8次失败是成功之母?马斯克团队与星舰在爆炸中一路走来

如果一开始没有成功,请再试一次


航天器开发是高风险的,有时甚至就是爆炸业务。SpaceX的Starship原型航天器就是一个例子。用于最终月球和火星旅行的完全可重复使用的发射系统对爆炸,破裂和着陆失败并不陌生。


在395英尺(120米)处,堆叠的Starship和Super Heavy火箭是世界上最高的火箭,Starship旨在在着陆时进行复杂的翻转和机动。


因此,许多这些失败的发生仅仅是因为Starship是一个试图做不寻常事情的新系统。尽管如此,这些镜头是航天器开发中一些挑战的清晰(和有趣)例子。在下面了解更多关于每个星际飞船失败和“经验教训”的信息。



这张来自 Spadre.com 视频的剧照显示了SpaceX的Starship SN1助推器,因为它似乎在2020年2月29日在该公司位于德克萨斯州博卡奇卡的测试场进行压力测试时爆裂。(图片来源:Spadre.com,通过YouTube)


SpaceX的SN1原型机于2020年2月28日在德克萨斯州博卡奇卡附近的发射台进行压力测试时破裂。当时,原型正在进行液氮压力测试。原型机的中段弯曲,然后向上射击,然后砸向地面。


根据爆炸后不久发布的一系列推文,公司创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)似乎从容应对失败,并正在考虑加强SN2。“所以...你的夜晚过得怎么样?“一条推文写道,并附有原型死亡的视频。紧随其后的是“没关系,我们只是把它磨掉”,然后是另一条推文,上面写着,“当你需要Flextape时,它在哪里!?



SpaceX的Starship SN3原型机于2020年4月3日在该公司位于德克萨斯州博卡奇卡的工厂进行低温压力测试时坍塌。(图片来源:SPadre.com)


另一次针对星际飞船SN3原型的低温压力测试(SN2测试文章很好)也没有按计划进行。星舰SN3的原型燃料罐于2020年4月2日倒塌。SN3试图证明它可以承受发射前装载的非常冷的燃料的高压。


马斯克在一条推文中表示,SN3在前一天晚上通过了环境温度测试。 “我们将在早上看到数据审查的内容,但这可能是一个测试配置错误,”马斯克在后续帖子中说,并在另一条推文中补充说,“一些阀门在低温下泄漏。修复并将很快重新测试。



SpaceX的星际飞船SN4火箭原型于2020年5月29日在德克萨斯州博卡奇卡附近的测试台上爆炸。(图片来源:Spadre.com)


SpaceX的下一个原型星际飞船SN4在火箭发动机测试后不久于2020年5月29日发生了激烈的爆炸。戏剧性的故障发生在猛禽火箭发动机短暂测试后一分钟,但在爆炸发生后立即不清楚是什么导致了大火。就像过去的爆炸一样,马斯克一直说公司不断从每次测试中学习并不断前进。


也就是说,星际飞船SN4是当时寿命最长,测试最多的星际飞船原型。SN4在爆炸前经历了五次静态点火发动机测试。



SpaceX的Starship SN7原型的测试罐于2020年6月12日在SpaceX位于德克萨斯州博卡奇卡的设施的压力测试台上移至位置。(图片来源:SPadre Cam/SPadre.com)


在失去星际飞船SN4之后,SpaceX开发了SN5和SN6原型,然后转向SN7,该公司故意将其推向失败。


星舰SN7原型燃料罐在2020年6月23日的压力测试中破裂,但这次是计划内的失败。SN7 在一周前完成了另一次压力测试,导致泄漏;鉴于计划中的爆炸,第二次测试要华丽得多。


马斯克在 2020 年 6 月 15 日的评论中表示,对泄漏但没有爆炸的 SN7 星际飞船燃料罐的首次测试是该计划发展的有希望的迹象。他补充说,该公司正在从301不锈钢转向304L。



SpaceX的Starship SN8原型机于2020年12月9日从德克萨斯州博卡奇卡试验场进行6分42秒的试飞后,在迫降过程中爆炸。 (图片来源:SpaceX)


SN8 原型机于 2020 年 12 月 9 日进行了一次戏剧性的飞行,成功达到了几个里程碑,然后未能坚持着陆并在火球中爆发。原型机使用其三个猛禽发动机发射到约7.8英里(12.5公里)的高度。


在高峰高度,火箭关闭发动机并执行“腹部翻转”以滑行到发射台。然而,在着陆前再次点燃发动机以尝试直立着陆后,由于燃料箱集管压力低于预期,火箭着陆速度太快。


马斯克对这一进展感到满意。“SN8做得很好!”马斯克12月9日在推特上写道。“即使达到远地点也会很棒,所以控制一直到将陨石坑放在正确的位置是史诗般的。



SpaceX 的星际飞船 SN9 原型于 2021 年 2 月 2 日从该公司位于博卡奇卡附近的南德克萨斯工厂进行 10 公里的试射后,在着陆时坠毁并爆炸。(图片来源:SpaceX)


SpaceX 的星际飞船 SN9 在 2021 年 2 月 2 日设法爬升到比 SN8 更高的位置,然后在着陆时经历了自己的炽热爆炸。它达到了约6.2英里(10公里)的目标高度,并进行了复杂的水平翻转以模拟重返地球大气层。但它在飞行6.5分钟后对着陆点的打击太大,导致了灾难性的结局。


“再说一次,我们必须在着陆上做一点工作,”SpaceX首席集成工程师John Insprucker在SpaceX的发射网络直播中表示。“我们得到了很多很好的数据,主要目标 - 在亚音速再入中展示对飞船的控制 - 看起来非常好,我们将从中得到很多,”他补充说。



SpaceX 的星际飞船 SN10 火箭原型于 2021 年 3 月 3 日在该公司的南德克萨斯发射场成功升空和软着陆后爆炸。此视图由 SPadre.com 提供。(图片来源:Spadre.com 通过YouTube)


原型星舰 SN10 比其前身 SN9 做得更好,于 2021 年 3 月 7 日飙升至 6.2 英里(10 公里)的计划高度,进行了水平再入翻转练习,然后返回地面进行平稳着陆。不幸的是,在着陆后不久,在SN10的基地附近可以看到一些火焰,飞行器很快在发射台上爆炸。


马斯克后来在推特上表示,由于燃料集管箱出现问题可能导致推力低,航天器着陆的速度有点太快了。硬着陆压碎了着陆系统的腿以及发动机裙部的一部分。由此造成的损坏导致几分钟后爆炸。



2021 年 3 月 30 日,SpaceX SN11 原型机上的三个梅林发动机在飞船试飞期间点火。它在着陆过程中坠毁。(图片来源:SpaceX)


2021 年 3 月 30 日,SpaceX 的星际飞船 SN11 在浓雾中升空,却遇到了与其 SN10 前身类似的命运。


与SN10一样,星舰SN11飞到6.2英里(10公里)的高度,然后返回地球进行着陆尝试。飞行六分钟后,其机载摄像头被切断。显然,它在返回地球之前在着陆台上方爆炸。


“看起来我们对11号星际飞船进行了另一次令人兴奋的测试,”SpaceX的发射评论员John Insprucker在广播中说。“星舰11号不回来了,不要等着陆。”


埃隆·马斯克(Elon Musk)后来写道,星舰SN11上的三个猛禽发动机中的2个在上升过程中遇到了问题,当它重新点燃着陆燃烧时,问题只会变得更糟。“着陆燃烧开始后不久发生了一些重大的事情。一旦我们可以在今天晚些时候检查这些位,应该知道它是什么,“马斯克当时在Twitter上写道。


在Starship SN11失败后,SpaceX一度停止发射,因为它又进行了几次迭代。然后,一个突破。



SpaceX 的星际飞船 SN15 火箭原型于 2021 年 5 月 5 日从德克萨斯州南部博卡奇卡村附近的 SpaceX 星际基地试验场进行 10 公里的试飞。(图片来源:SpaceX)


2021 年 5 月 5 日,SpaceX 在其星际飞船 SN15 原型机安全发射和着陆时取得了星际飞船的胜利,之后没有爆炸。


这次试飞发生在第一位进入太空的美国人艾伦·谢泼德(Alan Shepard)发射60周年之际,展示了SpaceX在开发星际飞船时学到的所有经验教训。


“SN15在结构,航空电子设备和软件以及发动机方面进行了改进,这些发动机将在整个生产和飞行过程中实现更高的速度和效率:特别是新的增强型航空电子设备套件,后裙部更新的推进剂结构,以及新的猛禽发动机设计和配置,”SpaceX代表在飞行描述中写道。


此后,SpaceX转向了更多的星际飞船原型及其助推器Super Heavy,因为它的目标是潜在的轨道飞行。2021 年 8 月,SpaceX 首次将其星际飞船 SN20 堆叠在超重型火箭上,制造了世界上最高的火箭。


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页面更新:2024-03-01

标签:德克萨斯州   航天器   飞船   原型   星际   发动机   火箭   团队   来源   测试   图片

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