「SpaceX推遲第9次Starship飛行」
B14運回生產現場,本周Starship發射推遲
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Starship第9次飛行是目前整個航天業最受期待的發射任務。許多預測最初都指向本周發射,然而事情並沒有完全按照計劃進行。B14助推器被移到發射台後不久,就出人意料地被送回了生產現場。雖然 SpaceX 尚未正式解釋原因,但這通常表示出現了某種意外問題或需要注意的調整。另一方面,S35飛船仍在發射台上進行最後的檢查,包括安裝其有效載荷和飛行終止系統。
發射窗口推遲到5月27日開始
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最近的安全警報和飛行通知已開始顯示發射窗口將於5月27日開始。美國聯邦航空管理局 (FAA) 發給飛行員的通知(NOTAM)和海岸警衛隊發給海員的當地通知(LNM)都標記了墨西哥灣着陸區可能活動的日期,與SpaceX可能的發射相吻合。
值得注意的是,5月26日是陣亡將士紀念日,是美國的聯邦假日,在此期間包括髮射物流在內的大多數運營都會暫停。因此,如果SpaceX不能在此之前發射,就必須等到之後。好消息是,潛在的發射窗口推遲到6月2日,這意味着Starship第9次飛行仍有可能在月底前升空。
對SpaceX來說,第9次發射的成功至關重要
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一如既往,成功是重中之重,SpaceX不會操之過急。每個人都熱切地期待着第9次飛行的成功,而且這種期待正在與日俱增。如果一切按計劃進行,這次飛行可能標誌着SpaceX完全可重複使用發射系統發展歷程中的又一個重要里程碑。讓我們來看一下SpaceX此次飛行的安排。
發射前首先是推進劑裝載
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首先,第9次飛行預計當地時間下午6:00到6:30之間升空。整個過程在升空前75分鐘左右開始。如果所有系統都正常,首先開始推進劑裝載程序。大約在T-46 分鐘時,液氧開始流入飛船,緊接着在T-43 分鐘時甲烷流入。幾分鐘後,B14 推進劑裝載開始,甲烷在T-41分22秒進入,液氧在T-35分35秒進入。
在T-3分20秒和T-2分50秒時,兩級推進劑裝載完成。在此期間,助推器和飛船上的發動機都會冷卻。這一關鍵步驟通過在點火前逐漸冷卻發動機以匹配低溫燃料溫度來防止熱衝擊損壞。
發射前10s,水噴淋系統啓動
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距離發射還有30秒時,飛行指揮員將進行最後一次驗證,以確保所有系統仍然能夠正常發射。在升空前約10秒,水噴淋系統啓動,從發射台下方噴出高壓水,以減弱發動機羽流的熱量和衝擊力。它就像一個巨大的鋼製淋浴噴頭,對於保護髮射基礎設施免受即將釋放的原始能量的影響至關重要。接下來,就是助推器點火升空。
總推力7000噸,T+1分2秒達到MaxQ
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點火後,B14助推器的33台猛禽發動機點火,總推力超過7000噸,將星際飛船從發射台上托起。B14助推器發動機中的許多都是從之前的飛行中重複使用的,這對SpaceX的可重複使用性目標來說是一個重大考驗。
隨着星際飛船的爬升,它將在T+1分2秒左右達到最大Q值,即最大氣動壓力點。這在任何發射中都是一個關鍵點,因為它考驗着火箭在峯值應力下的結構完整性。星際飛船在之前的飛行中都順利通過了這一點,但這仍然需要精密的工程設計和周密的準備工作。
MECO階段 & 級分離
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此後,星際飛船將繼續上升和加速,直至T+2分32秒。屆時,飛船將準備關閉主發動機 (MECO)。此時,助推器上的30台發動機將關閉,只剩下三台中央發動機繼續運轉。這有助於在上面級S35飛船發動機點火時保持穩定性。然後,兩級將通過熱分級環分離,熱分級環是一項硬件創新,有助於引導上面級點火產生的熱量和壓力,從而安全地將飛船推離助推器。
分離後,兩級將開啓截然不同的旅程,面臨不同的目標和挑戰。對於 S35飛船來說,此次飛行與之前的星際飛船試飛非常相似。在接下來的六分鐘左右,S35將保持穩定運行,穩步爬升至預定軌道,不會進行任何特殊操作。此時的重點是確保飛行器系統在飛出地球大氣層時保持穩定並正常運行。
助推器回燃,持續45秒
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與此同時,B14助推器將進入一個更加動態和複雜的飛行階段。在與上面級分離後,B14將在約2分45秒啓動助推器回燃。這包括重新點燃其中間環發動機,以減慢並穩定助推器,並開始受控下降返回着陸區。該回燃持續約45秒,並在3分30秒左右結束,屆時中間環和內間環發動機將依次關閉,為助推器下一個飛行階段做好準備。
自有落體階段持續3分鐘,拋棄熱分級環
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助推器回燃後,B14進入持續約3分鐘的自由落體階段,在此期間發動機均未點火。這段飛行有時被稱為跨音速,因為助推器在下降過程中會以音速過渡。在此自由落體過程中,先前用於分離和點火的熱分級環將被拋棄,以減輕質量,從而提高最終着陸機動的效率。
T+6分37秒,着陸點火程序開始
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當B14接近着陸區時,時間約為T+6分37秒,着陸點火程序開始。位於中間環和內環的13台發動機點火,以降低速度並在下降過程中精確引導助推器。這些發動機與柵格翼協同工作,以確保可控的轉向和制動。
一旦助推器減速到合適的高度,大多數中間發動機就會關閉,只留下內環的三台萬向節發動機繼續工作,以提供精細的控制並支持最終進近。
此次飛行將放棄助推器回收,選擇海面濺落
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此次飛行與前四次嘗試相比將有一個顯著的變化。SpaceX將不再嘗試在發射塔上用筷子臂接住B14。相反,助推器將主動落入海中。這種受控的水上着陸簡化了操作,使SpaceX能夠將資源和精力集中在S35飛船的軌道任務上。
S35在印度洋上空時,進行有效載荷部署測試
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焦點將轉向S35飛船,大約在T+8分44秒,即動力飛行約6分鐘後,飛船發動機將關閉(或稱 SECO)。真空優化發動機將首先關閉,然後是海平面發動機。之後,S35將在無推力狀態下滑行約9分鐘,繼續其旅程。
飛行約17或18分鐘後,當S35預計飛過印度洋上空時,它將進行有效載荷部署測試。根據SpaceX的披露,這些有效載荷將不會進入軌道,隨後將返回地球。警告和通知將提前發布,以確保有效載荷和星際飛船着陸區的安全。
軌道停留30分鐘,太空點火測試
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有效載荷部署後,S35將在軌道上繼續停留30分鐘,進行另一項關鍵實驗:在太空中重新點火一台或多台發動機。這項測試首次在6號飛行器上成功完成,驗證了滑行後重啓發動機的能力,這是未來任務的關鍵能力。
大氣層再入將驗證新的隔熱罩系統和襟翼設計
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大約在T+47分22秒,S35將開始返回地球,開啓任務中最具挑戰性的階段——大氣層再入。在此期間,飛船將持續約15至16分鐘,經歷強烈的氣動加熱,溫度將飆升至1500°C以上。升級後的隔熱罩系統將在保護飛船結構免受熱損傷方面發揮關鍵作用。
除了隔熱罩外,增強型前襟翼的設計旨在改善大氣控制,並有助於避免先前再入時出現的損傷。當星艦從高超音速過渡到亞音速飛行時,這些襟翼能夠實現更好的氣動機動和姿態控制。
飛船部分將海面濺落
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大約在T+1小時6分4秒,S35將進入跨音速和亞音速飛行狀態,並開始着陸翻轉機動。襟翼將飛行器姿態調整至垂直,為着陸做好準備。之後不久,發動機點火,減速下降,並引導飛行器平穩濺落海面,結束飛行。
希望在近三個月的時間,SpaceX已經解決所有問題,在Starship第9次飛行中,再次拓寬人類航天史的邊界。