美国航天学会格伦空间技术研讨会上,SpaceX负责建造与飞行可靠性的高管比尔·格斯滕迈尔公布了最新星舰试飞进展。距离上一次试飞已过去两周,工程师团队不仅诊断出隔热罩问题并制定改进方案,还为后续飞行任务拟定了初步计划。
8月26日,星舰从得克萨斯州星舰基地发射升空,这是超重型助推器与星舰上面级的第十次全尺寸联合试飞。作为全球最大火箭,此次试飞肩负双重使命:一是解决此前三次试飞中反复出现的推进与燃料系统故障,二是验证隔热罩关键数据。当飞船以腹部朝下姿态坠落时,三台猛禽发动机在溅落前瞬间启动,使船体完成翻转并直立入水,最终落点距离目标仅3米。
试飞影像显示,飞船尾部及襟翼存在明显损伤,侧面更出现大片锈橙色斑痕。SpaceX创始人马斯克解释称,这是测试用金属隔热瓦氧化反应的结果。与船体大量陶瓷瓦不同,三块金属瓦被安装在飞船顶部以评估其耐用性,但富氧环境下剧烈的氧化反应导致实验失败。
格斯滕迈尔详细阐述了技术细节:“金属瓦在高温下表现不佳,氧化产生的橙色痕迹与航天飞机外储箱颜色相似,但这并非设计初衷。”他指出,隔热瓦缝隙过大导致热量渗透,是造成底层烧蚀材料受损的主因。为解决该问题,工程师开发了名为“脆卷”的新型密封材料,通过机械固定与机器人卡扣安装,在隔热瓦边缘形成包裹层,避免使用易脱落的填缝剂。
星舰主体采用特种不锈钢合金,相较于航天飞机与龙飞船的铝材结构,具有更高的熔点与容错能力。这种设计使隔热罩在局部受损时仍能保持整体完整性。试飞中,船体下部与鼻锥附近的白斑区域,均因热量渗透导致底层材料烧蚀,技术人员通过拆除部分隔热瓦验证了船体反应。
针对第11次试飞,SpaceX计划全面应用“脆卷”密封技术,检验其密封效果与隔热性能。此次飞行仍将采用亚轨道弹道,预计10月执行,为明年首飞升级版星舰做准备。上周日,超重型助推器已在得州完成静态点火测试,验证了返回地球时的承压极限。
格斯滕迈尔透露,明年将推出配备新型猛禽发动机的V3版星舰与助推器。亚轨道试飞成功后,项目将进入轨道飞行阶段。这要求星舰上面级加速至轨道速度,环绕地球后精准返回得克萨斯州。此前所有试飞均为亚轨道飞行,轨道任务需确保再入控制精度,避免碎片坠落风险。
轨道飞行对星舰发展意义重大。完整回收飞船将帮助工程师深入了解隔热罩性能,同时为发射新一代星链卫星奠定基础。更关键的是,轨道对接与推进剂转移技术是探月与火星任务的前提。格斯滕迈尔表示,2026年将重点突破大规模推进剂转移,这项技术对脱离地球轨道至关重要。
在超重型助推器实验中,SpaceX测试了其返回时的飞行控制能力。通过调整攻角,工程师验证了助推器在海上溅落的稳定性,发现实际表现优于计算机模型预测。尽管亚音速阶段出现不稳定抖振,但飞行姿态证实其稳定性高于预期。格斯滕迈尔呼吁学术界深入研究这一差异,称企业创新往往优先采用“最小可行方案”,而学术研究可揭示更深层原理。