星舰基地正迎来史无前例的测试高潮
2021-08-05 星期四
最近几天星舰基地大放异彩。自从今年5月SN15惊艳首飞后，似乎一路沉寂，没有测试飞，没有大动作，貌似只有没完没了的基建忙碌……直到7月底，SpaceX突然加速度：⏩超快进整个星舰进度条，令世人眼花缭乱。
美中时间（当地时间）8月1日傍晚6时起，至8月2日早上8时许，星舰基地团队只争朝夕，14小时之内为B4安装29台猛禽发动机，创下业界奇迹。要知道，按照航天业界节奏，通常为大火箭装配一台发动机就需要数天时间。反观星舰基地，14小时装配29台，意味着平均每台仅仅用时28.9分钟。我们都晓得，家装一台空调都得小半天！这就是星舰基地加速度。在此之前，当然也曾演练过。7月13日为B3安装两台猛禽分别只用了46、22分钟，创下安装发动机速度纪录。
另一个壮举逼近破纪录。从装配发动机数量来看，B4装配29台猛禽，直逼N1——上世纪60年代末70年代初，苏联N1火箭配置了30台NK-15发动机。当时安装速度：48小时安装30台。
29台猛禽列阵图首度亮相，跟之前专业星舰粉预测的分布图类似：中心9台矢量推力发动机（1+8），外圈20台固定推力发动机。29台猛禽（每台～185吨推力）海平面推力可产生约5400吨力，轻松击败N1配置30台所产生的4630吨推力。未来升级版配置33台猛禽（每台～230吨力）高达7600吨力，这将是土星五号两倍多、现役最强火箭重鹰三倍多。目前尚不确定的是，多达29台大推力发动机密集分布所产生的共振问题，似乎还存在一种隐忧。此前马斯克曾乐观表态，研发团队已经攻克这一技术难题，解决掉共振难题。不过事实胜过一切，关键看实战。很快我们就会目睹B4启动历史性试射，秒级点燃29台猛禽产生～5400吨推力，目击那一幕想想都亢奋！
猛禽作为全球目前唯一现役的全流量分级燃烧循环液氧甲烷发动机，核心技术原理在于：所有的燃料和所有的氧化剂都会经过预燃室，猛禽拥有两个预燃室，一个用于燃料剂甲烷运行、一个用于氧化剂液氧运行。富燃预燃室驱动燃料泵，富氧预燃室驱动液氧泵。两个预燃室会极度富燃和极度富氧，使得两边涡轮的温度大大降低，这意味着可以大大提升涡轮泵组件的寿命，从而大幅延长发动机寿命，大大提升复用次数，大大降低发射成本。当然，这一切说起来容易做起来难。研制猛禽绝对是十年磨一剑。2012年起SpaceX低调开发，经历7年反复设计精研打磨，终于2019年2月完成首次静态点火，5个月后成就星虫首次20米跳跃，2020年12月实现首款星舰SN8高空飞行，2021年5月开创SN15成功首飞，直至今年7月底实现第100台下线，第二代猛禽即将进入量产期……
被指定为首次轨道级发射的这对黄金组合：B4+S20，超快速进度条令人瞠目。
▲高达68米、直径9米的B4整箭组装完毕，29台发动机全部安装到位，4片栅格翼装配完成。当地时间（美中时间）8月3日周二，B4从建造区高塔开赴3公里之外的发射区，抵达轨道发射台A，等候吊装。
▲史上最高最大一级火箭矗立此地，就像星舰基地的定海神针，或者马斯克的金箍棒，即将撼动这个世界，搅动未来太空。
▲颇有讽刺的是，此时此刻正好与之相反的是，ULA阿特拉斯V型火箭托举着波音星际飞船不得不暂时退场，重返垂直组装中心一连串复杂的检查、测试。发射窗口再次变得模糊不清，美版「航天老国企」再度显露关键时刻掉链子。
经过几天不舍昼夜之后，S20头锥、下半身的迎风面现已贴满隔热片。同样贴有隔热片的前后翼也已安装到位。跟以往原型星舰贴附不同的是，这次在不锈钢舰体表面与隔热片之间增加一层隔膜。据信这是为了进一步减少隔热片缝隙导热带来的风险。不断优化，随时调整，正是SpaceX实现快速迭代、突破自我的具体表现。B4转运至发射区之后，腾出来的高塔空间马上就被S20占用。
▲6台猛禽（中心3台海平面猛禽+外圈3台真空猛禽）快速安装到位。真空猛禽用于轨道/亚轨道飞行，海平面猛禽用于翻转机动、反推着陆。尽管S20的最终命运将是海上溅落，但必须像星舰前辈那样经受一连串高难度考验：自由落体式俯冲、神龙摆尾式翻转，直至海面垂直溅落。这是必付的必要代价，为获取试飞数据、构建轨道飞行模型，提供前所未有的实测经验。
▲全身披挂铠甲的S20进驻高塔，马上连夜快速组装合体，不日就会重装出阵，傲然挺立。之后转运至发射区，开启一系列测试模式。
接下来这几周，星舰基地发射区将迎来前所未有的测试高峰期。B4、S20需要各自闯关：环境压力测试（加注氮气以验证推进剂舱密封性）、低温加压测试（加注超低温液氮进一步验证火箭结构完整性）、静态点火测试（多次秒级试射多台猛禽发动机）。统统顺利通关后，B4、S20二合一，箭船合体。我们将见证史无前例的巨型太空运输系统：第一级超重型B4+第二级星舰S20。只待最终敲定星舰轨道级首飞日，一睹轨道级首飞：超重型火箭托举星舰直插云霄，成就第一枚巨箭史诗级试飞、第一艘星舰科幻般飞行……不论结果如何，都是历史性首飞，开创性的壮举。
为何星舰基地突然像是打了兴奋剂？
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