SpaceX公告:星舰第九次试飞最早于美国中部时间5月27日下午18:30(北京时间5月28日07时30分)进行。
SpaceX还发布了9飞计划以及8飞报告全文,这里先摘录要点:
星舰第九次飞行测试将由执行过星舰IFT-7的超重助推B14-2执行,这是超重助推的首次复用。按照计划安排,此次飞行测试超重助推将软着陆于发射场附近的海域,不会尝试返场。
针对星舰八飞出现的问题改进:八飞事故的主要原因可能是由于二级的猛禽发动机出现硬件故障,导致推进剂意外混合点火。为解决该问题,在本次飞行测试中将新增氮气吹扫系统,关键结构的紧固件将获得更大的力矩紧固,推进剂的排放系统也将做出调整。并已在麦格雷戈测试基地进行了超过100次猛禽发动机长时试车。在未来的猛禽3发动机中的改进将彻底杜绝该现象的出现。
其余动作包括星舰的主要目标与前两次飞行基本一致。届时问马将会为各位带来转播和解说,欢迎大家扫码关注。
直播将在发射前约30分钟开始。不过不到正式点火,试飞时间仍可能发生变化,请关注本公众号或问马视频号,以获取最新信息。
9飞时间表
时/分/秒 事件
00:00:02升空
00:01:02MAX-Q(最大空气动力压力点)
00:02:35超重助推器MECO(大多数引擎关闭)
00:02:37热分离(星舰猛禽点火/两级分离)
00:02:47超重助推器返回点火启动
00:03:27超重助推器返回点火关闭
00:03:29抛弃热分离环
00:06:19超重助推器着陆点火开始
00:06:40超重助推器着陆点火结束
00:08:56星舰引擎关闭
00:18:26载荷部署演示
00:37:49猛禽引擎太空重点火演示
00:47:50星舰再入
01:03:11星舰跨音速
01:04:26星舰亚音速
01:06:11着陆翻转机动
01:06:16着陆点火
01:06:38海面着陆!
以下为9飞计划以及8飞事故报告全文。
星舰第9次测试飞行的计划
此次试飞标志着首枚经过飞行验证的超重助推器的再次升空——该助推器曾在星舰第七次试飞中完成发射与回收。除了实现复飞里程碑外,超重助推器还将搭载一系列实验,以获取数据,改进未来助推器的性能与可靠性。星舰上级将重复先前两次试飞未达成的次轨道飞行目标,包括首次进行有效载荷部署,以及多项再入实验,旨在将飞行器带回发射场进行捕获回收。
超重助推器面向完全快速可复用设计,未来世代的超重助推器,将能实现每天多次发射。为实现超重助推器的首次复飞,在上次发射后,我们对助推器进行了全面检查,以评估硬件状况并确定需维护或更换的部件。诸如耗损型隔热罩等一次性组件已被替换,但助推器绝大多数硬件——包括33台猛禽引擎中的29台——都会是经过飞行验证的。首次助推器翻新后得出的经验,以及随后的飞行表现,将加速未来复飞的准备流程,逐步实现无需人工维护的快速周转。
本次试飞中,助推器还将尝试多项飞行实验,以获取飞行剖面及非标况下的真实数据。为最大程度保障星城发射设施安全,超重助推器在执行这些实验时,将沿着飞往墨西哥湾海上着陆点的航线进行,不再返回发射场进行捕获回收。
助推器与上面级分离后,将以可控姿态翻转,并开始返回点火。这次的翻转动作,将通过堵住助推器与星舰之间热分离环的若干排气口来完成,这将使星舰引擎的推力将助推器推向预定方向。此前的助推器翻转方向取决于星舰上级各引擎点火时的微小推力差而随机分布;而本次可控翻转则可节约剩余推进剂的数量,从而在升空时使用更多推进剂,让助推器可以携带更多有效载荷进入轨道。
返回点火结束后,助推器将尝试在再入大气时以更高的迎角飞行。提高迎角可增加大气阻力,进而降低下降速度,从而减少着陆点火初段所需的推进剂。获取助推器在更高迎角下的姿态控制数据,有助于未来新一代超重助推器的性能优化。
最后,在助推器着陆点火阶段,还将按不同以往的引擎配置方式进行演示:在着陆最后阶段,将特意关闭三台中心引擎中的一台,以测试用中圈备份引擎完成着陆点火的能力;随后助推器仅依靠两台中心引擎继续着陆点火,并计划在墨西哥湾上空提前关机,预计将以“硬溅落”方式落入海面。
星舰上级同样将完成多项太空中试验,包括部署八颗 Starlink 模拟载荷(尺寸与下一代 Starlink 卫星相仿)。这些模拟载荷将与星舰保持相同的亚轨道飞行估计,预计会在再入时解体烧毁。此外,还计划在太空中重启一台猛禽引擎。
本次试飞还包括多项旨在实现星舰上级返回发射场的实验。在飞行器表面,已移除大量隔热瓦,目的是在再入时,对脆弱区域进行应力测试;本次使用了一种带主动冷却功能的金属隔热瓦,以及多种其它金属隔热瓦,以测试多种再入保护材料的可行性。飞行器侧面安装了正式的捕获销,以检验其热学结构性能。整个飞船的隔热瓦边缘采用了平滑过渡设计,以缓解第六次试飞中观测到的热点。这次星舰的再入飞行轨迹设计,也是刻意增加了压力,旨在再入阶段最大气动压点时,考验后翼的结构极限。
研发阶段测试本质上具有不确定性,但通过尽可能频繁地将硬件送入真实飞行环境,同时严格保障公众安全,我们才能快速学习、持续优化设计,朝着让星舰成为完全快速可复用运载火箭的目标不断迈进。
第八次飞行试验的故障调查报告
2025年3月6日,星舰的第八次飞行试验于下午5时30分(美国中部时间)在德克萨斯州的星舰基地成功发射。超级重型助推器上的全部33台猛禽发动机成功启动,并在上升过程中完成了全时长燃烧。在使超级重型助推器的所有发动机(除中心的3台外)关闭后,星舰的末级点着了全部6台猛禽发动机,与超级重型助推器成功热分离后继续飞行。
超级重型助推器随后重新点燃了计划中的13台猛禽发动机中的11台,并进行了返场助推燃烧,使其返回发射场。在那里,它重新点燃了计划中的13台发动机中的12台(包括在返场助推燃烧中未能启动的一台发动机)用于着陆燃烧。3台中心发动机继续运行,将助推器引导至发射和捕获塔臂,实现了超级重型助推器的第三次成功捕获。
在返场助推和着陆燃烧阶段,发动机未能重新点燃的最可能原因是单个发动机点火器附近的局部热条件导致点火失败 。飞行后测试能够复现该问题,未来飞行的发动机将增加额外的隔热层作为预防措施。
星舰的末级在与超级重型助推器分离后,按预期弹道飞行。发动机工作大约五分半钟后,在星舰的后部靠近一台中心猛禽海平面发动机的位置观察到一次闪光,随后发生了引擎故障导致发动机失效。在此之后,剩下的两台中心猛禽发动机和一台猛禽真空发动机关闭,飞行器姿态失稳。在飞行大约九分半钟后(即首次闪光观察后两分钟多一点),所有发动机都已关闭,飞行器遥测失锁。
在失去与星舰的联系之前,没有触发其自主飞行安全系统的任何自毁规则,但该系统在失去通信时是完全健康的。预计自主飞行安全系统在失去通信后启动,确保了飞行器的解体。飞行器被观察到在重新进入大气层后解体。
星舰在指定的发射走廊内飞行,以确保地面、水面和空中的公众安全。在事故发生后,SpaceX团队立即开始与联邦航空管理局(FAA)、空中交通管制(ATO)和其他安全官员协调,实施预先计划的应急响应措施。SpaceX与巴哈马政府密切合作,并派遣了一支专家团队来协调和执行清理工作。所有碎片都落在预先规划的碎片响应区域内,碎片中没有危险材料,预计不会对海洋生物或水质产生重大影响。
SpaceX领导了调查工作,并在FAA的监督下,与美国国家航空航天局(NASA)、美国国家运输安全委员会和美国太空军共同参与。SpaceX向FAA提交了一份事故报告供审查,并从FAA获得了飞行安全认定,以进行星舰的下一次飞行。
星舰损失的最可能根本原因被确定为末级的一台中心猛禽发动机的硬件故障,导致推进剂意外混合和点火。自此次飞行试验以来,已在SpaceX的麦格雷戈测试基地进行了超过100次猛禽发动机长时试车,以更好地了解故障情况。
为了解决未来飞行中的问题,星舰末级的发动机将增加关键接头的预紧力、引入新的氮气吹除系统,并改进推进剂排水系统。星舰未来的升级将引入猛禽3发动机,该发动机将包括额外的可靠性改进,以从根本上解决故障发生的机理。
虽然此次失败发生在与星舰第七次飞行试验相似的飞行时间点,但值得注意的是,这两次失败是截然不同的。在星舰第七次飞行测试后实施的用于解决谐振响应和船顶部分易燃性的预防措施,在星舰第八次飞行测试的故障前按设计工作(意思是第七次飞行试验后的改进措施还是生效了)。
星舰旨在根本性地改变并增强人类进入太空的能力。这种能力的飞跃不会在一夜之间发生,实现这一目标的进展也不会总是以飞跃的方式到来。但通过尽可能频繁地将硬件置于真实环境中,同时仍然最大限度地控制公共安全,可以取得进展,以实现飞行可靠、完全且快速可重复使用的火箭的目标。
总的来看,SpaceX对第八次飞行试验的几个异常现象无一放过均进行了分析并优化改进,希望第九次飞行试验可以达到预期目的并继续推动下一步的优化迭代。
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