连炸四次 终于成了!星舰飞船SN15有啥不一样?

SpaceX 星舰飞船原型,在经历过 4 次高空试飞爆炸后,终于成功了!
北京时间 2021 年 5 月 6 日早上 6:24 左右,美国得克萨斯州博卡奇卡(Boca Chica)测试基地,SpaceX 的第五艘完整配备头锥、襟翼的飞船原型机 SN15 正式开启 10 KM 高空试飞。
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上升至一段高度,三台猛禽发动机逐一关闭。
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接着进行姿态调整腹部冲下,在「主动空气动力学」控制下,通过四个襟翼的独立运动向地面飘下,此时测试已持续了近 5 分钟。
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5 分 45 秒左右,发动机再次点燃,SN15 调整至垂直状态,完成了关键姿态测试,“神龙摆尾”再现。鉴于前几次的经验,接下来稳着陆将是本次测试成功的关键。
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6 分钟左右,SN15 终于不负众望,落在约 360 米的着陆台上。
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Elon Musk 通过推特官宣 SN15 着陆成功,至此,SpaceX 星舰项目实现了阶段性突破。
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「四飞四炸」后,星舰大改造
大约一个月前,Elon Musk 在推特中提及了 SN15。
北京时间 2021 年 3 月 30 日 21 时左右,SN11 在浓雾中迎来了测试,但很不幸,SN11 最终不仅爆炸了,还炸得神不知鬼不觉。
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测试结束后没多久,Elon Musk 就放话:
SN15 将在几天内运到测试台。它在结构、航空电子/软件和引擎等方面的设计上有数百处改进。希望这些改进能解决问题,要是解决不了,那就多花几天时间再改装。
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按 Elon Musk 的说法,SpaceX 要对星舰做出一番大改造。
连炸四次 终于成了!星舰飞船SN15有啥不一样?】其实这并不难理解,星舰原型机试飞「四飞四炸」,项目进展不顺,团队面对各方言论自然压力不小,或许按着以往的思路逐步改进,已经不能解决问题了。
为何会「四飞四炸」,大致原因如下:
SN8 未成功着陆:飞船头部的燃料罐压力较低导致发动机推力不够,而着陆速度较快。
SN9 未成功着陆:三台发动机中仅一台点火工作,导致推力不够。
SN10 着陆 8 分钟后突然跳起原地爆炸:原因依然在于发动机推力不够,同时六个着陆腿中三个都没有完全伸展开,即便顺利着陆,但 SN10 又在地面反弹了一下,导致内部管路损坏燃料泄漏,因此着火爆炸。
SN11 未成功着陆:据推测,甲烷泄漏造成起火、电子设备损坏,导致整个 SN11 爆炸。
那么,既然已经失败了四回,也决定直接放弃 SN12、SN13、 SN14 的安装、测试工作,SpaceX 对 SN15 做出了哪些改进?
不久前,油管 What about it!? 频道主要从外观入手,对 SN10 和 SN15 进行了一番简要比对。
一是头锥部分:
排气孔位置改动;
吊装部分延长(可以节省装卸时间);
前襟翼空气动力结构有变化,和舰体结合更流畅。
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二是整体看上去更为成熟的舰体部分:
表面增加了不少孔洞(作用尚不清楚);
增加了星链测试天线;
多了不少 V 形焊接标记,且很多焊接标记的位置发生了变化(据推测包括发动机在内的多个结构有变动);
管路有大变动(据推测其中一条管路专门用于解决头部燃料罐压力问题);
传感器位置有变动;
襟翼在外部看来有很大的变化,下方出现了一根连接铰链;
原本的银色隔热材料被换成了电缆,且位置更加靠左。
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综合上述观察,What about it!? 频道认为,SN15 的高空试飞将是史诗级的任务。
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星舰获官方认可,SN15 意义不凡
SN15 的特别之处不仅在于硬件方面的数百处改进,它同时也是在面对激烈的外部竞争时 SpaceX 证明能力的最佳方式。
当地时间 2021 年 4 月 17 日,NASA 官宣:SpaceX 赢得了价值 28.9 亿美元的合同,将负责阿尔忒弥斯登月计划,2024 年重返月球。
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