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美星舰着陆后爆炸分析:甲烷泄漏可能性较大,未触地时尾部已失火

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SN10星舰飞船起飞后完成软着陆,着陆过程都比较顺利,未触地时尾部已失火,着陆后姿态也较为稳定,没有倾覆,可惜在10分钟后发生爆炸。原因可能是甲烷燃料泄漏,导致爆炸发生。
SN10的试飞方案要求其飞行高度达到10公里,但抵达预定高度时,星舰会将主推进剂箱关闭,切换到较小推进器,实现翻转,模拟从轨道返回的机动动作。翻转动作的目的在于降低星舰飞船的速度,这样在不需要隔热罩的情况下就可以进行飞行,降低了飞船的重量。

  3月4日,SpaceX公司在德克萨斯州Boca Chica的工厂进行了SN10星舰飞船的高空测试,这是第三架用于高空测试的星舰飞船,主要测试重复大气层时的飞行动作以及气动舵面的设计情况。SN10星舰飞船起飞后完成软着陆,着陆过程都比较顺利,未触地时尾部已失火,着陆后姿态也较为稳定,没有倾覆。

  

  图注:SN10验证机正在进行测试,软着陆阶段表现尚可

  

  图注:3台猛禽发动机启动2台就能减速

  

  图注:甲烷燃料的泄漏可能是爆炸的原因

  但是在10分钟后,SN10星舰飞船爆炸,原因指向了甲烷燃料的泄漏。从本次试飞情况下,这是星舰飞船项目第一次成功软着陆,只不过没有坚持到最后,居然在着陆之后爆炸了。从降落的时序上看,星舰飞船在触地之后关闭了第一、二胎猛禽发动机,降落后4分40秒已经完成了灭火,地面消防系统将尾部着火点扑灭。

  根据马斯克的估计,这次降落的成功率大约为60%,SN8和SN9两次试飞全部失败,都在最后降落关头坠毁。SN10的试飞方案要求其飞行高度达到10公里,但抵达预定高度时,星舰会将主推进剂箱关闭,切换到较小推进器,实现翻转,模拟从轨道返回的机动动作。翻转动作的目的在于降低星舰飞船的速度,这样在不需要隔热罩的情况下就可以进行飞行,降低了飞船的重量。

  

  图注:SN9和SN10都矗立在发射台上,结果双双都爆炸

  

  图注:从运载能力上看,星舰飞船可将100吨货物送到近地轨道,也具备载人的能力

  这项技术的难点在于要多次重启3台猛禽发动机,至少要启动2台,才能实现减速,同时依靠前后两端的襟翼控制方向和减速。四个襟翼均由机载飞行计算机自动控制,用来调整飞行过程中的星舰姿态。这项技术能够用于太阳系内岩石天体的降落,在不需要降落场地的情况下,就可以降落。

  同时,星舰飞船还是一个可重复使用的运输系统,可在火星、月球之间往返。从运载能力上看,可将100吨货物送到近地轨道,也具备载人的能力。马斯克预计在2023年进行第一次月球轨道试飞,如果成功的话,SpaceX的月球、火星殖民计划将大大提前。本文由太空伊卡洛斯独家首发,未经授权禁止转载。

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