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SpaceX艺术化呈现中止测试,演绎火龙交战,启动商业载人航天仅仅一步之遥
Original
三体引力波
三体引力波
2021-09-30
收录于话题
#SpaceX
299 个内容
#SpaceX/星舰
150 个内容
作为载人版龙飞船真人首飞、开启美国乃至全球商业载人航天新时代——之前的最后一关、也是最关键测试,SpaceX龙飞船飞行中止测试,终于一触即发,上演难得一见的有惊无险:
猎鹰火箭空中爆炸,演绎天女散花,龙飞船极速喷火,高速逃逸,伞式溅落海上飘
……一对箭船组合,真枪实弹玩真格的。
一波N折,受飞船海上溅落区天气与海浪影响,龙飞船飞行中止测试IFA推迟至少两个半小时,Liftoff最早发射时间:北京时间1月19日今晚23:30。发射窗口一直持续到明天凌晨3:00。谨请关注「三体引力波」报道。
发射速览
发射时间:
美东时间1月19日10:30,北京时间1月19日23:30
发射地点:
美国黄金发射位佛州肯尼迪航天中心39A,载人龙飞船发射主场。
一级火箭:
一枚复用型猎鹰9号B5火箭(编号B1046.4),即一箭第四飞(2018年5月11日、8月7日、12月3日分别发射过Bangabandhu-1、Merah Putih、SSO-A)。
这枚复用火箭不再回收,而是直接空中解体。当然没必须安装着陆架、栅格翼。
测试飞船:
一艘全新载人版龙飞船(编号C205.1),此次测试并没有搭载真身宇航员,而是搭载两个测试假人,作为替身,收集数据。
飞行高度:
龙飞船亚轨道飞行,最高42公里。
测试时间:
从火箭发射到飞船溅落海上,全程约10分钟。
发射任务:
飞行中止测试( In-Flight Abort test简称IFA),也称发射中止测试。当发射载人飞船时,一旦出现不可逆转的致命故障(比如火箭爆炸解体),就会立即启动发射逃逸系统,让载人飞船最快速脱离事故火箭,逃离危险区,利用降落伞安全着陆。
这次动真格的极端性测试将全面、彻底地检测飞船推进系统(发动机)、姿态控制系统、导航系统、安全着陆系统(升级版降落伞Mark 3),以及全方位考验各种保障、救援、配套体系。
测试全流程
这次飞行中止测试,简化版过程是这样的——
猎鹰9号火箭+载人龙飞船,一对箭船组合,真枪实弹真实发射。
当火箭升空约84秒,猎鹰9号火箭达到Max Q(最大空气动压值)。升空约88秒,飞行速度接近两倍音速,飞行高度19公里,此时人为设定:关闭火箭发动机,故意制造发射失败的严重状况,致使飞船立即启动发射中止系统。
龙飞船点燃8台超级天龙发动机,产生13万磅推力。不到1秒钟,以每小时近160公里快速飞离猎鹰火箭。加速度高达4G。持续推进约10秒,最高速度555公里/小时,此时飞船远离火箭,最高飞行高度42公里。
当飞船距离地面10公里时,启动制动降落伞;发射约5分钟后,距地面2公里时,再打开4个主降落伞(升级版Mark 3降落伞)。
发射大约10分钟后,最终返回舱海上溅落在大西洋,降落点距发射场约32公里海域。从火箭发射到飞船溅落海上,全程只有10分钟左右。
这期间启动救援模式,出动「搜救者」号(GO Searcher)进行海上救援,打捞飞船(尽管没有真人搭乘)。
火箭演绎火龙交战
这次测试任务最大看点:当属这枚火箭谢幕飞,空中解体,演绎天女散花。这是为何?
火箭升空大约88秒,启动飞行中止程序,一二级火箭分离后,一级火箭飞行高度等飞行状态,无法达到垂直降落条件,所以不可能受控回收。
启动飞行中止程序短短几秒,一级火箭携带剩余推进剂,造成空中爆炸,火箭解体,形成一团大火球。此时此景,貌似火龙交战,或盛世礼花,或天女散花……
SpaceX已安排有关人员,打捞所有漂浮在海上的火箭残骸,清理附近海域。
为啥要走回头路?
为什么要执行这次测试?不是早在2019年3月就已漂亮演绎过无载人首次试飞(DM-1)了吗?为啥要走回头路?
2019年4月20日载人龙飞船突发重大事故,在例行静态点火时突然起火爆炸。11月23日载人龙飞船进行静态点火测试,作为飞船爆炸后改进工作的验证性测试,顺利过关。从哪里跌倒就从哪里爬起。
而这次测试SpaceX采用了最全面的发射中止程序,动用运载火箭进行飞行中止测试(IFA),而没有采用一般发射台中止测试(Pad Abort Test,波音去年底就是采用的这种测试),这意味着投入更大、风险也更大。
尽管理论上两种测试结果并无太大差别,但从测试信心、影响效果、传播效应来看,无疑前者更大、更有看点。SpaceX要做就做到极致。
下一步首次真人秀载人飞!
随着这次成功测试,NASA表态,最早预计今年3月初执行首次载人试飞(搭载两名宇航试飞员道格·赫尔利、鲍勃·本肯飞抵国际空间站)。当然,这还要看NASA最终决定。
要知道,这意味着谁将率先重启美国载人航天第一飞、开创美国商业载人航天新时代、率先开启全球商业载人航天新纪元——这是历史性荣耀,当然值得一搏。
目前从实测路演来看,天平砝码似乎倾向SpaceX。
SpaceX现已完成这次测试:真人秀载人飞之前的最后最关键测试(飞行中止测试IFA),更早时候2019年3月完美演绎无载人测试首飞(DM-1),理应最有资格率先开启美国/全球商业载人航天新时代。
再看看友商,波音表现差强人意。2019年底两次关键测试都很勉强:11月4日星际飞船发射台中止测试,3个主降落伞只打开2个,勉强算是过关;12月21日星际飞船首次无载人试飞,却因计时器故障导致半途而废,飞船无法对接空间站,没能重复载人龙飞船的成功轨迹。
但出乎多数人意料的是,NASA决策层至今没有确定是否补测,相反多次透露:有可能批准波音跳过补测,直接载人实测。波音态度更为强硬:如果补测,至少需要准备3个月(很明显这是以拖延相要挟)。在此之前NASA一份独立审计报告称,波音曾以退出商业载人航天项目威胁NASA,从而额外获得2.872亿美元补助金。越慢越横越有理?!看得出来,NASA偏心眼儿。
NASA与波音的「老铁关系」,从上世纪50年代NASA成立之初就已开始搭建。波音作为得力干将,力挺NASA创造了一个又一个时代:太空竞赛时代、航天飞机时代、国际空间站时代。无论功劳苦劳自己掂量看,波音得便宜卖乖也是理直气壮。当NASA主推美国商业载人航天项目时,老铁关系直接体现为「偏心眼」,就不足为奇了。
同是商业载人飞船承包商,却出现了同工不同酬的悬殊待遇:波音赢得51亿美元大单,SpaceX获得31亿美元,整整相差20亿美元。发射成本同样相差悬殊,载人龙比星际飞船每次要少2.5亿美元。每个舱位票价也是相差惊人:星际飞船票价9000万美元/位,载人龙票价5500万美元/位。(自2011年航天飞机退役以来,NASA已向俄罗斯支付39亿美元,最高票价8100万美元/位,用于向空间站运送美国宇航员。)
不仅仅是同工不同酬,NASA对待两家承包商的态度/要求,更不相同。真有「亲儿子与干儿子」的区别。所以,我们不难看到「鞭打快牛SpaceX,迁就慢牛波音」的怪现象。
不过,NASA决策层也不是铁板一块,内部分歧凸显,挺SpaceX和挺波音两派互不相让。
根据最新信源透露,最早有望2020年3月初,NASA批准龙飞船载人首次试飞(DM-2),之后执行龙飞船商业载人首飞(USCV-1)。波音星际飞船稍晚几个月跟进发射。
毫无疑问,这种安排对于SpaceX很有利,载人龙还是领先一步,2020年上半年有望率先开启美国/全球商业载人航天的新纪元。
此次发射刷新数据
☑️
SpaceX今年第二次发射、首次亚轨道发射
☑️
SpaceX总计第87次发射
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猎鹰9号火箭总计第79次发射
☑️
猎鹰9号B5火箭总计第23次发射
☑️
SpaceX第三枚一箭四飞火箭(B1046.4、B1048.4、B1049.4)、B1046.4火箭谢幕飞
☑️
SpaceX亚轨道发射最重载荷(约12吨)
本文参考:
SpaceX Crew Dragon abort test planned today, weather permitting
Crew Dragon Launch Escape Demonstration
SpaceX will trigger an intentional rocket failure to prove crew capsule’s safety
SpaceX Dragon History
SpaceX delays Crew Dragon escape test until Sunday
Pending test outcomes, NASA says SpaceX could launch astronauts in early March
载人龙飞船出事了,静态点火爆炸,后果很严重
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