- 主题:马一龙的星舰访谈 2021-08-04
MD2度
8月4日 12:17 来自 微博国际版 已编辑
每日宇航员在BC工地采访马斯克的第一部分:
一共有三部分(源自每日宇航员网站发布)
1)制造业:
~ 强调制造被低估,设计被高估;开发生产系统比设计产品难 10-100 倍对于猛禽来说尤其如此。随着批量生产的增加,设计工作量减少到几乎为0
~ 设计闭式发动机很容易,但最困难部分是每吨推力的成本低于 1000刀,每台猛禽发动机产生 230吨推力,这意味着每台发动机的生产成本必须低于 23万刀。
~ 现役火箭每吨入轨成本和每吨抵达火星表面成本都高出n个数量级,这就是尽可能将更多质量和复杂性转移到地面的重要性
2)超重SH的设计:
~ 超重的干质量在 200 吨以下(是可变动的)。发动机2吨(包括安装部件的质量),甲烷和液氧储箱大约80吨,级间装置约20吨(包括4个栅格舵,每个约3吨)
~ 希望能将每个栅格舵质量减半,目前包括航空电子设备、栅格舵和电池都太重。
~ 栅格舵使用改良的特斯拉Model 3 电机驱动,特斯拉电池目前是能量优化 而不是功率优化,因为相比汽车需要多个小时的能量,栅格舵仅需2-3分钟的能量。由于这些原因,星舰、超重的电池是临时的,电池质量可能会降低约10倍
~ 超重设计用于携带3600吨推进剂,其中约78%是液氧。猛禽以 3.5-3.7 的混合比燃烧,是富燃料的,燃烧温度低于化学计量比,否则会熔化发动机。
~ 超重推进剂残留量(在没有损坏箭体风险的情况下 剩余的燃料量)约20吨,明显高于猎鹰9的1吨残留量
~ 通过优化设计,超重的最终干重应该在160-200吨之间
~ 超重栅格舵不能像F9那样折叠,因为它是另一种机制,减少了不必要的复杂性、质量和故障模式。此外,假设它没有处于高迎角,在上升期间展开的栅格舵的阻力增加会很小
3)Must的工程哲学:五个步骤,必须按顺序完成
~ Make the requirements less dumb(让要求不愚蠢),因为一些要求是绝对愚蠢的,而来自谁并不重要。如果一个聪明人向提出要求,那会特别危险,因为人们可能很少提出质疑。每个人都有错的时候。所有设计都是错的,只是错的程度的问题。
~ Try very hard to delete the part or process(努力删减零件或过程)
~ 简化和改进设计
~ 加快周转时间
~ 自动化
附加:每个人都应该成为总工程师,工程师需要在高层次上了解系统,以了解是否进行了错误的优化,能够减少了一个数量级的时间
4)猛禽 2代:
~ Raptor 2已经完成推力室组件,涡轮泵设计,预计将在 8 月底前准备好第一台的点火。 Raptor 2在主燃烧室压 298bar下达到 230吨推力,希望再增加 2bar
~ Raptor 2 具有更大的喉部,降低了面积比,导致比冲降低约 3 秒,但会显着增加推力。尽管ISP低了一些,但这允许芯级的发动机更高效,因为减少了重力损失
~ Raptor的批量生产会转移到McGregor,霍桑工厂将保留开发和RaptorVacuum
5)星舰级间分离系统和姿态控制:
~ 取消推动分离系统,而是依靠“角动量守恒”来分离,即在主发动机关闭 (MECO)前,超重摆动发动机使火箭开始旋转,级间闩锁随后松开,是火箭两个部分漂浮分离。整个过程类似于星链卫星部署方式。达到两个目的,超重翻转时既将两个级分开,又能进行boostback burn。
~ 超重将移除特定的推进器RCS,而是将油箱中的余量热气体送入四个间隔 90° 的喷口进行姿态控制。通过这些喷口完成箭体姿态调整。这样做的好处是可以使用余量气体排放用作RCS气体
6)HLS登月星舰
~ 再次遵循马斯克五步流程
~ 或许不需要飞船顶部的着陆推进器,只要能验证仅使用猛禽发动机而不会在月壤上喷出大坑,就会移除推进器。
~ 登月星舰可能与目前版本相同,有三台海平面和三台真空猛禽
@MD2度
马斯克访谈第二部分: 源自每日宇航员的网页
1)星舰的设计理念:
~ 星舰和龙有着极其相反的设计方法。龙经过大量的测试,有很多的冗余,绝对不会失败。然而,要开发世界上第一枚快速全复用火箭就必须快速迭代,会导致很多失败。猎鹰处于这两者之间,可以承受着陆失败,但不能在升空过程中失败
~ 航天飞机最大的问题是设计冻结。由于所有航天飞机的任务都是载人,设计的改变是高风险和低回报的。而星舰最大的优势是测试飞行器上没有人,可以随便炸,这很管用。
~ 星舰没有发射逃生系统(LES),会通过无数次飞行来获得足够的冗余。即使超重在升空过程中失去几个引擎,星舰失去一枚引擎,仍能成功完成任务。
~ 在月球和火星上有逃生系统也没有用,因此加入LES根本没必要。
~ SpaceX的目标是推动飞行器的极限测试直至爆炸,以确保在不必库存许多飞行器的情况下获得大量数据。
~ 每枚星舰都在前一枚基础上进行重大升级,这就是星舰基地的速度。正因为如此,SpaceX回收的前10枚星舰很可能不会复用,因为重建的星舰会有很大不同。
2)隔热:
~ 隔热瓦在亚轨道飞行试验期间一直保持良好性能,每片均采用机械安装方式,瓦片能够少量移动,确保不会在储箱膨胀和收缩过程中损坏,也不会在加油和再入温度变化时损坏。
~ 隔热瓦在佛州的“烧烤房”生产,不是所有瓦片都一样,但形状和尺寸基本相同,能实现批量生产,相比航天飞机TPS系统具有显著优势。
~ 隔热瓦的使用寿命“no meaningful limit ”(应该没有限制)
~ 最难防再入高热的部位是襟翼铰链处,要确保等离子体不会进入铰链并损坏航天器很难,因为密封件必须不会损坏瓦片又经受住再入高热,这意味着需要金属密封。
~ 在全隔热瓦情况下,SN20的干质量有望不超过100吨。星舰每增加1吨质量,将减少约2吨的有效载荷质量,因为考虑到增加质量的同时也会增加推进剂。
3)轨道飞行演示:
~ 轨道飞行演示中,在小于80公里的近地点 SN20将达到轨道速度,确保航天器即使在发生故障的情况下,以受控方式安全再入
~ BN4和SN20将全消耗,因为第一次飞行的目标是使其在不爆炸的情况下进入轨道
~ 希望通过测试展示芯级精确定位能力,落在发射塔的旁边时,Mechazilla捕捉机构将能够捕捉到它。
~ 第一次轨道飞行使用起重机将星舰堆垒在超重顶部。虽然这是一种更难的堆垒飞行器的方法,但它允许在轨道发射塔完工前开始测试。
4)新鼻锥
~ 新的鼻锥设计由两段拉伸成型钢组成,而旧的鼻锥由三段冲压成型钢组成。拉伸成型钢可以制造出更平滑、更光洁的最终产品
~ 整流罩小组的所有工作暂时停止,因为轨道飞行演示不需要整流罩
~ 星舰在轨加注的工作还没有展开,因为短期内还不需要
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对,回收也没用,直接海面“降落”
【 在 AFP 的大作中提到: 】
: 干货很多,不明白最后提到的ship20全消耗是不是不回收的意思
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最终剩余燃料20吨。哪来几百吨
【 在 xiaoju 的大作中提到: 】
: 最让我吃惊的是猛禽的混合比居然还是富燃,这就不是真正的全流量循环了,得加几百吨死重啊
: 我以前就说过早期几次爆炸(绿色火焰)很可能和混合比相关啊,看样子美苏遇到的坑老马也过不去了
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