SN16另有重用,挑戰超高音速飛行?

SN16休而不退,另有任用?

6月17日,知名科技媒體TESLARATI率先報道了「SN16退休與SN15並肩矗立」,這一消息讓星艦粉感慨不已。

不過就在第二天,出乎意料,馬斯克卻在這條消息下留言:「我們可能在超高音速飛行測試中使用SN16」(原文:We might use SN16 on a hypersonic flight test)。

引來更多熱議——這是老馬的新腦洞?還是計劃的一部分?或者又一次「狼來了」?三體引力波試圖破解箇中原因,分析過程跟大家分享一下。

作爲最新建成、卻沒經歷過一次測試的一艘全尺寸原型星艦,SN16最早在2020年12月4日被星艦粉發現第一批組件,今年4月29日進入高塔內堆疊組裝,但隨着SN15歷史性成功首飛,SN16的命運安排也變成了過山車遊戲——

最先計劃安排SN16儘快發射,以便驗證SN15成功路徑;之後傳出SN15復飛消息,SN16組裝變得越來越慢,幾乎停滯;直到SN15被送回建造區成了歷史紀念物,處在高塔裏的SN16只能終日眼巴巴地看着BN3一天天長高;終於等來命運安排的下一步,6月16日SN16從高塔移出,落腳點與SN15爲鄰,成爲星艦基地一景:雙艦齊觀。

不過,貌似馬斯克還嫌劇情不夠精彩,掀開戲劇化一幕:宣告SN16另有任用。一貫咬文嚼字的他,此次用的是might use SN16(可能使用SN16)。這個可能性到底有多大?爲啥他要如此這般操作?我們不妨掰扯掰扯,以下分析僅供參考——

首先推測可能性到底有多大?依據綜合因素及多種信息姑且推測,最終能讓SN16超高音速飛行的可能性不超過30%。

70%不可能因素主要來自:

①如果近期有計劃發射SN16,需要進行一系列前期準備,轉運至發射區,吊裝至發射架,安裝猛禽發動機,進行發射前一連串測試,這一過程至少要耗時十天至兩週。但目前狀況卻是反向操作,移至星艦花園,與光榮退役的SN15做伴。如果已有計劃發射SN16的話,根本沒必要走這個「多此一舉」的步驟。

②如果有計劃發射SN16執行超高音速飛行測試,SpaceX必須向FAA、FCC、NASA等多個美國聯邦機構提前申請批准,而在這個審批階段,一定會被消息靈通人士在第一時間拿到並且公佈於衆。除非這個申請還沒開始,SN16發射計劃還只是馬斯克個人想法,沒有正式成爲SpaceX測試計劃的一部分。

然而,在SpaceX全力以赴既定瞄準「今夏執行軌道級發射」目標管理之下,要想臨時新增一項SN16測試,不是不可能,而是絕非易事,一切時間表都向後推遲。這恐怕是馬斯克以及SpaceX高管最不希望聽到的壞消息。畢竟時間緊迫,星艦開發測試幾乎沒留什麼冗餘時間。

③根據老馬以往發佈消息的屬性,很多都是「狼來了」。大家都還能清楚記得:2019年預告「大約6個月後,星艦入軌首飛」,2020年預告「SN5、SN6重複試飛」,今年5月預告「SN15復飛」……結果無一兌現,預告最終告吹。這次預告「SN16超高音速飛行」很可能也不例外。按照馬斯克身邊人的說法,「他無非就是常常管不住自己的嘴」。

分析完70%不可能性,接下來再看看30%可能性來自哪裏:

①根據既定測試目標:今夏首次發射星艦軌道級飛行,的確有必要進行一次超高音速測試,摸底看看星艦本身艦體結構、應力、推力、隔熱層等等效果到底如何,能否適應全程90分鐘軌道級飛行。

②在不動用超重型火箭前提下,甚至在超重型至今未經過一次試飛的現實條件下,要想得到星艦超高音速實測數據,目前最佳選項就是動用SN16單飛。

我們知道,既定的首次軌道級發射組合:BN3+SN20。SN20已被指定爲第一艘軌道級飛行星艦。SN17~SN19早已棄用。SN15已經功成身退。要想超高音速試飛星艦,唯一選項只有SN16。

星艦首次入軌發射路徑圖

問題來了,SN16有能力單獨進行超高音速飛行嗎?不借助一級火箭超重型推力,可行嗎?

答案是肯定的。我們知道,所謂超高音速是指5倍音速以及以上的飛行速度(≥6000公里/小時或者≥1.66公里/秒)。Hypersonic也稱超高音速或者極音速,只有彈道導彈、超高速戰機、入軌航天器、再入飛船能夠達到這一速度。

據測算,目前裝配3臺海平面猛禽發動機的原型星艦,執行大約50公里測試飛行,就可達到5倍音速。早在2019年馬斯克就曾迴應:星艦單級入軌發射在設計上可行。這意味着單純從航天技術角度衡量,星艦具備單級入軌的能力。當然達到超高音速飛行自然不成問題(目前星艦最高實測速度只有522公里/小時)。

SpaceX星艦單飛入軌,不依靠超重鷹火箭?

③截至今天(2021年6月20日),距離SpaceX內部目標「最早7月1日軌道級發射」只有10天了,光看各種硬件就不難得出結論,這只不過是參考時間點,根本不會如期發射。

SN20、BN3還在組裝階段,遠沒有達到發射前的各項準備階段;軌道級發射架、軌道級發射塔、軌道級發射地面配套系統等都在建造進行時,不可能在短短10天內一切準備就緒……

按照樂觀估計至少還得30天,而在此期間進行一次SN16超高音速試飛,基本不會影響軌道級發射準備工作。這意味着兩項任務既可以並行推進,又能夠起到遞進作用。所以,看似不太可能的新添飛行計劃,的確存在真飛的可能性。

以上就是30%可能性與70%不可能的分析思路。

那麼問題來了,馬斯克爲啥如此這般騷操作,不直接給出答案呢?

我們不是老馬肚裏的蛔蟲,無從知曉他的所思所想。只能從一些可尋可見可靠的信息線索中試圖推演,給出參考答案。

凡是跟馬斯克打過交道的人,都會不約而同地說出他的一大特點:馬斯克說過的每一句幾乎沒有廢話,都有很強的目的性。因此我們有理由推定,此時此刻馬斯克預告「我們可能在超高音速飛行測試中使用SN16」,絕不是一時起心動念,想哪兒說哪兒。相反,可能有很強的目的性,釋放一種強信號。

此時正處在上一個大預告「最早7月1日軌道級發射」即將告吹的前夕,用一個新預告取代另一箇舊預告,看起來是一個相當不錯的彌補手段。大多數人在大多數時候對老馬都會保持寬容態度,這次也不例外。畢竟,馬斯克的正面效應遠遠蓋過了他那些狂言妄語。

當然,這背後還有更重要的緣由,馬斯克通過釋放「SN16超高音速試飛」消息,進一步向FAA、FCC、NASA、GAO、國會等施加影響,從而贏得更多支持。

首先,在此之前SpaceX瞄準「今夏星艦軌道級發射」,已經對現有美國航空航天監管部門造成很大壓力和挑戰,消極反對與積極支持者同樣大有人在。如果這時候SpaceX再提出一項全新測試計劃申請,無疑會大大增加審批壓力和監管難度,在無從找到駁回申請的情況下,監管部門的最好選擇就是順勢而爲,該批准就批准。

其次,就是向NASA、GAO、國會傳遞信心,爭取更多支持。4月26日由於Blue Origin和Dynetics向美國政府問責局(GAO)提出抗議,導致NASA叫停與SpaceX簽訂的價值29億美元登月大單,包括凍結項目進度、技術磋商、資金配給等。GAO需要在100天之內,最晚8月4日做出裁決,要麼駁回兩起訴訟,維持NASA原定合同,要麼認定合同存在缺陷,重新競標。

由此可想而知,在GAO做出最終裁決之前,SpaceX最明智的做法就是釋放積極信號,提振信心,但就是蓄勢不發,不會進行實質性發射,否則即便是常規性測試失敗也會造成很大負面影響,被別有用心者拿來放大、詆譭。

所以,接下來我們會看到,8月4日之前,SpaceX很可能不會進行更大規模的試飛,包括SN16超高音速飛行、星艦系統首次軌道級發射。

這就是SpaceX時時刻刻都要面對的現實,前臺挑戰極度複雜的航天工程,幕後涉足同樣複雜的社會操作。在挑戰不可能的同時,還要達到不可能實現的目標。

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