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SpaceX首个超重型火箭助推器原型完工 将被推上发射台接受测试

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在开始组装6周后,美国太空探索技术公司SpaceX已经完成了其首个真正意义上的超重型火箭助推器原型,将其推出了“高舱”,并将安装在发射台上接受测试。

这枚超重型火箭助推器被简称为B3,高约65米,几乎与猎鹰9号火箭和龙飞船加起来的高度相当。预计在装满液氧和甲烷推进剂的情况下,其自重将是加满推进剂的猎鹰9号火箭的6倍。

这种超重型火箭助推器最终将装备32台猛禽发动机,比历史上任何其他火箭都多,该助推器产生的推力也将是美国宇航局(NASA)的土星5号月球火箭的2倍多,而后者仍然是有史以来用于执行太空任务的最强大运载火箭。

B3由36个钢环、3个储罐穹顶和数十个其他主要部件组装而成,大量借鉴了SpaceX在过去18个月建造和改进的星际飞船设计。这种助推器使用相同的焊接和集成夹具、设施和策略,并由相同的钢环、纵梁、加强筋和穹顶“靶板”建造而成。


在某些方面,超重型火箭助推器实际上比星际飞船简单得多,后者需要定制的整流罩、“头部”储罐、额外管道、驱动襟翼以及由数千块瓷砖组成的隔热罩等等。相比之下,助推器不需要隔热罩,只需要两个由相同钢环制成的主储罐即可。然而,B3的所有三个超重型穹顶都是定制的,或者需要在与星际飞船穹顶共享的部分上进行重大改进。

在6月30日的讲话中,SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)透露,B3很难建造,将专门用于地面测试,并重申B4将是目前计划飞行的首个超重型助推器。马斯克还表示,“超重型火箭助推器的大部分设计”将在B3和B4之间进行改进,这引发了人们对该公司希望从B3“地面测试”中获得什么提出质疑。

无论如何,在SpaceX于7月1日将B3从工厂运往发射台并迅速安装在测试平台上后,这些测试现在最早将于7月6日开始。SpaceX将继续遵循星际飞船的测试脚步,B3的首个障碍很可能是接受耐环境测试。在这类测试中,氮气被用来检查是否存在泄漏,并在压力下验证总体结构的完整性。

B3在完成以上测试后将进行低温验证试验,用过冷的液体当量取代气态氮,模拟同样冷的液氧和甲烷推进剂所产生的巨大热应力和机械应力。目前还不清楚这项测试将如何进行,因为超重型火箭助推器可以储存超过3100吨液氮,而且目前还没有安装这么大的存储容量。耐低温测试最重要的目标是证明助推器储罐在其额定飞行压力下结构是否可靠。

如果测试成功,SpaceX可能有两种选择:要么在更高压力下(具有潜在破坏性)进行更多的耐低温测试,要么安装一台或几台猛禽发动机进行静态点火测试。考虑到马斯克的声明,即首个适合飞行的超重型火箭助推器将进行重大设计改变,目前还不清楚B3的保真度是否足够高,足以保证进行静态点火测试,或者SpaceX是否已经有效地将超重型火箭助推器原型变成了一个巨大的“测试储罐”。(小小)

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