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星艦第9次試飛:火箭噴烈焰筆直升空 復(fù)用助推器創(chuàng)里程碑

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2025-05-28 08:18:48  澎湃新聞

根據(jù)美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)公布的信息,SpaceX最早將于美國當(dāng)?shù)貢r間5月27日19時30分(北京時間5月28日7時30分)在得州博卡奇卡海灘附近的“星際”基地進(jìn)行“星艦”重型火箭的第九次試飛任務(wù)。

美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)5月22日發(fā)布的聲明稱,基于“星艦”復(fù)飛許可決定,現(xiàn)授權(quán)執(zhí)行星艦第九次飛行任務(wù)。FAA聲明稱,“經(jīng)審查,SpaceX滿足所有嚴(yán)格的安全、環(huán)保及其他許可要求?!?/p>

SpaceX表示,第九次飛行的重大突破在于首次使用經(jīng)飛行驗證的超重型助推器。相比“獵鷹”火箭助推器416次的復(fù)用紀(jì)錄,這將是“星艦”首次復(fù)用超重型助推器。這次復(fù)用的超重型助推器曾在今年1月16日的第七次飛行試驗中使用,并成為第二枚被“筷子”成功空中抓取的超重助推器。除復(fù)用里程碑外,超重型助推器將搭載多項實驗裝置,為未來助推器性能與可靠性提升提供數(shù)據(jù)支持。通過首次助推器翻修經(jīng)驗與飛行數(shù)據(jù),未來復(fù)飛周轉(zhuǎn)將加速,最終實現(xiàn)發(fā)射間零維護(hù)目標(biāo)。

第九次任務(wù)的助推器飛行剖面也將調(diào)整:代號為B14的超重型助推器不再嘗試返回發(fā)射場捕獲,而是瞄準(zhǔn)得克薩斯州南部墨西哥灣海域進(jìn)行軟著陸后直接廢棄。這次發(fā)射任務(wù)還將測試多項內(nèi)容?!靶桥灐憋w船將部署8顆模擬新一代“星鏈”衛(wèi)星的試驗載荷,它們將與“星艦”沿相同軌跡飛行,預(yù)計將在再入大氣層時燒毀。

這次飛行還包括多項旨在實現(xiàn)“星艦”飛船返回發(fā)射場的關(guān)鍵實驗。為驗證重返大氣層時飛行器易損區(qū)域的承受能力,星艦上移除了大量隔熱瓦。測試還涉及多種金屬隔熱瓦材質(zhì),其中包括一款具備主動冷卻功能的選項,用于驗證不同材料的防護(hù)能力。整個“星艦”隔熱瓦邊緣都進(jìn)行了打磨和優(yōu)化,以解決第六次飛行測試中發(fā)現(xiàn)的熱點問題。星艦的重返軌跡也被特別設(shè)計為在最大動壓點對上級后襟翼進(jìn)行結(jié)構(gòu)極限挑戰(zhàn)。

開發(fā)性測試本身充滿不確定性,但通過頻繁將硬件送入真實飛行環(huán)境,能夠加速經(jīng)驗積累,迅速進(jìn)行設(shè)計迭代,推動“星艦”朝“完全可快速重復(fù)使用”的目標(biāo)邁進(jìn)。“星艦”是SpaceX公司目前正在研制的一款重型運載火箭,采用可重復(fù)使用設(shè)計,該火箭由兩部分組成:起飛級名為“超重型助推器”,并聯(lián)安裝了33臺“猛禽”液氧甲烷發(fā)動機(jī),其中內(nèi)置13臺用來改變推力方向,最大推力約7600噸;第二級是集成了6臺發(fā)動機(jī)的飛船(其中包括3臺真空版“猛禽”發(fā)動機(jī)和3臺海平面版“猛禽”發(fā)動機(jī)),最大運載能力超過200噸。

2023年4月,“星艦”迎來首次飛行試驗,升空2分30秒后火箭姿態(tài)失穩(wěn)并開始旋轉(zhuǎn),最終解體爆炸,發(fā)射未達(dá)到預(yù)期目的。從2023年4月至今,“星艦”已經(jīng)進(jìn)行了八次試飛。據(jù)悉,SpaceX為美國登月任務(wù)準(zhǔn)備的“星艦”改進(jìn)型號,目前的研發(fā)進(jìn)度已經(jīng)落后于預(yù)期,因此,SpaceX面臨緊迫的壓力。近幾個月,不斷有員工陸續(xù)轉(zhuǎn)入“星艦”項目,包括在5月中旬接到調(diào)動命令的部分“龍”飛船成員。

美國軍方對“星艦”進(jìn)展也非常關(guān)注。去年11月,美太空軍稱,空軍與太空軍正密切關(guān)注“星艦”試飛進(jìn)展,以待“星艦”實用化后充分利用其能力。“星艦”具備向全球各地運送作戰(zhàn)人員和戰(zhàn)需物資的應(yīng)用潛力,目前雖尚無明確的軍用計劃,但軍方已對此興致飽滿。當(dāng)前美太空軍依賴SpaceX“獵鷹”9系列火箭發(fā)射重要軍事載荷,預(yù)計“星艦”服役后,將基于大運載能力特點服務(wù)軍事后勤與太空行動。

今年3月6日,“星艦”進(jìn)行了第八次試飛。據(jù)新華社當(dāng)時報道,“星艦”升空后不久,火箭第二級飛船與地面團(tuán)隊失去聯(lián)系。SpaceX公司直播畫面顯示,發(fā)射后約7分鐘,該火箭第一級超重型助推器又一次實現(xiàn)發(fā)射塔回收,在降落時由發(fā)射塔上的機(jī)械臂“夾住”,在半空中“捕獲”回收。但火箭第二級飛船失控,隨后與地面團(tuán)隊失去聯(lián)系,飛船直播畫面中斷。SpaceX公司隨后表示,在觸發(fā)“星艦”飛船自主飛行安全系統(tǒng)的任何自毀規(guī)則之前,與飛船的通信就已中斷,失聯(lián)時該系統(tǒng)完全正常。

SpaceX公司5月23日分析了第八次試飛事故的故障原因:“‘星艦’飛船故障最可能的根本原因是上級段一臺中央‘猛禽’發(fā)動機(jī)的硬件故障,導(dǎo)致推進(jìn)劑意外混合點燃?!弊匀蝿?wù)后已開展大量地面測試,以深入解析故障機(jī)制。盡管第八次飛行事故與第七次發(fā)生時段高度相似,但兩次故障誘因截然不同。為解決故障機(jī)制,“星艦”飛船的發(fā)動機(jī)關(guān)鍵連接處將增加氮氣吹掃系統(tǒng),并對推進(jìn)劑排放系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)?!靶桥灐蔽磥淼纳夁€將引入“猛禽”3發(fā)動機(jī),從而進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的可靠性。

試飛失敗后,SpaceX已在美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)的監(jiān)督下,以及美國國家航空航天局(NASA)、美國國家運輸安全委員會(NTSB)和美國太空軍(USSF)的參與下,牽頭開展故障原因分析工作。SpaceX于5月14日向FAA提交第八次飛行事故報告,并獲得了FAA的飛行安全判定,從而得以進(jìn)行“星艦”火箭的下一次飛行。

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