像往常一样,位于博卡奇卡村附近的SpaceX南得克萨斯发射设施是很多人关注的焦点。大约两个月前,该设施的工作人员开始研制第一个真正的超重型原型机,SpaceX的星际飞船的发射台。经过六周的组装,SpaceX将超重型助推器3(B3)从“高舱”(组装地点)中推出,安装到发射台上。

装配过程从5月15日开始,由新的桥式起重机协助(3月加入高台),并于7月1日星期四结束。B3随后被运出并装载在公司自行式模块化运输车(SPMT)上,沿4号公路运输到发射设施,在那里由另一台起重机转移到试验台A上。

测试台A上的超重型助推器3:pic.twitter.com/PEsjdIocVI

-星际飞船观测者(@StarshipGazer)2021年7月1日

一旦它准备好执行商业任务,星际飞船和超重型将是世界上第一个完全可重复使用的发射系统。作为助推器元件(又名。该系统的第一阶段,超重型站高约65米(215英尺),将配备32个猛禽发动机。这一创纪录的发动机数量(比历史上任何火箭都多)将使超重型火箭产生72兆牛顿(MN)或1600万磅/推力(lbf)。

这是土星五号助推器第一级产生的推力的两倍多,美国宇航局曾将阿波罗号宇航员送上月球——3510万,即789万磅力。当与星际飞船(依靠6个猛禽发动机的轨道飞行器单元)配对时,发射系统将能够向近地轨道(LEO)发射100公吨(110美吨)。

根据马斯克通过推特发表的声明,B3原型将用于地面测试,类似于用星际飞船(SN)原型进行的地面测试。这使它不同于增压器1(BN1),第一个超重型原型完成堆叠内的高湾,马斯克解释说,这是一个“制造探路者”的设计,以验证用于建立他们的过程,因此被废弃后。

B3是该过程的下一步,旨在通过地面测试验证助推器的结构设计。马斯克表示,SpaceX将使用4号助推器进行首次飞行试验,并预计“首批约10个助推器和约30艘飞船将得到特别快速的发展”。这暗示SpaceX将保持其快速原型方法,在迭代之间将设计变更纳入其中。

第一架将要起飞,所以4号助推器。3号助推器将用于地面测试。我们将大部分设计从3改为4。助推器3很难制造。预计前10艘助推器和前30艘飞船的进化速度会特别快。

-埃隆·马斯克(@elonmusk)2021年6月30日

在同一条消息中,马斯克在推特上表示,B3“非常难建造”。总而言之,组装过程包括将36个钢环与3个罐顶和数十个其他主要部件堆叠和焊接。幸运的是,由于助推器元件由许多与星际飞船相同的零件制成,而且装配过程严重依赖于相同的生产设备,因此地勤人员已经掌握了相当多的专业知识。

助推器元件在许多方面也比星际飞船原型简单,因为它不需要隔热罩,有更简单的电子和管道,更基本的散热片(不包括在B3上),和两个主油箱来容纳液态甲烷(CH4)和液态氧(LOX)燃料的供应。相比之下,星际飞船除了主油箱外,还需要两个附加的主油箱,着陆时必须切换到主油箱。

在飞行测试方面,助推器原型只需要发射然后下降,在那里它们会被飞机“捕获”。据马斯克介绍,这些原型机(B4及之后)将配备栅格鳍以控制其下降,助推器将重新点燃部分发动机以实现软着陆。迄今为止,所有涉及星际飞船原型的高空飞行试验都包括了“腹式俯冲”动作,从原型到达远地点后侧翻开始。

然后,它将使用其空气动力襟翼来减缓下降速度,并在着陆前重新点燃一两个猛禽发动机来调整自己的方向。这一复杂的机动导致前四个原型(SN8、SN9、SN10和SN11)在着陆前、着陆中或着陆后不久爆炸。最新的测试,包括SN15原型,是一个完全的成功,验证了关键系统和机动它执行。


图片来源:SpaceX

在任何情况下,既然B3位于测试平台上,测试就可以开始了(可能在本周)。与星际飞船的开发过程类似,这很可能从低温压力测试开始,在低温压力测试中,燃料箱充入氮气,以确保它们能够承受充入低温甲烷和氧气的压力。随后可进行发动机集成和静态火灾试验。

这些试验将为B4铺平道路,目前B4正在进行组装,将与SN20星际飞船原型机集成,并为轨道试验做好准备。这些将被转移到OLS,它也花了几个星期在博卡奇卡发射设施建设。正是在这里,全栈星际飞船和超重型飞船将从首次轨道试飞开始发射——这可能会在今年晚些时候发生。

同时,请务必观看B3在测试板上的推出,这是由NASA太空飞行公司提供的: