设为首页 | 加入收藏
当前位置: 主页 > 化工网 >

三次彩排全挂美国新一代登月火箭首飞无期

时间:2022-05-13 19:10来源:未知 作者:admin 点击:

  还记得3月中旬,风风光光从总装车间垂直转运到发射工位的(太空发射系统)吗?

  那是这款重型火箭的首次亮相,为的是开展发射前的最后测试,也就是“湿彩排”。

  所谓“湿”,顾名思义,各级火箭会注入超过260万升、约1000吨液氧液氢等液体推进剂和保护气体,在地面实地模拟除发射升空之外的全部流程。事后,还要把所有推进剂排出并确保火箭回归安全状态,整个测试难度和总成本可想而知。

  作为NASA酝酿了20余年、预算已超过230亿美元、单次发射费用不低于20亿美元的航天大杀器,SLS重型火箭原本预计仅进行这一次最全面的湿彩排。在成功后,就立即在5月开始执行首次发射,完成重返月球的阿尔忒弥斯首次任务。

  北京时间3月18日,SLS成功转运到卡角的LC-39B发射平台,经过在发射架上约两个星期的全面测试后,NASA于4月2日正式开始了湿彩排的预定计划。

  然而,开局就颇为不顺,负责给移动发射台的封闭区域内提供压力的两台大型风扇出现了故障。这里是加注推进剂的核心区域,必须通过加压来防止有害气体的积累,最大限度保持测试和发射安全。在这种情况下,湿彩排只能立即中止。

  首次湿彩排前,移动发射台被闪电击中,不过这跟后来出现的故障无关 NASA

  还好这不是火箭本身的问题,风扇故障也容易排除,第二天(4月4日)NASA便重新安排了湿彩排。祸不单行,这回移动发射台上又有一个排气阀卡死了,导致液氢加注无法启动。尽管当时液氧加注已完成50%,但第二次湿彩排也只能半途而废了。

  4月7日,在更换移动发射台上一个调节装置之后,技术人员发现SLS火箭上面级ICPS内部也有一个阀门故障了。这个故障在发射平台现场无法解决,必须运回总装车间拆开火箭才能维修。

  为了不耽误更多的时间, NASA不得不更改了“湿彩排”方案,取消了对火箭上面级加注燃料的测试,试图绕开ICPS内部那个故障阀门,希望能够完成除此之外“湿彩排”涉及到的其他测试。

  时间轴推进到4月15日,NASA第三次开启了SLS的“缩水版”湿彩排。这次起步要顺利不少,SLS的核心级开始注入液氢推进剂。对于这类火箭而言,作为还原剂、密度极低、体积极大、温度极低、容易挥发、危险系数最高的液氢是最难处理的部分。

  然而很快,问题又暴露了出来:发射台底部竟然开始大量泄漏火箭推进剂,这是一个无法挽回的致命伤。因为大量液氢进入空气后,会迅速变成气体,与空气中普遍存在的氧气形成了天然的超级“炸弹”,一旦发生危险,后果可想而知。NASA只能立叫停了第三次测试。

  又经过10天的全面检查,工程师还发现了其他潜在问题,并一致认为最后一次故障彻底无法挽回,拖泥带水的这一系列湿彩排只能宣告结束。

  连夜运回总装车间的SLS火箭。它身后灯火通明的,是准备发射新一批宇航员去国际空间站轮换的猎鹰9号火箭 Stephen Clark

  出现这些问题,恰恰说明湿彩排对于新火箭的研发而言极其重要,可以提前发现潜在风险,最大限度避免在发射时出现灾难性后果。

  但很显然,SLS火箭的初次发射,也不可能按先前计划的那样,在今年5月进行了。

  在5月5日的一次电话会上,NASA称火箭上面级内部那个阀门故障已查明原因,是被一些橡胶碎屑给卡住的,但碎屑来源仍需调查。

  如果一切顺利,SLS火箭将在本月月底前返回LC-39B发射平台,预计6月初第四次启动全面的“湿彩排”测试。

  如果下一次“湿彩排”能够顺利完成,NASA才会确定阿尔忒弥斯计划首次发射任务的升空时间。

  表面上最让人热情澎湃的火箭发射倒计时背后,还有太多支撑环节,如发动机试车、火箭总体设计、加工与制造、转场总装转运和发射场系统等。出现任何一个短板,结果便是彻头彻尾的失败。

  对于SLS这种集举全国之力、耗费数十年、数百亿美元、重返月球、单次发射费用极高和载人火箭等元素于一身的NASA大杀器而言,必须慎之又慎。

  不过,这也让很多关注SLS研发的航天爱好者颇为失望:什么,搞了几十年的这货,竟然湿彩排都状况频出?

  毕竟,SLS并非是颠覆性的新型火箭技术,基本是持续40年的成熟项目航天飞机的“火箭版”。

  SLS的4台核心发动机RS-25D(和升级版本RS-25E),是航天飞机的主力发动机,早就验证了优异的可靠性和可复用性,几乎从未出过重大问题,是人类液氢液氧火箭发动机技术的天花板。代价自然也十分高昂,单台发动机本身的费用就高达约1亿美元。航天飞机每架3台发动机反复使用,SLS却是一次就扔4台,都不带回头看一眼的。

  SLS的核心级,标准的大橙罐,土到没有任何涂装,仅是绝缘材料的自然颜色。这让人瞬间联想到航天飞机的大橙罐。没错,这两个就是本出一家。

  它的核心推力则来自两个固体助推器,也是升级版的航天飞机助推器。自重725吨,推力却高达1600吨,一个助推器就可以推起一发长五(起飞重量约870吨),确实是暴力怪兽。

  更为反差的是,在SLS在LC-39B进行湿彩排期间,SpaceX的猎鹰9火箭就竖立在隔壁的LC-39A,以至于二者可以同框拍下清晰的合影。

  图中这枚猎鹰9号火箭已是第5次执行发射任务,也是第2次执行载人航天。本次任务公理一号(Axiom-1)也是人类载人航天史上第一次纯私人前往国际空间站的载人航天任务。从4月8日这枚猎鹰9号发射,到4月25日公理一号宇航员顺利返回,SLS就一直在隔壁静静地看着。

  更讽刺的是,就在SLS被拉回总装测试车间后不久,4月29日,这枚回收的猎鹰9号火箭第6次发射升空,运送53颗星链卫星进入太空,创造了猎鹰9号火箭仅需21天就可再次发射的最短记录。

  虽说把SLS与运输能力远不如它的猎鹰9相比并不公平,但SpaceX的重型猎鹰火箭在此前抢走了SLS的“欧罗巴快船”订单,就真的是不给面子了。

  作为NASA新一代旗舰级木星探测任务,欧罗巴快船预算极高、原本对SLS高昂的发射费用没那么敏感,但实在扛不住SLS不断延期且发射频率严重短缺,更重要的是重型猎鹰实在太香了。SpaceX的1.78亿美元报价,几乎是SLS的十分之一,省下来十多亿美元,干点什么不好?

  而与SLS同等级别近地轨道运力的星舰,则一直在等美国联邦航空管理局(FAA)发放首飞的适航许可。这二者无论谁首飞,都将是近20年来世界最强,自然谁都想占住这个先机。

  现在SLS又拉垮了一次,就看已经4次推迟发布报告的FAA,还能按住星舰多久了。

  就在SLS转运的3月18日,星舰已经进行了推进剂加注试验 SpaceX

  一定会有人问,SLS这么不给力,为什么NASA还要花这么大精力研发?这就是另外的故事了,足够再写一篇文章。

  简而言之,SLS虽然如此,却依然代表着航天最高科技,对于洛马、波音和诺格这三大军工巨头的长期发展有着举足轻重的意义。且SLS成熟后的下一个版本,三大巨头会在上面实践一系列尖端科技,比如新上面级、新固体助推、新复合材料储罐等,这些都不是SpaceX能承担的技术。

  本文长度有限,咱们有空细聊。果壳也将继续关注SLS和星舰的试飞进展,敬请期待。

  阅读原文特别声明本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问。13

------分隔线----------------------------
化工网 美的 眼球 商标查询 工具 市场 帮助中心 格力 新闻公告 化学数据库
960化工网提供专业的化学数据库,包括:专业的化合物数据库,供应商,现货库存,产品报价;提供专业的化学商城网站建设,优化,结构式搜索,专业化学erp软件服务;找化学品, 上960化工网,全国免费电话4000-025-960