SpaceX 炸了 4 艘星艦!馬斯克的太空目標還有多遠?
收藏文章
很開心您喜歡 虎嗅網 的文章, 追蹤此作者獲得第一手的好文吧!
虎嗅網
字體放大


分享至 Line

分享至 Facebook

分享至 Twitter


SpaceX 炸了 4 艘星艦!馬斯克的太空目標還有多遠?

2021 年 4 月 6 日


馬斯克在 Twitter 上證實了星艦 SN11 的爆炸。 3 月 30 日晚上 9 點左右,星艦原型機進行了第四次十公里級高度的飛行,沒能完成前輩們 “ 交代 ” 的使命,甚至沒有比 SN10 更進一步。

美國東部夏令時間 3 月 30 日早上 8 點(晚上 8 點), Boca Chica 大霧瀰漫,不少進了直播間的網友第一句就問, “ SN11 呢,我怎麼看不見? ” 網友們快比馬斯克著急了,不過 SpaceX 也是很皮。3 月 17 日, SpaceX 在 Twitter 上重溫了 SN10 測試影片,之後NASA 重新登月的候選宇航員前往 Boca Chica ,還和星艦合照。以至於每一次有消息放出,網友都會問, SN11 什麼時候能飛?幾次延遲之後, SN11 終於在 3/30 飛了。

畢竟有了 “ 前三代 ” 高空試飛的經驗,加上 SN10 又是成功著陸, SN11 成功的機率應該是大大提升了。讓人意想不到的是,在起飛後的 5 分 49 秒, SN11 “ 失聯了 ” 。直播畫面出現暫停,攝像機訊號消失。之後,畫面傳來發射評論員 John Insprucker 的聲音, “ SN11 不會回來了,不用等待它著陸了。 ”

一、Starship又炸了

9 點左右,原型機 SN11 點燃三台 Raptor(猛禽發動機)從 Boca Chica 起飛。

起飛之後的 2 分鐘, SN11 關閉第一個 Raptor ,要用剩餘兩台支撐 SN11 飛過 8 公里高度。時間大概三分半之後, SN11 關閉第二台 Raptor 慢慢達到既定 10 公里的高空。到達這一高度之後, SN11 短暫停止,接著三台 Raptor 全部關閉。隨後 SN11 調整 “ 姿態 ” ,腹部朝向地面,借助腹部增大與空氣接觸面積,從而增加對星艦的阻力。

然後 SN11 徐徐向地面飄落,在距離地面一定高度時,三台 Raptor 將重新點火,將 SN11 姿態從水平調整為垂直,再利用發動機的反推實現著陸。5 分鐘之後, SN11 距離地面差不多 5 公里時,一台外部機載攝像機還拍下 SN11 在雲層上方拍打襟翼的畫面。

一切看起來都還正常。

5 分 35 秒, 2 公里, 5 分 45 秒, 1 公里⋯⋯。直播畫面靜止了,緊接著傳來一陣爆炸聲。接著就是 John Insprucker 向所有網友無奈地解釋,看起來我們又進行了一次激動人心的測試。

由於天氣的原因, SN11 飛行的最後一段沒有被捕捉到。一位觀眾 Michael Harris 稱,他對爆炸聲音和氣味印象深刻。Jessa Koppenhofer 目睹了星艦碎片從空中落下。所以目前尚不清楚 SN11 是著陸墜毀,還是空中爆炸,抑或是飛行終止系統在飛機著陸前被啟動從而摧毀了原型機。不過馬斯克還是挺樂觀的, “ 至少砸出來的坑在正確的地方。 ” 但是現在看來 SN11 是不成功的,因為爆炸解體意味著 SpaceX 失去了 SN11 測試的所有數據。

馬斯克也在 Twitter 上稍微解釋了爆炸的原因, “ 看起來第二台發動機在上升時有問題,同時在下降重新點火時沒有達到壓力室壓力,但是理論上,它是不需要的。 ” “ 重新點火時確實出現一些重要問題,檢查完這些碎片之後,我們能知道原因。 ”

不過這在馬斯克眼中或許不是大問題, “ 高效的生產效率解決很多問題。 ” 不出意外, SN15 過兩天就會被送上發射台。

二、快速更新可不是玩笑

從 2019 年 7 月 25 日,Starhopper 首飛測試 20 公尺之後。不到兩年時間,馬斯克的星艦原型已經更新到 SN11 。但是用網友的話來說, “ 火箭,就是用來炸的。 ” 在此之前, MK1 , SN1 , SN3 , SN4 , SN7 , SN7.1 , SN8 , SN9 , SN10 , SpaceX 炸了 9 艘星艦了。

星艦原型失敗的原因各不相同,有的因為加壓測試( Pressure Test ),沒有等到真正起飛就解體了;有的因為焊接技術不過關;有的因為地面支撐設備( GSE )的快速斷開功能出現故障;有的是為了測試燃料艙壓力極限故意讓它炸的……

然而馬斯克把 “ 在失敗中吸取經驗,快速修正,快速更新 ” 的優秀品質和方法論發揮到了極致,肉眼可見的原型機測試速度在加快,從去年一兩個月 “ 炸一次 ” ,到現在 SN10 上個星期剛炸完, SN11 下個星期就運到發射台。

SN8 雖然失敗了,但是馬斯克給出了極高評價—— SN8 在飛行中幾乎完成了所有預定的目標,團隊拿到所需的所有數據。也是從 SN8 開始測試十公里級高度的飛行。

SN8 、 SN9 和 SN10 在發射和返回前期都很順利,不過在最後著陸階段發生爆炸

其中 SN8 的問題是甲烷頭部貯箱( Header Tank )壓力不足,發動機沒有達到預期推力,沒能讓 SN8 成功著陸。 SN9 失敗原因是當從水平翻轉到垂直時,三台 Raptor 中其中一台沒有重新點火,推力不夠,導致無法完成垂直翻轉。

SN10 時, SpaceX 優化了著陸過程,重新點燃了三台 Raptor 用於垂直翻轉和著陸助推。接著, SN10 關閉兩台,保留一台性能最好的引擎直至著陸地面。雖然 SN10 完成著陸動作,但在幾分鐘後,還是炸了。後來馬斯克表示 SN10 著陸非常生硬,並不完全屬於著陸。由於部分氦從頭部貯箱吸入,發動機推力低, 10 m /s的高速衝擊壓碎了著陸腿和部分底部邊緣,這也是 SN10 落地看起來略微傾斜的原因,部分著陸腿沒有正確展開,剩下幾隻承受全部著陸衝擊。無論如何, SN10 是第一艘 “ 完好無損 ” 回到著陸台的原型機。看起來,團隊只要把注意力聚焦在最後著陸的幾秒鐘就好。

馬斯克就說,下一次至少保留兩台發動機直至地面,如果其中一台出現問題,第三台要馬上頂上去。為了抵​​消預判不到的推力損失,增加額外的冗餘。

NASASpaceFlight 透露了一個 SpaceX 野心勃勃的目標。SN11 將是目前版本原型的最後一台,之後 SpaceX 將直接上 SN15 。並對一級火箭超級重型( Super Heavy )原型進行測試, BN1 只進行地面測試, BN2 會進行發射測試。發射之前,一邊 SN11 正在等待靜態點火測試,另一邊 BN1 也準備就緒。 3 月 19 日,馬斯克發了一張超級重型原型 BN1 首次完成堆疊的照片。如果順利的話, SpaceX 可能跳過 SN18 和 SN19 ,用 BN3 作為一級 SN20 作為二級組合,最早將在 7 月 1 日之前進行軌道發射測試。

三、今年就入軌?

看來馬斯克非要在今年年底前實現軌道發射了。畢竟在去年實現 “ 龍飛船 ” 載人飛行後,星艦就是 SpaceX 的頭等大事。而到底什麼時候能上火星?馬斯克之前在 clubhouse 裡又重申了一遍—— “ 五年半以內 ” 。

“ 我們要打造的是一支龐大的艦隊,要過去把火星變得宜居,讓生命遍布多個星球。我認為我們大概可能需要 1000 艘飛船,每艘的載荷都要比土星 5 號更高,並且還要能重複使用。 ” 這樣造飛船,不僅要快,還得便宜。

到了 SN8 時, SpaceX 才安裝了空氣動力學鼻錐,機身襟翼來增加飛行穩定性,在此之前,原型機經常被 “ 嘲笑 ” 像是穀物筒倉——不銹鋼做的,醜陋不堪,焊接粗糙。這樣的結果是, SpaceX 把建造成本控製到每艘百萬美元級別。

2020 年年初,馬斯克曾經表示想每週都製造一艘星艦出來,之後再快一點,每 72 小時造一艘星艦。關鍵是要給星艦造一條生產線,經歷過特斯拉(Tesla, TSLA-US) “ 生產地獄 ” 之後,馬斯克想在德州南部部署類似的系統,直言 “ 生產產品比造一個玩意兒出來至少困難 10 倍。 ”

不僅如此,不久前,一份在南德州的發射基地擴建報告公開。 SpaceX 計劃未來在這裡要有兩個軌道級發射台、兩個亞軌道發射台,星艦和超級重型的測試台,為軌道飛行提供支持的地面設施。甚至要在入口處設一個 Starhopper (最早的星艦原型機)作為景點。

SpaceX 甚至提議將 Boca Chica (也就是星艦測試場所在地),改造成 “ 21 世紀太空港和度假村 ” ( 21st Century Spaceport and Resort)。意思是這不僅是通往火星和太空的港口。在這個離火星更近的地方,它還打算建一個度假村。有度假飯店、聚會和party, SpaceX 的高艙(HighBay,用來組裝星艦的地方)頂部將設一個酒吧,俯瞰火箭工廠 360 度全景。

隨著去火星進程的加快,原有的 Boca Chica 發射基地顯然滿足不了了。不過這個想法聽起來雖然離譜,但也很 “ 馬斯克 ”

虎嗅網》授權轉載

【延伸閱讀】

 
週餘
 
 
分享文章
分享至 Line
分享至 Facebook
分享至 Twitter
相關個股
收藏 已收藏
很開心您喜歡 虎嗅網 的文章, 追蹤此作者獲得第一手的好文吧!
虎嗅網
分享至 Line
分享至 Facebook
分享至 Twitter
相關個股
地圖推薦
 
推薦您和本文相關的多維知識內容
什麼是地圖推薦?
推薦您和本文相關的多維知識內容