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马斯克的星际飞船原型迎来大改款 外壁厚度减少25%

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图示:去年在测试中被加压至爆炸的星际飞船原型SN7.1

1月16日,太空探索技术公司SpaceX正在打造测试储罐,借此回归星际飞船计划的基础项目,验证星际飞船火箭的设计和生产。

SpaceX最新打造的硬件可能被称为星际飞船原型SN7.2,其将是自SN7.1在2020年9月的加压测试过程中成功加压至爆炸以来,SpaceX制造将测试的第一个独立储罐。此前SpaceX在测试中加压至爆炸的SN7.1是一款简单的测试储罐,完全专注于验证用于建造星际飞船的不锈钢合金材质变化。而目前打造的SN7.2则更为复杂,它将两个平滑穹顶中的一个换成了推力圆盘,并为其增加了“裙边”组件。

SN7.2采用与SN7.1相同的不锈钢合金制造,也会进行类似的加压测试,但测试中会用上一个液压活塞,用来模拟“推力控制难题”中一部、两部或三部猛禽发动机对推力圆盘产生的推力。SN7.2看起来和SN7.1非常相似,但是有一两个关键区别。

图示:SN7.2示意图

第一个不同之处在于,如前所述,SN7.2测试储罐筒身的不锈钢厚度有所减少。据称,SpaceX已经将表层钢材厚度降低25%,从4毫米调整至3毫米。这显然是为了减轻星际飞船的重量,使得飞往地球轨道的星际飞船最终能够实现约150吨有效载荷的最佳目标。

从某些角度来看,SN7.2筒身比SN7的其他测试罐更脆弱,更容易因焊接导热而发生翘曲,但差异很小。无论如何,钢材厚度从4毫米减少到3毫米可能会使星际飞船的空载重量减少5%到10%,而每减少一克飞船质量就能直接增加一克有效载荷。

图示:星际飞船测试储罐SN7.2的组件(右)

目前还不清楚如果SN7.2测试成功,那么星际飞船储罐圆顶和鼻锥的不锈钢厚度是否会相应减少。而SN7.2的前端穹顶以及推力穹顶的材质与先前的所有星际飞船原型几乎完全相同。

除了外壁更薄之外,SpaceX也有可能对SN7.2的“推力控制”设计进行变更和测试。这种新的推理控制设计于2020年11月SpaceX加利福尼亚州霍桑总部的一次运输中首次露面。为适应星际飞船三部猛禽发动机的锥形结构布局,这种新设计将星际飞船的燃料箱直接连接到推力圆盘上并输送甲烷,从而降低了管道布局的复杂程度。

目前尚不清楚SN7.2设计的推力盘是哪一个,但SpaceX决定将SN7.2作为发动机部分的测试储罐,这一决定可以说指向了新的推力控制设计。无论如何,一旦油箱焊接完成,SpaceX几乎肯定会在SN7.2下方安装一个“裙边”组件,在模拟猛禽发动机的推力时,通过两个加强环将测试储罐固定在发射底座上。(辰辰)

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