DeepTech深科技|马斯克改写人类航天史!SpaceX实现全球首次商业载人发射,刚刚( 二 )


DeepTech深科技|马斯克改写人类航天史!SpaceX实现全球首次商业载人发射,刚刚
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图|联盟号内部空间
DeepTech深科技|马斯克改写人类航天史!SpaceX实现全球首次商业载人发射,刚刚
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图|SpaceX载人龙飞船内部空间
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图|通过触屏完成多数操作 , 这才是属于21世纪的设计
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图|航天飞机内部图 , 宇航员表示熟悉了航天飞机的操作之后 , 甚至有些不适应龙飞船内简洁、现代的设计和控制方式
在过去载人发射任务中 , 各国的火箭均配备了逃逸塔 , 这个尖尖的逃逸塔就像一个小型火箭一样 , 接在火箭的最顶端 。
在发射阶段出现意外时 , 逃逸塔上部的发动机能迅速启动 , 带着宇航员逃离事故现场 , 并最终通过伞降的方式回到地面 。 如果飞船上升到一定高度后出现险情 , 飞船就可以利用自身的变轨发动机来撤离 , 因此 , 逃逸塔通常在发射约2分钟左右被抛离 , 以减轻整体重量 。
实际上 , 在人类航天史上 , 逃逸塔被使用的次数屈指可数 , 只有一次真正发挥了作用 。 但在安全至上的诉求下 , 它又是载人航天任务的标配 , 于是 , 不得不在每次发射中都丢掉一个逃逸塔 。
与此同时 , 过去使用的载人飞船 , 包括上面的返回舱、轨道舱都是一次性的 。 于是 , 已经实现火箭重复使用的SpaceX , 又打起了载人飞船的主意 , 如果实现其可重复使用 , 这将大幅降低载人发射的成本 。
视频|飞行终止测试
要实现重复使用 , 载人龙飞船第一步就是舍弃逃逸塔 , 在飞船四周配备了8台SuperDraco发动机 , 实现了“自带逃逸系统” , 在逃逸时可以随时启动 。
其中每台SuperDraco发动机都可产生1万5千磅的推力 。 8台SuperDraco同时点火产生的推力 , 可在1.2秒内将飞船从0加速至100英里/小时 , 最高速度可达到345英里/小时 。
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图|飞行终止测试效果图
与此同时 , 载人龙飞船配备了可更换隔热罩 。 其他飞船在返程进入大气层时 , 必须借助隔热罩摩擦减速和烧蚀降温 , 导致飞船无法重新使用;而载人龙飞船则重新设计了飞船隔热罩 , 实现了模块化更换 , 为飞船重复使用打下基础 。
此外 , 为了降低成本 , 载人龙飞船还通过材料技术上的突破 , 让飞船自己在大气中飞行时具备足够的保护能力 , 摆脱了对整流罩的依赖 。
不过 , 这种追求低成本的大胆设计 , 同样会带来可靠性问题 。
原因是逃逸发动机和推进剂贮箱就安装在宇航员的加压舱周围 , 由于逃逸发动机贴近宇航员座位 , 发动机或是推进剂万一出现异常 , 就可能直接把整个飞船给炸了 。
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图|载人龙飞船
趋于保守的NASA对此方案并未完全信任 , 要求SpaceX以及同样采用了类似方案的波音进行更加严格的测试 。
直到现在 , 虽然飞船已经展现出多次飞行的能力 , 但NASA仍然要求在执行载人任务时 , 飞船必须是崭新的一手货 , 但用过之后的二手飞船可以留着以后给空间站送货 。
那个抽大麻的家伙打败了波音
今日的成功 , 将马斯克和SpaceX在航天领域的影响力推至高点;与此同时 , 这也讲述了一段“干儿子”打败“亲儿子”的励志传奇 。
作为一家私营航天公司 , SpaceX在2003年成立之后 , 就面对着巨头环伺的险恶环境 。 在美国的航天任务中 , 包括波音、洛克希德·马丁等几个巨头公司都是其中的主力选手 , NASA总能在各种项目中砸下巨资 , 用补贴或者数十亿大订单把这些公司养好 , 保持顶尖技术实力 。 这让他们被称为NASA的“亲儿子” 。
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图|波音和SpaceX载人飞船效果图(来源:NASA)
这些“亲生”公司不只是航天任务的供应商 , 也代表了美国航天技术的上限水平 , 因此就算是烧钱 , NASA也要一直养着 。
当然 , NASA对SpaceX也不差 , 订单不断 , 甚至在SpaceX最危机的时刻 , 还出手挽救了马斯克 。 但总体来讲 , SpaceX获得的支持力度和几个“亲儿子”没法比 。
时间窗口在2010年打开 。
在NASA的规划中 , 除了需要重新发展本国的载人航天能力 , 未来包括空间站在内的近地空间需要逐渐向商业让位 。 空间站和往返空间站的运载火箭由商业公司承接 , NASA则专注在月球、火星等更远的深空探索 。
为此 , NASA在2010年启动了“商业乘员开发”(CCDev)计划 , 资助数家公司开发载人飞船 , SpaceX入围 。 一开始 , SpaceX怎么看都像是个陪跑者 , 而波音则是毫无疑问的种子选手 。
在这项计划的前几年中 , 业界看法空前一致 , 波音不会输 。 而SpaceX则被不少人看作只是马斯克的幼稚幻想 , SpaceX的火箭也被批评为“橡皮筋+密封蜡的成品” , 能不能飞起来都是个问题 。 NASA指望它能扛起载人航天的大旗?这太幼稚了 。


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