SpaceX详述"星际飞船"出错原因 第四次试验下月初实施

2024年05月25日 21:53 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

SpaceX 公司距离有史以来世界上最大的火箭--"星际飞船"的第四次综合试飞越来越近了。虽然该公司未能如其创始人埃隆-马斯克(Elon Musk)最初暗示的那样赶在 5 月份进行尝试,但太空爱好者们不会等太久就能看到这个庞然大物再次飞天。

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马斯克在 X(以前的 Twitter)上说,发射应该在 6 月 3 日左右进行。不过,这一次,该计划得到了位于德克萨斯州博卡奇卡的星际基地正在进行的准备工作的支持,星际飞船已于 5 月 20 日在该基地完成了发射预演。

除了马斯克最近的讲话之外,SpaceX 还分享了一篇博文,澄清了第三次飞行尝试的一些细节--出了什么问题以及工程师们是如何解决这些问题的。

在 3 月中旬进行的第三次综合试飞中,"星际飞船"在与"超重型"助推器级成功分离后完成了一次完整的上升燃烧。对 SpaceX 的工程师们来说,这个重要的里程碑意义非凡。

然而,助推器随后并没有按照原计划软着陆在墨西哥湾海域。SpaceX公司介绍说,尽管"超重型"助推器点燃了13个"猛禽"发动机(该级总共有33个发动机,但只有一部分在返回途中使用)进行所谓的"助推回燃",但还是有6个发动机开始关闭:

助推器随后继续下降,直到尝试着陆燃烧,着陆燃烧命令与助推返回时相同的 13 个发动机在软着陆之前执行火箭的最后减速计划,但在助推返回燃烧早期关闭的 6 个发动机被禁止尝试着陆燃烧启动,剩下 7 个发动机被命令启动,其中 2 个发动机成功到达主级点火。

助推器在墨西哥湾上空约 462 米的高度失去联系时,着陆燃烧推力低于预期,而此时距离任务开始仅有不到 7 分钟的时间。飞行数据分析显示,助推燃烧提前关闭的最可能的根本原因是向发动机供应液氧的过滤器持续堵塞,导致发动机氧气涡轮泵进口压力下降。

尽管 SpaceX 在第二次飞行中也遇到了类似的问题,并实施了硬件改造以防止问题再次发生,但问题还是再次出现了。因此,工程师们将在氧气罐内安装更多硬件,进一步提高推进剂过滤能力,并对硬件和软件进行更多改动,以提高猛禽发动机在着陆条件下的启动可靠性。

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星际飞船在进入轨道后也遇到了一系列问题。在猛禽发动机不再点火的阶段,星际飞船的姿态控制是通过滚动控制推进器来维持的。然而,负责滚转控制的阀门似乎被堵塞了。

因此,星际飞船没有按原计划尝试重新点燃猛禽发动机,飞船进入大气稠密区后无法保持预定方向。因此,不仅是隔热罩,火箭的其他部分也面临着手套等离子体的巨大热量。

飞行试验结束时,遥测数据在大约 65 公里的高空丢失,此时飞行任务已经进行了大约 49 分钟。在第四次尝试中,SpaceX 将增加更多的控制推进器,以提高姿态控制冗余度,并升级硬件以提高抗阻塞能力。

这些并不是第四次飞行的唯一变化。例如,"超重型"号将在助推燃烧后抛弃热级适配器,以减少飞行最后阶段的助推器质量。

SpaceX表示,从现在开始,它将把重点从进入轨道转向展示返回和重复使用"星际飞船"和"超超重型"的能力。这包括"超重型"成功软着陆,以及"星际飞船"在受控再入大气层过程中存活下来,尤其是通过再入大气层的最大加热点。

必须指出的是,尽管"星际飞船"失去了滚动控制能力并在大气层中解体,但碎片并没有撞击到预先确定的危险区域之外。因此,如果美国联邦航空管理局(FAA)确认没有对公众安全造成影响(正如预期的那样),就可以在不正式结束事故调查的情况下,为下一次飞行颁发发射许可证,否则下一次飞行就会受到更长的延误。

就在几天前,杰夫-贝索斯(Jeff Bezos)的"蓝色起源"公司(Blue Origin)运气不错,其"新谢泼德"(New Shepard)火箭在长时间停运后再次将宇航员送上了太空,但其三个主降落伞中的一个在着陆前没有完全充气。据《观察家报》报道,美国联邦航空局认为这不属于意外事故,因此无需进行调查。

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