SpaceX 发文总结星舰飞船第三次飞行的经验

SpaceX 发文总结星舰飞船第三次飞行的经验

5 月 24 号,SpaceX 发布了一篇新博客文章,介绍了星舰飞船第三次飞行的经验,以及计划在第四次飞行中实施的一些升级。

以下是原文翻译。

星舰飞船的设计目标是从根本上改变人类进入太空的方式,最终让我们能够在多星球上生存。

星舰飞船和超级重型火箭的第三次飞行测试朝着这个未来迈出了巨大的一步,也是快速可靠的可重复使用火箭道路上的重要一步。

2024 年 3 月 14 日,星舰飞船于美国中部时间上午 8:25 从德克萨斯州星舰基地成功升空。

超重型助推器上的所有 33 台猛禽发动机均成功启动,并在上升过程中完成全程燃烧,随后成功完成热级分离。

这是超重型助推器第二次成功升空,超重型助推器是世界上最强大的运载火箭。

在级间分离时,星舰飞船的六台第二级猛禽发动机全部成功启动,并将运载火箭推向预期轨道,成为第一艘完成全程上升燃烧的星舰飞船。

各级分离后,超重型火箭启动助推燃烧,向火箭 33 台猛禽发动机中的 13 台发出指令,推动火箭向预定着陆位置前进。

所有 13 台发动机均成功运行,直到 6 台发动机开始关闭,触发助推燃烧早期良性关闭。

助推器随后继续下降,直到尝试着陆燃烧,这将命令在助推器返回期间使用的 13 台发动机执行火箭在水中软着陆前的计划最终减速。

但在助推器返回燃烧早期关闭的六台发动机无法尝试着陆燃烧启动,只剩下七台发动机被命令启动,其中两台成功达到主级点火。

当助推器在墨西哥湾上空约 462 米的高度失去联系时,任务开始不到七分钟,助推器的着陆燃烧推力低于预期。

早期助推器燃烧停机的最可能根本原因是发动机液氧供应处的过滤器持续堵塞,导致发动机氧气涡轮泵入口压力损失。

SpaceX 在第三次飞行前实施了硬件更改以缓解此问题,从而使助推器顺利进行首次着陆燃烧尝试。

第四次飞行及以后的超重型助推器将在氧气罐内安装额外硬件,以进一步提高推进剂过滤能力。

利用从超重型首次着陆燃烧尝试中收集的数据,正在实施额外的硬件和软件更改,以提高猛禽发动机在着陆条件下的启动可靠性。

在星舰飞船的滑行阶段,该飞船完成了飞行测试的几个额外目标,包括首次在太空中测试其有效载荷舱门。该飞船还成功完成了推进剂转移演示,将液氧从集管箱转移到主油箱。

这次测试为最终的船对船推进剂转移提供了宝贵的数据,这将使 NASA 的阿尔特弥斯计划下宇航员重返月球等任务成为可能。

星舰开始滑行几分钟后,飞行器开始失去控制姿态的能力。星舰继续沿正常轨迹飞行,但由于失去姿态控制,飞行器自动触发预先计划的指令,跳过计划中的单台猛禽发动机在轨重新点火。

星舰飞船随后首次从太空重返大气层,为高超音速重返大气层期间的加热和飞行器控制提供了宝贵的数据。

由于缺乏姿态控制,飞船的进入过程与预期不符,飞船在受保护和未受保护的区域都出现了比预期更大的加热。

星舰飞船上的 Starlink 终端成功实时传输了进入大气层的高清实况画面和大量遥测数据。飞行测试的结论是在任务开始约 49 分钟后,在约 65 公里的高度丢失遥测数据时得出的。

此次意外翻滚的最可能根本原因是负责翻滚控制的阀门堵塞。

此后,SpaceX 在即将推出的星舰飞船上增加了额外的翻滚控制推进器,以提高姿态控制冗余度,并升级了硬件以提高对堵塞的抵御能力。

飞行测试之后,SpaceX 在美国联邦航空管理局的监督下,在美国国家航空航天局 (NASA) 和美国国家运输安全委员会 (NTSB) 的参与下,领导了调查工作。

在第三次飞行中,两架飞机的自动飞行安全系统均未触发,且没有任何飞机残骸撞击到预定危险区域之外。

在等待美国联邦航空管理局认定不会对公共安全造成影响的结论之前,可以在不正式结束事故调查的情况下,对下一次飞行颁发许可证修改。

飞行测试带来的升级将在 Starbase 的下一次 Flight 4 发射中首次亮相,因为我们的重点将从进入轨道转向展示返回和重复使用 Starship 和 Super Heavy 的能力。

除了操作变化(包括在助推后抛弃 Super Heavy 的热级适配器以减少飞行最后阶段的助推器质量)之外,团队还采用了大量硬件和软件改进。

星舰飞船的第三次飞行让我们透过绚丽的等离子体看到了地平线上可快速重复使用的未来。

我们将继续快速开发星舰飞船,将飞行硬件置于飞行环境中,以尽快学习,同时构建一个完全可重复使用的运输系统,旨在将机组人员和货物运送到地球轨道、月球、火星及更远的地方。

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