打探星舰2.0版开发现状,何时试飞?

2024年04月30日01:22:05 科技 7302

打探星舰2.0版开发现状,何时试飞? - 天天要闻

 4月上旬,马斯克在德州星舰基地演说中放出猛料:spacex正在打造更大更强悍的星舰2.0版本,以取代目前处在测试阶段的星舰1.0版。这里说的星舰2.0版本、1.0版本都是星舰系统(超重型火箭+星舰飞船)。

●星舰2.0版本有多强大?

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▲马斯克演说时发布的三代星舰版本对照(左:目前1.0版本;中:2.0版本;右:3.0版本)

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2.0版全舰高度:124.4米,比目前1.0版121.3米,足足高出3.1米。其中第一级超重型火箭高72.3米,比1.0版71米,高出1.3米;第二级星舰飞船高52.1米,比1.0版50.3米,高出1.8米。

2.0版本星舰系统起飞推力多达8240吨力,比目前1.0版7130吨力,足足多出1110吨力。这意味着2.0版星舰第一级配置的33台猛禽发动机,每台推力可达250吨,而目前1.0版配置的33台猛禽,每台推力只有230吨。以星舰第三飞(ift-3)为例,实际上每台猛禽最大推力只达到216吨,也就是只达到最大理论值230吨的94%,这可能是为了避免发动机过度磨损,从而提高成功飞行的几率。

2.0版本星舰飞船最大推力可达1600吨力,比执行星舰第三飞的s28实际值1250吨力,足足多出350吨力。这意味着2.0版星舰飞船配置的6台猛禽(3台海平面版+3台真空版),平均每台推力多达267吨,而目前星舰飞船配置的6台猛禽,平均每台推力只有208吨。这比spacex官网列出的1.0版星舰理论值:真空版猛禽推力258吨、海平面版猛禽推力230吨、星舰飞船推力1450吨,明显都要低。背后原因很可能是执行星舰第三飞的s28发动机节流造成的。

2.0版本星舰系统加满推进剂多达5150吨,比1.0版星舰能多加注650吨。其中超重型3650吨、星舰飞船1500吨。目前1.0版本星舰系统加满推进剂为4500吨,其中超重型3300吨、星舰飞船1200吨。

2.0版本星舰在没有在轨加油情况下,抵达近地轨道的运力100+吨。而1.0版本星舰只能将50吨送入leo。目前星舰三次试飞都没有搭载任何有效载荷。

除了以上变化之外,根据马斯克去年底推文声称,2.0版本星舰还会进一步减少干质量,提高可靠性。

●星舰2.0版本何时试飞?

来自nasaspaceflight.com消息称,星舰系统b14+s32将是1.0版星舰最后一对组合。按照目前两月一发的星舰试飞节奏,5月发射b11+s29、7月发射b12+s30、9月发射b13+s31、11月发射b14+s32,那么就意味着2.0版星舰系统最早将在今年底或者明年初发射。

●2.0版本目前处于何种开发状态?

由于spacex采用迭代开发模式,有时会报废多款代序后,直接跳到更好的版本。比如之前开发的一系列星舰飞船,编号s16、s17、s18、s19都被废弃,直接打造s20,完成地面测试后退役。之后又跳过s21、s22、s23,直接打造s24,最终执行星舰首次试飞(ift-1)。在这种情况下,来自消息人士透露,s33、s34、s35将被跳过,取而代之的是s36,将作为2.0版本的第一艘星舰飞船重点打造。

来自星舰基地建造区最新消息,2.0版本星舰还处在各部件初现成型阶段。下面就来打探一下。

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▲新头锥表面看起来更光滑,打造工艺愈加精湛。不过,对比2.0版与1.0版头锥,无论是形状,还是大小其实都还是一样的,头锥并没有变得更钝或更尖。

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▲2.0版头锥小型液氧舱似乎经过了重新设计,确切来说是液氧舱底部半球形部分,采用新的倾斜形状,内嵌了一个漏斗(右图渲染2.0版头锥液氧舱)。之前的设计基本上只是在液氧舱侧面插入一根导管(左图渲染1.0版头锥液氧舱),因此这次重新设计可能与液氧舱在水平和垂直方向上的流体管理有关。

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▲2.0版有效载荷舱段目前仅堆叠三个不锈钢环那么高(5.4米),而不是像1.0版有效载荷舱段拥有五个环高(9米)。这可能是因为还处在未完工阶段,没有任何理由说他们不会在此基础上堆叠更多环。当然,也不排除它只是一个原型部件。

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▲2.0版有效载荷舱内部纵梁的布局似乎变得更密集,这可能是星舰团队在飞行测试和结构测试中学到的必要改进之处。另一个值得注意的是,这些纵梁似乎都是实心设计,而不是镂空设计表面打孔。但这可能只是为了建造摸索阶段,这个阶段质量或多或少并不是最重要。

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▲2.0版有效载荷舱门(或者叫卫星分配器门)的切口,位于环形接缝上方(上图1),而不是像1.0版舱门切口位于整个实心环上(上图2),这可能意味着2.0版舱门在飞船上的位置,要么更高、要么更低。另一个明显变化,2.0版舱门边框更加圆润,而1.0版舱门边框棱角分明。

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▲2.0版有效载荷舱的中间还有一个大洞,尺寸和形状与甲烷舱排气阀类似,尽管现在断定它的用途还为时过早。

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▲2.0版有效载荷舱的左侧和右侧添加了两个圆形切口,它们与目前星舰飞船上的两个挂载点和回收机械臂(筷子)上的挂载点有些相似。如果属实,这可能意味着星舰团队重新调整设计,降低了飞船的挂载点。根据马斯克最新演示信息显示,星舰飞船2.0版本比1.0版本高出1.8米,这正好多出一个不锈钢环的高度。尽管这一变化可能不需要重新调整挂载点,但有可能是在进行探路式调整。

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▲spacex一直在测试明显更小的隔热片,并且使用销钉贴附到飞船上。现已发现在通用舱段上方和飞船底部布满密集的小销钉,并且安装了测试瓦片和真实瓦片。这表明spacex打算在不同区域策略性使用这两种设计。星舰1.0版本在这些区域的隔热片是用粘合剂固定到位的,所以新的尝试意味着spacex试图摆脱这种方式,但效果如何还需要实测验证。

至于2.0版本星舰系统第一级(超重型火箭),目前尚未发现关键部件现身于星舰基地建造区。估计会稍晚时日才能亮相。

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●星舰3.0版本有多强悍?

当然,2.0版本并非星舰终极版本。根据马斯克演示稿显示,星舰3.0版本才是开发的最终版本。在一二级完全复用情况下,星舰3.0版本近地轨道运力高达200+吨,加满推进剂总量多达6350吨,起飞推力高达10000吨力(这将是土星五号起飞推力3450吨的2.9倍),每台猛禽推力超过300吨力,星舰飞船装配9台猛禽(3台海平面版、6台真空版),全舰高度150米(超重型80.2米、星舰飞船69.8米),这将是现役猎鹰9号火箭高度的两倍,比航天史上任何火箭都要高得多。

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无论是2.0还是3.0版星舰,spacex不断迭代星舰进程中,凸显几条熠熠生辉的金句:

○技术不会自动进步,星舰不会自动进化,任何点滴的进步都需要人们不懈推动。

○不断简化、不断优化、不断提速,成为spacex快速开发史上最强巨箭星舰系统的源代码。

○唯一要遵守的规则,就是物理定律推导出来的规则,其他都只能算作建议。这对于开发一款前所未有的星舰系统来说,尤其适用。

○永不满足地创新,不知疲倦地迭代,是写入spacex基因里的公司编码。

以上主要信源:nasaspaceflight.com、ringwatchers.com、starship-spacex.fandom.  x.com  图片来源:spacex、nasaspaceflight、wai media、rgv aerial photography

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