SpaceX火箭發動機測試在德克薩斯州繼續進行
距離2024 年還有兩個月的時間,SpaceX 在德州多個設施進行的星際飛船測試步伐加快了。SpaceX似乎正在為世界上最強大的火箭測試猛禽2號引擎的升級版,同時,位於德克薩斯州博卡奇卡的星際飛船發射台也進行了一次新的測試。當地媒體收集到的錄影顯示,今年稍早安裝的滅火系統在更高功率水平上進行了測試,以應對33 台猛禽2 號引擎在發射時帶來的衝擊。
SpaceX 的星際飛船火箭等待美國聯邦航空局批准第二次發射,這是星際飛行驗證測試的一部分。圖: SpaceX/X
同時,來自SpaceX 位於麥格雷戈的設施的畫面顯示,猛禽引擎的研發工作正在全面展開。在10月的第三週,SpaceX對猛禽2號引擎進行了多次測試,根據畫面顯示,這些測試有可能是改進引擎關鍵性能參數、製造材料或子部件系統過程的一部分。
太空探索技術公司(SpaceX)的”星際飛船”(Starship)專案開發方法使該公司能夠同時生產和測試多枚火箭。完整的星際飛船堆疊包括兩枚火箭,即第一級超重型助推器和第二級星際飛船。在上週末進行的一次測試中,SpaceX 啟動了第二級星艦猛禽發動機,展示了NASA 月球著陸系統的關鍵能力。
幾天后,SpaceX 在首次測試兩個多月後啟動了水噴淋系統。這次,測試增加了一個儲水箱,流出的水量也更多,以達到保護發射台在星際飛船發射時不受損壞所需的規模。
為了確保火箭發射活動不會影響發射台周圍的生態系統,SpaceX 不得不對發射場進行繁瑣的處理。冷卻發射台並將引擎的動力從混凝土和鋼結構上轉移開需要數千加侖的水,儘管這些水會轉化為蒸汽,但在星際飛船項目的整個生命週期內,過多的水流向周圍區域應該會給野生動物帶來一些風險。
最近一次發射場滅火系統測試是在魚類和野生動物管理局官員訪問測試場之後進行的,他們在那裡花了一些時間對星際飛船發射台周圍的區域進行了評估。獲得政府發射機構的批准一直是”星際飛船”計劃的關鍵瓶頸,SpaceX已經花了幾個月的時間等待魚類和野生動物管理局(FWS)和聯邦航空局(FAA)等機構批准發射活動的環境許可。
FWS的評估是FAA監督的更廣泛環境評估的一部分,儘管FAA官員在今年稍早樂觀地表示,星際飛船的第二次飛行至少可以在11月之前進行,但推遲到2024年的可能性仍然存在。
不過,這並沒有阻止SpaceX 繼續開發火箭的所有零件。星際飛船最重要的部分–發動機,在四月試飛後進行了重大升級,麥格雷戈最近的一些猛禽火箭測試表明,SpaceX 可能正忙於升級火箭發動機的性能。
來自火箭發動機試驗台的最新鏡頭顯示,當發動機泵出數千磅推力時,火花從發動機的噴嘴喇叭口飛出。在另一次測試中,這些火花與特有的綠色火焰相遇,這表明SpaceX 可能會再次將引擎的性能推向極限。
在發動機測試或飛行操作過程中產生火花有多種原因。雖然火花並不是SpaceX 引擎系統(包括為獵鷹9 號火箭提供動力的梅林引擎)的特徵,但在其他引擎上卻很常見,例如火箭實驗室電子火箭的盧瑟福引擎。據火箭實驗室負責人彼得貝克(Peter Beck)稱,火花是正常現象,一般是火箭發動機點火器積碳造成的。
點火裝置與引擎上的燃燒室一起工作,點燃推進劑混合物。對於猛禽引擎來說,猛禽1 號和猛禽2 號都對點火器進行了重大升級。根據SpaceX 公司執行長馬斯克(Elon Musk)介紹,猛禽2 號的點火裝置使用了一種”秘密新設計”,位於火箭引擎內部。點火器通常會產生火花來點燃推進劑,而猛禽2 號的燃燒室沒有使用這種點火器,但截至2022年7月時,氧氣和甲烷動力頭中仍有火花點火器。
動力頭負責將燃料和氧氣加壓到燃燒室燃燒所需的水平,並透過點燃一些推進劑混合物來驅動渦輪機來實現這一目的。試驗過程中的綠色火焰通常表示引擎的燃燒室因熱量過高而熔化。較高的燃燒室壓力可提高單位推進劑的推力,這使得工程師可以減輕重量,因為只需較少的推進劑就能產生較大的功率。