上個月下旬,航天界明星企業SpaceX又霸佔了航天領域的資訊頭條,本來是載人龍飛船的獨秀場,卻因為同期開始試驗的SN4星艦原型機發生爆炸,讓人先把注意力放在了那場直接摧毀試驗臺的大爆炸上,好在月末的龍飛船成功將兩名太空人送入太空,並直接完成與國際空間站對接,把這事掩蓋了過去。
龍飛船讓很多人感慨相比於傳統航天機構,老馬的SpaceX發展迅速。也有很多朋友對美國民營航天的進步感到心憂,畢竟美國軍方是SpaceX的目標大戶,可以預見低成本的發射方式,將會提高美國航天軍用衛星的部署密度,不過這也看洛馬造的軍星能不能便宜點。
SpaceX提出的星鏈計劃除了對它的使用方,對於其他人來說都是個討人厭的玩意。低成本的熱控制方式,使得地面天文觀測受很大影響,在光汙染少的地方,你甚至可以看見星鏈衛星連著串飛過;對於其他國家來說,也非常佔用軌道資源,威脅其他太空飛行器的安全。
繼續傳統,熱點是從來都蹭不上的,今天又來趕個晚集,給大家說下為登陸火星準備的星艦原型機到底是怎麼炸的?
在原計劃上個月28號發射的載人龍飛船,因為天氣不好推遲的一天後,星艦全尺寸原型機SN4準備進行第五次靜態點火試驗,僅使用一臺猛禽甲烷機,主要是為了驗證猛禽發動機全推力工作時,對全尺寸原型機的結構影響。然而第五次試驗發動機剛剛關機,試驗場就發生劇烈爆炸,所幸因為當時還處於試驗狀態,技術人員都遠離試驗場,沒有造成人員傷亡。
人們很容易聯想到,爆炸是不是源於才試驗完的SN4號機,因為星艦本來就有露天製造、不鏽鋼製造、焊工技術著急這些標籤,加之今年2月份,SN1原型機進行加壓測試時,壓力容器也就是燃料儲罐炸裂開,四月份,SN3的燃料罐低溫測試,在低壓條件下液氧儲罐塌陷。
SN4上個月已經抗過了低溫加壓測試,燃料罐裡裝入的是液氮,而不是液氧和液態甲烷。本月2號,美國媒體確認這場爆炸源於連接SN4和地面支持設備的連接器重連失敗,造成液態甲烷從埠洩露,產生爆炸。
快速斷開式臍帶連接器像臍帶一樣連接著原型機底端和地面設施,用於加注和回收原型機燃料儲罐中的液態甲烷,還有很多通信線纜接口,用於遠程控制和接收原型機上的設備數據;在進行跳躍測試時,連接器會在發動機達到最大推力後斷開。
雖然地面靜態點火試驗沒必要斷開,不過這次測試中,技術人員將測試臍帶連接器的自動重連接能力作為試驗的一部分;看起來沒啥用,對星艦來說確實很有必要。
目前的獵鷹9號火箭回收後,經過檢測,臍帶連接器肯定是要手動連接上火箭來進行燃料加注的。但是SpaceX的工程師就是想試試,一方面是未來兩艘星艦在太空中對接,可以通過這個連接器進行在軌燃料加注,另一個是將來火箭回收回來後,就直接在發射臺上自動連接加注燃料再次執行任務。
這次就是因為經過靜態點火測試後,臍帶連接器沒有成功重連到SN4底部的接口上,造成SN4向外排出液態甲烷時沒有像計劃中的通過臍帶連接器流回地面儲罐,而是從接口洩露,直接噴了試驗臺一地,剛剛結束完點火試驗的臺架高溫尚存,引燃了液態甲烷,產生了爆炸。
按理說要進行重連接的臍帶連接器和傳統的不同,需要自動重連接要更複雜才對,比如兩艘飛船在太空中,因為姿態的不同,連接器需要有一定的動作能力,自己找到另一艘飛船的接口完成對接;然而SpaceX又為了省錢,用的還是去年星蟲那個連接器。導致這次SN4點火關機後重連接時沒有接上,估計是因為猛禽發動機工作導致SN4發生了一些位移,排燃料時就直接排在了外面。
這艘SN4原型機造價大概在1000萬美元左右,因為圖省事用老的臍帶連接器,加上地面設備的損失,夠SpaceX心疼好一會了;失敗是成功之母,也算是為造出星艦交學費了。星艦試驗臺需要重建,SN4去世後,SN5原型機將登上試驗臺,大概在本月末繼續開展實驗。
最後提一下載人龍飛船「奮進號」在中國上空對接那些陰謀論,但凡對航天了解點的朋友都知道,空間交會是講窗口的,都是為了節省時間和燃料,基本用的都是霍曼轉移軌道,在哪兒完成交會都是看飛船和空間站的相對位置和自身軌道的,為了等交會窗口,奮進號在太空中等了15個小時左右,才經過兩次發動機點火機動,完成交會。
國際空間站繞地球一圈要92分鐘,而奮進號在下午5點54分和國際空間站完成交會,距離空間站220米,開始進行對接,在6點54分才完成和空間站的對接,花了足足一個小時;形象點來說,就是飛船進行對接時,從美洲上向東飛了地球2/3圈到太平洋;真有閒心博眼球整這種無聊問題來忽悠廣大讀者,還不如去研究下美國空軍的X-37B,它的軌道機動玩的比圖省錢的奮進號精彩多了。(圖侵刪)
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