腾讯科技|SpaceX创造历史!龙飞船首次载人成功!重要意义可从这三个层面解读( 二 )


载人龙飞船的最顶端是一个能够打开的头锥盖子 , 在发射和返回的过程中 , 保护飞船和对接机构 。 当飞船与空间站对接的时候 , 头锥盖子会打开 , 露出对接机构 , 当飞船脱离空间站的时候 , 盖子关闭 , 准备返回地面 。
飞船主体由两大部分组成 , 一个是加压的返回舱 , 另一个是在返回舱下面的服务舱(这里要说明的是 , SpaceX使用Trunk一词 , 而不是Service module , 但从作用上看类似于服务舱 , 目前尚无统一的翻译) 。 服务舱是非加压的 , 可以搭载对气压不敏感的货物 。
另外 , 服务舱外侧粘贴有太阳能电池 , 就像穿了个太阳能板的裙子一样 , 这摆脱了传统的太阳能展开翼的造型 。 服务舱外侧还有翼状结构 , 能够为飞船在逃逸过程中提供气动稳定性 。
四、载人龙飞船具备全程逃逸能力
载人龙飞船集成有8个推力强大的“超级天龙座”火箭 , 火箭两两分组 , 安装在飞船的侧壁 , 作为逃生使用 , 每个发动机的推力可达71千牛 , 换算成大家有直观感觉的表示方式就是相当于7.1吨的推力 。 此外 , 还装有16个推力相对较小的“天龙座”发动机喷口 , 用于姿态控制和轨道机动 。
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熟悉载人航天的朋友 , 可能会留意到 , 无论是阿波罗登月火箭 , 还是我国的长征2F载人运载火箭 , 在火箭顶部都有个逃逸塔 。
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逃逸塔的作用就是在火箭发射起始阶段 , 如果发生意外 , 可以启动逃逸塔火箭 , 把飞船带离到安全的高度 , 然后着陆 。 如果发射一切顺利 , 等火箭飞到一定的高度 , 逃逸塔会分离 , 然后丢弃 。 而载人版龙飞船相当于把逃逸塔集成在船身上 , 这样做有什么好处呢?
如果要对比逃逸塔和这种新型的逃逸方式的区别 , 那可能需要一篇文章来系统介绍 , 这里我们只把最关键的地方说一下:这种方式能够使飞船具备“全程逃逸”的能力!也就是说 , 在飞船飞行的任何阶段出问题 , 都具备逃生能力 , 而逃逸塔只能保证火箭发射初始阶段的逃生 。 这也是未来载人飞船逃逸的新方式 。
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2020年1月19日 , SpaceX成功进行了“飞行中止测试”试验 。 当猎鹰9火箭升空84秒左右 , 飞行高度19公里 , 速度大约2.3马赫时 , 火箭顶部的飞船启动自身的8台逃逸发动机 , 把飞船推离火箭 。 随后 , 火箭在强大的气动压力下发生解体爆炸 , 坠入大西洋中 。
到目前为止 , SpaceX共制造了四艘龙飞船 , 第一艘用于悬浮测试 , 目前已退役;第二艘用于2019年首次载人版飞船的无人测试发射(Demo-1) , 但在后来的地面测试中发生爆炸毁掉;第三艘用于2020年1月份的“飞行中止测试”当中 , 目前已退役;第四艘就是本次发射的主角儿 。
五、成功率100%的猎鹰9(Block 5)火箭
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我们知道 , SpaceX以可回收火箭名扬天下 , 但这次使用的是全新的猎鹰9(Block 5)火箭 , 毕竟是首次载人发射 , 使用二手火箭风险还是相对较高 。 一级的代号为B1058.1 , 小数点后面的数字代表使用次数 , 1表示第一次使用 。 本次发射 , 一级火箭将回收 , 降落在海洋中的浮动平台上 。
值得一提的是 , 截止到本次发射之前 , 猎鹰9(Block5)已经发射了28次 , 全部获得成功 。
猎鹰9(Block 5)是两级运载火箭 , 高度70米 , 以液氧和煤油为推进剂 , 芯一级火箭装配有9台梅林发动机 , 总推力7600千牛 , 相当于760吨 。 在回收一级的情况下 , 近地轨道的运载能力为15.6吨 , 不回收一级的情况下 , 近地轨道运载能力为22.8吨 , 算是一款中型运载火箭 。


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