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7月底的德州博卡奇卡,不僅被炎炎夏日包裹著,也被熱火朝天點(diǎn)燃著。星艦開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在為最后兩艘Block 2星艦(S37和S38)進(jìn)行最后的沖刺測(cè)試。這兩艘巨型飛船標(biāo)志著星艦項(xiàng)目一個(gè)時(shí)代的尾聲:Block 2作為星艦的第二代迭代,融入了前幾代原型飛船的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),優(yōu)化了猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)陣列、熱防護(hù)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,幫助SpaceX從早期爆炸頻發(fā)的試驗(yàn)階段逐步邁向可靠的軌道飛行。隨著V3版本(Version 3,星艦的第三代設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)將引入更長(zhǎng)的船體、更高效的推進(jìn)系統(tǒng)和增強(qiáng)的再入防護(hù))的曙光初現(xiàn),S37與S38的測(cè)試數(shù)據(jù)將成為橋接舊新時(shí)代的關(guān)鍵一環(huán)。基于NASA Spaceflight最新報(bào)告、Reddit社區(qū)的實(shí)時(shí)追蹤,以及馬斯克的零星表態(tài),三體引力波匯總報(bào)道這兩艘飛船的最新進(jìn)展,不僅技術(shù)細(xì)節(jié)層層疊加,還透露出SpaceX那股不達(dá)目的誓不罷休的迭代狂熱。
●S37靜態(tài)點(diǎn)火考驗(yàn):從隔熱瓦到發(fā)動(dòng)機(jī),細(xì)節(jié)決定成敗
S37,這艘Block 2的倒數(shù)第二艘飛船,已沖入測(cè)試的白熱化階段。▲美中時(shí)間7月28日,從巨灣2號(hào)推出,直奔1號(hào)軌道發(fā)射臺(tái),準(zhǔn)備迎接靜態(tài)點(diǎn)火的洗禮——這項(xiàng)測(cè)試是將發(fā)動(dòng)機(jī)在固定狀態(tài)下點(diǎn)火運(yùn)行,檢驗(yàn)推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和燃料流動(dòng),而不讓飛船真正升空。7月30日首次嘗試試射,卻因安全范圍違規(guī)(疑似附近執(zhí)法船只干擾測(cè)試區(qū))而被迫中止,推遲到7月31日或稍晚。但這并不意外,靜態(tài)點(diǎn)火涉及高壓燃料注入和33臺(tái)全發(fā)動(dòng)機(jī)的同步點(diǎn)火,任何一絲泄漏或壓力波動(dòng),都可能釀成大禍。
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這次測(cè)試首次使用了一個(gè)改裝的飛船運(yùn)輸支架,被戲稱為「坐在星艦凳子上」。鋼板封堵開口以保護(hù)猛禽快速斷開接口,還焊接了六根支柱來穩(wěn)固真空版猛禽噴嘴;推進(jìn)劑輸送則通過在助推器快速斷開罩上切割孔洞,并路由柔性軟管連接到S37的QD板(快速斷開面板)。這些硬件調(diào)整,目的是讓S37的測(cè)試更安全高效,避免像前艘S36那樣在6月18日的靜態(tài)點(diǎn)火階段因故障而損毀。
硬件配置上,S37組裝工作堪稱迅捷。7月20日至24日,前后襟翼(再入大氣層時(shí)用于姿態(tài)控制的翼狀結(jié)構(gòu))相繼安裝到位;隨后是熱防護(hù)瓦片(能耐受1600攝氏度以上高溫)的鋪設(shè),目前覆蓋已近尾聲,但實(shí)拍影像顯示仍有不少隔熱片沒有鋪設(shè),仍需大量收尾工作。與S36相比,S37瓦片布局更均勻,潛在弱點(diǎn)減少。
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▲X平臺(tái)用戶@Starbase Surfer分享的現(xiàn)場(chǎng)照片顯示,腳手架拆除后,船體表面如鱗甲般熠熠生輝,這得益于SpaceX在粘合劑和機(jī)械固定上的突破,早期Block 1常因瓦片脫落在再入時(shí)被燒穿,而Block 2脫落率已從20%降至5%。
S37被指定為瞄準(zhǔn)第十次軌道飛行測(cè)試(IFT-10)。馬斯克最近X帖子暗示「下個(gè)月再飛」,也就是指向8月份。FCC通信許可顯示可能從8月4日開始,但這只是最早參考時(shí)間點(diǎn)。如果這兩天靜態(tài)點(diǎn)火順利,最快有望在兩三周內(nèi)發(fā)射。Reddit社區(qū)推測(cè)發(fā)射鎖定在8月13日至17日。
星艦第十飛將重點(diǎn)測(cè)試S37的再入性能,特別是隔熱瓦在超音速下降中的可靠性——上一次S35在此階段折戟,第七飛、第八飛兩艘飛船尚未經(jīng)歷再入就爆炸解體。優(yōu)化后的S37有望成為首艘完整再入的Block 2飛船。
●S38低溫備戰(zhàn):備用角色中的技術(shù)潛力
S38作為Block 2的壓軸之作,更像個(gè)低調(diào)的備用選手,但其測(cè)試同樣數(shù)據(jù)密集。7月27日,運(yùn)到整修后的梅西測(cè)試場(chǎng),開啟低溫測(cè)試(用液氮填充儲(chǔ)罐,檢查結(jié)構(gòu)在極低溫下的密封性和熱膨脹變形)。7月28日進(jìn)行壓力測(cè)試,7月30日啟動(dòng)首次燃料罐填充:先注液甲烷,后加液氧,兩小時(shí)內(nèi)滿載。S38隔熱片覆蓋比S37少些,許多船體仍裸露,僅有瓦片銷釘,這可能是為潛在備用角色預(yù)留余地。
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▲硬件細(xì)節(jié)方面,S38的鼻錐(頂端錐形結(jié)構(gòu),用于優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué))早在5月28日就已堆疊完畢。計(jì)劃完成三個(gè)低溫測(cè)試后,S38將返回巨灣2號(hào)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和后襟翼,并且完善隔熱片鋪設(shè)工作。Reddit討論中,用戶@dudr2指出,S38可能配對(duì)B15,這枚復(fù)用版超重型助推器,曾在IFT-8塔捕回收,并且升級(jí)了燃料頭罐,以減少液氧污染風(fēng)險(xiǎn),這能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)濾網(wǎng)堵塞,引發(fā)點(diǎn)火失敗。
但挑戰(zhàn)在于節(jié)奏:S38靜態(tài)點(diǎn)火能否趕在IFT-10之前?Reddit社區(qū)觀點(diǎn)分歧很大,有人擔(dān)憂延誤會(huì)拖累進(jìn)度,也有人樂觀認(rèn)為并行測(cè)試能避開瓶頸。7月31日至8月1日道路封閉預(yù)告,似乎暗示S38可能很快返回整裝車間。
如果S37飛行大捷,不排除S38轉(zhuǎn)為地面耐久測(cè)試,甚至直接退役,全力轉(zhuǎn)向V3測(cè)試。不過,更可能啟用S38第11飛,其數(shù)據(jù)將喂養(yǎng)星艦AI優(yōu)化模型,優(yōu)化未來設(shè)計(jì)。SpaceX的迭代理念正是如此:每艘飛船都是數(shù)據(jù)金礦。
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●Block 2向V3技術(shù)躍遷:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的火星加速器
S37與S38的測(cè)試并非孤立,而是第二代飛船通向第三代星艦過渡的橋梁。Block 2第二代飛船已累計(jì)3次飛行(S33、S34、S35),飛行時(shí)長(zhǎng)超過1小時(shí),采集海量再入數(shù)據(jù),解決了燃料晃蕩(燃料罐內(nèi)燃料晃動(dòng)導(dǎo)致重心偏移)等頑疾。V3第三代星艦系統(tǒng)將更具革命性,星艦系統(tǒng)全高延長(zhǎng)至124米(第二代全高121米),采用猛禽3號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī),推力暴漲22%。馬斯克7月中旬表態(tài)「V3年底首飛」,S37/S38的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)將直注入V3,比如增強(qiáng)的COPV(復(fù)合材料高壓容器,用于儲(chǔ)存高壓氣體)工藝——S36爆炸損毀就源于COPV缺陷。
分析起來,這一過渡凸顯SpaceX「快速失敗、快速學(xué)習(xí)」文化:Block 2飛船隔熱瓦片失敗率從Block 1的20%降至5%,但仍需要V3的激光燒蝕技術(shù)進(jìn)一步降低。經(jīng)濟(jì)上,Block 2每次測(cè)試成本約5000萬美元,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)火箭的上億美元。開發(fā)路徑對(duì)頭,測(cè)試方法對(duì)路,風(fēng)險(xiǎn)管理可控,其余的交給時(shí)間和實(shí)干。眼下,在博卡奇卡的熱浪中,S37與S38的冷氣噴發(fā)和引擎咆哮如同戰(zhàn)鼓擂響。它們不僅是Block 2的謝幕,更是V3的序曲,SpaceX正用這些鋼鐵巨獸,打通通往紅色星球的階梯。
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The Final Two Block 2 Ships leave Mega Bay 2 for Testing
"The winding path towards ship testing" | SpaceX Starbase
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