【博評】William:新格倫和新星艦試射 只算部分成功?

2025-01-19 14:36:55 最後更新日期:2025-01-20 13:49:18
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

 

newglenn_giant-among-rockets_2.jpg準備發射的新格倫重型運載火箭,結果首射比大部分首射火箭成功一點,成功了一半。(圖片來自藍色起源官方網站)

上星期連兩台可重覆使用超重型運載火箭試射,加上月底另一次測試,今個月可說是「新重覆使用火箭之月」,只可惜的是,新格倫火箭和星艦二代首次試射,雖說是部分成功,但主要測試部件都在大氣層爆炸燒毀,部分測試無法完成,算是一種遺撼。

新格倫火箭其實比較像一枝大型化的獵鷹9型,不過其優點在於直徑達到七米,遠大於獵鷹9和重獵鷹的3.7米,在重量大5倍、推力大2.5倍且比衝更佳的情況下,最大有效載荷大約是獵鷹9的兩倍(假設新格倫的低軌道運力45噸是不重覆使用火箭下的情況,而新獵鷹同樣狀況下最大運力為22噸)。不過雖然平均推力比獵鷹9弱,但因為比衝更佳且更大載荷艙直徑令載貨效率優於獵鷹9/重獵鷹,很多同重量但因體積問題令獵鷹9無法運載的大型貨物,新格倫都可攜帶。

New Glenn 1新格倫火箭的第一節推進器。由於第二節只是較簡單的入軌火箭,不會重覆使用也不會成為太空船,所以真正可節省大量發射費用的仍然是這枝巨型推進火箭。除了有些同好發現一些不太直接的跡像外,現在還不知道為何這枝火箭重返大氣層失敗。(圖片來自連結)

當然,作為一種大型版的一級重覆使用火箭,最重要的其實也是那枚一級火箭,今次在重返時疑似爆炸銷毀,未能造到濺落水中,雖然有數據可以進行改良,但其實並不完美,而且新格倫的團隊還是和過去傳統火箭一樣是整箭造好再測試,實驗成本其實會較高;相對而言,SpaceX無論是現在的星艦還是過去十年的獵鷹系列都屬「邊造邊部分測試」的概念,獵鷹9型的成功更多是靠過去獵鷹1、獵鷹9 V1.0、V1.1和FT(V1.2)的經驗「堆上去」,才有最後BLK4 / BLK 5的成功。

47357A 1左圖可見星艦1至3代四個型號,由設計圖及火箭載荷艙頂部照片可以看到2型不但比1型長一點,而且鴨翼翼形也改變了,隔熱材料的佈置位置也明顯不同,甚至乎在內壁上也完全是兩回事,原型的BLK-1內壁還有許多衍架結構,但到BLK-2已幾乎換城類似加強筋的縱式結構,且根據一些說法,這種結構除更輕更穩固外,還有助提高散熱效果。(圖片來自YOUTUBE截圖連結2) 

相對而言,今次星艦的試射雖然也算「成功」,超大推進器不但實現了引擎再用(其中一台是第五射後回收的),而且降落重覆使用過程更加順滑無險,但今次試射的星艦主體其實是屬於星艦二代,其改良包括更輕便、穩固且方便金屬散熱的內艙結構,而且箭身亦進一步加長以增加燃料搭載量,同時強化隔熱層的散熱能力,這都是讓本船在重返大氣層時能更好散熱,避免結構被燒毀。

47357352529 n在上升階段就解體,並在特克斯與凱科斯群島重返大氣層並化成大堆流星、甚至影響附近民用航空交通的星艦二代。有些片段已拍到起飛時一塊在引擎附近的蒙皮已莫名其妙給由內至外推開,未知和燃料爆炸有沒有關係。(網絡圖片)

 

473573515 9046912342040369 5477627917395022529 n傳聞正在重返大氣層的星艦上面級內部照片,有指是第三射或第五射時所拍攝,當中的強烈光點有指是高熱等離子亮光穿過火箭蒙皮透入船艙內,情況和在烈日下手遮太陽時,少量光線可以透過你的皮膚;其他解釋則是拍攝的CCD感光元件對於紅外線 / 熱輻射相當敏感,讓受熱高的蒙皮「發光」,這可能顯示火箭的隔熱措施仍然不夠。(網絡圖片) 

 

不過今次發射沒多久,監控攝錄機就拍到星艦第二級本體近引警處的外殼出現破損,最後更在未穿出大氣層的情況下爆炸,留下人造流星成為「娛樂」(馬斯克語),事實上他這樣說其實也掩飾了另一個問題:火箭二級今次所作的改良無法進行實驗(因為未進入大氣層就炸了),結果是全都泡湯,相當於影響了實驗進度,雖未必對計劃有嚴重影響,但失去一次測試機會就是失去了……

54274623425 59f7312ad2 k準備發射的龍行2號火箭,轉向及減速措施已弄好,箭長大約是原長征12A火箭的75%左右。(網絡圖片)

 

不過別以為1月這兩次重覆使用火箭實驗就此結束,事實上還有一次實驗仍在準備:長征12A型火箭的縮短版第一節火箭(被稱為龍行二號)將於本月進行發射試驗,內容就是發射至75公里高空並模擬第二節脫離後,回航濺落東海。長征12A的重量只有獵鷹5的80%,估計可重覆使用運力也要打6至8折,但這火箭是用比衝更高的液氧甲烷火箭推動且只需四個引擎,比梅林引擎的煤油液氧火箭推力和比衝高,且已篤定是未來登月及重型運載(可重覆使用)火箭長征10的專用引擎。事實上,若今次單箭試驗成功,預計全箭第一次首射可在年中前進行,全箭發射及重覆使用即可在年底或2026年初進行。基於未來重型重覆使用火箭和其他商用中型可重覆使用火箭都採用相對接近的技術,是次測試若成功,則可反饋給其他研發單位,為其餘多支尚在發展中的可重覆使用火箭提供重要的參數。

(PS: 文章完成後,有消息指出龍行二號在今天(星期日)已發射,但在落水前的第三次最後減速時引擎出了狀況,落水姿勢和速度不對,同樣也不算成功)

發佈於 博評
By 2025-01-19

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