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星舰又炸了,是不是感觉炸得有点频繁?是的,4月份就炸过一次。而11月18日晚,星舰第二次发射,几分钟后失联,被迫触发自毁系统,说白了就是又炸了。
关于这次发射,网上出来了两种截然不同的声音。有人在说,发射成功;也有人在说:发射失败。这是闹哪样?
这还得从星舰本身说起。星舰绝对算是一个大家伙,有多大呢?
“星舰”高120米,相当于40层楼,直径9米,起飞质量达到了惊人的4900吨,完全重复使用时,近地轨道运载力是150吨,一次性使用时,近地轨道运载力是250吨,下行返回载荷能力是50吨。在此之前,最大的火箭是美国用于载人登月的土星五号,高110米,无法重复使用,近地轨道运力为122吨。也就是说,“星舰”是人类有史以来最大的火箭。
它包括两个部分,与猎鹰九号部分回收的方案不同,星舰两级都是可以完全可重复使用。下面是超重助推,高70米,采用33台猛禽发动机来提供动力,外圈20台固定不摆动,中圈10台,内圈3台,都可以进行十字摆动,推力约7600吨;
上面是星舰飞船,高50米,采用6台猛禽发动机提供动力,推力约1500吨。
大有大的难处,“星舰”的超重助推采用33台猛禽发动机并联,这在人类航天史上,算是一个大忌。苏联的航天之父科罗廖夫,为了苏联设计的载人登月火箭,第一级采用了30台液体燃料发动机并联。
不过,这些大佬造箭未半,中道崩殂。后来,他的继任者继承这种设计,结果N1火箭一直试验,一直炸,炸到苏联怀疑人生,最终不得不放弃载人登月计划。至于失败的原因,主要就是30发动机并联的技术,苏联把握不住。你想想啊,只要在点火过程中,有一台或几台发动机出现问题,那火箭就会失去平衡,到处乱飞。除此之外,点火后,还有可能会产生异常共振之类的问题。要同时确保30多台发动机都正常运转,其实真的不是般的难。想要一次就成功,几乎是不可能的事情。所以,“星舰”不炸,估计科罗廖夫棺材板都得压不住。
除此之外,最为关键的一点是,马斯克造火箭的逻辑,其实是传统造火箭的逻辑是完全不一样的。以前研发火箭,前期要花大量的资源进行全面论证,然后逐步完善和细化,最终得到一个成熟的方案,并进行执行,总结下来就是一切成熟了再开发。
而马斯克的SpaceX,主要面向商业市场,无论是之前的猎鹰九号,还是现在的星舰, 所有的考量都是基于成本和收益的。尤其是现在SpaceX在国际商业航天市场上可以说是一枝独秀,如果星舰能够做成,那带来的收益会是相当可观的。
在泼天的富贵面前,时间才是最贵的,钱反倒是其次,毕竟最后做成了,钱还不是大把大把地来。所以,马斯克造火箭不再是用传统的思路,而是不断地用原型机去实测关键技术,哪里出问题,就迭代哪里。一边炸一边改,收集数据和经验,快速反馈,说白了就是敏捷开发,一直迭代到成熟体。
举个例子,从2020年12月份,到2021年,6月份,这7个月的时间里,亚轨道飞行测试机SN8到SN19,一共12个,其中SN8到SN11,一直炸一直改,SN12到SN14,试都没试,直接报废,SN15最终成功。后续SN16也成功了,而SN17-SN19,也是直接就报废。
从这里你也不难看出,SpaceX的测试动作之快。而今年4月份和最近这一次是全舰轨道级测试。4月份那一次毫无意外的炸了,但你会发现,无论是SpaceX的工作人员,还是支持SpaceX的人,都挺开心的,马斯克甚至直接祝贺上了,因为想要的数据都差不多拿到了。
而这一次的发射,最最最核心的目的是:热分离。而结果还真的是成功实现了热分离。除此之外,还有一些意外之喜,比如前面我们提到的33台发动机并联问题,4月份那次发射就没有实现全部点火,而这一次不仅点火成功,还撑到了分离阶段。其次是他们那个简陋的发射台保住了,说明喷水系统起到了作用,水冷底座喷水效果。
其实也有不足的地方,比如,星舰虽然越过了卡门线,高度达到了148公里,但没有达到预定轨道,这也是许多人和新闻提到的失败原因。客观地说,相比4月份那次高度39公里,已经是进步不少了。还有就是由于星舰是要参与到美国载人登月计划当中的,所以美国的载人登月大概率也没办法如期落实了。
如果我们仅从传统研发火箭的思路来看,那SpaceX这一次发射任务就是失败了。然而如果从马斯克这种另类的研发思路来看,这次取得的成果其实还真的很不错,数据也都拿到手了。
他们这种研发思路其实并完全用“成功”来定义,更应该用“进度条”来衡量。传统研发思路是准备充分了,一把考到想要的高分,而马斯克的研发思路是拿来卷子,不断地考,一直考到想要的高分。
客观地说,按照现在已经公开的资料来看,在大推力火箭方面,我们现在和SpaceX是存在差距的,相信我们的科研人员,未来肯定可以快速缩小这个差距,甚至是实现反超。
当然,马斯克趟出来的这条路,是有一些值得借鉴的,尤其是他证明了33台发动机并联并不是攻克不了的,还有就是不锈钢真的可以作为舰体材料。
万万没想到,有朝一日,星舰让我的保温杯,成功晋升为太空材料了。
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快照生成时间:2023-11-24 18:45:24
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