這次真的快“成功”了……“星船”爆炸,癥結可能是馬斯克造火箭底線低了一點

亞太日報

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3月4日清晨,馬斯克再次放飛“星船”,這次是他手裏唯一完工的SN10。飛行過程還算順利,是迄今爲止最接近成功的一次。如果不是考慮到着陸後幾分鐘,SN10自己爆炸了,本次試驗應該算作完全成功。之所以還是差一點成功,癥結可能還是在於馬斯克造火箭的底線太低了一點。

先來看視頻本身,太空探索技術公司官方視頻並沒有給出爆炸場景。在火箭降落之後,激起了巨大的煙塵。當煙塵大致散去,人們可以發現,在火箭右下角有一團火球正在燃燒。過了一會兒,這團火球似乎也熄滅了。着陸場側面的消防栓開始向場內噴水。但水柱並沒有噴射到火箭本體上,而是均勻地澆在地面上,似乎是在給着陸場降溫。官方視頻到這裏就結束了。但是幾分鐘後,SN10忽然冒出一團火球,向上躍起,然後猛烈爆炸。很顯然,馬斯克沒法用它再飛一次了。

那麼,SN10到底算成功還是失敗?

首先,我們要強調指出,馬斯克造“星船”的目的,並不是掌握火箭回收技術。這項工作,他已經在獵鷹九號火箭上完成了。“星船”的研製目標,是一種“儘量便宜的可重複使用亞軌道運輸飛行器”。至於“儘量便宜”的具體手法,就是大量採用商用市場上現成的器件或者工藝,儘量減少需要定製的宇航級器件或者宇航級工藝設備,甚至避免使用超淨車間和高精度測量測試設備。這樣的結果當然是一次次失敗,有多少商用技術需要飛到10千米高度再降落回來呢?但每飛行一次、每失敗一次,馬斯克就能篩選出那些可以繼續使用的技術,淘汰掉確實不能用的,並且改用宇航技術。

需要知道的是,商用器件或者技術,有時候會存在“質量過剩”的問題。早年美國軍方研製衛星的時候,承包商用釣魚線把太陽電池的展開機構綁住,升空之後,展開機構用力把魚線崩斷,太陽電池就展開了。但是連續發生了好幾次展開失敗的情況。於是軍代表就跑去質詢承包商,到底用的什麼魚線。承包商把包裝紙拿來說,上面說可以承受30磅力,我們就是按這個設計的。軍代表感覺有些不對,就做了一次極限測試。結果證明,30磅不過是魚線能承受的最小拉力。平均下來,它們能承受100磅的拉力,展開機構根本對付不了它。我們在其他場合也能找到類似情況,最典型的就是卡車超載。

SN10再點火成功

馬斯克就是在不斷尋找和挖掘商業技術的過剩質量,試圖用它們來拼裝一枚能飛的火箭。這種尋找和挖掘是要用事故作爲代價的。回到SN10的發射,我們可以初步推測,是降落過程中的振動導致了燃料系統破裂,一部分燃料噴灑到了火箭外部,逐漸燃盡。但是另一部分噴射到尚且炙熱的發動機噴管上,在尾部的封閉空間裏形成爆燃,把SN10彈出去炸翻了。應該說這是個小問題,只要找到故障點,採取加固措施就可以解決。估計再飛行兩三次,“星船”就可以穩定完成飛行到10千米高度、水平下落、恢復姿態、反推垂直着陸的流程。

但是這就算成功了嗎?

SN10降落成功,但右側起火

按照馬斯克的說法,“星船”是個萬金油,可以承擔亞軌道洲際運輸、近地軌道發射、登月、登火星等各種任務。要求最低的亞軌道運輸,也要飛到100千米以上的高度,是現在實驗高度的10倍。這就需要裝更多燃料、推進更長時間,達到更高的速度。回收過程也要面對更高的初速和更高的減速要求,還要面對更嚴酷的氣動加熱條件。馬斯克是一個能製造載人飛船的老闆,如果完全按照宇航標準來製造“星船”,是沒有什麼技術難度的。

但是他如果非要按照窮遊模式來打造不鏽鋼火箭,事情就不簡單了。高度和速度每增加一點,就意味着商用技術的潛力又被挖掉了一塊。如果某種技術的潛力忽然被挖盡,“星船”就會再次面對炸成火球的命運。因此會有越來越多商用技術退出“星船”。當這種火箭最後超過馮卡門線的時候,有多少、有什麼商用技術可以剩下來,現在還不知道。

外側火焰熄滅,消防栓開始降溫

所以,從這個角度說,“星船”的成功標準是什麼,恐怕不能向傳統的火箭看齊。或許,馬斯克最後會說,“我們用五金店裏買來的XXX造了一枚火箭,我們成功了!”其實,這也是當年萊特兄弟的做法。他們所使用的材料、器件和設備,不也是從市場上買來的嗎?只不過萊特兄弟之前沒有人成功地製造過飛機,馬斯克之前卻有無數成功的火箭。而且,馬斯克的這條路,馮·布萊恩在二戰前的德國,已經和夥伴們走過一遍了,甚至還出了人命。

尾部忽然爆炸

爲什麼沒有人學着馬斯克去造“星船”呢?或許其他土豪不願意把錢花在這種地方吧。

(來源:環球網)