见证历史!星舰第三次飞行测试,成果斐然!

见证历史!星舰第三次飞行测试,成果斐然!

首页模拟经营星舰实验室正版更新时间:2024-04-20

各位,我们又见证历史了!

SpaceX星舰第三次试飞成果斐然,马斯克发文,向星舰团队表达祝贺,星舰“已达到环绕速度”。

如果按火箭完成回收的目标,那还算不上完全成功,因为最终在黑障区被搞解体了。

但跟之前两次比较的话,算是重大突破。

所以,整体而言,这次算是基本成功。

星舰第三次飞行测试

万众期待,星舰第三次飞行测试,这盘硬菜终于上了。

众所皆知,“星舰”是SpaceX公司目前正在研制的一款重型运载火箭,采用可重复使用设计。

该火箭由两部分组成:底部为“超级重型助推器”,并联安装了33台“猛禽”液氧甲烷发动机,最大推力约7600吨;

而第二级是集成了6台发动机的飞船,最大运载能力超过200吨。

据了解,在这次测试中,星舰33台发动机全部成功启动,史上第二次,并在升空过程中完成了整个燃烧阶段。

在热分离阶段,也成功按照预定计划完成。

所谓热分离,指的是在关闭超重助推器上大部分猛禽发动机的同时,点燃了第二级的6台猛禽发动机,然后将这两个飞行器进行分离。

在分离之后,超重助推器随即返回地面,然而可惜的是,在距离地面462米处,出现了意外解体。

不过,二级猛禽发动机还是挺给力的,将飞行器推向了预定轨道,这也是SpaceX首次完成整个上升阶段的燃烧。

但很可惜的是,随后星舰重新进入大气层,在剧烈的摩擦下丢失信号,画面显示其海拔高度为65千米。

SpaceX稍后宣布已经失去飞船,任务提前结束。

虽然整体而言,不算太成功,但SpaceX表示,接下来会一直采用快速迭代的方式,不断的对星舰进行测试,直到达到真正的成功。

有报道称,SpaceX正在寻求美国联邦航空局FAA批准与配合,以在今年进行多达9次的星舰发射。

这效率真是杠杠的!

遥想当年,苏联为了载人登月,费了九牛二虎之力,搞出了一款由30个发动机并联起来的火箭,也就是大名鼎鼎的N1火箭。

据悉,它的起飞推力达到了逆天的3500吨,超过美国土星五号的3408吨。

然而,发动机数量越多,技术难度就越复杂。

从概率论的方向来看,假设一台发动机的稳定性能达到99%,30台发动机“并联”之后,其整体可靠性也就降到了74%。

而当时的苏联,由于技术条件的限制,并不能完美解决多台发动机并联所带来的问题,最终导致N1火箭四次发射、四次失败。

这也让苏联载人登月梦想彻底破灭,在竞赛中败给了美国。

但没想到的是,几十年过后,苏联那种简单粗暴、大力出奇迹的路子,如今却被马斯克玩出了花,甚至“青出于蓝而胜于蓝”。

纵观这三次发射,马斯克的星舰是一直在进步的。

第一次,火箭分离失败,只能自毁;

第二次,火箭成功分离,但一级爆炸,二级失去信号;

第三次,一级可以调整姿态,二级成功进入轨道,但二级在返回途中失去信号。

虽然结果并不完美,但有一说一,光从航天工程技术的角度来看,这次发射非常了不起了。

所以,按照这样的节奏,星舰只要坚持下去,估计大概率是能成功的。

猛禽发动机

说到星舰,那怎么能不提到它的“心脏”,猛禽发动机。

作为SpaceX家的法宝,必然是有两把刷子的。

比如燃料方面,猛禽发动机使用液态甲烷和液氧作为推进剂。

相比传统的火箭燃料来说,液态甲烷优点非常多。

首先,液氧甲烷发动机相较于液氧煤油发动机比冲要大,所谓比冲,指的是消耗单位质量的燃料,火箭所能获得动量的多少。

简单来说,就是比冲越大,爆发力就越大。

其次,甲烷容易燃烧,不容易产生积碳,高效环保,更有利于火箭的重复利用。

推力方面,据说最新的第三代猛禽发动机,最大推力高达269吨,燃烧室压力高达350bar。

打比方说,如果33台这样的发动机一起发力的话,那么将一艘大型驱逐舰推离地面并送到半空,丝毫没有任何压力。

可重复使用方面,猛禽发动机被设计允许多次重复使用而不需要大规模维修,这一点对于减少每次发射的成本至关重要。

这意味着星舰能够频繁、经济地执行多种任务,从而实现快速迭代。

除此以外,猛禽最厉害的在于,它是全球第一款量产的全流量分级燃烧循环发动机。

那么,这种技术有多牛呢?

大白话说,就是将燃料(如液态甲烷)和氧化剂(如液氧)完全分开,并在进入主燃烧室之前,通过各自的预燃室进行预燃。

整个过程中,燃料和氧化剂被加热并部分燃烧,产生的高温、高压气体驱动涡轮,随后这些气体会被输送到主燃烧室中,实现完全燃烧,产生巨大的推力。

与传统火箭发动机相比,这种设计能够更有效地利用燃料和氧化剂,提高发动机的整体性能。

同时,在全流量分级燃烧循环中,由于预燃室中的燃烧过程,使得涡轮工作在相对较低的温度下。

这大大减少了对涡轮机叶片和其他关键部件的热应力,从而延长了发动机的使用寿命。

可以这么说,猛禽发动机代表了当前火箭技术的顶尖水平。

虽然航天大国们都在研究这项技术,但是呢,到目前为止,仍然没有哪个国家宣称掌握了这项技术。

结尾

可能有人会说,星舰牛不牛,跟我月薪3000有什么关系?

要知道,星舰所用到的技术,一直是我国追赶的方向。

好的消息是,在我国民营航天企业齐努力下,如今在液氧甲烷、可回收重复利用方面,我们也有了不错的成绩。

当然了,差距还是有的,但只要不断突破,迟早都是能拿下的。

而一旦拿下后,跟航天相关的各个领域,都会得到迅猛发展。

届时,可能你的月薪就会从3000涨到4000,甚至5000,所以,你说有没有关系?

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