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SpaceX 首個超重型火箭助推器原型完工,將被推上發(fā)射臺接受測試

2021/7/3 16:15:42 來源:網(wǎng)易科技 作者:小小 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

在開始組裝 6 周后,美國太空探索技術(shù)公司 SpaceX 已經(jīng)完成了其首個真正意義上的超重型火箭助推器原型,將其推出了“高艙”,并將安裝在發(fā)射臺上接受測試。

這枚超重型火箭助推器被簡稱為 B3,高約 65 米,幾乎與獵鷹 9 號火箭和龍飛船加起來的高度相當(dāng)。預(yù)計在裝滿液氧和甲烷推進劑的情況下,其自重將是加滿推進劑的獵鷹 9 號火箭的 6 倍。

這種超重型火箭助推器最終將裝備 32 臺猛禽發(fā)動機,比歷史上任何其他火箭都多,該助推器產(chǎn)生的推力也將是美國宇航局 (NASA) 的土星 5 號月球火箭的 2 倍多,而后者仍然是有史以來用于執(zhí)行太空任務(wù)的最強大運載火箭。

B3 由 36 個鋼環(huán)、3 個儲罐穹頂和數(shù)十個其他主要部件組裝而成,大量借鑒了 SpaceX 在過去 18 個月建造和改進的星際飛船設(shè)計。這種助推器使用相同的焊接和集成夾具、設(shè)施和策略,并由相同的鋼環(huán)、縱梁、加強筋和穹頂“靶板”建造而成。

在某些方面,超重型火箭助推器實際上比星際飛船簡單得多,后者需要定制的整流罩、“頭部”儲罐、額外管道、驅(qū)動襟翼以及由數(shù)千塊瓷磚組成的隔熱罩等等。相比之下,助推器不需要隔熱罩,只需要兩個由相同鋼環(huán)制成的主儲罐即可。然而,B3 的所有三個超重型穹頂都是定制的,或者需要在與星際飛船穹頂共享的部分上進行重大改進。

在 6 月 30 日的講話中,SpaceX 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆?馬斯克(Elon Musk)透露,B3 很難建造,將專門用于地面測試,并重申 B4 將是目前計劃飛行的首個超重型助推器。馬斯克還表示,“超重型火箭助推器的大部分設(shè)計”將在 B3 和 B4 之間進行改進,這引發(fā)了人們對該公司希望從 B3“地面測試”中獲得什么提出質(zhì)疑。

無論如何,在 SpaceX 于 7 月 1 日將 B3 從工廠運往發(fā)射臺并迅速安裝在測試平臺上后,這些測試現(xiàn)在最早將于 7 月 6 日開始。SpaceX 將繼續(xù)遵循星際飛船的測試腳步,B3 的首個障礙很可能是接受耐環(huán)境測試。在這類測試中,氮氣被用來檢查是否存在泄漏,并在壓力下驗證總體結(jié)構(gòu)的完整性。

B3 在完成以上測試后將進行低溫驗證試驗,用過冷的液體當(dāng)量取代氣態(tài)氮,模擬同樣冷的液氧和甲烷推進劑所產(chǎn)生的巨大熱應(yīng)力和機械應(yīng)力。目前還不清楚這項測試將如何進行,因為超重型火箭助推器可以儲存超過 3100 噸液氮,而且目前還沒有安裝這么大的存儲容量。耐低溫測試最重要的目標(biāo)是證明助推器儲罐在其額定飛行壓力下結(jié)構(gòu)是否可靠。

如果測試成功,SpaceX 可能有兩種選擇:要么在更高壓力下(具有潛在破壞性)進行更多的耐低溫測試,要么安裝一臺或幾臺猛禽發(fā)動機進行靜態(tài)點火測試??紤]到馬斯克的聲明,即首個適合飛行的超重型火箭助推器將進行重大設(shè)計改變,目前還不清楚 B3 的保真度是否足夠高,足以保證進行靜態(tài)點火測試,或者 SpaceX 是否已經(jīng)有效地將超重型火箭助推器原型變成了一個巨大的“測試儲罐”。

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