SpaceX放出安全回收"殺手锏" 首次為超重型助推器安裝全套防護(hù)罩
1月19日消息,據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)太空探索技術(shù)公司SpaceX首次在其超重型火箭助推器原型BN4上安裝了全套的飛行防護(hù)罩,它將成為其火箭和星際飛船回收的殺手锏。
這套飛行防護(hù)罩名為Aerocover,實(shí)際上就是安裝在助推器外部六個(gè)金屬箱形框架上的薄鋼外殼,它們可以在地面測(cè)試、起飛、上升和重返大氣層過(guò)程中保護(hù)助推器不受地球大氣層的影響。除了起到保護(hù)作用外,Aerocove頂部的凹槽還為超重型助推器提供了液壓系統(tǒng)、壓力容器、航空電子設(shè)備和熱交換器的冗余。
與此同時(shí),飛行防護(hù)罩內(nèi)部也掛滿了電子設(shè)備、復(fù)合材料、數(shù)千米長(zhǎng)的電線和細(xì)細(xì)的管道。不過(guò)出于安全目的,它們距離猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)很遠(yuǎn)。為了在重返大氣層后幸存下來(lái),并且仍然能夠在足夠好的條件下著陸回收,安裝在超重型助推器外部的每個(gè)部件都需要小心防護(hù),這就是SpaceX安裝飛行防護(hù)罩的初衷。

除了助推器主體使用的鋼材,其他直接暴露在重返大氣層過(guò)程中超音速振動(dòng)和加熱狀態(tài)下的零部件,都可能發(fā)生故障或被徹底摧毀。SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭助推器幾乎總是利用再入大氣層時(shí)的燃燒來(lái)減速,并通過(guò)自身的排氣設(shè)計(jì)創(chuàng)造出一種隔熱罩。與之不同的是,SpaceX的超重型助推器可以在沒(méi)有額外燃燒的情況下承受再入時(shí)的全部壓力,以緩沖沖擊。
在BN4上安裝全套飛行防護(hù)罩之前,SpaceX曾先在一對(duì)液壓和熱交換器機(jī)架上安裝了防護(hù)罩,但沒(méi)有覆蓋所有四個(gè)復(fù)合材料外包裝壓力容器(COPV)機(jī)架和臍帶端口。12月30日,BN4第三次離開(kāi)發(fā)射架,這兩個(gè)新安裝的防護(hù)罩都被卸載。不過(guò)在2022年1月14日,SpaceX首次快速安裝了所有六個(gè)防護(hù)罩,并開(kāi)始密封它們。1月17日,SpaceX甚至在BN4突出的臍帶端口周圍安裝了Aerocover,消除了設(shè)備周圍任何設(shè)想會(huì)產(chǎn)生的氣流。
在安裝主要的Aerocover之前,SpaceX還先安裝了至少六個(gè)小盒子,這應(yīng)該是為了保護(hù)某些重要的金屬探測(cè)器,它們可以穿過(guò)超重型助推器的儲(chǔ)罐和外殼,并連接到了航空電子設(shè)備盒內(nèi)部。此后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還完成了BN4的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)熱屏蔽系統(tǒng),使用了大量類似的鋼板蓋和面板。
目前看來(lái),BN4可能只差幾個(gè)部件就能真正完工,而且已經(jīng)為靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試做好了充分準(zhǔn)備。更有可能的是,這些飛行防護(hù)罩和猛禽防熱罩對(duì)于BN4是必不可少的,可以讓其在不需要立即進(jìn)行重大維修的情況下能夠一次進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試。星際飛船大多時(shí)候測(cè)試三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),只進(jìn)行過(guò)幾次六個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試,而B(niǎo)N4最終可能會(huì)同時(shí)讓所有29個(gè)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。
當(dāng)涉及到如此多的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),即使是最簡(jiǎn)單的預(yù)燃器測(cè)試也可能失敗,導(dǎo)致助推器的尾部毀掉。對(duì)于靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試,猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)通常會(huì)產(chǎn)生更小、更短(但仍然很大)的火球,這對(duì)位于BN4推力部分任何位置的任何敏感硬件都是另一個(gè)潛在的損害源。因此,飛行防護(hù)罩在靜態(tài)點(diǎn)火中的重要性,可能與助推器在發(fā)射和回收著陸時(shí)同樣重要。
目前還不清楚BN4是否或何時(shí)被重新送回軌道發(fā)射架,進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備發(fā)射前狀態(tài)合練(WDR)和靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試。SpaceX的測(cè)試窗口仍不明確,但其計(jì)劃在美國(guó)東部時(shí)間1月19日、20日上午10點(diǎn)到晚上10點(diǎn)進(jìn)行。
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