馬斯克給出新期待:第二次軌道發射可能空中捕獲超重型

儘管星艦首次軌道級發射尚無時間表,但馬斯克還是釋出一針興奮劑:有望在第二次軌道級發射之時,率先動用「機甲酷斯拉」,嘗試空中捕獲超重型火箭——這意味着貌似科幻級技術演示,可能就在不久的將來上演。

▲美東時間8月30日,星艦基地亮出新的大手筆:高達145米的軌道級發射塔上端,安裝第一隻鋼架機械臂。

這是被馬斯克暱稱爲Mechazilla(機甲酷斯拉)三隻機械臂的第一隻。全部安裝完畢後貌似一隻巨蟹鉗,掛在德州南帕德里島地區最高建築上。

▲機甲酷斯拉由數十根重型強化鋼管焊接而成。從今年6月最後一週開始焊接,經過整整兩個月建造,終於安裝完成第一隻機械臂。

這也是今年7月底,歷經近4個月「疊羅漢」組裝軌道級發射塔之後,星艦基地呈現的最新傑作。

●爲何要建造機甲酷斯拉?

這是SpaceX完完全全遵照執行馬斯克的「第0級」理念。

根據馬斯克介紹,全球現役的運載火箭隊列中,進入軌道的每噸推力成本、登陸火星表面的每噸成本,都遠遠高出幾個數量級。所以,設計星艦系統必須把儘可能多的配套質量和複雜支持系統留在地面,這點非常重要。

馬斯克將地面支持/配套系統稱之爲「第0級」(相對於火箭第一級、第二級而言)。而Mechazilla(機甲酷斯拉)正是第0級的關鍵裝備。

事實上,最終建成的機甲酷斯拉,除了快速吊裝星艦/超重型組裝星艦系統、穩固整個星艦系統外,至少還有擁有兩大功能:臍帶塔、超重型捕獲臂。

●臍帶塔

我們知道,臍帶塔通常是火箭發射最重要的地面支持裝備,用於支持推進劑輸送管線、供電電纜、有線檢測電纜等功能的塔架,所以看起來是不是一條而是多條「生命運輸線」,擁有幾個手臂擁抱火箭。這是火箭發射升空前與地面支持系統、發射控制設備的最後連接——火箭的生命運輸線。就像小嬰孩與母親的最後連接:臍帶。當啓動點火之際,臍帶塔纔會跟火箭/航天器連接的線纜自動脫離,火箭發射升空。

Mechazilla(機甲酷斯拉)同樣具有這一功能。正因爲如此,機甲酷斯拉有時也被稱爲QD臂:全稱Quick Disconnect Arm(快速分離機械臂/快速分離裝備),它擁有一套快速斷開的臍帶連接器,臨時連接到星艦基座上,爲其加註推進劑、送風調溫以及其他消耗品,同時連接地面供電系統和通信系統。

依照「第0級」理念,星艦設計團隊需要極盡所能爲星艦系統減重,儘量將配套功能留在地面,而不是塞進星艦系統。正是基於這點,SpaceX不再像獵鷹系列火箭那樣通過爲一級火箭進而爲二級火箭加註燃料,放棄通過第一級助推器爲第二級星艦提供推進劑,而是將複雜性和質量轉移到地面支持系統的第0級,通過新設計建造的QD臂直接爲星艦提供推進劑,從而爲星艦減重,讓星艦系統變得更簡單更可靠。(超重型火箭直接與發射臺上的另一個臍帶端口連接)

●超重型捕獲臂

被馬斯克暱稱爲Mechazilla(機甲酷斯拉)的這套鋼骨重裝備,從名字就能看出,它的另一項更強大功能就是作爲超重型火箭的空中捕獲臂。

自從去年底馬斯克透露這一科幻級的回收新idea之後,引發星艦粉的頭腦風暴,各種空中捕獲超重型火箭方案層出不窮,而更多喫瓜羣衆則認爲這不過是又一個馬斯克「瘋人瘋語」罷了,根本沒想到這麼快就亮相問世了。

儘管星艦首次軌道級發射尚無確切時間表,馬斯克給出的技術演示時間同樣模糊,但希望就是稀罕的盼望:有望在第二次軌道級發射時,可能動用機甲酷斯拉嘗試空中捕獲超重型火箭(B5)。

▲視頻解析:SpaceX如何抓取超重型火箭

馬斯克拋出更魔幻創新:超重型要顛覆現有火箭回收方式

▲一枚史上最大最強悍一級火箭(高達69米、直徑9米、返航質量達200多噸)的超重型從天而降,依靠猛禽矢量發動機強大反推力以及精準姿態控制,上演科幻般一幕:逼近、懸停於發射塔,就在這時被貌似巨蟹鉗的機甲酷斯拉,空中抓取柵格翼,然後緩緩下降,將超重型火箭妥妥放回發射臺——就此開創史詩級的火箭回收壯舉。

即便初次演示不會成功,也是蔚爲壯觀,極富看點。不是開天闢地成功,就是轟轟烈烈掛掉。爲下一次挑戰汲取無限能量。

▲對此馬斯克舉重若輕般的發推開玩笑:SpaceX試圖用機器「筷子」捕捉有史以來最大的飛行體,不保證成功,但保準興奮!」並且配上電影《空手道小子》一段幽默視頻剪輯,男主試圖用筷子夾住蒼蠅的橋段。

在後續互動推文中,馬斯克回答幾個「筷子」捕獲問題。

當被問及「機甲酷斯拉是如何捕獲星艦、超重型的?」老馬答道:「超重型有兩對柵格翼,用於上升階段和空中捕獲。儘管也許調整下柵格翼會有助於承載更多載荷……至於星艦回收,這需要星艦背風面有東西翻轉出來,比如前翼就具備這個潛能,不過也可能不是。對於不同載荷路徑會有不同解決方案。」言外之意是說,未來不同版本星艦可能會採用不同的回收方式,貨運版、加油版、載人版、登月版、深空/火星版星艦,依據着陸條件不同而設計成不同的着陸模式。

有人問到一個細節:「機甲酷斯拉夾住/捕獲超重型之後,如何將超重型移到發射臺,與之精準對齊?」老馬回答:「機甲酷斯拉機械臂上配有坦克履帶。」

據悉,機甲酷斯拉不僅具備上下移動能力(沿發射塔導軌上下滑動),還能水平方向左右擺動,甚至可以微調星艦/超重型的龐大軀體,效率遠高於重型起重機,從而大幅縮短髮射週期。

●何時才能眼見爲實,一睹空中捕獲超重型?

就目前來說,第一次星艦系統軌道級發射(嚴格來說是準軌道級)即B4+S20組合發射還是無法敲定確切時間。

儘管表面上看,這對CP組合及硬件配套都還沒準備好,但這不是關鍵(SpaceX有能力短時間準備就緒,整裝待發),關鍵在於美國聯邦航空局FAA。

因爲所謂的環保手續掌握在FAA手上。理論上,這個聯邦機構可以在兩個月內走完該手續,並授予SpaceX發射許可。但問題是,緣於雙方宿怨、誤解以及背後錯綜複雜的政治、利益角力攪和在一起,導致遲遲沒有下文。

儘管星艦項目已被業界稱爲人類下一代最具革命性的太空運輸系統,被NASA指定爲重返月球計劃的唯一載人登月器,被美國五角大樓、衆多機構投資者、星艦粉絲軍團寄予厚望……但官僚機構就是官僚機構,自有一套官僚作風。

有業界消息稱,SpaceX有可能被迫再等至少6~12個月。

作爲看客的我們,除了遙祝或者一聲嘆息之外,不妨放寬心態:馬斯克及其星艦團隊恰好可以利用這段時間細心打磨星艦系統,細扣技術末節,完善星艦基地軟硬件,打造垂直整合體系……

只等東風一來,一出手便是大顯身手,驚豔於世。

縱觀歷史長河,那些試圖阻擋滔滔江水的亂石爛泥,最終無一例外都會被吞噬/拋棄/唾棄。

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