2022年2月9日,美国国家工程院发布2021年度增补院士名单,SpaceX创始人伊隆·马斯克(Elon Musk)成功当选。这位现任世界首富,成功实现了"名利双收"。
而在两天后,SpaceX举行了又一次新闻发布会,这位新晋院士向大家重点介绍了人类史上最强火箭星舰(Starship)的最新进展。
发布会的地点就是位于美国得克萨斯州的星舰测试基地,甚至所有观众就围绕在一个简易的露天讲台、投影面板和两台火箭发动机旁边,果真是非常硬核的工业风格发布会。
那么,院士马斯克到底说了啥?
猛禽二代发动机现身
SpaceX的成名绝技是低成本、可复用、高可靠性的猎鹰9号系列火箭。之所以做到这些,根源就在于它的墨林(Merlin)系列发动机,尤其是成熟的1D版本。
多次重复启动、可变推力调节、超高推重比、多发动机并联工作等特点,使得猎鹰9号和猎鹰重型系列均使用这一款量产型发动机,火箭成本由此大幅降低。
在星舰的发展过程中,发动机依然是最核心的技术突破点。为此,SpaceX花了很大力气研发新一代猛禽(Raptor)发动机。
猛禽发动机采用全流量分级燃烧循环,发动机燃烧室压力更大、比冲更强、寿命更长且推力更大。它采用更低成本的液氧甲烷推进剂,没有液氧煤油带来的积碳结焦问题,成本更低且可复用性能更强。
此前的星舰测试中,猛禽一代发动机性能优异,单台发动机185吨的推力是此前墨林1D的两倍,见证了星舰的成功原地回收测试。
而在这次发布会中,SpaceX正式官宣了猛禽二代的研发进展。
在测试中它的推力已经提升到了惊人的230吨,且整体结构大幅优化、更加紧凑高效,成本反而会降到初代版本的一半左右。在未来的研发中,预计它的推力还会进一步增加。
超重推进器B4,安装了29台猛禽火箭发动机 ,未来作为星舰飞船一级火箭的超重推进器将安装33台猛禽二代发动机 | BOCA'S BRAIN
SpaceX已经在新建的基地生产这一发动机,未来的生产效率预计可实现每日一台。这是一个很大的突破。实现量产,是让昂贵的航天研发能商业化盈利的根本。
此外,对于载人航天器至关重要的紧急逃逸能力,猛禽也给出了解决方案:未来的载人星舰飞船,将安装9台猛禽发动机,推重比大于1,足以在意外情况下让飞船安全逃离。
发布会现场的一代(右)和二代猛禽发动机 | Everyday Astronaut
工欲善其事,必先利其器。可以说,猛禽发动机,是星舰走向成功的核心基石。
来自东方的神秘力量——"筷子"
猎鹰系列火箭的火箭一级(助推器),作为现役唯一可复用的火箭,回收方式可选用地面定点平台和海上定点平台。自2015年12月实现首次成功回收之后,回收技术越发成熟,目前已成功回收超过100次,有4枚助推器突破了10次重复使用,这个数据还在不断增加。相应的,回收精度也在显著提升。
于是,采用更强推进系统的星舰干脆计划采用一个更大胆的回收方案:通过巨大的机械臂在空中接住降落回来的火箭,马斯克本人在社交媒体更是把这个巨大的钢铁结构叫做"筷子"(Chopsticks)。
不过,它的工作原理和筷子还是有一定区别。毕竟,直接用.............
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