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遺憾:第二代星艦首秀折戟;欣慰:再度上演筷子夾火箭

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第二代星艦終于亮相首飛,卻成了一起最意想不到和最遺憾的試飛事故。星艦在關鍵的上升燃燒階段發生了非計劃性的解體(RUD),S33未能完成正常飛行軌跡,意外解體。SpaceX官方將此次事件定義為技術驗證的一部分。還好還有一處驚艷,再次上演筷子夾火箭,成功原位回收超重型B14。

●飛行全程

▲美國中部時間2025年1月15日下午16:37,即北京時間2025年1月16日早上6:37,SpaceX迎來第二代原型星艦首次綜合測試飛行,即星艦第七次綜合測試飛行(以下簡稱星艦第七飛或IFT-7)。

編號B14+S33星艦組合體從德州博卡奇卡星艦基地1號軌道發射位(A發射臺)起飛升空,開始星艦第七次跨大氣層軌道測試飛行。此次飛行路徑設計與第六次基本一致,目標設定超重型火箭在升空約6分55秒原位返回發射場捕獲回收,設定星艦飛船在升空約66分39秒在印度洋目標濺落點軟著陸。但S33實際飛行時間僅8分26秒,爆炸解體。



升空1分02秒,通過最大空氣阻力點(Max-Q),即火箭經受空氣動力應力最大值。此時飛行高度8公里。

升空2分32秒,B14關閉30臺猛禽發動機,只保留3臺中心發動機繼續點火。第一次復用猛禽發動機(編號R314),成功實現重復使用。

升空2分40秒,啟動熱分離,實現一二級分離操作。這是星艦第六次進行熱分離操作。


6秒后,B14啟動返航點火,重新點燃中間圈和內圈的12臺發動機(原計劃啟動13臺,1臺未能成功點火,但并未造成太大影響),持續點火43秒。此時飛行高度68公里。

升空3分31秒,B14拋棄火箭頂部的熱分離環,這是星艦第四次執行這類操作,目的是減輕返航時的火箭質量,提升著陸回收精準度。熱分離環重11.3噸,高1.83米,從星艦第二飛開始使用。


升空3分55秒,發射總監確認捕獲系統狀態正常,允許B14返回執行捕獲回收。按計劃在原位捕獲回收倒數前3分鐘,自檢系統對超重型火箭、發射塔及其捕獲機械臂回收系統進行數千項檢查,以確認滿足數以千計的安全標準。再由發射總監手動發出指令,執行原位捕獲回收,否則默認進入著陸點火程序,在墨西哥海灣受控海上濺落。

此時,發射總監確認發出超重型返回發射塔的指令,如同IFT-5確認B12原位回收操作,而在IFT-6取消B13原位回收。

▲升空6分35秒,B14開始著陸點火,先后啟動中心3臺和中圈10臺發動機點火。2秒后,中圈10臺發動機關機,只保留中心3臺發動機點火,中圈10臺持續點火約7秒。此時飛行高度不足1公里。

升空6分48秒,在3臺中心發動機反推減速控制下,B14以大約60公里/小時的速度,進入發射塔的捕獲機械臂區間。


升空6分55秒,B14懸停于機械臂(筷子)之間,機械臂通過兩側導軌上的插槽與B14柵格翼下方的兩個掛載點對齊,將其接住。隨即關閉3臺中心發動機。

這意味著順利回收B14,再度演繹「筷子夾火箭」,又一次驗證超重型火箭原位返航、空中捕獲技術,優化第五飛成功捕獲回收能力。稍后,測試團隊對B14進行卸載推進劑操作,縮短捕獲回收后從超重型卸載推進劑的時間,以提高快速再利用的操作效率。


●最大遺憾

一二級熱分離后,S33的6臺猛禽發動機繼續點火。

升空7分53秒,直播畫面顯示,S33前襟翼鉸鏈部件開始出現燒蝕的異常狀況。

升空7分59秒,3臺真空版發動機意外提前關機熄火。

升空8分53秒,按計劃3臺真空版發動機關機熄火,但直播畫面顯示,一臺真空版發動機始終處于點火狀態,這是另一個異常狀況。

事實上,根據發射團隊內部消息,就在升空8分26秒,原本遙測數據異常的S33突然失聯,信號中斷。隨即確認爆炸解體。這是意料之外的最大遺憾。

▲來自加勒比地區土克斯和凱科斯群島居民目擊并拍下有航天器再入解體燒毀的景象。由于該群島正處在S33計劃飛行路徑范圍內,基本可以斷定這就是失聯的星艦,也是S33的最后結局。

隨后,SpaceX官方賬號在X平臺給出肯定答案:「星艦在上升燃燒階段經歷了快速非計劃性解體(RUD)。團隊將繼續審查此次飛行測試的數據,以更好地了解根本原因。對于這樣的測試來說,成功源于我們從中學到的東西,而今天的飛行將幫助我們提高星艦的可靠性。」

應該說,這是星艦7次軌道級測試飛行中最意想不到也是最遺憾不已的飛行事故。「星艦不會溫順地走入那良夜。每一次測試,每一道火焰,每一次失敗,都讓我們離星辰更近一步。我們抗爭不可能,因為歷史就是這樣被創造的。前進!」


●潛在原因推測

初步分析,可能涉及結構、發動機、飛控系統問題,具體原因需通過數據進一步分析。

比如結構性故障。星艦(尤其是前襟翼)可能在動力飛行階段承受了超出設計極限的應力,導致解體。再比如,發動機問題。猛禽發動機可能出現推力偏差、故障關閉或動力不足的情況。也可以涉及飛行控制系統失靈。導航、姿態控制或飛行軟件可能未能正確響應飛行環境的變化。


●事故價值

SpaceX官方將此次事件定義為技術驗證的一部分,表明飛行測試的核心目標是收集數據,而不是完全的任務成功。正如馬斯克曾經說過:「所謂成功,就要失敗得足夠多」。客觀來看,此次事故價值包括——

數據驅動改進:失敗并不可怕,關鍵是通過事故收集數據,深入了解系統的缺陷和潛在改進點。此次測試為后續設計和工程優化提供了寶貴的真實飛行環境數據。

驗證高風險階段:上升階段是火箭飛行中壓力最大、最復雜的階段之一,此次失敗將為優化這一階段的設計提供方向。

展現快速迭代理念:SpaceX以「測試—失敗—改進」的快速開發模式聞名,此次事件雖然是一次挫折,但符合一貫的研發策略。



●后續影響

S33爆炸解體是星艦發展史上的一個重要挫折,但也是航天開發中常見的技術和系統成長的過程。SpaceX需從此次失敗中吸取教訓,優化技術設計、加強測試驗證、改善任務規劃,以增強星艦的可靠性。這次事件可能會延緩星艦的發展,但不會動搖其作為未來太空探索核心工具的地位。通過改進,SpaceX有望實現更加成熟的系統,為后續任務奠定基礎。

短期影響:SpaceX一貫以「快速迭代、快速失敗」的開發文化聞名,但多次失敗可能對團隊士氣產生一定壓力。需要在快速推進與降低風險之間找到平衡點。今年高頻試飛計劃大概率會被調整,后續發射時間表很可能推遲。上半年每月至少一發的發射頻率必將延緩下來。而且,美國聯邦航空管理局(FAA)可能對SpaceX施加更嚴格的監管要求,進一步延緩發射許可。

長期影響:此次事故可能延緩星艦相關任務(尤其是NASA阿爾忒彌斯計劃和商業載荷任務),但不會改變其長期目標。增強星艦系統的可靠性,是星艦真正實現載人登月和火星移民的必要步驟。此次失敗雖令人遺憾,但為星艦項目的可靠性改進和長期成功提供了改進機會和警示作用。


●雙主角

執行星艦第七飛的雙主角是編號B14+S33組合體。B14仍屬于第一代超重型火箭,S33則屬于第二代星艦飛船,是第一代星艦系統向第二代星艦系統的過渡性測試品。預計今年中期,第二代超重型火箭將取代第一代,與第二代星艦飛船組成全艦第二代星艦系統。

全艦高度123.1米,發射質量5310噸,推進劑質量4900噸(B14:3400噸 + S33:1500噸),干質量410噸(B14:275噸+S30:135噸)。全艦高度、發射質量、推進劑質量、干質量均比第一代星艦系統有所增加。


B14主要特點:①高度與配置:箭高71米,直徑9米,干質量275噸,最大推進劑加載量3400噸。配置33臺第二代猛禽海平面發動機(20臺固定式,13臺擺動式),單臺推力230噸,總推力7590噸。②首次復用:第一次復用猛禽發動機(編號R314),驗證重復使用的可行性。③硬件優化:移除牛鈴式通風口蓋板,減少氣流干擾。通用艙壁下方增加一圈垂直加強筋,提高結構強度與穩定性。④捕獲與回收:再次上演筷子夾火箭,驗證原位返航、空中捕獲與推進劑卸載的優化流程,提高快速再利用效率。


S33主要特點:①結構與配置:高度52.1米(比第一代增加1.83米),直徑9米(未變),干質量135噸(比第一代至少增加15噸),推進劑加載量1500噸(比第一代多出300噸),載荷空間約591m3(比S31縮減266m3)。裝配6臺第二代猛禽發動機(3臺海平面版,3臺真空版),總推力1250噸。②首次搭載有效載荷——10顆模擬星鏈V2衛星,測試部署能力。③硬件升級:前襟翼更薄、更尖,靠近頭錐頂部,減少再入等離子流影響,提高耐熱性與穩定性。熱防護系統升級,包括新增金屬隔熱片、備用防護層、主動冷卻隔熱片等,優化再入保護能力。優化頭錐與推進劑箱,簡化內部布局,增大貨艙空間,優化液體推進劑流動設計。④飛行與著陸能力:驗證真空發動機再點火能力,支持軌道飛行與任務操作。優化翻轉與軟著陸技術,目標實現厘米級高精度降落。⑤特性改進:改良的Starlink天線與載荷艙門設計,提升部署效率與通信能力。捕獲掛載點位置優化,為后續回收測試采集數據。總之,B14與S33共同擔當第二代星艦首飛關鍵技術驗證任務,為后續發射與完整復用探路。


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