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馬斯克的登天計劃,又前進(jìn)了一步!
近日,馬斯克在社交平臺上發(fā)布了一則視頻。視頻顯示,SpaceX 最新的飛船原型機首次通過了低溫壓力測試。
雷鋒網(wǎng)注:圖為 SN4 低溫壓力測試畫面
據(jù) NASA Spaceflight 報道,此次通過壓力測試的 Starship 為 SN4,同時也是首個通過測試的全尺寸星船原型。
Starship 是馬斯克 SpaceX 公司 2016 年提出的飛船計劃,旨在成為完全可重復(fù)使用的運載火箭,用于載人繞月飛行觀光,其第二階段是作為商用飛船用于貨物運輸。
值得說明的是,低溫測試是證明飛行器適航性的首要測試,測試成功意味著 SpaceX 團(tuán)隊現(xiàn)在可以朝著靜態(tài)點火的方向努力。
在 SN4 之前,SN2 也曾通過了低溫驗證測試,不過 SN2 只是部分組裝的設(shè)備,而不是完整的行船原型。
NASA Spaceflight 報道指出,SN4 是按照 Mk1,SN1 和 SN3 的星艦原型組建的,而這些全尺寸的星艦原型此前均未能通過低溫測試。
Mk1 和 SN1 未能通過測試在于焊接問題。到了 SN3,焊接問題得到了解決,但由于一個簡單的測試配置錯誤造成了液氧和甲烷罐之間的巨大壓力差,在甲烷罐的重壓下,液氧罐坍塌了,SN3 也未能經(jīng)受住低溫壓力測試。
有了前幾次的經(jīng)驗,SN4 成功規(guī)避了這些可能發(fā)生的問題。2020 年 4 月 26 日晚,SN4 通過了低溫驗證測試,壓力達(dá) 4.9 bar。
對于這一數(shù)值,馬斯克顯然不是很滿意,他在推特上回應(yīng)網(wǎng)友提問時提到:
這有點像軟掉的球...不過,已經(jīng)足夠飛了。
按照馬斯克的說法,通過了低溫壓力測試之后,接下來幾天將進(jìn)行發(fā)動機測試。
在發(fā)動機方面,SpaceX 目前已有三個隨時待飛的 Raptor 引擎,其中一個將會安裝在 SN4 上。
值得一提的是,低溫測試使用的液壓活塞就是模仿引擎飛行時產(chǎn)生的壓力,因此只有通過低溫測試才能夠安裝 Raptor 引擎。
完成 Raptor 引擎的安裝工作后,工作人員需要對飛行器上的引擎進(jìn)行檢查測試,包括(使飛行器保持水平位置的)平衡環(huán)、點火裝置、燃油消耗測試等。
只有將這些測試都完成了之后,才能夠嘗試進(jìn)行靜態(tài)點火。另外,由于低溫測試的延遲,原定于 4 月 29 日進(jìn)行靜態(tài)點火測試也將有所延期,可能不早于 4 月 30 日。
與此前在小型 Starhopper(SpaceX 旗下的星際飛船原型機)進(jìn)行的靜態(tài)點火測試一樣,SN4 可能也要通過多次嘗試才能夠成功執(zhí)行靜態(tài)點火測試。畢竟,這是 SpaceX 公司第一次完全用低溫甲烷和液氧為星際飛船提供燃料。
如果進(jìn)展順利,SpaceX 公司可能會嘗試對 SN4 原型飛船進(jìn)行一次小的跳躍測試。此前,SpaceX 計劃在 SN3 進(jìn)行跳躍試驗,目標(biāo)高度約 150 米,但 SN3 在低溫測試階段就發(fā)生了意外。因此,該計劃可能在 SN4 上實現(xiàn)。
雷鋒網(wǎng)注:圖為 SN4【圖源 teslarati】
據(jù)馬斯克 4 月 16 日在社交平臺透露,SN4 沒有襟翼,所以只能開著引擎試飛。目前已對襟翼、致動器和星船設(shè)計進(jìn)行了調(diào)整,將會在 SN5 或者是 SN6 上配置襟翼。
NASA Spaceflight 指出,SN5 / SN6 上配置的襟翼設(shè)計可能是在近期發(fā)布的星際飛船 Mk1 基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。
另外,SN5 / SN6 還可能配置前錐體,這同樣是此前的原型機尚未配備的。
前椎體不僅能容納飛船運行的有效載荷,還能夠容納液氧頭艙。前椎體處的頭艙位置有利于保持飛船重心向前;當(dāng)星際飛船在不具備有效載荷的情況下穿越大氣層下降時,保持重心就顯得十分重要了。
盡管 SN4 沒有配備前椎體,但它的表面已經(jīng)覆蓋了許多隔熱瓦,無論是在引擎部分,還是在頭部裝置上。在星艦飛船的生產(chǎn)版本上,其側(cè)面也會全面覆蓋隔熱瓦,使得飛船能夠安全地進(jìn)入地球大氣層,甚至到達(dá)其它行星的大氣層。
由此,在 SN4 覆蓋隔熱瓦更像是一次試驗;不僅能讓 SpaceX 獲得安裝經(jīng)驗,還能測試隔熱瓦是否能夠穩(wěn)妥固定在飛船上。
目前,SN5 的建設(shè)也在順利進(jìn)行中。在 SpaceX Boca Chica 的工廠內(nèi)已出現(xiàn)了許多 SN5 的部件,預(yù)計在 SN4 前往發(fā)射臺之后,SN5 的部件將會被移到高架艙上。
不難看出,馬斯克瘋狂的登天計劃已一步步接近現(xiàn)實。
SN4 是否能夠如期“上天”,雷鋒網(wǎng)也將保持關(guān)注。
參考資料:
【1】https://www.nasaspaceflight.com/2020/04/starship-sn4-set-for-test/
【2】https://www.teslarati.com/elon-musk-says-spacexs-newest-starship-just-passed-its-first-test/
【3】https://www.nasaspaceflight.com/?s=starhopper
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