星艦SN9一臺發動機失效導致墜毀慘劇發生後,有網友在馬老闆推特下面留言稱「為什麼要用兩臺猛禽發動機著陸?任意一臺發動機失效都會導致墜毀,這意味著你有兩個單點失效(two single point of failure)。你應該用三臺猛禽(如圖1)進行姿態翻轉,然後選兩臺狀態好的發動機進行著陸,同時關閉狀態相對不那麼好的第三臺發動機。」隨後另一位航天油管博主稱同意網友的意見,稱SpaceX應該提高任務裕量,增加冗餘。馬老闆稱,我們在SN10上就會採納該網友的意見,採用這種著陸方案(如圖3)。
那麼SpaceX是否真的沒有想到這個方案麼?我覺得並不是,問題可能是馬老闆之前太自信了。猛禽在試飛前在試車場和星艦上都會進行大量點火測試,公司覺得他已經足夠可靠了。所以即使明知是「一發失效,滿盤皆輸」的著陸方案,因此在SN9上依然採用類似方案。SN8是由於頭部貯箱的自生增壓在翻轉過程中增壓不足,雖然結果是一臺發動機的推力不足,但發動機本身似乎並無問題。所以在改回成熟的冷氦增壓後,SN9延承了這套著陸方案。
那麼網友的三發方案是否完美無缺呢?顯然並不是,至少從我來看,三發著陸的減速效應更明顯,即使不考慮載人的情況,該方案對星艦結構和飛控響應提出了更高要求,從一腳緩剎車變成了急剎車。此外,關閉一臺不那麼好的發動機,並非如說起來那麼簡單,這對星艦的發動機在線健康監控提出了很高的要求,飛控必須在僅僅幾秒鐘時間內判斷哪一臺應該被關閉,哪兩臺需要保留,在海量的傳感器數據湧入的情況下,這是一個很難的抉擇。最後,200噸級的大推力火箭發動機並非像擠壓姿控發動機,其關閉過程會產生一定後效(多餘推力),精確的推力截止是比較困難的。在最終接地前緊急關閉發動機,對飛控的壓力又高了一截。最後三臺關一臺是隨機的,那麼隨著關閉發動機的不同,最終著陸方案有三套,工作量陡升。雖然困難多多,但馬老闆既然發話了,看來加州碼農們又要多掉幾根頭髮了。
本文轉載自「航天愛好者網」,原標題《網友教SpaceX造火箭,鍵盤航天黨的大勝利?》
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