星舰原型机测试发生爆炸

段桥烟雨

北京时间12月10日6时45分，美国得克萨斯州博卡奇卡基地，太空探索技术公司的SN8星舰原型机（以下简称SN8）进行飞行测试。测试中，SN8的3台发动机同时工作，推动其上升至12.5千米高度后熄火，SN8开始降落，先后完成掉头、减速、翻转等一系列复杂动作。随后，两台发动机再次点火，箭体转为垂直状态并开始降落，但在降落过程中的最后一刻，由于发动机推力异常，箭体失速坠地爆炸。


太空探索技术公司首席执行官马斯克随后在社交媒体上表示，本次飞行测试收集到了所有数据，达到预期目的。他还解释了爆炸原因：推进剂贮箱在着陆过程中压力过低，导致发动机推力异常，造成SN8触地速度过快，发生爆炸。


此次飞行测试距上次SN6飞行测试过去仅3个月，但两次测试有很大区别。首先是产品状态不同。SN6并非完整的星舰原型机，其没有头锥和控制翼面，只安装一台发动机。SN8是真正意义上的星舰原型机，不但结构完整，还装有反应控制系统和3台发动机。其次是飞行高度不同。SN6仅达到150米，SN8达到12.5千米，大约是民航客机的飞行高度。显然，后者在大气中的飞行工况考核更充分。再次是技术难度不同。在整个飞行测试过程中，SN6舰体始终保持垂直状态，SN8在飞行过程中不但通过调整3台发动机开关机时序和摆动方式控制舰体姿态，还通过反应控制系统与翼面联合控制，实现舰体姿态从垂直到水平、再到垂直，技术难度大幅增加。最后是创新程度不同。SN8在技术上的进步，离不开发动机二次启动。为保证其正常启动，SN8上增设两个高压小贮箱，以提供发动机启动所需压力。此次事故正是因为其中一个贮箱增压压力不足，导致SN8在最后着陆时刻发动机工作异常，测试失败。不过，从整个过程看，测试距离成功仅有一步之遥。


短短3个月时间，太空探索技术公司在星舰原型机上取得快速进展，不得不提及该公司“快速迭代”的设计理念。所谓快速迭代，是指产品从设计到生产的时间非常短，通过不断推陈出新，完善产品性能。正因如此，有人说太空探索技术公司是用“互联网思维造火箭”。另外，与传统火箭制造商在前期论证中投入大量时间进行详细设计不同，太空探索技术公司注重从实践中获取经验。该公司首席执行官马斯克认为，随着科技进步，从设计到生产，再到试验，最后到测试，其成本已大幅降低，通过“快速迭代”获取研制经验显得尤为重要，也更节省研制成本。


在星舰原型机发展过程中，SN8具有重要意义。一是因为其首次实现回收火箭的姿态从垂直到水平再到垂直的复杂变化。二是其验证了多台发动机相互配合，通过不同开关机时序和摆动方式实现对星舰的有效控制。今后，该公司还将继续展开SN9飞行验证试验，尝试成功着陆，再通过其他SN系列原型机的测试，进一步提升飞行高度，验证从轨道返回所需的关键技术。


来源：中国国防报