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北京时间6月6日,即2050年,由美国SpaceX公司研制的星舰进行了第四次实验发射。在试验期间,星舰显示接近成熟。33个掠食性引擎之一,代号为“星舰”B11号,被点燃,但设计时发动机冗余,没有干扰正常飞行。随后,成功进行了两阶段热分离。代号为S29号的第二阶段星舰在起飞47分钟后被适当点燃并重新进入大气层。尽管隔热波在二次重返过程中被严重烧毁,但两阶段星舰照预期在航天飞机之外喷洒了海面,成为历史上最大和最重的再入大气层航天器。
星际飞船一起飞 左下方的第一阶段就有一个引擎
恢复中
这是一个记录。
在第三次试验飞行期间,3月14日,两阶段的“星舰”升降是正常的,第一阶段进入预定的亚轨道,但在着陆前处于失控的旋转,导致海洋最终崩溃;第二阶段应进行三次空间试验;但幻灯片段处于不稳定和异常旋转的状态,被迫取消空间点火试验,在地球周围飞行大约半圈,进入大气层,在风面前被粉色等离子包围,态势不稳定,使隔热的瓦子无法保护箭体,最终失去遥测信号,使空气分解。
星舰第四次试飞的总任务结构保持不变,但试验项目作了调整:第三次试飞中取消了关于开启卫星投送舱舱舱门、推进剂转移、脱轨点火、加上烟火分离环的三个试飞行节点、二级逆向和后退到海洋的三次试验试验。
在《星际飞船》第一阶段丢弃热分离环效果图
一方面,在星舰两阶段热分离结束后,为降低回收重量,放弃了第一阶段热分离环,重达9吨,但根据暴露的“星舰”后续设计,未来将配备单一热分离结构,这样,热分离环的下降很可能是提高第一阶段回收成功率的方便措施。
另一方面,在前三次试飞期间,每艘星舰都计划在第二阶段使大气层直接高速坠落,而第四个计划是增加两个“新行动”:第一,使星舰朝向前进,并通过前向和后向的重返状态组合,使前向和后向的重返状态呈垂直态势,然后激活猛禽发动机,逆向减速,直至它垂直悬浮在离海数以万米的距离内,最后发射机器和第二波。
星舰第二级亚轨道试飞翼翻转
事实上,这是在《星舰》之前在Van Miya轨道上进行的一次5乘4的试验飞行试验,它也被称为外部世界的“金尾巴”,在这次发射中,“星舰”的第二阶段进行了重返试验,虽然部分机翼在重返过程中被烧毁,但机翼仍然正常运行,第二层向后向海发射。
此外,两层星舰舰队已成功地被设定为向海洋减速,离发射台大型筷子装置回收的目标更近一步,为未来星舰舰队全面回收奠定了基础。
试验的推迟
还是个问题
为了实现这一点,SpaceX还将需要设计一个“星舰加油站”,专门用于储存和在轨转让低温推进剂,这也是星舰在完成发射-再入-再循环周期时面临的最重要的挑战。
下两艘星舰在轨内二级注入试验效果图
根据最新计划,预计到2025年才进行真正的星舰在轨加注试验,届时,两艘星舰将重新进入大气层并返回发射场,两艘星舰是第一批在轨接收推进剂,第一批在轨接收推进剂,装有积极的对接机和导航设施,第二艘在轨出口推进剂,装有被动对接装置。
在《星舰》第三次试飞期间,在轨推进剂转移试验取得成功,为2025年试点项目奠定了基础,但2025年试验的若干准备工作,包括接收器、导航设备、在轨注射快速脱钩装置、液氧乙烷助推器等,仍在开发之中。
2018年,日本富人前Yowaza与SpaceX合作启动了一个商业空间旅游项目,计划支付60多亿元人民币,邀请艺术家和媒体在这个月左右在Starfleets上飞。 然而,该项目最近被正式宣布为无果而终。
载人发射“星舰”所面临的主要困难被认为与航天飞机所面临的困难相似:缺乏积极的逃生手段和重返安全不确定性,特别是热保护系统的可靠性,没有得到有效解决。
失去绝缘是星舰的一个主要问题
与航天飞机使用的多个外星绝缘相比,大多数“星舰”使用单尺寸的六边形绝缘,每个绝缘层下有三个固定点,一个中间夹子,一个底墙,尽管生产和维护压力有所降低,但绝缘层在试验、点火和发射期间往往破裂。
最近,SpaceX承认,当前星舰项目最困难的问题是绝缘系统脆弱且维护不善,即使花费了大量资源。 在航天飞机服役期间,脆弱、昂贵和无法维持的热防护系统困扰着美国航天局,同样深思熟虑的“星舰”似乎也没有幸免。
大胆升级
展现你的野心
在四次试飞后,“星舰”基本上已经固定,但仍未被称为“到期”,为此,SpaceX公布了雄心勃勃的V2和V3“星舰”计划,而目前的“星舰”称为V1版本。
V2“星舰”中最重要的变化是热分离结构是以综合方式设计的,而不是以V1非残疾结构设计的,此外,V2二级稍加延长,对前翼位置和隔热分布稍作调整,计划在V1剩余库存枯竭时将V2版本投入特派团。
至于前方版本的V3“星舰”,改进幅度更大:直径不变,一级是小,一级是小,二级是长得多,整个箭头高度将从120米增加到150米,最重要的是,随着新版本的发动机推力继续增加,在第一阶段很可能再安装两台发动机,V3“星舰”的第一阶段很可能将第一阶段起飞的阶段增加到吨,而真空发动机的第二阶段从3级增加到6级,值得注意的是,“星舰”的V3级接近1至1级,虽然预计这两级将以更高、更低的速度分离,从而降低第一级恢复压力,但第二级无疑将更加难以恢复。
星舰目前状态(左)与未来升级模式的比较
除了Starfleet自己的设计外,SpaceX还公布了更新其猛禽发动机的计划:第二代猛禽发动机的技术现状相对稳定;第三代猛禽发动机将从V2版星舰上投入运行,其结构高度简化,许多复杂结构“隐藏”,例如使用整个冷却隧道墙,以及将一些结构,特别是一些管子精简或并入主泵,这将使发动机更轻、更强大。
总而言之,经过四次试飞和频繁改进后,“星舰”未能向近地轨道提供单一的克有效载荷,但每次试飞都显示出在圆圈中可以看到的进展,可以说,“星舰”离在两个层次上全面恢复的目标只有“一步之遥”。
然而,“星舰”之后并没有“不担心”,预计将进入密集的在轨试验/发射阶段,许多技术设计仍有待验证,这也是要求星舰纳入过多新技术的风险,特别是,大型低温推进剂在轨,技术难度大,范围广,可称为“强制性教训”,“星舰”支持月球上人类飞行任务。
从商业角度看,SpaceX对“星舰”的需求甚至更加迫切,取消载人月度旅游项目是“警钟 ” 。 此外,累计发射6,500多个星座星座和早期卫星即将“潮流 ”, 第二代星链卫星功能齐全的版本急需部署在“星舰 ” 。
Man/Tata Toyo( 满田东洋)
原标题: 星舰第四号记录 迎接更大的挑战
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