美國太空公司SpaceX的星際飛船原型機SN10,上周三(3月3日)在美國德克薩斯州南部的博卡奇卡(Boca Chica)測試基地試飛成功,最後平穩著陸。但可能最後著陸力道太大,內部燃料缸體或者管線受損,在著陸後不久又起火爆炸了。這是SpaceX際飛船原型機第3次挑戰10公里高空試飛。

美國東岸時間3月3日下午,SpaceX的星際飛船原型機SN10進行了高空試飛,平穩落地 。(影片截圖)
美國東岸時間3月3日下午,SpaceX的星際飛船原型機SN10進行了高空試飛,平穩落地 。(影片截圖)

星際飛船原型機SN10經過了長時間準備,首先在2月23日進行了首次「靜態點火」,點燃了三台猛禽發動機,持續了幾秒鐘。美國東岸時間3月3日下午3時,SN10的三台發動機點燃了,但最後卻緊急中止了發射。經過努力後,在當天下午6時15分,進行了第二次發射,成功飛到10公里高空,然後翻轉,水平降落,最後成功著陸。雖然8分鐘後,突然著火爆炸,這也是首次高空飛行後的平穩落地。

這次星際飛船原型機SN10試飛,與以前著陸失敗的SN8和SN9的流程基本相同,只是在最後著陸前20秒左右,重新點燃了3台猛禽發動機來減速。不過,從錄像可以看到,最後的著陸過程並不完美,2台發動機起火關閉了,最後只靠1台發動機「硬」著陸了。

雖然平安著陸了,但可能因為最後著陸力道太大,支腳或許受損,這個火箭最後明顯傾斜著站在那裏。但可能最後著陸力道太大,內部燃料缸體或者管線受損,在著陸8分鐘後又起火爆炸了。

在成功進行了150米「跳躍」後,SpaceX就開始挑戰10公里的高空試飛了。2020年12月9日,原型機SN8首次挑戰10公里高度,但在最後著陸的時候,兩台火箭發動機不足以穩定姿態和減速,最後傾斜著撞地爆炸了。

原型機SN9於2021年2月2日試飛,還是在最後的著陸階段失去控制,觸地爆炸了。

星際飛船採用的是全新設計的猛禽發動機(Raptor engine),使用液態甲烷,也就是液化天然氣,和液態氧氣作為推進劑,推力特別大,每台推力有200噸,而且特牛的是可以非常容易地重複使用,據說可以使用100多次。另外,靜態點火測試也是SpaceX的絕技,是可重複使用發動機的特色,這是目前其它火箭發動機都做不到的,這也保障了主力火箭獵鷹9號接近完美的成功率。

從SN8,到SN9,再到SN10,雖然最後都爆炸了,但都已經很準確地返回到著陸點,這證明了SpaceX的回收操控技術已經很嫻熟了。

從幾次高空試飛的結果來看,星際飛船的猛禽發動機能長時間工作,重複點火也沒問題,但由水平下降轉為豎直,準備著陸時,發動機狀態不穩,導致最後爆炸。

在SN8失敗後,馬斯克在推文中說,「在飛船著陸過程中,頂部燃料箱壓力較低,因此導致著陸速度較快。」火箭在水平下降過程中,燃料分散在燃料箱中,火箭豎起後,因為時間太短,燃料來不及全部返回到箱底,因此SN8選擇在頂部配置了專門用於降落的燃料箱。

SN9和SN10也採取同樣方式,但從幾次試飛失敗的結果來看,這種配置可能需要重大改進才行。

目前,下一個原型機SN11已經完成,不知道是否要再進行大幅度改進,才能試飛。

星際飛船的近期目標是2023年載人環月飛行,然後是載人登月,最終目標則是運送人類去火星建立外星基地。◇

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