SpaceX放出安全回收“杀手锏” 首次为超重型助推器安装全套防护罩

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1月19日消息,据外媒报道,美国太空探索技术公司SpaceX首次在其超重型火箭助推器原型BN4上安装了全套的飞行防护罩,它将成为其火箭和星际飞船回收的杀手锏。

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这套飞行防护罩名为Aerocover,实际上就是安装在助推器外部六个金属箱形框架上的薄钢外壳,它们可以在地面测试、起飞、上升和重返大气层过程中保护助推器不受地球大气层的影响。除了起到保护作用外,Aerocove顶部的凹槽还为超重型助推器提供了液压系统、压力容器、航空电子设备和热交换器的冗余。

与此同时,飞行防护罩内部也挂满了电子设备、复合材料、数千米长的电线和细细的管道。不过出于安全目的,它们距离猛禽发动机很远。为了在重返大气层后幸存下来,并且仍然能够在足够好的条件下着陆回收,安装在超重型助推器外部的每个部件都需要小心防护,这就是SpaceX安装飞行防护罩的初衷。

除了助推器主体使用的钢材,其他直接暴露在重返大气层过程中超音速振动和加热状态下的零部件,都可能发生故障或被彻底摧毁。SpaceX的猎鹰9号火箭助推器几乎总是利用再入大气层时的燃烧来减速,并通过自身的排气设计创造出一种隔热罩。与之不同的是,SpaceX的超重型助推器可以在没有额外燃烧的情况下承受再入时的全部压力,以缓冲冲击。

在BN4上安装全套飞行防护罩之前,SpaceX曾先在一对液压和热交换器机架上安装了防护罩,但没有覆盖所有四个复合材料外包装压力容器(COPV)机架和脐带端口。12月30日,BN4第三次离开发射架,这两个新安装的防护罩都被卸载。不过在2022年1月14日,SpaceX首次快速安装了所有六个防护罩,并开始密封它们。1月17日,SpaceX甚至在BN4突出的脐带端口周围安装了Aerocover,消除了设备周围任何设想会产生的气流。

在安装主要的Aerocover之前,SpaceX还先安装了至少六个小盒子,这应该是为了保护某些重要的金属探测器,它们可以穿过超重型助推器的储罐和外壳,并连接到了航空电子设备盒内部。此后,项目团队还完成了BN4的猛禽发动机热屏蔽系统,使用了大量类似的钢板盖和面板。

目前看来,BN4可能只差几个部件就能真正完工,而且已经为静态点火测试做好了充分准备。更有可能的是,这些飞行防护罩和猛禽防热罩对于BN4是必不可少的,可以让其在不需要立即进行重大维修的情况下能够一次进行多项测试。星际飞船大多时候测试三个发动机,只进行过几次六个发动机的静态点火测试,而BN4最终可能会同时让所有29个猛禽发动机点火。

当涉及到如此多的发动机时,即使是最简单的预燃器测试也可能失败,导致助推器的尾部毁掉。对于静态点火测试,猛禽发动机通常会产生更小、更短(但仍然很大)的火球,这对位于BN4推力部分任何位置的任何敏感硬件都是另一个潜在的损害源。因此,飞行防护罩在静态点火中的重要性,可能与助推器在发射和回收着陆时同样重要。

目前还不清楚BN4是否或何时被重新送回轨道发射架,进行关键设施设备发射前状态合练(WDR)和静态点火测试。SpaceX的测试窗口仍不明确,但其计划在美国东部时间1月19日、20日上午10点到晚上10点进行。

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