语言切换
新闻动态

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

发布日期: 2019-05-16
来源:
浏览量: 7
分享到:

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说


来源 | 三体引力波(the-3body)



全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

X代表着无限可能,至少对SpaceX来说,追求的就是这个。

一边部 署全球最大互联网星座——星链Starlink,一边打 造下一代宇宙飞船——星舰Starship,同时同步,都是改变世界、改变未来的大动作。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说



最近几天,美国德 州南端博卡奇卡SpaceX测试基地,突然冒出新动向——

传说中的首款全尺寸星舰飞船Starship终于雏形显现,颇有颠 覆感的全不锈钢外壳,飞船上 半段正在拼装焊接,整装组合。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

熟悉星舰结构的人,不难看出:这便是SpaceX下一代飞船星舰外壳。

尽管远 没有渲染图那般光滑完美,不过这只是个半成品,等待外壳全部拼装后,经过表面抛光、美容处理,到时候 就会看起来很有科幻感。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

要知道,有关SpaceX秘密打 造全尺寸星舰的消息,一直都是江湖传说。

今年4月初,作为星 舰第一代原型飞船,跳虫首 次进行系绳跳跃时,这个消息便不胫而走。

短短一个月后,全尺寸 星舰原型飞船真的横空出世了——这就是SpaceX风格,自带X基因,无穷动能,无限可能。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

尽管这 只是一艘原型飞船,却是全尺寸的,而且要 准备进行轨道级飞行。

根据可靠信源称,今年内 打造完成星舰全尺寸飞船,明年进 行轨道级首次试飞。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说


就在5月11日,马斯克 与粉丝互动时披露:有关下一代星舰飞船、超重鹰 火箭的研发动态,他将亲自上阵,做一次演讲公开说明,可能就在6月20日。

一连串问题来了——

星舰跳 虫与全尺寸星舰原型飞船是啥关系?

两者到底有啥区别?

它们跟 未来版星舰又是啥关系?

为啥马 斯克敢弃用碳纤维,转而采 用全不锈钢作为飞船外壳?

……

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说



  • 星舰跳 虫与星舰全尺寸原型飞船是啥关系,有啥不同?

简单来说,Starhopper星舰跳虫(简称星虫/跳虫)属于星 舰第一款原型飞船,星舰全尺寸原型飞船,属于星 舰第二款原型飞船。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

Hopper跳虫

最初SpaceX研发原型回收火箭,昵称Grasshopper蚱蜢,按照命名习惯,Starship星舰第一代原型飞船,因此昵称为Hopper跳虫,也有称为Starhopper星虫。

2018年9月最早开建跳虫,年底雏型显现,矗立在SpaceX德州南端测试基地。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

2019年初遭遇一场强风,导致飞船倾倒,头锥受损严重。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

后来改头换面,弃用原来头锥,改成简化版头罩。

按照马斯克原话,并不会 影响跳虫测试任务。

跳虫原计划设计装配3台猛禽发动机,因更换头锥,体重减轻很多,实际只装配1台。

今年4月份进 行过多次点火测试(也被称为系绳跳跃),场面惊人,效果也不错。

尽管第二代星舰(全尺寸原型飞船)正在建造中,但第一代(跳虫)显然也没有立马废弃。因为很 多技术指标还需要它进行测试。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

星舰全尺寸原型飞船


高55米,直径9米,7台猛禽发动机,内装推进剂舱、推进器系统、航空电子设备等。全不锈钢外壳,铮明瓦亮,足够科幻。貌似1947年科幻小说《全体登上月球!》里的宇宙飞船。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

星舰飞船设计跟之前BFS大猎鹰 飞船的最大不同:前后各 增加一组驱动鳍,一对前鳍+三个尾鳍,尾鳍既是驱动鳍,也是着陆架。飞船腹 部大面积增加隔热层,为了能更好适应地球、月球、火星等多种着陆飞行。当然,星舰全 尺寸原型飞船只会进行轨道级试飞。

现在梳理一下,跳虫与 全尺寸原型飞船主要不同点:

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

  • 尺寸不同——星舰全尺寸原型飞船:高55米,直径9米;跳虫高39米,直径9米,身高只是前者的70%,明显矮一截。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

  • 配置明显不同——星舰跳 虫最多装配三台猛禽发动机(目前只装配过一台,点火测试);星舰全 尺寸原型飞船将装配7台猛禽发动机。

顺便说一下,猛禽发动机Raptor engine:作为SpaceX下一代火箭发动机,采用低温液态甲烷/液氧作为推进剂,而非猎鹰9号火箭 目前使用的煤油/液氧。设计寿命、效率、复用性 都比梅林发动机有大幅提升,最大推 力是后者两倍多,高达2000千牛,相当于200吨。

甚至关 键指标超过俄罗斯顶级发动机:猛禽发 动机燃烧室压力高达268.9巴(每平方厘米近274.2千克力),已超越俄罗斯发动机RD-180峰值(257.5巴,即每平方厘米261.7千克力)。


  • 外壳薄厚不同——虽说两者都采用301全不锈钢,但全尺 寸星舰比跳虫外壳薄了2/3。从而显著提升推重比TWR(推力与重量之比,重要航 天技术性能指标)。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

  • SpaceX为啥弃 用最主流的碳纤维航天材料,转而选择全不锈钢?

在马斯克看来,这种所谓的「反直觉选择」,恰恰是经过深思熟虑、反复验证的——两者比较起来,301全不锈钢优势很突出,碳纤维劣势很明显:

碳纤维材料每公斤135美元,301不锈钢只要3美元,价格显然差异很大。这对于 成本管控管到骨头里的SpaceX来说,不言而喻。

采用碳 纤维材料制造外壳,报废率高达35%,相当于每公斤增到200美元,很显然太浪费。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

采用不锈钢外壳,看起来好像又重又笨,但事实上更轻。相同质量下,不锈钢 外壳在低温条件下强度会提高50%。相反,要想达到相同强度,碳纤维 外壳就得增厚很多。而太空 超低温环境又是考验宇宙飞船的关键所在。

碳纤维熔点性差,内含高 强度树脂溶点低,让这种 航天材料只能承受200°C极限,而全不 锈钢承受温度高达800°C以上。这是宇 宙飞船再入大气层时必须经得起的高温考验,采用不锈钢外壳+六角形隔热层,这正是SpaceX星舰飞船的硬核技术。

碳纤维延展韧性差,添加铬 镍的不锈钢则会增加12~18%延展性,比碳纤维坚固得多。对于往 返穿梭于超高温、超低温的飞船来说,延展韧 性显然非常重要。


  • 星舰跳虫、星舰全尺寸原型飞船,跟未来 版星舰又是啥关系?

星舰跳 虫属于第一代星舰原型飞船,全尺寸 版属于第二代星舰原型飞船。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

只有原型不断迭代,才会有未来:星舰跳虫,星舰全尺寸原型飞船,全尺寸星舰,未来版星舰——才会实现SpaceX使命:成为跨 星际文明先驱者。

为了能 够打造出未来版星舰,眼下必须造好跳虫、全尺寸原型飞船。貌似再 科幻的太空神物,也都是 一步步开发出来的。

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说

全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说



简单梳理一下,SpaceX箭船开发时间表:

2011年,公布重鹰开发计划,2018年2月实现首飞

2016年之前,箭船系 统被称为火星殖民运输系统MCT

2016年9月,变成星际运输系统ITS

2017年7月,改成大猎鹰BFR

2018年11月5日,提出迷你版BFR

2018年11月20日,更名BFR,推出超重鹰火箭+星舰组合

2019年1月,建成星舰第一代原型:跳虫

2019年4月,跳虫点火测试,系绳跳跃

2019年5月,星舰全 尺寸原型飞船雏型显现,年内建成

2020年,计划星 舰全尺寸原型飞船首次轨道级试飞

2022年,计划超重箭+星舰货 运飞船首飞火星

2024年,计划超重箭+星舰首 次载人飞往火星


全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说




全尺寸星舰雏形现身,马斯克有话要说



在线留言
  • 您的姓名:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 详细说明:
  • 内容
     
Copyright (c)2018 - 2023 西安欣 创电子技术有限公司
犀牛云 提供企业云服务
友情链接:    豆豆棋牌安卓版   豪利棋牌手机版二维码   星光娱乐棋牌手机版2019下载   大众棋牌安卓版   斗牛棋牌ios下载