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第 4 次终于成功!spacex 星际飞船通过压力测试,马斯克要圆梦了吗?

威尔德编辑 2020-4-28 69257

马斯克的登天计划,又前进了一步!

近日,马斯克在社交平台上发布了一则视频。视频显示,spacex 最新的飞船原型机首次通过了低温压力测试。

雷锋网注:图为 sn4 低温压力测试画面

sn4 通过低温压力测试

据 nasa spaceflight 报道,此次通过压力测试的 starship 为 sn4,同时也是首个通过测试的全尺寸星船原型。

starship 是马斯克 spacex 公司 2016 年提出的飞船计划,旨在成为完全可重复使用的运载火箭,用于载人绕月飞行观光,其第二阶段是作为商用飞船用于货物运输。

值得说明的是,低温测试是证明飞行器适航性的首要测试,测试成功意味着 spacex 团队现在可以朝着静态点火的方向努力。

在 sn4 之前,sn2 也曾通过了低温验证测试,不过 sn2 只是部分组装的设备,而不是完整的行船原型。

nasa spaceflight 报道指出,sn4 是按照 mk1,sn1 和 sn3 的星舰原型组建的,而这些全尺寸的星舰原型此前均未能通过低温测试。

mk1 和 sn1 未能通过测试在于焊接问题。到了 sn3,焊接问题得到了解决,但由于一个简单的测试配置错误造成了液氧和甲烷罐之间的巨大压力差,在甲烷罐的重压下,液氧罐坍塌了,sn3 也未能经受住低温压力测试。

有了前几次的经验,sn4 成功规避了这些可能发生的问题。2020 年 4 月 26 日晚,sn4 通过了低温验证测试,压力达 4.9 bar。

对于这一数值,马斯克显然不是很满意,他在推特上回应网友提问时提到:

这有点像软掉的球...不过,已经足够飞了。

低温测试 pass,下一步呢?

按照马斯克的说法,通过了低温压力测试之后,接下来几天将进行发动机测试

在发动机方面,spacex 目前已有三个随时待飞的 raptor 引擎,其中一个将会安装在 sn4 上。

值得一提的是,低温测试使用的液压活塞就是模仿引擎飞行时产生的压力,因此只有通过低温测试才能够安装 raptor 引擎。

完成 raptor 引擎的安装工作后,工作人员需要对飞行器上的引擎进行检查测试,包括(使飞行器保持水平位置的)平衡环、点火装置、燃油消耗测试等。

只有将这些测试都完成了之后,才能够尝试进行静态点火。另外,由于低温测试的延迟,原定于 4 月 29 日进行静态点火测试也将有所延期,可能不早于 4 月 30 日。

与此前在小型 starhopper(spacex 旗下的星际飞船原型机)进行的静态点火测试一样,sn4 可能也要通过多次尝试才能够成功执行静态点火测试。毕竟,这是 spacex 公司第一次完全用低温甲烷和液氧为星际飞船提供燃料。

如果进展顺利,spacex 公司可能会尝试对 sn4 原型飞船进行一次小的跳跃测试。此前,spacex 计划在 sn3 进行跳跃试验,目标高度约 150 米,但 sn3 在低温测试阶段就发生了意外。因此,该计划可能在 sn4 上实现。

雷锋网注:图为 sn4【图源】

据马斯克 4 月 16 日在社交平台透露,sn4 没有襟翼,所以只能开着引擎试飞。目前已对襟翼、致动器和星船设计进行了调整,将会在 sn5 或者是 sn6 上配置襟翼。

nasa spaceflight 指出,sn5 / sn6 上配置的襟翼设计可能是在近期发布的星际飞船 mk1 基础上进行改进。

另外,sn5 / sn6 还可能配置前锥体,这同样是此前的原型机尚未配备的。

前椎体不仅能容纳飞船运行的有效载荷,还能够容纳液氧头舱。前椎体处的头舱位置有利于保持飞船重心向前;当星际飞船在不具备有效载荷的情况下穿越大气层下降时,保持重心就显得十分重要了。

尽管 sn4 没有配备前椎体,但它的表面已经覆盖了许多隔热瓦,无论是在引擎部分,还是在头部装置上。在星舰飞船的生产版本上,其侧面也会全面覆盖隔热瓦,使得飞船能够安全地进入地球大气层,甚至到达其它行星的大气层。

由此,在 sn4 覆盖隔热瓦更像是一次试验;不仅能让 spacex 获得安装经验,还能测试隔热瓦是否能够稳妥固定在飞船上。

目前,sn5 的建设也在顺利进行中。在 spacex  boca chica 的工厂内已出现了许多 sn5 的部件,预计在 sn4 前往发射台之后,sn5 的部件将会被移到高架舱上。

不难看出,马斯克疯狂的登天计划已一步步接近现实。

sn4 是否能够如期“上天”,雷锋网(公众号:雷锋网)也将保持关注。

参考资料:

【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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这家伙太懒了,什么也没留下。
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