太空探索技术公司的星际飞船运载火箭具有许多潜在用途和功能，
可使公司和组织以前所未有的方式进入太空。
工程师们正在德克萨斯州博卡奇卡海滩的星舰基地
开发完全可重复使用的星际飞船发射系统
可重复使用性使SpaceX能够降低航天飞行成本，
并使人类能够长期可持续地在太空中生活。
该公司已经用星际飞船原型进行了多次试飞，
他们现在正准备用超重型火箭进行首次全尺寸的轨道飞行试验
超重型火箭旨在推动星际飞船进入轨道，
由多达29台以甲烷为燃料的猛禽发动机提供动力。
超重型将成为历史上推力最大、体积最大的火箭！
2010年6月4日，SpaceX 首次发射猎鹰九号火箭，
它的第一次发射完美完成，
猎鹰九号成为太空飞行史上最具革命性的火箭之一。
随着星际飞船计划在今年晚些时候进行首次轨道发射，
SpaceX再次尝试创造历史。
但为了让星际飞船第一次轨道试飞取得成功，
SpaceX 必须确保超重型火箭底部的29个猛禽发动机
能在没有任何重大问题的情况下点火。
到目前为止，SpaceX对他们完整的超重型火箭
4号助推器进行了几次压力测试，
这些测试通常涉及用低温燃料填充助推器的储箱，
模拟它在飞行过程中出现的温度和压力。
但是，在4号助推器升空之前需要完成的最严峻的测试，
将是对其全部29台发动机进行完整的静态点火。
为了在出现问题时限制爆炸的规模，
SpaceX 只会向4号助推器填充静态火所需的少量甲烷。
例如典型的3秒静态点火，
助推器只需要大约14吨液态甲烷和50吨液态氧。
过量填充液氧罐是有意义的，
因为这样可以降低火箭的重心，
而不会使爆炸的火球变得更糟。
尽管猛禽发动机变得更加可靠，
但这次测试的规模与SpaceX之前做过的任何测试完全不同。
因此，他们将从仅使用几个发动机进行较小规模的静态点火开始，
然后增加到全部29台。
当4号助推器所有29台发动机点火时，
将产生比猎鹰九号大7倍的推力。
随着猛禽发动机的升级，这个数字还会增加。
唯一接近于此的其他火箭是苏联的N1火箭。
它的大小与星际飞船相似，
也具有相似的30台发动机的布局。
但遗憾的是，它只进行了4次发射，均以失败告终。
许多故障是由发动机爆炸引起的，
这导致了发射过程中的一系列其他问题。
现在有了更先进的计算机系统，
SpaceX希望能够在故障引擎变成炸弹之前将其关闭。
N1的发动机问题在发射前从未被发现，
因为苏联没有足够大的测试设施来对巨大N1的第一级实施静态点火。
这是 SpaceX 希望通过其博卡奇卡设施解决的问题。
但是，在静态点火期间可能引起问题的不仅仅是火箭本身。
火箭周围的整个基础设施在保证火箭安全方面起着至关重要的作用。
通常，发射台使用火焰分流器将高温的废气从火箭和发射台转移开。
但 SpaceX 在星际飞船上采取了一种风险更大的方法。
博卡奇卡轨道发射台目前的设计根本没有火焰分流器，
助推器距离地面仅 20 米。
因此，当发动机点火时，
大量的热量和能量会直接传递到下面的混凝土上。
过去，这种设计给SpaceX带来了问题，
大块混凝土被抛回发动机舱，完全摧毁了发动机。
为了避免这种情况，SpaceX在混凝土上覆盖了一层烧蚀涂层。
这可以防止混凝土破裂并飞入发动机舱。
轨道发射台还将配备一个大型喷水系统，
可直接在发动机下方喷水。
尽管存在普遍的误解，水的存在不仅仅是为了减少热量。
它的主要目标是减少发动机产生的噪声，
噪声会对火箭和发射台造成极大的破坏。
SpaceX 必须考虑的另一个因素是，
当所有29台发动机都启动时，运载工具受到的负载。
助推器底部的推力圆盘旨在将发动机的所有力传递到助推器的壁上。
为了逐渐加速到全功率，29台发动机点火将错开。
这是SpaceX已经在猎鹰九号和猎鹰重型火箭上做的事情。
在猎鹰九号，对称的发动机成对点燃，相隔150毫秒，
这意味着火箭仅需半秒即可达到全功率。
对于超重型火箭，类似的点火顺序需要大约2秒才能点燃全部。
拥有这么多发动机而不是只有几个更大的发动机的部分原因是冗余。
如果多个发动机在发射或着陆期间关闭，并不意味着火箭失效，
因为其他发动机可以打开或节流以补偿推力损失。
猎鹰九号也采用了这种理念。
在去年的星链发射期间，梅林发动机在发射过程中关闭，
但猎鹰九号仍设法将其有效载荷送入正确的轨道。
本次发射确实影响了助推器着陆，
因为发生故障的发动机无法使火箭减速以着陆。
猎鹰九号上只有3台发动机在回收着陆时开机，
如果其中一台失效就无法完成回收了。
但由于超重型火箭拥有比猎鹰九号多得多的发动机，
会赋予它更大的油门调节范围，使其能够悬停。
这对于超重型来说尤为重要，
因为它的设计是从空中捕捉而不是地面着陆。
SpaceX必须进行多次静态点火，才能实现超重型的成功发射。
无论超重型的第一次全静态点火期间发生了什么，
都一定会非常令人兴奋。
如果一切顺利，
它应该为星际飞船在今年晚些时候进行首次轨道发射铺平道路。
SpaceX完成了令人难以置信的工程，
不仅制造了有史以来最先进的火箭发动机，
还制造了位于发动机顶部的巨大结构，真是令人惊叹。
在SpaceX星际飞船计划更新时，埃隆·马斯克展示了一个简短的片段，
解释了使用这些飞船到达火星的部分计划。
它涉及绕地球轨道运行的星际飞船，
在前往火星的长途旅行之前，会与一艘类似大小的飞船加油。
马斯克长期以来一直宣扬，他希望让人类“多行星”生活，
并将其表达为实现他的目标的方式。
他解释说，星际飞船只需要其“超重型”助推器即可从地球发射，
第二艘飞船可以依靠自己的猛禽发动机提供动力发射。
星际飞船将是一种多功能运载火箭，将彻底改变太空探索。
SpaceX星际飞船的一些计划和潜在用途包括：
星际飞船将成为部署有效载荷的一种经济高效的选择。
只需一次发射，就可以将400颗星链卫星发射到轨道。
研究人员还可以使用星际飞船来部署一大组卫星，
这些卫星具有先进的地球观测技术，
可以使研究人员能够研究气候变化、监测天气等应用。
联系客服
