馬斯克給出新期待:第二次軌道發(fā)射可能空中捕獲超重型

盡管星艦首次軌道級發(fā)射尚無時間表,但馬斯克還是釋出一針興奮劑:有望在第二次軌道級發(fā)射之時,率先動用「機甲酷斯拉」,嘗試空中捕獲超重型火箭——這意味著貌似科幻級技術(shù)演示,可能就在不久的將來上演。

▲美東時間8月30日,星艦基地亮出新的大手筆:高達(dá)145米的軌道級發(fā)射塔上端,安裝第一只鋼架機械臂。

這是被馬斯克昵稱為Mechazilla(機甲酷斯拉)三只機械臂的第一只。全部安裝完畢后貌似一只巨蟹鉗,掛在德州南帕德里島地區(qū)最高建筑上。

▲機甲酷斯拉由數(shù)十根重型強化鋼管焊接而成。從今年6月最后一周開始焊接,經(jīng)過整整兩個月建造,終于安裝完成第一只機械臂。

這也是今年7月底,歷經(jīng)近4個月「疊羅漢」組裝軌道級發(fā)射塔之后,星艦基地呈現(xiàn)的最新杰作。

●為何要建造機甲酷斯拉?

這是SpaceX完完全全遵照執(zhí)行馬斯克的「第0級」理念。

根據(jù)馬斯克介紹,全球現(xiàn)役的運載火箭隊列中,進(jìn)入軌道的每噸推力成本、登陸火星表面的每噸成本,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出幾個數(shù)量級。所以,設(shè)計星艦系統(tǒng)必須把盡可能多的配套質(zhì)量和復(fù)雜支持系統(tǒng)留在地面,這點非常重要。

馬斯克將地面支持/配套系統(tǒng)稱之為「第0級」(相對于火箭第一級、第二級而言)。而Mechazilla(機甲酷斯拉)正是第0級的關(guān)鍵裝備。

事實上,最終建成的機甲酷斯拉,除了快速吊裝星艦/超重型組裝星艦系統(tǒng)、穩(wěn)固整個星艦系統(tǒng)外,至少還有擁有兩大功能:臍帶塔、超重型捕獲臂。

●臍帶塔

我們知道,臍帶塔通常是火箭發(fā)射最重要的地面支持裝備,用于支持推進(jìn)劑輸送管線、供電電纜、有線檢測電纜等功能的塔架,所以看起來是不是一條而是多條「生命運輸線」,擁有幾個手臂擁抱火箭。這是火箭發(fā)射升空前與地面支持系統(tǒng)、發(fā)射控制設(shè)備的最后連接——火箭的生命運輸線。就像小嬰孩與母親的最后連接:臍帶。當(dāng)啟動點火之際,臍帶塔才會跟火箭/航天器連接的線纜自動脫離,火箭發(fā)射升空。

Mechazilla(機甲酷斯拉)同樣具有這一功能。正因為如此,機甲酷斯拉有時也被稱為QD臂:全稱Quick Disconnect Arm(快速分離機械臂/快速分離裝備),它擁有一套快速斷開的臍帶連接器,臨時連接到星艦基座上,為其加注推進(jìn)劑、送風(fēng)調(diào)溫以及其他消耗品,同時連接地面供電系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。

依照「第0級」理念,星艦設(shè)計團隊需要極盡所能為星艦系統(tǒng)減重,盡量將配套功能留在地面,而不是塞進(jìn)星艦系統(tǒng)。正是基于這點,SpaceX不再像獵鷹系列火箭那樣通過為一級火箭進(jìn)而為二級火箭加注燃料,放棄通過第一級助推器為第二級星艦提供推進(jìn)劑,而是將復(fù)雜性和質(zhì)量轉(zhuǎn)移到地面支持系統(tǒng)的第0級,通過新設(shè)計建造的QD臂直接為星艦提供推進(jìn)劑,從而為星艦減重,讓星艦系統(tǒng)變得更簡單更可靠。(超重型火箭直接與發(fā)射臺上的另一個臍帶端口連接)

●超重型捕獲臂

被馬斯克昵稱為Mechazilla(機甲酷斯拉)的這套鋼骨重裝備,從名字就能看出,它的另一項更強大功能就是作為超重型火箭的空中捕獲臂。

自從去年底馬斯克透露這一科幻級的回收新idea之后,引發(fā)星艦粉的頭腦風(fēng)暴,各種空中捕獲超重型火箭方案層出不窮,而更多吃瓜群眾則認(rèn)為這不過是又一個馬斯克「瘋?cè)睡傉Z」罷了,根本沒想到這么快就亮相問世了。

盡管星艦首次軌道級發(fā)射尚無確切時間表,馬斯克給出的技術(shù)演示時間同樣模糊,但希望就是稀罕的盼望:有望在第二次軌道級發(fā)射時,可能動用機甲酷斯拉嘗試空中捕獲超重型火箭(B5)。

▲視頻解析:SpaceX如何抓取超重型火箭

馬斯克拋出更魔幻創(chuàng)新:超重型要顛覆現(xiàn)有火箭回收方式

▲一枚史上最大最強悍一級火箭(高達(dá)69米、直徑9米、返航質(zhì)量達(dá)200多噸)的超重型從天而降,依靠猛禽矢量發(fā)動機強大反推力以及精準(zhǔn)姿態(tài)控制,上演科幻般一幕:逼近、懸停于發(fā)射塔,就在這時被貌似巨蟹鉗的機甲酷斯拉,空中抓取柵格翼,然后緩緩下降,將超重型火箭妥妥放回發(fā)射臺——就此開創(chuàng)史詩級的火箭回收壯舉。

即便初次演示不會成功,也是蔚為壯觀,極富看點。不是開天辟地成功,就是轟轟烈烈掛掉。為下一次挑戰(zhàn)汲取無限能量。

▲對此馬斯克舉重若輕般的發(fā)推開玩笑:SpaceX試圖用機器「筷子」捕捉有史以來最大的飛行體,不保證成功,但保準(zhǔn)興奮!」并且配上電影《空手道小子》一段幽默視頻剪輯,男主試圖用筷子夾住蒼蠅的橋段。

在后續(xù)互動推文中,馬斯克回答幾個「筷子」捕獲問題。

當(dāng)被問及「機甲酷斯拉是如何捕獲星艦、超重型的?」老馬答道:「超重型有兩對柵格翼,用于上升階段和空中捕獲。盡管也許調(diào)整下柵格翼會有助于承載更多載荷……至于星艦回收,這需要星艦背風(fēng)面有東西翻轉(zhuǎn)出來,比如前翼就具備這個潛能,不過也可能不是。對于不同載荷路徑會有不同解決方案?!寡酝庵馐钦f,未來不同版本星艦可能會采用不同的回收方式,貨運版、加油版、載人版、登月版、深空/火星版星艦,依據(jù)著陸條件不同而設(shè)計成不同的著陸模式。

有人問到一個細(xì)節(jié):「機甲酷斯拉夾住/捕獲超重型之后,如何將超重型移到發(fā)射臺,與之精準(zhǔn)對齊?」老馬回答:「機甲酷斯拉機械臂上配有坦克履帶?!?/p>

據(jù)悉,機甲酷斯拉不僅具備上下移動能力(沿發(fā)射塔導(dǎo)軌上下滑動),還能水平方向左右擺動,甚至可以微調(diào)星艦/超重型的龐大軀體,效率遠(yuǎn)高于重型起重機,從而大幅縮短發(fā)射周期。

●何時才能眼見為實,一睹空中捕獲超重型?

就目前來說,第一次星艦系統(tǒng)軌道級發(fā)射(嚴(yán)格來說是準(zhǔn)軌道級)即B4+S20組合發(fā)射還是無法敲定確切時間。

盡管表面上看,這對CP組合及硬件配套都還沒準(zhǔn)備好,但這不是關(guān)鍵(SpaceX有能力短時間準(zhǔn)備就緒,整裝待發(fā)),關(guān)鍵在于美國聯(lián)邦航空局FAA。

因為所謂的環(huán)保手續(xù)掌握在FAA手上。理論上,這個聯(lián)邦機構(gòu)可以在兩個月內(nèi)走完該手續(xù),并授予SpaceX發(fā)射許可。但問題是,緣于雙方宿怨、誤解以及背后錯綜復(fù)雜的政治、利益角力攪和在一起,導(dǎo)致遲遲沒有下文。

盡管星艦項目已被業(yè)界稱為人類下一代最具革命性的太空運輸系統(tǒng),被NASA指定為重返月球計劃的唯一載人登月器,被美國五角大樓、眾多機構(gòu)投資者、星艦粉絲軍團寄予厚望……但官僚機構(gòu)就是官僚機構(gòu),自有一套官僚作風(fēng)。

有業(yè)界消息稱,SpaceX有可能被迫再等至少6~12個月。

作為看客的我們,除了遙祝或者一聲嘆息之外,不妨放寬心態(tài):馬斯克及其星艦團隊恰好可以利用這段時間細(xì)心打磨星艦系統(tǒng),細(xì)扣技術(shù)末節(jié),完善星艦基地軟硬件,打造垂直整合體系……

只等東風(fēng)一來,一出手便是大顯身手,驚艷于世。

縱觀歷史長河,那些試圖阻擋滔滔江水的亂石爛泥,最終無一例外都會被吞噬/拋棄/唾棄。

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