第 4 次終於成功!SpaceX 星際飛船通過壓力測試,馬斯克要圓夢了嗎?

雷鋒網 於 29/04/2020 發表 收藏文章
馬斯克的登天計劃,又前進了一步!

近日,馬斯克在社交平台上發佈了一則視頻。視頻顯示,SpaceX 最新的飛船原型機首次通過了低温壓力測試。


雷鋒網注:圖為 SN4 低温壓力測試畫面

SN4 通過低温壓力測試

據 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,旨在成為完全可重複使用的運載火箭,用於載人繞月飛行觀光,其第二階段是作為商用飛船用於貨物運輸。

值得説明的是,低温測試是證明飛行器適航性的首要測試,測試成功意味着 SpaceX 團隊現在可以朝着靜態點火的方向努力。

在 SN4 之前,SN2 也曾通過了低温驗證測試,不過 SN2 只是部分組裝的設備,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温測試。


Mk1 和 SN1 未能通過測試在於焊接問題。到了 SN3,焊接問題得到了解決,但由於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 也未能經受住低温壓力測試。

有了前幾次的經驗,SN4 成功規避了這些可能發生的問題。2020 年 4 月 26 日晚,SN4 通過了低温驗證測試,壓力達 4.9 bar。

對於這一數值,馬斯克顯然不是很滿意,他在推特上回應網友提問時提到:
引用這有點像軟掉的球...不過,已經足夠飛了。

低温測試 pass,下一步呢?

按照馬斯克的説法,通過了低温壓力測試之後,接下來幾天將進行發動機測試

在發動機方面,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,低温測試使用的液壓活塞就是模仿引擎飛行時產生的壓力,因此只有通過低温測試才能夠安裝 Raptor 引擎。

完成 Raptor 引擎的安裝工作後,工作人員需要對飛行器上的引擎進行檢查測試,包括(使飛行器保持水平位置的)平衡環、點火裝置、燃油消耗測試等。

只有將這些測試都完成了之後,才能夠嘗試進行靜態點火。另外,由於低温測試的延遲,原定於 4 月 29 日進行靜態點火測試也將有所延期,可能不早於 4 月 30 日。

與此前在小型 Starhopper(SpaceX 旗下的星際飛船原型機)進行的靜態點火測試一樣,SN4 可能也要通過多次嘗試才能夠成功執行靜態點火測試。畢竟,這是 SpaceX 公司第一次完全用低温甲烷和液氧為星際飛船提供燃料。

如果進展順利,SpaceX 公司可能會嘗試對 SN4 原型飛船進行一次小的跳躍測試。此前,SpaceX 計劃在 SN3 進行跳躍試驗,目標高度約 150 米,但 SN3 在低温測試階段就發生了意外。因此,該計劃可能在 SN4 上實現。


雷鋒網注:圖為 SN4【圖源 teslarati

據馬斯克 4 月 16 日在社交平台透露,SN4 沒有襟翼,所以只能開着引擎試飛。目前已對襟翼、致動器和星船設計進行了調整,將會在 SN5 或者是 SN6 上配置襟翼。

NASA Spaceflight 指出,SN5 / SN6 上配置的襟翼設計可能是在近期發佈的星際飛船 Mk1 基礎上進行改進。
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於保持飛船重心向前;當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。

儘管 SN4 沒有配備前椎體,但它的表面已經覆蓋了許多隔熱瓦,無論是在引擎部分,還是在頭部裝置上。在星艦飛船的生產版本上,其側面也會全面覆蓋隔熱瓦,使得飛船能夠安全地進入地球大氣層,甚至到達其它行星的大氣層。

由此,在 SN4 覆蓋隔熱瓦更像是一次試驗;不僅能讓 SpaceX 獲得安裝經驗,還能測試隔熱瓦是否能夠穩妥固定在飛船上。

目前,SN5 的建設也在順利進行中。在 SpaceX Boca Chica 的工廠內已出現了許多 SN5 的部件,預計在 SN4 前往發射台之後,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實。

SN4 是否能夠如期“上天”,雷鋒網(公眾號:雷鋒網)也將保持關注。

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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資料來源:雷鋒網
作者/編輯:肖漫

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