火箭立在发射台上
太空探索公司“猎鹰”9火箭5型设计原定5月10日进行的令人期待的首飞因倒计时进行到距起飞仅58秒时自动中止而被取消。太空探索公司发推特称取消发射是由于出现了一次“标准的地面系统自动中止”,但未给出触发中止的具体原因。下一个发射机会是5月11日,窗口打开时间是美东部夏令时下午4时14分(北京时间5月12日早晨4时14分)。“猎鹰”9上次在加注开始后中止倒计时还是去年7月3日。那次发射尝试在倒计时进行到距起飞只差10秒时被中止。
虽然当天的发射最终被取消,但马斯克事前向媒体介绍了5型箭的一些情况。他说,5型箭将是巨型“大猎鹰火箭”(BFR)20年代问世前“猎鹰”9的最后一个重大升级型号,将充当公司业务主力,退役前估计共将飞行大概300次,或许会更多。他说,5型箭第一级被设计成“在无需例行整修的情况下”能反复使用10次,而若“做适当的例行维护”可用100次。马斯克说,公司打算最早明年就对24小时内用同一枚“猎鹰”9开展两次轨道发射进行验证,从而将让人们看到5型箭的复用能力有多强。
马斯克说,5型箭所做的最重要改进是要满足NASA的载人发射要求,从而为从今年底或明年开始用“猎鹰”9向国际空间站运送宇航员做准备。他说,5型箭的设计意图是要成为迄今建造的最可靠的火箭。他说:“我希望我今天不会因为这些话而受到惩罚,但这确实是我们的意图,而且我觉得连我们最保守的客户也会同意。”
5型箭的改进还进一步提高了性能。马斯克说,火箭第一级9台“灰背隼”发动机的海平面推力提高了8%,单台推力可达约845千牛。上面级单台真空型“灰背隼”发动机可产生978千牛的推力,但本次首飞时会调低到934千牛。他说,在发动机重量没有任何实质性变化的情况下,发动机效率和推力都有所提高,已然是全球之最的推重比如今已达到“真正令人难以置信”的水平。
马斯克还介绍了火箭外部涂料的变化。这些变化旨在更好地保护第一级免受极端再入加热影响。他说,5型箭采用了很多新的热防护技术。他说,火箭黑色的级间段以及电缆管道和着陆支腿均采用了公司自行研制的一种复用性能很高且无需喷漆的新型热防护材料。这种材料厌水,所以不会积存水。他称这项工作难度相当大。他还说,黑色级间段增加了火箭的美感,虽然这只是火箭设计上的一个小因素。
容纳火箭第一级9台发动机的“八角网”结构也采用了强度更高的铝来制造。该结构采用螺栓同火箭底部连接,而不是像以往型号那样焊到箭体上。马斯克说,发动机部段内部也采取了很多热防护措施,以防因有发动机起火或类似问题而导致八角网结构熔化。
第一级的4条着陆支腿也有变化。马斯克说,用于在第一级最终下落和飞行后处理过程中使支腿保持展开状态的锁紧机构被取消。他说,着陆支腿现在设置了内部锁紧系统,收放均非常容易,只需靠一个作动器就能完成,不像原来那样需要几个小时才能重新收好。
装在火箭底部靠近发动机部段的防热罩也做了加强。该防热罩用于保护发动机和推进系统管路,但此前每次发射后都要更换。马斯克说,老的复合材料结构被一种高温钛结构取代,以支持快速复用。他说,底部防热罩的某些部位还将用水来主动冷却。他说,源自以往“猎鹰”9飞行的数据表明,会在高超音速再入过程中暴露给超高温环境的火箭底部某些部位需加强保护,所以需采用高熔点材料,并在防热罩底部某些地方辅以水冷。
马斯克说,5型箭在各方面都有所改进,包括飞行计算机、发动机控制器和新的更先进的惯性测量系统。将在5型箭上固化下来的其它一些改进措施已在“猎鹰”9以往的发射任务中得到验证,包括旨在实现回收和复用的新一代有效载荷整流罩,也包括供一级下降飞行时使用的钛栅格翼。钛栅格翼取代了容易因受热而损坏的铝栅格翼。
(本文来源:航小宇)
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