知乎热榜 ( ) • 2024-05-06 17:14
Jupiter的回答

这问题挺好的,我认真回答,也希望题主能认真看。


回收发动机来查找故障点是没问题的。一个例子是日本H2火箭发射失败,日本人派出国产深潜器从海底捞出了LE7发动机残骸,确认了故障原因是液氢超低温导致涡轮泵材料受损。日本不是中国,发射场东边直接就是几千米的海底,捞发动机这事难度还是挺高的,如果单纯只是为了得瑟自己深海探测能力强,肯定不会去捞。

传统火箭之所以要回收发动机残骸,有两个最核心的原因:

1 传统火箭发动机制造成本极高,不可能生产太多样品进行测试,因此发动机的地面测试达不到理想中那种完全测试的程度。

2 实际飞行环境与地面实验台差别很大,虽然在设计时会留出足够的冗余来避免故障,但也不能避免因为缺乏经验留的冗余不足导致故障。美苏几十年前就说过液氢发动机的低温涡轮很容易出问题,中日在设计的时候也特别注意了这个问题,但最终日本的H2和中国的CZ5都栽在了低温涡轮上。

但是,不能拿中日的情况去套SPACEX,SPACEX和其他航天大国不是一个层次,星舰也和古往今来的所有火箭不是一个层次

SPACEX的发动机发展如此迅猛,除了美国发达的计算机仿真技术降低了研发难度外,一个重要的原因就是可回收火箭,通过检查回收的发动机,可以准确判断哪些设计是过剩的,哪些是不足的。每次发射都让SPACEX获得更多经验,改进后续批次的发动机,而不用像各航天大国一样把50年代的成熟设计沿用到现在。

SPACEX很早就开始推行发动机的自动化制造,早在猎鹰9首飞的时候,发动机制造成本就已经比其他家低很多了。SPACEX在研发时可以拿出大量的发动机来进行地面测试,每个发动机都测试到烧毁爆炸为止,一点都不心疼。

星舰虽然只进行了3次试飞,但星舰发动机可不是只飞了3次,在此之前星虫的低空飞行实验进行了很多次,在星舰第一次试飞的时候,它的发动机试飞经验已经比现在的长5还多了,再加上每次降落后拆机分析问题,人家当然不需要搞什么双归零。有了这样的基础,SPACEX就可以猜测问题大概率不在发动机本身,而是出在并联震动和燃料管路方面,毕竟星虫实验时的推力和震动远没有现在这么大。

SPACEX在新技术的应用方面是很激进的,星舰第三次试飞就已经采用了卫星中继通讯,因此火箭内部的传感器数据肯定也比传统火箭多得多,能够更加精确的锁定问题。像第二次试飞一级分离后爆炸解体,SPACEX应该是有燃料仓图像的,所以第三次试飞燃料部分再也没出过问题。

星舰最革命性的一点就是,它三次试飞,每一次遇到的问题都在下一次彻底解决了,完全没有再犯,有这样的能力,发展速度比其他家快10倍是很正常的。