星舰第13飞喜忧参半！V3上面级越来越稳，超重助推器却连续两次摔海里：猛禽3发动机有啥毛病？

北京时间7月25日清晨，星舰第13次综合飞行试验结束后，印度洋上出现了一个过去没有的画面。

星舰上面级完成再入、翻转和着陆点火，落入海面后没有立即爆炸，而是完整漂浮在水中，并继续向外传回遥测数据。

在此之前，它已经在亚轨道飞行中释放20颗星链V3卫星，并完成一次猛禽发动机太空重启。

再入过程中，防热瓦的整体状态也明显好于过去几次飞行。

最后的翻转、减速和软溅落同样顺利完成。

这20颗卫星没有进入稳定轨道，完成相关测试后，将随亚轨道轨迹重新进入大气层。

但载荷释放、太空重启、再入和完整落水接连完成，星舰上面级距离一艘能载货、能返航的运输飞船，又近了一步。

第12飞的上面级其实已经表现得相当不错。

它在上升过程中损失了一台真空猛禽发动机，原定的太空重启因此取消。

但剩余发动机继续工作，上面级仍然释放了20颗星链模拟星和两颗经过改装、用于拍摄星舰的卫星，随后完成再入、翻转、着陆点火和软溅落。

第13飞是在第12飞已有成果的基础上，把太空重启补上，防热、姿态控制和落水状态也更完整。

上面级越来越稳，下面的超重助推器却连续出了问题。

第13飞完成级间分离和返程后，在最后的着陆点火阶段，没有点着足够数量的发动机。

助推器减速不足，以明显偏高的速度撞入墨西哥湾。

第12飞的一级情况更严重。

级间分离后，超重助推器进行了翻转和返程点火，但没有点着全部计划发动机，燃烧也提前结束。

到了最后的着陆阶段，发动机仍未能建立足够推力，助推器高速入海。

星舰V3前两次飞行，就这样出现了一个很明显的反差。

以前经常拖后腿的上面级，连续两次完成了大部分任务；此前表现更稳定、还多次被“筷子”接住的超重助推器，反而连续两飞没能完成海上软着陆。

超重助推器以前真的已经很稳了吗？

2024年10月，星舰第5飞首次用发射塔机械臂接住超重助推器。

此后，第7飞和第8飞又完成了两次塔架捕获。

第4飞、第6飞也完成了海上软溅落。

连续几次任务下来，超重助推器一度成为星舰系统中更让人放心的部分。

不少人因此形成了一个印象：一级回收差不多已经被SpaceX解决，剩下的难题主要集中在上面级防热、再入和着陆。

不过，把发动机状态单独拆出来看，一级并非没有故障。

第7飞返程点火时，计划启动13台发动机，实际点着12台。

到了着陆点火阶段，13台发动机全部启动，助推器仍被机械臂顺利接住。

第8飞着陆点火时，也只点着了计划中的12台发动机，最后依然完成塔架捕获。

第11飞进行返程点火时，同样只有12台发动机完成重启。

以前的一级同样会遇到发动机故障，只是大多停留在单台或者少数几台的范围内。

其余发动机、飞控和推进剂管理系统，还有能力把后面的任务继续做完。

33台发动机提供了很强的数量冗余。

一台发动机不工作，整枚助推器未必会失败。

第12飞和第13飞暴露的情况更麻烦：多台发动机在同一个工作阶段没有正常启动。

数量冗余能够处理个别发动机故障，却很难抵挡一组发动机同时受到影响。

第12飞开始，一级也换代了

第12飞和第13飞，是星舰V3的前两次飞行，也是猛禽3发动机首次进入完整飞行验证。

V3超重助推器的改动很大，猛禽2换成猛禽3只是其中一项。

发动机周围的推进剂输送、供气供液、结构布局、热防护和控制关系都发生了变化。

热分离环进一步融入箭体，发动机舱和内部管路也经过重新设计。

SpaceX自己对V3的概括很直接：新飞船、新助推器、新发动机。

猛禽3的推力更大，重量更低，外部管路明显简化。

纸面性能上去了，但原来围绕猛禽2积累的飞行经验，不能直接搬到新一级上。

发动机怎么预冷，管路压力怎么建立，点火按什么顺序执行，发动机舱会承受怎样的热环境，什么状态应该报警，哪些异常需要自动关机，都要重新跑一遍。

所以，第12飞和第13飞看起来像是发动机退步了，更可能的情况是，整套V3一级又进入了磨合期。

第12飞的调查已经给出了一部分答案

美国联邦航空管理局在7月13日关闭第12飞事故调查时，公布了两个最可能的根因。

一个是上升阶段产生的热效应影响了推进系统部件；另一个是发动机报警系统设置错误。

SpaceX随后提出了四项纠正措施，包括硬件和软件配置更新，第13飞才获准继续。

这份结论没有把问题简单指向某一台猛禽3发动机。

热环境可能影响阀门、传感器、线路或者推进剂管路；报警设置有问题，也可能让仍具备工作能力的发动机被系统禁止启动或者提前关闭。

发动机本体、推进剂供应和软件判断连在一起，其中任何一个环节出现共同问题，都可能同时影响多台发动机。

第13飞发射前的异常，又给这条线索增加了一层压力。

7月16日首次发射尝试时，部分一级发动机没有正常启动，系统在离地前自动终止发射。

直播画面显示，当时有4台发动机状态异常。

SpaceX随后根据遥测排查并更换了6台发动机，完成重新测试后才进行正式发射。

正式飞行时，33台发动机顺利完成起飞，上升段和返程点火也比第12飞好了一些。

但到了最后的着陆点火，多台发动机再次没能正常重启。

从发射台启动、返程重启到着陆点火，猛禽3在几个不同阶段连续出现异常。

第13飞一级的正式调查结果尚未公布，现在还不能认定它与第12飞属于同一个根因，但V3助推器的发动机启动链路显然还没有完全稳定下来。

为什么一级的发动机更容易掉链子？

一级与上面级面对的工作条件并不相同。

星舰上面级完成分离后，要经历持续加速、滑行、释放载荷、太空重启、姿态调整、再入、翻转和着陆点火。

超重助推器则要在六七分钟内完成33台发动机起飞、上升、热分离、快速翻转、返程点火、大气层下降和最后的着陆点火。

一级发动机刚经历完上升段的高温、振动和大推力工作，级间分离后很快就要重新预冷、建立管路压力并集体点火。

下降到海面附近时，还要再次启动多台发动机减速，随后关闭大部分发动机，依靠少数中心发动机精确控制速度和姿态。

这套动作挤在很短的时间里。

发动机、管路、贮箱压力、箭体姿态和飞控系统相互牵制，任何一处出现偏差，都可能影响下一步。

33台发动机能够容忍一两台独立故障，却无法轻易处理共同原因。

如果公共供液系统压力异常，发动机舱热环境超限，或者同一套报警逻辑同时影响多台发动机，发动机再多也不管用。

这正是第12飞和第13飞与以前最大的区别。

过去更多是少数发动机没点着，剩余发动机还能把任务救回来；现在是同一阶段多台发动机共同失灵，已经开始碰到一级的系统边界。

猛禽3发动机退步了吗？

只看现阶段的飞行结果，V3超重助推器的综合可靠性，似乎没有达到猛禽2后期的水平。

第12飞和第13飞连续出现多台发动机重启异常，第13飞发射前还发生了发动机集体启动失败。

这些问题不能用“试验拿到了数据”轻轻带过。

但现在就说猛禽3发动机本体不如猛禽2，证据仍然不够。

猛禽3提高了推力，降低了重量，也简化了大量外部结构。

为了适配这台新发动机，SpaceX同时重做了周围的管路、箭体结构和控制系统。

现在看到的故障，可能来自发动机本身，也可能来自推进剂供应、热环境、启动条件、传感器和软件判断。

FAA对第12飞的调查结果，也更接近系统集成问题，而不是单独认定发动机制造质量出现问题。

猛禽3把性能推到了新的位置，V3一级的可靠性却重新回到了早期验证阶段。

以前能够点着的发动机，现在未必还能在相同时间、相同压力和相同热环境下点着。

以前跑通的返程和着陆程序，也要围绕新箭体重新调整。

连续五次不接一级，怎么看？

从第9飞到第13飞，超重助推器都没有安排塔架捕获。

但这几次任务承担的试验目标不同。

第9飞首次重复使用助推器，并测试更高攻角再入；第10飞和第11飞继续在海上验证新的下降轨迹与发动机配置；第12飞和第13飞则进入V3时代。

把一级送往海上，可以远离发射塔和地面设备，把飞行条件推得更激进一些。连续几次不接一级，不能全部理解为SpaceX已经对一级失去信心。

不过，第12飞和第13飞连续出现发动机重启异常后，现在把一级重新带回发射塔附近，风险确实偏高。

在海上撞掉一枚试验助推器，损失还可以承受；如果在塔架附近失控，发射台、机械臂和地面设施都可能受到波及。

第14飞，镜头会追着飞船，老颜会盯着一级

马斯克在第13飞结束后表示，如果任务数据复核没有发现问题，SpaceX将在下一次飞行中尝试用发射塔捕获飞船。

他说的是“ship”，也就是星舰上面级，不是超重助推器。

如果按计划实施，这将是SpaceX第一次尝试用“筷子”接住上面级。

第14飞的头条，大概率会是“筷子接飞船”。

但一级仍然有几件事需要盯住：发射台上的33台发动机能不能一次点齐，上升阶段会不会再有发动机提前关闭，级间分离后的返程点火能不能完整执行，最后参加着陆点火的发动机能不能全部建立推力。

第14飞如果把这些问题解决，第12飞和第13飞可以看作V3早期的磨合。

如果再次发生多台发动机无法重启，就不能再归结为某一台发动机偶发故障。

V3助推器的推进剂供应、发动机舱热环境、启动控制和故障判断，都要重新检查。

第14飞如果真去接飞船，镜头肯定都会追着上面级。

现在，老颜反而更关注的是下面的那33台猛禽3。

飞船被筷子夹住，当然会创造新纪录；一级还不能稳定完成返程和着陆点火，星舰距离高频复用就仍然差了一截。