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2022年04年24日
空天动力瞭望 2025-09-24
2025年9月22日下午,SPACEX在德克萨斯州博卡奇卡星舰基地成功完成了星舰S38的全时长静态点火测试。此次测试的成功,标志着第二代星舰的技术验证进入尾声,为暂定于10月7日的IFT-11任务铺平了道路。
S38的静态点火测试并非一帆风顺。在9月18日和19日,S38曾两次尝试六发动机静态点火测试,但均以中断收场。
首次尝试因临时脐带板问题而中止,该面板用于连接飞船与地面燃料系统,任何微小失误都可能导致高压低温推进剂泄漏。次日,测试在燃料装载阶段又被迫中止,工程师们不得不进入飞船底部检查,问题疑似源于猛禽点火序列或冷却回路异常。
SPACEX内部消息透露,这些中断暴露了Block 2架构的遗留问题:发动机集群的同步性在极端低温高压环境下仍显不足。尽管S38的猛禽发动机总测试时长已累计超过1000小时,但实战考验依然严峻。
经过紧急调整,9月22日的第三次尝试终于取得成功。所有六台V2版猛禽发动机同步启动,燃烧时长约8秒以上,峰值推力接近设计值的98%,总推力接近1380吨。
静态点火测试是火箭发射前的关键“热身”环节,发动机点火燃烧而飞船固定不动,以检验推力和系统稳定性。
此次S38的测试采用全时长模式,不仅对硬件进行了高强度压力测试,还优化了软件算法。其自主故障检测系统能在毫秒内调整燃料流量,避免潜在风险。
细心的观察者发现,测试中仅有极少数瓷砖脱落(包括裙部两块、甲烷贮箱一块半等),但整体无异常熄火或泄漏现象,显示了V2版星舰的可靠性提升。
V2版猛禽发动机采用液氧和甲烷的全流量分级燃烧循环技术,燃料和氧化剂分别在两个涡轮泵中预燃,大大提高了燃烧效率。
作为Block 2版本的最后一艘飞船,S38自2025年5月1日起在巨湾2号组装车间开始堆叠,5月20日完成主体组装。
7月27日,S38移至梅西测试场进行压力测试,并于7月30日完成至少三轮低温测试。8月期间,S38安装了后翻转翼和多台猛禽发动机(包括真空版和海平面版)。
其热防护系统几乎完全覆盖瓷砖,仅在翻转翼边缘和气动罩处留有少量缺失,鼻锥部分瓷砖更薄以便测试。9月17日,S38运抵1号发射台,进入静态点火准备阶段。作为IFT-11的任务上面级,S38设计优化了推进剂贮箱容量和结构强度,旨在验证长期轨道任务的潜力。
此次静态点火成功后,S38将与超重型助推器B15-2配对,这枚复用助推器已于9月7日完成静态点火试射。目前,IFT-11时间表暂时锁定于10月7日窗口,具体将取决于天气和FAA许可。
IFT-11任务的重点是解决前几次飞行中暴露的几个关键问题,最大挑战之一是防止热盾被烧穿。为此,SPACEX引入了“Crunch Wrap”技术——用一种名为kawool的毡状材料包裹瓷砖,相当于加上一层紧实的保温外套,提高密封性,减少高温渗入。
测试目标还包括解决头锥上出现的白色沉积物问题,以及再入时发动机冷管(燃料管线因低温脆化)爆裂的风险。解决方案可能包括重新布置液氧和甲烷管线,以及通过软件升级优化控制。
IFT-11飞行路径仍是亚轨道,高度不会超过前几次,主要用于测试飞船在大气中的空气动力学表现。S38计划飞到印度洋上空安全溅落水面,而超重型助推器将尝试再次被发射塔机械臂空中捕获(塔捕)。
IFT-11不仅是第二代星舰的最后一飞,也是1号发射台旧配置的谢幕之作,随后将被拆除彻底升级。接下来,焦点将转向2号发射台首次发射和第三代星舰首飞。
第三代星舰将采用猛禽3号发动机,推力提升20%,飞船热盾采用主动冷却技术,有望全面抵御再入时超过1600摄氏度的极端高温。
同时,SPACEX正在向美国陆军工程兵团申请湿地填筑许可,以扩展贮箱区和隔离系统。如果获批,1号发射台将全面升级至Block 3设计,支持更大星舰发射和高频复用飞行。
S38静态点火成功后,已返回巨湾2号进行最后检查,随后将安装星链模拟器,静待10月的发射窗口。
与此同时,2号发射台建设已进入尾声,服务塔超过一半被防爆屏蔽层包裹,高压、低温、液压和电气组件安装率达95%。火焰导流槽喷水系统已完成测试,能在点火瞬间喷出每分钟数千加仑水,保护地基不被熔蚀。
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