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环球网 03-04

这次真的快“成功”了……“星船”爆炸,症结可能是马斯克造火箭底线低了一点

本文转自【环球时报新媒体部】;

3 月 4 日清晨,马斯克再次放飞 " 星船 ",这次是他手里唯一完工的 SN10。飞行过程还算顺利,是迄今为止最接近成功的一次。如果不是考虑到着陆后几分钟,SN10 自己爆炸了,本次试验应该算作完全成功。之所以还是差一点成功,症结可能还是在于马斯克造火箭的底线太低了一点。

先来看视频本身,太空探索技术公司官方视频并没有给出爆炸场景。在火箭降落之后,激起了巨大的烟尘。当烟尘大致散去,人们可以发现,在火箭右下角有一团火球正在燃烧。过了一会儿,这团火球似乎也熄灭了。着陆场侧面的消防栓开始向场内喷水。但水柱并没有喷射到火箭本体上,而是均匀地浇在地面上,似乎是在给着陆场降温。官方视频到这里就结束了。但是几分钟后,SN10 忽然冒出一团火球,向上跃起,然后猛烈爆炸。很显然,马斯克没法用它再飞一次了。

【SN10 顺利起飞】

那么,SN10 到底算成功还是失败?

首先,我们要强调指出,马斯克造 " 星船 " 的目的,并不是掌握火箭回收技术。这项工作,他已经在猎鹰九号火箭上完成了。" 星船 " 的研制目标,是一种 " 尽量便宜的可重复使用亚轨道运输飞行器 "。至于 " 尽量便宜 " 的具体手法,就是大量采用商用市场上现成的器件或者工艺,尽量减少需要定制的宇航级器件或者宇航级工艺设备,甚至避免使用超净车间和高精度测量测试设备。这样的结果当然是一次次失败,有多少商用技术需要飞到 10 千米高度再降落回来呢?但每飞行一次、每失败一次,马斯克就能筛选出那些可以继续使用的技术,淘汰掉确实不能用的,并且改用宇航技术。

需要知道的是,商用器件或者技术,有时候会存在 " 质量过剩 " 的问题。早年美国军方研制卫星的时候,承包商用钓鱼线把太阳电池的展开机构绑住,升空之后,展开机构用力把鱼线崩断,太阳电池就展开了。但是连续发生了好几次展开失败的情况。于是军代表就跑去质询承包商,到底用的什么鱼线。承包商把包装纸拿来说,上面说可以承受 30 磅力,我们就是按这个设计的。军代表感觉有些不对,就做了一次极限测试。结果证明,30 磅不过是鱼线能承受的最小拉力。平均下来,它们能承受 100 磅的拉力,展开机构根本对付不了它。我们在其他场合也能找到类似情况,最典型的就是卡车超载。

【SN10 再点火成功】

马斯克就是在不断寻找和挖掘商业技术的过剩质量,试图用它们来拼装一枚能飞的火箭。这种寻找和挖掘是要用事故作为代价的。回到 SN10 的发射,我们可以初步推测,是降落过程中的振动导致了燃料系统破裂,一部分燃料喷洒到了火箭外部,逐渐燃尽。但是另一部分喷射到尚且炙热的发动机喷管上,在尾部的封闭空间里形成爆燃,把 SN10 弹出去炸翻了。应该说这是个小问题,只要找到故障点,采取加固措施就可以解决。估计再飞行两三次," 星船 " 就可以稳定完成飞行到 10 千米高度、水平下落、恢复姿态、反推垂直着陆的流程。

但是这就算成功了吗?

【SN10 降落成功,但右侧起火】

按照马斯克的说法," 星船 " 是个万金油,可以承担亚轨道洲际运输、近地轨道发射、登月、登火星等各种任务。要求最低的亚轨道运输,也要飞到 100 千米以上的高度,是现在实验高度的 10 倍。这就需要装更多燃料、推进更长时间,达到更高的速度。回收过程也要面对更高的初速和更高的减速要求,还要面对更严酷的气动加热条件。马斯克是一个能制造载人飞船的老板,如果完全按照宇航标准来制造 " 星船 ",是没有什么技术难度的。

但是他如果非要按照穷游模式来打造不锈钢火箭,事情就不简单了。高度和速度每增加一点,就意味着商用技术的潜力又被挖掉了一块。如果某种技术的潜力忽然被挖尽," 星船 " 就会再次面对炸成火球的命运。因此会有越来越多商用技术退出 " 星船 "。当这种火箭最后超过冯卡门线的时候,有多少、有什么商用技术可以剩下来,现在还不知道。

【外侧火焰熄灭,消防栓开始降温】

所以,从这个角度说," 星船 " 的成功标准是什么,恐怕不能向传统的火箭看齐。或许,马斯克最后会说," 我们用五金店里买来的 XXX 造了一枚火箭,我们成功了!" 其实,这也是当年莱特兄弟的做法。他们所使用的材料、器件和设备,不也是从市场上买来的吗?只不过莱特兄弟之前没有人成功地制造过飞机,马斯克之前却有无数成功的火箭。而且,马斯克的这条路,冯 · 布莱恩在二战前的德国,已经和伙伴们走过一遍了,甚至还出了人命。

【尾部忽然爆炸】

为什么没有人学着马斯克去造 " 星船 " 呢?或许其他土豪不愿意把钱花在这种地方吧。

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