SpaceX星艦
SpaceX 星艦(英語:SpaceX Starship,亦譯作「星舟」), 是由美國太空探索技術公司(SpaceX)研發的一型會當完全復用的重型運載火箭,二空一七年九月由它隆 ・ 馬斯克頭擺公佈。星艦按算欲代替獵鷹九號、獵鷹重型運載火箭猶閣有天龍號太空載具等載具執行地球的軌道頂懸的任務。除了地球的軌道,星艦佇軌道頂懸加注燃料了後,嘛會使完成地月轉移佮直擊火星的任務。
SpaceX 佇二空一二年左右開始開發火星殖民系統(MCT,即星艦前身), 火箭使用的猛禽火箭 ia̋n-jín 則佇二空一六年開始測試。SpaceX 佇二空一八年三月開始製造 BFR 的頭一个火箭原型,綴尾他隆 ・ 馬斯克你發佈會頂懸宣佈 BFR 的後續計畫。佇發布會上馬斯克重號名矣 BFR,伊共第一級推進器號做超重型的推進器(Super Heavy), 共第二級飛船講星艦(Starship)。 SpaceX 同時表示其實上初向望是佇二空二二年發射貨運飛船去火星,然後佇二空二四年執行載人計畫。規个計畫包含著會當重複使用的運載火箭猶閣有用於支持火箭快速發射、復用的地面基礎設施,SpaceX 閣會研發會當佇近地軌道進行佇軌道注燃料的技術。成做超重型運載火箭,星艦的近地軌道運力會當懸到一百五十公噸(一百五十大噸)。
這概念名稱的演變順序為:重型運載火箭概念(BFR)二空空五年 → 火星殖民運輸器(MCT)二空一三年 → 行星際運輸系統(ITS)二空一六年 → 大獵鷹火箭(BFR)二空一七年乎 → 星艦(Starship)二空一八年到今,SpaceX 當咧採用 sir-tián-lè-sù 來建造用佇咧測試的一系列星艦原型,因為乎 sir-tián-lè-sù 的俗價佮加工的便捷性,原型的建造變甲十分緊。SpaceX 希望原型搭建專門的生產流水線,這會使 SpaceX 會當佇閣較懸的頻率之下做火箭測試閣快速地發現問題,了後 SpaceX 就會當針對該問題快速的做出改進。
名稱演變
早佇二空空五年,SpaceX 就按呢「BFR」做計劃中超重型火箭的名稱,並稱「BFR」的性能會「遠遠超過 Falcon 系列火箭」。 其目標準做一百噸(兩百二十 , 零磅)軌道運力。對二空一三年中開始,SpaceX 將規个任務佮火箭統叫做火星殖民運輸器。做二空一六年九月十二米直徑設計亮相時,SpaceX 就共整個系統叫做行星際運輸系統(ITS), 並將運載火箭本身號做 ITS 運載火箭。
二空一七年九月,SpaceX 公佈矣九米直徑的新設計,該火箭改名做「BFR」。 它隆 ・ 馬斯克佇發布會頂懸講「阮當咧走揣正式的名稱,但代稱目前是 BFR。」SpaceX 總裁格溫 ・ 肖特威爾綴尾表示 BFR 的全稱是「Big Falcon Rocket」。
毋過,它隆 ・ 馬斯克過去捌解說講,關於著 BFR 的號名,伊是對遊戲《毀滅戰士》中的 BFG 武器當中取的靈感。因為乎 BFG 武器佇咧《毀滅戰士三》中的名稱是 Big Fucking Gun,所以乎 BFR 一半擺仔嘛予媒體叫做是「Big Fucking Rocket」。
火箭的第二級是一隻可獨立飛行的宇宙飛船,二千空一十七-二空一八年間,第二級予人叫做是「BFS」(Big Falc 佇一場發布會頂懸,第二級的宇宙飛船變名做「星艦(Starship)」,頭一級推進器予人號名做「超級的重型(Superheavy)」,抑若規个火箭的名星艦。
發展歷史
開端
早佇二空空七年,它隆 ・ 馬斯克就是表示講伊個人的目標就是最終能予人類的以探索並殖民火星 。 關於登陸火星的計畫架構佇咧二千空一十一到二空一五年間予陸續續拍開,其中一份二空一四年的聲明表示上頭仔的殖民者到位火星的時間袂佇咧二空二五年 , 時到二空一六年當中,這項計畫嘛是共這日期定做不早佇二空二五年。
二空一一年,馬斯克佇一擺採訪中表示伊希望佇十 ~ 二空年內底共人類送去火星。兩千空一十二下半年,伊表示伊設想一个人口達數萬人的火星殖民地,抑若其中的殖民者到位火星的時間毋是較早二空二五年。
二空一二年三月份,新聞報導聲講猛禽火箭 ia̋n-jín 上層級已經開始研發,但彼陣 SpaceX 無公佈任何的細節。
二空一二年十月,馬斯克構思了一个高層面上的有關建造第二套運載能力遠超獵鷹九號佮獵鷹重型的可重複使用火箭系統的計畫,而且 SpaceX 已經佇原本的系統上開了數十億美金。這款新運載火箭將會是對獵鷹九號火箭作出的一擺「演進」,而且將會當大足濟。毋過馬斯克表示佇二空一三年前 SpaceX 袂公開發表這項計畫。
二空一三年六月,馬斯克表示伊拍算欲佇「火星殖民運輸器」定期飛行進前捒慢嘿 SpaceX 頭擺公開募股。
二空一四年八月,有媒體消息人士推測,SpaceX 超重型運載火箭的上早試飛上早可能會佇二空二空年進行,以便佇太空軌道飛行條件下跤著 ia̋n-jín 全面測試。
二空一五年初,馬斯克表示伊望佇二空一五年底發佈有關火星殖民運輸系統「全新架構」的鋩角。馬斯克遮的計畫最後因為一改 SpaceX 的發射意外予人捒慢慢仔,而且 SpaceX 公司一直到二空一五年十二月下旬才恢復發射。
二空一六年九月,馬斯克公佈一項 SpaceX 的設計概念,該當概念為一款直徑十二米(三十九英尺)的大型運輸火箭:ITS 運載火箭。ITS 運載火箭將會專門行星際運輸。同時馬斯克閣討論矣 SpaceX 火星運輸任務的整體細節。這其中包括 ITS 運載火箭的一部份數據(核心直徑,火箭結構材料,ia̋n-jín 的數量佮類型,推力,貨物佮乘客酬載能力), 佇鐵枝仔捒到劑-油輪補充裝置,運輸所需要的大概時間和火星側和地球側基礎設施的一部份。為著欲完成火星運輸任務,SpaceX 需要做一組共三隻飛行器。
構成二千空一十六 ITS 運載火箭概念的三種無仝款的火箭是:
ITS 捒入去,載火箭的第一級
ITS 宇宙飛船,一个用佇咧長期蹛的所在 / 載貨的太空飛船,成做火箭的第二級
ITS 油輪,另外一个第二級的,設計用有閣較濟的推進劑,為太空中的其他 ITS 火箭加油這个演講嘛提出閣較大的願景,希望其他有興趣的各方(無論是公司,個人抑是政府)會當利用 SpaceX 希望建立的,新的,成本低足濟的運輸基礎設施,通好佇火星上實現會當繼續的人類文明。
二空一七年七月,馬斯克表示 ITS 的設計已經「改進足濟」。 改進後的設計使該系統對大量的地球軌道佮順式發射閣較做有利,按呢系統會當通過近地空間區域的航太經濟活動來收回成本。
揭幕
二空一七年九月,佇國際宇航大會第六十八屆大會上,SpaceX 公佈了上新的火箭設計。馬斯克佇大會頂懸講:「 阮當咧走揣正式的名稱,但這个目前代稱是 BFR。」,用甲烷分級燃燒火箭 ia̋n-jín 技術,上原仔會用佇地球的鐵枝路佮地月飛行環境,將來也可以飛往火星的任務。
SpaceX 佇二空一七年修訂的設計是一種直徑為九米(三十英尺)的碳複合材料技術火箭,伊的後端包括一个小三角翼,其中一个是用佇咧控制落底佮滾轉的分瓣。其三角翼和分裂襟仔翼會當擴大飛行包線,使飛船會當佇各種大氣密度(沒有,薄抑是重的大氣層)中降落來,並會使供各種酬載(小型,重型也無載錢)𫞼佇咧飛船的鼻錐內底。該火箭的第二級有三種版本:BFS 貨運,BFS 油輪佮 BFS 載人。貨物版本欲用佇發射衛星到低地球軌道-提供「比以前閣較為量大的掖塗豆行為」-閣會當運輸貨物到達月球佮火星。佇高雞卵行地球的軌道上重新加油了後,宇宙飛船的設計將使其會當一改性登陸月球並且轉去地球煞無需要閣再加油。
此外,BFR 系統佇理論予人證明會當用快速地對地的方式運載人客或者是貨物,並且佇咧九十分鐘內共其酬載運去地球頂懸的任何地方。
節甲二空一七年九月,猛禽火箭 ia̋n-jín 已經過四十二擺主要 ia̋n-jín 測試,計共有一千兩百秒的測試點火時間。測試 ia̋n-jín 佇咧二十 MPa(兩百 bar ; 二 , 九百 psi)壓力下運行,飛行 ia̋n-jín 的室壓目標是二十五 MPa(兩百五十 bar ; 三 , 六百 psi), SpaceX 預計佇咧後迵天代內底予 ia̋n-jín 達到三十 MPa 的室壓(三百 bar ; 四 , 四百 psi)。
二空一七年十一月,SpaceX 總裁兼營運長 Gwynne Shotwell 表示,差不多一半的 BFR 開發工課攏集中佇咧猛禽火箭 ia̋n-jín 上。
二空一七年乎 SpaceX 的目標是佇二空二二年將前兩个貨運載荷送到火星,這兩个貨運載荷的目標是「確認水資源並且識別危險」,同齊為未來的航班安裝「電力,採礦佮性命支持基礎設施」。 其次是二空二四年的四隻船,包括兩隻載有人員的 BFR 太空載具和兩隻有貨物的船,兩隻貨運飛船將紮去額外的設備佮用品,目的是佇火星建立捒進劑生產廠。
到二空一八年初,SpaceX 已經佇洛杉磯港開始起造一座新的永久性生產設施,用佇製造其直徑九米的碳纖維複合材料箭體。二空一八年三月,第一隻船的製造工課當佇咧港口的一个臨時設施中進行,抑若第一擺亞鐵道試飛計畫將毋早佇二空一九年。應該愛公司繼續公開表明其上頭仔的理想目標是佇二空二二年就會當執行 BFR 去往火星的載貨任務,隨後是二空二四年飛往火星的頭擺載人任務,這符合二空一七年尾講的時間表。
早佇二空一五年,SpaceX 就一直咧走揣製造設施的地點,以供建造大型的火箭,閣佇加利福尼亞州,德克薩斯州,路易斯安彼州,和佛羅里達州進行實地調查。節甲二空一七年九月,SpaceX 已經開始製造運載火箭的部件。「阮已經訂買矣用來做儲料罐的工具,這設施當佇咧建設當中,阮欲佇二空一捌年第二季度開始建造頭一个原形。」
佇二空一八年三月,SpaceX 宣布欲佇咧兩千空一十八-二空一九年佇洛杉磯港海濱大道起的新工廠生產下一代九米直徑(三十英尺)的運載火箭佮太空載具。SpaceX 租用了十八英畝的土地一零年,會當進行真濟擺的換新,閣將利用該場地來製造箭體,佇海上對陸後複查箭體,以及隊推進器佮宇宙飛船進行翻新。新工廠分別佇咧二空一八年四月佮五月份由海港事務委員會 [三十九] 佮洛杉磯市議會通過最終監管批准。向時,差不多四十名 SpaceX 員工當咧設計佮建造 BFR。綴時間的推捒,該計畫按算欲有七百个技術職位。洛杉磯的臨時設施是一个二十鋪空三千五百平方英尺(一爿八千九百十平方米)的建築物,大約有一百空五英尺(三十二米)懸。完全組裝的運載火箭預計將通過駁船運輸,通過巴挈馬運河,運往佛羅里達州的卡納維拉爾角進行發射。
二空一八年八月,美國軍方頭擺公開討論矣使用 BFR 的興趣。美國空軍空中機動司令部負責人,著 BFR 佇三十分鐘內點著點地將百五噸載錢橐落去世界啥物款一个地方的能力十分感興趣。𪜶按算這類大型運輸能力「可能佇未來五到十年內底有」。
佇二空一八年九月宣佈的二空二三年月球環遊任務計畫中-一隻叫做 # dearMoon 私人環遊任務的星艦展示第二級佮星艦的新設計概念,其中有三个魚陵佮兩个前鴨陵,用佇大氣進入,取代矣佇一年前顯示的三角翼和分裂襟仔設計。修訂了後的 BFR 設計佇第二級使用七个相仝 sài-sù 的猛禽 ia̋n-jín;佮頭一級使用的 ia̋n-jín 型號相仝。第二級設計佇船頭附近有兩个細的驅動式鴨陵,佇咧底部有三个魚大鰭,其中兩个將啟動,所有三个攏總用做陸腿。此外,SpaceX 猶閣佇咧本月下半月表示𪜶「無咧計畫講 Falcon 九升級會當重複使用的第二級」。 BFR 運載火箭的兩个主要部份佇十一月份予人看講是性名:第二級 / 頂懸層級的 Starship 佮第一級 / 助推級的「Super Heavy」,馬斯克指出講「建造 Super Heavy 是為著遠離地球的深重力井」(佇其他行星抑是衛星會當毋免頭一級。)「
新的設計思路
二空一八年十二月,佇咧開始建造頭一个碳複合材料測試部件九個月了後,馬斯克宣布欲採取「違反直覺的新設計思路」:SpaceX 主要是用來製造火箭結構佮推捒進劑罐的材料將是「不止仔重…… 猶毋過有夠勇的」的金屬。這隨後被證明是 sir-tián-lè-sù。
繼馬斯克個人去到博卡奇卡的 SpaceX 南德克薩斯州發射場了後,馬斯克便透露,頭一个星艦試驗品「星斗」已經做幾禮拜矣。就是進前所想講,星斗欲用三百系列 sir-tián-lè-sù 毋是碳複合材料製作。根據馬斯克的講法,使用 sir-tián-lè-sù 的原因是「sir-tián-lè-sù 明顯俗,而且建造起來足緊的。伊毋是上輕的,猶毋過伊 _ 實際上 _ 是上輕的。你若看一下仔高品質的屬性 sir-tián-lè-sù,無明顯的是,佇低溫下跤,sir-tián-lè-sù 的強度提懸五十%。」三百系列 sir-tián-lè-sù 較懸咧熔點猶原意味出星艦的背風側佇重返大氣層的時陣毋免絕緣瓷瓦,閣較熱的迎風面將會使使用閣較少的絕緣瓷仔瓦以隔絕熱量。
星斗用火箭原型測試佮開發著陸 / 低空 / 低速控制算法。測試火箭只會安裝三台猛禽火箭 ia̋n-jín,飛行懸度無超過五 khí-looh,按算上早飛行時間袂佇咧二空一九年頂半年。
到二空一九年三月,SpaceX 已經取消矣𪜶對 Ascent Aerospace 購買的數百萬美金的碳複合材料生產工具,放棄矣所有佇洛杉磯港的生產計畫,閣關起來矣複合材料製造廠。
Super Heavy 原型建造原本計畫佇咧二空一九年第二季度進前開始。頭一批起的 Super Heavy 捒入去的 ia̋n-jín 會因為全部少 sài-sù 型的二十八台猛禽火箭 ia̋n-jín,這干焦是因為早期試飛無需要遐濟 ia̋n-jín,而且按呢舉會減少佇早期試飛中發生推進器故障的時 SpaceX 的損失。
火箭結構
SpaceX 後一代運載火箭設計結合幾種元素,根據馬斯克的講法,遮的元素將使長時間超越地球軌道(BEO)的太空飛行可能是。SpaceX 預測這个設計會當降低發射成本。伊閣將服務佇傳統近地軌道市場的所有可用任務。這個使 SpaceX 共其大部份開發資源集中佇後一代運載火箭頂懸。
完全會當重複使用的超重型運載火箭將由兩个主要部份組成:一个會當重複使用的捒進器級,號做 _ Super Heavy _,猶閣有一个會當重複使用的第二級,帶有一个集做的酬載部份,號做 _ Starship _。
將運載火箭的第二級佮長時間宇宙飛船相結合將是一種獨特的太空任務結構。這款架構想欲看鐵枝路加油的成功佮敢有。
運載火箭的主要特徵包括:
- 兩个階段攏予人設計做完全會當重複使用,推進器返回降落佇發射架邊仔,煞第二級 / 太空載具嘛共有能力倒轉來發射架附近。兩个人攏將使用 SpaceX 早期開發的會用得重複使用的運載火箭技術。
- 完整的 _ Starship _-Super Heavy 疊將比自由女神像閣較懸
- 使用特殊機械臂 ( 亦稱為」箸「) 掠著堆疊星艦佮超級重型推進器。
- 目標大量發射星艦的時陣,將燃料成本降低到一百萬至兩百萬美金,就算馬斯克表示降低到這个成本的難度真大。
第一級:Super Heavy(超重型的推進器)
超級的重型
_ Super Heavy _(超重型的推進器)是 SpaceX 後一代運載火箭的頭一級推進器,長六十九米(兩百三十英尺), 直徑九米(三十英尺), 按算總升空質量做三 , 五百三十 , 零千克(七 , 七仔八十 , 零磅)伊由 sir-tián-lè-sù 罐佮支撐結構成,用過冷液態甲烷佮液氧(CH 四 / LOX)捒進劑,由二十九个猛禽火箭 ia̋n-jín,其中內環九个猛禽發動機會當改變推力方向。版本二於二空二二年底提升猛禽發動機數量至三十三个,其中內環十三个猛禽發動機具有向量控制,三十三具發動機攏總提供七十五五鋪九 MN(十七 , 零 , 零 lbf)起飛捒力。,推重比接近一人閣五。根據 FAA 有關星艦環境調查報告,超級重型上濟會當安裝猛禽發動機數量為三十七个。截到二空二二年二月,馬斯克表示超級的重型有無改變直徑前提上濟會當安裝三十三具二代猛禽發動機,超過超級重型按算會當佇三十分鐘內完成補充燃料。
伊共有四个無法度收縮的圍格但是無任何降落腿。佇後壁起造的推進器,將進一步減到二分之三格柵翼。
歹鐵仔
原型推進器目前袂當進行回收,只會使使用水上軟陸避免爆炸,但是佇後續原型(上早 B 九)將會改做是由發射塔以箸 / 機械臂 ( Chopsticks / Mechazilla ) 進行空中掠
第二級 / 宇宙飛船:Starship(星艦)
星艦是一種會當重複使用的太空載具,嘛會當做運載火箭第二級,有集做的酬載部份。星艦至少攏有以下變種:
- 載人星艦:一種大型,會當予人員長時間駐留的太空載具,會當佇咧地球頂懸點著點目的地、近地軌道抑是行星際目的地區間往回送乘客佮其附帶的少量貨物。
- 油輪:油輪的空間就共提起來,通好替軌道頂懸的載人 / 載貨星艦進行佇軌加注。
- 載貨星艦:目前已經知有兩種變體,分別是有雙門式鼻錐,用佇咧共太空載具送入去軌道,抑是進行太空回收(目前測試鼻錐有這个設計)。 第二種變體是單門式鼻錐,用佇咧將星鏈衛星送入去太空(S 二十四為頭一隻的星艦有遮的設計)。 截至二空二三年一月數據,星艦通好紮上濟一百五十噸太空載具進入地球的軌道,佇咧軌道加油更加會當有一百五十噸抑是以上,若是無進行回收會當達到二百五十噸抑是以上。
- 星艦人類登陸系統:二空二空年四月三十號,NASA 選擇去矣 SpaceX 參與其阿爾忒彌斯計劃,SpaceX 將會為 NASA 建造一款會當重複使用的月球著陸器。計畫中的對陸器將會是星艦的簡化版,干焦用佇月球的表面佮 LOP-G 去回運送太空人佮貨物。這个版本的星艦因為只需要去轉去月球的軌道佮月面,所以無需要安裝大氣重返大氣層所需要的襟仔佮隔熱盾。為著無坱起月塵,使用較細著陸 ia̋n-jín 將安裝佇星艦的頂半部份。
- 深空飛行器:一種大型的深空飛行器,無轉來地球所需要的襟仔,海平面猛禽發動機,隔熱瓦佮掠固定鎖,因此無倒轉來地球重用的能力。這版本的星艦會用佇長時間深空探測。
- 油輪碼頭:油輪碼頭懸度比星艦較懸(無確切的數據), 無轉來地球所需要的襟仔,海平面猛禽發動機,隔熱瓦佮掠固定鎖,因此無倒轉來地球重用的能力。油輪會當佮其對接佮補充燃料,閣共其他星艦做燃料加注。
星艦的主要特徵包括:
- 設計予這隻船會當直起落來,使對地球軌道重返大氣層倒轉到發射台附近,亦可進行地對地、點著點的亞鐵道飛行
- SpaceX 按算著陸可靠性最終會當達到「航空公司的級別」
- 交會佮對接操作會自動化
- 油輪佮各種星艦變種之間的佇鐵枝路推進劑轉移
- 一隻星艦佇 _ 佇鐵枝仔裝載 _ 後會使共伊的酬載運輸到月球抑是火星,甚至閣較遠的星體。
- sir-tián-lè-sù 結構和罐體結構。彼个強度-質量是比佮較早的 SpaceX 設計替代碳纖維複合材料相當抑是閣較好,佇咧預期的溫度範圍內底,會當承受對低溫推進劑的低溫到大氣重返大氣層的高溫
- 該太空載具的大部份結構將採用 sir-tián-lè-sù 合金製造,該合金「已經過一種深冷的處理,其金屬就是冷成型 / 加工生產低溫處理鋼,比傳統的熱皮鋼較輕,閣較耐磨。「
- 針對大氣拗倒的惡質條件,熱盾系統會使用烏色六角形隔熱 thài-lù 以崁星艦的迎風面。
- 根據二空一七年的發布會曉講 _,星艦 _ 共具約千个 m 三(三十五 , 空立方英尺)的加壓空間,並且二空二三年一月進一步調整到一千一百 m 三(三十八 , 八百立方英尺)。 遮的空間會當分配做伙達到四十个艙室,包括一个公共區域,中央存儲器,灶跤,和一个太陽能火星任務的耀斑避難所。佇二空一八年的改進設計內底,星艦會使有十二个未加壓的貨物貨櫃攏總八十八 m 三(三千一百徛方英尺), 毋過遐的貨櫃的設計空間嘛可能上總用佇咧安排猛禽 ia̋n-jín 的插槽。截至二空二三年,設計猶原佇咧一直咧變化。
- 靈活的設計選擇:會當修改星艦的 ia̋n-jín 數量,抑是去掉星艦的襟仔,隔熱罩佮陸腿-以優化質量比。
降落佮回收
目前星艦原型艦使用一改性降低跤進行測試,以減低測試失敗所造成的損失,佮原型艦暫時無適合重用。
星艦共使用六个會當伸勼降下腿進行回收,毋過根據馬斯克上新的計畫,這馬會改做是由地面掠塔以架仔掠爪進行堆疊佮空中掠。
生產
按照二空二二年二月十號 SpaceX 星艦簡報會,計畫每三工生產一隻星艦。
未來發展
佇後續星艦,將會調整前襟仔閣較接近星艦的後壁面。閣較有可能會徙掉前襟翼以進一步減少重量,提升質量比。同時,星艦將會較現時設計增加大約十米佮採用六具真空猛禽發動機。
系統測試
星蟲系統測試
對二空一七年十月開始,BFR 概念起鼓後的一個月,就有愛好者臆火箭的飛行試驗會對星艦的亞鐵道跳一開始咧開始,初步的飛行測試上早會佇二空一九年開始。到甲二空一八年九月,第二級星艦跳躍欲佇德克薩斯州布朗斯維爾附近的 SpaceX 南德克薩斯發射場來進行。SpaceX 佇二空一八年十一月向美國聯邦通信委員會申請一項實驗無線電通信許可證,向美國聯邦航空局申請一項試驗性許可證,以支持試飛計劃,對許可看,所有試飛攏共保持佇海拔五 khí-looh(十六 , 空英尺)以下。測試載具星艦佮測試地點德克薩斯發射場攏將佇二空一八年底開始建造。
用佇第一改試飛的星蟲的主要結構,就是用低空測試的星艦的縮減版本,伊佇二空一九年一月十號建造完成。一月的晚點仔的時陣,星蟲遭遇了大風,大風咧損害矣鼻錐結構,抑若水塔結構佮火箭支腿保持完整。隨後 SpaceX 表示𪜶袂閣做一个鼻錐,因為低速飛行測試袂用著鼻錐。
星艦原型地面佮飛行測試
星艦袂是一改定型的火箭,SpaceX 計劃用一系列的原型測試來沓沓仔改進星艦,終其尾到達設計目標,這一是網路佇網路開發思維的做法,予人叫做是「迵天」。 所以,用佇咧試的「測試機」將會達到幾若十外个,中央的大多數將佇各種各樣的測試內底共毀掉,這佇火箭開發上是史無前例的。
目前星艦頂懸的地面測試佮已經終止的亞鐵道飛行測試攏透過使用位佇鐵枝道發射場邊仔的地面測試場推力模擬測試台灣 A ( 原為亞鐵道測試台 A ) 佮靜態點火測試台 B ( 原為亞鐵道測試台 B ) 進行。
下表是星艦原型機的測試記錄,閣較詳細佮已經退役 / 損掉星艦測試記錄請見 SpaceX 星艦研發歷史佇下表中:
「 Mk」是 Mark(號)的縮寫
「 SN」是 Serial Number(序列號)的縮寫,現已經停止使用
「 S」是 Starship(星艦)的縮寫
「 TT」是 Test Tank(測試儲箱)的縮寫,佇禮拜拜開發使用
「 HTT」是 Header Test Tank(頭錐測試儲箱)的縮寫
「 RC」是 Raptor Centre engine(猛禽發動機)的縮寫
「 RV」是 Raptor Vacuum engine(真空猛禽發動機)的縮寫
「 RB」是 Raptor Boost engine(超級重型專屬猛禽發動機)的縮寫
" RC / RV / RBXX " 代表無法度確定發動機編號氣密測試(Pneumatic Test / Ambient Test)是透過加注氮氣並加壓以測試箭體氣密性。
低溫加壓測試(Cryogenic Proof Test)是透過加注液態液態氮抑是液態氧來測試箭體耐壓性。
燃料加注測試(Propellent Load Test)是透過加注液態甲烷佮液態氧來測試箭體佇咧使用燃料下的耐壓性。
澹式演練(Wet Dress Rehearsal)是透過加注液態甲烷佮液態氧氣並模擬完整發射流程到發射前一秒。
渦輪抹動測試(Spin Prime Test)是透過注入少量燃料來推動發動機渦輪,袂進行燃燒佮產生推力。
點著器測試(Ignitor Test)是測試發動機內的點著器,無需要燃料進行。
預燃器測試(Pre-burner Test)指點著發動機內的預燃器,但無佇咧燒室內底燃燒,袂產生推力。
靜態點火測試(Static Fire Test)是隨發動機並產生推力,一般維持數秒至二十秒不等。
已經退伍 / 摧毀 / 現役星艦佮測試儲罐
有關已經退役抑是摧毀的測試儲罐 TT 一、TT 二、LOX HTT、上大動壓測試鼻錐、SN 七、SN 七孵一、SN 七瀨二、GSE 四及星艦 MK 一、MK 二、MK 四、SN 一孵六、SN 八堵十一、SN 十二孵十四、SN 十五、SN 十六、SN 十七堵十九、S 二十-S 二十三、S 二十四的建造佮測試記錄,佮現役的 S 二十五、S 二十六、S 二十七、S 二十八、S 二十九請參與 SpaceX 星艦研發歷史有關係 S 二十四軌道試飛任務請參見 SpaceX 星艦鐵道試飛任務。
有關星艦飛行記錄請參與星艦任務列表。
超級重型推進器地面佮飛行測試
閣較詳細佮退役抑是損蕩抑是報廢超級重型推進器測試記錄請見 SpaceX 星艦研發歷史
建造 / 測試進度表
" BN " 是 Booster Number(推進器序號)的縮寫;現干焦用佇地面咧試儲罐。 " B " 是 Booster ( 捒入去-) 的縮寫;這用佇軌道飛行機佮地面測試儲罐
\ * 地面測試機
\ * 鐵枝路飛行測試機
星艦-超級重型綜合飛行測試
為著配合星艦佮超重型推進器的降落,SpaceX 捌試驗改建兩个軁油台為會當徙動發射佮降落海上平台,並分別號名做火星兩个衛星的名稱福波斯(Phobos)閣有掠龍斯(Deimos), 毋過集中佇咧研究星艦的飛行性會當佮軁油台改裝無如理想,目前兩个軁油台已經去予 SpaceX 賣出。
BS 四仔二
S 二十佮 B 四原定做頭一組進行入鐵枝閣再入測試的星艦。為著確保佇咧重返的地球的時陣就算講 S 二十解體,碎片嘛袂落佇陸地頂懸,所以乎 S 二十就會佇太平洋頂懸進入大氣層。S 二十佮 B 四也可以海上軟對陸,以測試降落能力佮保障公尺安全。
二空二二年三月二二,馬斯克確定 BS 四仔二袂啦進行頭一擺的鐵枝路飛行測試,改由會當安裝二代猛禽發動機的星艦執行。
BS 七仔二四
S 二十四佮 B 七原為第一組計畫進入迒大氣層的軌道閣進行閣再入測試的星艦。S 二十四計畫進入迒大氣的重軌道,閣重新進入大氣層,進行水上硬對陸行。B 七則會佇墨西哥灣進行海上軟陸,但是總算𬦰懸到三十九 khí-looh 後被動飛行中止系統,並且發射了兩百四十秒佇空中解體。
這改的測試用佇驗證星艦佮超級重型推進器的設計,猶閣有測試星艦重返大氣層的時承受極高溫電漿的能力,閣咧測試中取得大量有用數據,用佇修改佮改良後續原型艦。
二空二三年四月二十:
星艦佇咧尾仔四十秒進入最終檢查並暫停發射倒算,閣佇咧數分鐘了後得著發射總監放了後並開始最後發射倒算。倒算零秒,超級重型推進器增加發動機並且五秒了後發射。星艦佇起飛的時陣,有三具發動機發生因數值各樣無被鋪動,所以起飛的時陣干焦三十具發動機正常運作。。 𬦰升期間,先後有八具猛禽發動機(其中兩具為具向量控制的發動機)停止運作抑是發生爆炸,其中一改爆炸閣致使一具液壓動力系統予毀掉,分別是發射了後二十七秒,發動機十九號因為高能量事件致使失聯,緊接發動機十七、十八、十九、二十的防爆屏崁罩因爆炸而摧毀。但星艦的高容錯率予星艦繼續升空,而且通過上大空氣動壓這重要的路站碑。發射了八十五秒,根據馬斯克佇咧推特空間表示,捒入去器已經失去所有向量控制,無法度綴原定的軌道猶毋過猶原繼續𬦰懸。發射後一百七十秒,超級重型捒入去器的發動機關起來 ( MECO )。發射後一百八十秒,星艦頂面並無按計畫順利分離,閣因為星艦分離速度較低開始進入失控而且旋轉,這个時陣超級重型推進器的發動機部份著火。發射了兩百秒,飛行終止系統予人知,猶毋過無法度成功引爆艦體並且差不多四十秒將星艦佮超級重型推入去器提歹去,落尾手捒進器於發射了兩百四十秒佇空中失壓解體,星艦亦被爆炸威力而佮推進器分離,閣仝時間佇空中失壓解體內底。星艦佮超級重型推進器殘骸噴落佇墨西哥灣。軌道發射台 A 抑若佇遭受破壞,其底部 khōng-ku-lí 遭徹底摧毀並露出其鋼筋結構,部分地基結構被激飛到發射場數百米外,搤噴起的塵埃閣較過往算 khí-looh 外,唯燃料管道估計無受損。附近的燃料處理設施亦有受損,兩个儉水罐仔佮液氧儲罐被 khōng-ku-lí 擊佮內底閣出現塌落去,其中液氧儲罐較出現泄漏。就算軌道發射場受損嚴重,根據馬斯克佇咧推特空間表示,因為發射場損害程度無算嚴重,發射場會佇未來六禮拜完成修復,並新增加 sir-tián-lè-sù 水冷板塊佇發射台灣正下跤。飛行中止系統亦需要重新驗證,以便有效地即時共艦體摧毀。
BS 九百二六
S 二十六佮 B 九原為第二組計畫來進行飛行測試的星艦。是最主要目標為著預定高度進行分級並達成次要目標進入軌道。
猛禽火箭 ia̋n-jín
全箭的測試就會當看著子系統級,和大多數運載火箭仝款,採用火箭 ia̋n-jín 部件咧試講,然後佇地面測試設施中測試完整的火箭 ia̋n-jín。猛禽 ia̋n-jín 的部件級測試佇二空一四年五月開始,二空一六年九月頭擺進行全 ia̋n-jín 測試。截至二空二三年,猛禽 ia̋n-jín 幾若改 ia̋n-jín 點火測試,上長的測試為三百三十秒 ( 二空二三年四月六號 )。
目前猛禽發動機有三種類型,分別是海平面猛禽發動機, 海平面超級重型專屬猛禽發動機, 真空猛禽發動機,
同時猛禽發動機版本二將和二空二二年開始量產,取代版本一,其實捒力共由版本一的一百八十五公噸提升到版本兩百三十公噸以上。
二空二空年八月十八,猛禽 ia̋n-jín 在測試中達到三百三十巴(Bar)的室壓,這是世界上現有上懸的燃燒室壓力。
二空二一年五月三十一號,猛禽發動機頭擺完成軌道飛行時長的發動機點火測試。
二空二一年六月二十七號,頭家真空猛禽發動機運到德州博卡奇卡。
二空二一年七月底,超過二十具猛禽發動機佮三具真空猛禽發動機運到德州博㧎奇卡。
二空二一年十月二五,馬斯克表示猛禽發動機版本二佇爆炸進前上懸到三百二十一 Bar 室壓,並產生兩百四十五噸推力。
二空二一年十一月十二號,S 二十完成頭擺六具發動機靜態點火測試。
二空二一年十二月十八號,馬斯克確定未來星艦將會有九具二代猛禽發動機,推進器共有三十三具二代猛禽發動機。
二空二二年二月九號,頭具二代猛禽發動機運到博卡奇卡。
二空二二年二月十號,馬斯克表示猛禽發動機曾達到兩百四十七擋馬力,閣指出佇咧處理猛禽發動機二代高溫溶去的問題了後,會使逐工生產上少一具猛禽發動機二代。
二空二二年三月三十號,第一具二代猛禽發動機運到德州博㧎奇卡。
二空二二年七月,合計三十九具二代猛禽發動機安裝到 S 二十四及 B 七。
二空二二年九月,猛禽發動機頭擺佇咧測試場進行快速重抹測試。
二空二二年十一月,SpaceX 完成製造第二百具二代猛禽發動機。
二空二三年二月,破紀錄三十一台猛禽發動機於 B 七上同時點火,佇咧使用不足一半推力下猶原產生懸到三千六百噸推力;三十一具發動機之全推力運作亦能夠將星艦送入軌道。
可執行的任務
星艦按算欲代替大部份的獵鷹九號、獵鷹重型運載火箭以及龍飛船的任務。
星艦計畫適用佇以下的任務:
- 地球的軌道探索
- 在地月軌道之間的長期飛行任務
- 火星任務,做貨船佮載人的太空載具
- 經濟的太空遠距離旅行:佇無到一點鐘的時間內完成次軌道內點對點運輸。馬斯克將其比喻為對地球到地球。
- 用佇咧為星鏈計畫組網路發射星鏈衛星
- 會當重複使用的月球著陸器,佇月球表面佮 LOP-G 去回運送太空人佮貨物。
定任務
批評
星艦飛行器的設計被批評袂使充分保護太空人免受火星飛行任務中的電離輻射的傷害;馬斯克表示,伊認為前往火星的時間真短,袂致使著癌症的風險增加,伊講:「 這無啥大不了的。」據估計,由濟擺執行火星任務致使的終身罹癌風險約是增加五%, 這會當通過簡單的屏閘措施共其大大降低。
參考
參見
- 太空發射系統
- 太空殖民
- 火星探索
- 阿爾忒彌斯計劃
- 星艦任務列表
- SpaceX 星艦研發歷史
外部連結
- 成立一個多行星种族 ( PDF ) . SpaceX . 二千空一十七刣十五 .(原始的內容 ( PDF ) 存檔佇兩千空一十七石十一石十九). 三十九-page slide deck of graphics , charts and images .