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SpaceX为戏剧性的Falcon Heavy发布做准备

本周二期待已久的首次飞行的新型SpaceX火箭爆炸 - - 承诺将展示一场壮观的表演,因为世界上最强大的助推器从肯尼迪航天中心历史悠久的垫板39A上升到近500万磅27个发动机的推力,三个核心阶段各9个。

自从美国宇航局现已退役的航天飞机,苏联不成功的N1月球火箭,其短暂的Energia助推器以及庞大的土星5号以惊人的7.5发射美国宇航局的阿波罗登月任务后,重型飞机将成为世界上任何地方发射的最强大的火箭。百万磅的升力推力。

美国宇航局目前正在建造一种更为强大的火箭,称为太空发射系统(SLS),其初始配置将产生880万磅的推力,后续货物型号将产生高达1190万磅的推力。

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SpaceX Falcon Heavy上个月在肯尼迪航天中心39A号垫上进行飞行前测试。 火箭正准备在星期二进行首飞。 SpaceX公司

但SLS预计不会飞到2019年末或之后,而Falcon Heavy假设成功,将在短期内轻松获得世界上最强大的运营助推器称号。

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“我认为这可能是一个非常重要的发射,首先是因为它发生在2018年,而不是在SLS即将发射的时候。如果它成功的话,它将是世界上最强大的火箭,并且可以实现很多不同的事情,“着名的太空历史学家和太空政策分析师约翰·洛格斯登说。

“这对NASA的经营方式构成了竞争挑战。正如SpaceX对(竞争对手)联合发射联盟提出的挑战似乎取得了成功,它很可能对NASA的发布战略构成挑战,”Logsdon说。

它的有效载荷增加了重载的第一次飞行的戏剧性: ,将被释放到超越低地球轨道并进入深空的轨道上。 David Bowie的“Space Oddity”显然将在立体声中播放 - 或者至少在加利福尼亚州Hawthorne的SpaceX任务控制中播放。

去年年底马斯克发推文说:“Payload将是我的午夜樱桃特斯拉Roadster扮演'Space Oddity'。 “目的地是火星轨道。如果它没有在上升时爆炸,它将在深空中存在十亿年左右。”

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SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)分享了他的樱桃红色特斯拉跑车(Tesla Roadster)的照片,其中有一个被称为“Starman”的空间人体模型绑在驾驶员座位上,然后将汽车封装在猎鹰重型火箭的鼻锥中等待其首次发射。 SpaceX公司

火箭队在首次飞行时通常携带虚拟有效载荷或大规模模拟器。 虽然向太空爆炸250,000美元的特斯拉可能看起来很奢侈,但建造模拟器几乎肯定会花费更多或更多。 此外,将跑车推向太空更符合马斯克的俏皮连胜。

在回答Twitter粉丝提出的问题时,马斯克说:

由于预测人员预测天气有80%的可能性,因此美国东部时间下午1:30(格林威治标准时间-5)将举行升空。 测试飞行引起了对太空界及其他地方的广泛兴趣,但马斯克已经不遗余力地淡化了期望。

去年,马斯克说:“这是真正难以在实地测试的事情之一。” “Falcon Heavy有很多风险,这是一个真正的好机会,那辆车不能进入轨道。我想确保相应地设定预期。我希望它能够远离垫子,因为它没有因为垫子损坏,说实话,我甚至会认为这是一场胜利。而且,呃,是的。主要的褶皱因素,它确实是。“

SpaceX已经动摇了商业火箭行业,自2010年助推器首次亮相以来,发射了48枚Falcon 9火箭 - 仅去年一年就有18枚 - 并完善了恢复助推器第一阶段的技术,因此可以翻新和重新启动,是Musk的一部分通过“快速重复使用”来降低成本的长期计划。

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Falcon Heavy的业务结束,在三个核心阶段的基础上展示了27台Merlin发动机。 一起发动,发动机将产生约500万磅的推力。 SpaceX公司

该公司遭遇了一次机上故障和一次爆炸式爆炸,但它为一家没有数十年经验的创业公司提供了令人印象深刻的成就。 它有100亿美元积压等待发射的有效载荷,超过40亿美元的NASA合同向国际空间站提供物资,最终是宇航员从今年年底或明年初开始。

Lee Solid是一名退役火箭工程师,曾帮助制造为土星5和航天飞机提供动力的发动机,上周与前航天飞机指挥官艾琳柯林斯一起参观了位于39A底座的SpaceX处理机库。

“我对整车和工作人员印象深刻,”他在周日接受采访时说。 “如果我对伊隆的行为有任何疑问或消极想法,他们就会离开。那是一次非常专业的行动。”

Heavy由三个并排的Falcon 9核心级组成,每个级配备9个SpaceX Merlin发动机,燃烧RP-1煤油燃料和液氧。 中央核心顶部的上部配备单个Merlin发动机,产生210,000磅的推力。 对于首飞,特斯拉跑车将安装在第二阶段顶部的鼻锥整流罩上。

在升空时,所有27个核心级发动机均以约92%的全功率发射,重型将产生470万磅的推力。 这是联合发射联盟Delta 4 Heavy的升空能力的两倍以上,是欧洲阿丽亚娜5的超过一倍半。

第一次飞行,很难准确预测猎鹰重力将如何表现。 由于它消耗推进剂,减轻重量并加速,难以建模的空气动力学应力会在结构和局部加热上产生极大的“负荷”。

然后就是控制27个发动机点火,启动和稳定运行的问题。 一位资深工程师表示,拥有27个集群发动机的振动环境极难建模,使火箭承受巨大压力。 苏联用30个第一级发动机制造了巨大的N1月球火箭,但是它的发射失败了四次。

1月24日, 在垫上 ,SpaceX后来表示没有问题。 但马斯克去年警告称,当27台发动机同时发射时,“有很多可能出错的地方”,并补充道,“我鼓励人们来到开普敦看看第一次猎鹰重型任务。它确保令人兴奋。”

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两个外部核心阶段将分开并飞回卡纳维拉尔角空军基地的着陆,而中央核心阶段将试图降落在离岸无人机上。 SpaceX公司

而不只是为了发布。 发动机停机后,两个先前飞过的核心级将分开,翻转并飞回卡纳维拉尔角空军基地,以便并排火箭动力下降到SpaceX登陆区1的着陆。中央核心阶段将尝试登陆近海无人机。

三个阶段的恢复将推动SpaceX的记录在27次尝试中成功登陆24次,同时为地区游客和居民提供了一场由声音爆炸决定的戏剧性表演。

在SpaceX的网站上,该公司声称Heavy可以向地球轨道发送重达140,660磅的有效载荷,向火星发射37,000磅。 它可以向遥远的冥王星发射一个重达7,720磅的探测器,大约是美国宇航局的新视野冥王星飞越任务质量的7倍,该任务是由最强大的联合发射联盟的阿特拉斯5号火箭发射的。

美国宇航局的航天飞机从三个氢燃料主发动机和两个巨大的固体燃料助推器产生大约680万磅的推力。 该机构的土星5号月球火箭仍然是有史以来最强大的运行火箭,使用五个巨大的F1第一级发动机产生750万磅的推力。

土星5号飞行了13次,具有超过100,000磅的地球逃生载荷能力,大约是猎鹰重型能力的三倍。 但是,按照9000万美元的广告价格,重型便宜得多,并且仍然能够在低地球轨道上增加相当大的有效载荷。

但是SpaceX的火箭远程计划有些模糊。 马斯克去年表示,重型将用于在月球周围的环形飞行中发射两名付费用户,但没有公布细节。 在撰写本文时,据信只有三个任务被预订在重型飞机上。

使外观复杂化的是,SpaceX正在设计一种 (一种用于“大[咒骂]火箭”的委婉说法),这种火箭可以使重载能力相形见绌。 这是马斯克计划用于最终飞往火星的火箭。

“我不明白他们在做什么,”Logsdon说。 “Elon不在谈论他们不会追求Falcon系列火箭,他会把所有的努力都投入BFR。所以,Heavy的未来是什么?”

一位知情的火箭工程师不愿透露姓名,称重型太强大,无法用于发射地球轨道卫星,但功率不足以作为独立的月球探测火箭。 他说,人们普遍认为,对月球或其他地方进行有意义的任务将需要火箭能够将130公吨的有效载荷提升到地球轨道。

一些观察人士推测,重型可能是为了击穿NASA的弓箭,可以这么说,而该机构正在开发更昂贵但功能更强大的太空发射系统火箭。 他们怀疑马斯克希望赢得政府的支持,以牺牲SLS为代价来资助BFR。

Logsdon表示,他相信“对于这个国家来说,拥有两辆可供选择的重型汽车,至少在一段时间内,看看哪一辆能更好用,这对国家有利。” 但他也认为SLS在国会的支持下得到了足够的支持,无论如何都要“再坚持几年。”