猎鹰9号火箭以一箭十星的方式,将铱星公司的二代铱星的首批10颗卫星送入LEO近地轨道,并实现了一级火箭海上回收。这是在时隔4个多月之后,SpaceX公司的首次发射。
犹记得去年9月1号的那次爆炸,不仅毁了Facebook的首颗卫星,造成2亿美元的重大损失,更关键的是那次事故彻底打乱了SpaceX公司的发射计划,就像这次铱星的发射任务本来就是定于去年九月份执行的。 而且在此之前,这十颗卫星已经由法国Thales Alenia Space公司制造完成,就是因为突发事故导致发射延期。
鉴于上次事故的严重性,以及SpaceX公司曾有多次发射失败的经历,美国联邦航空管理局(FAA)在此次发射之前对SpaceX进行了严格的审查,包括对上次事故调查报告的复查,及对这次范登堡空军基地发射场的申请的批复。 凑巧的是,此次发射许可证是在1月6日,即SpaceX完成猎鹰9号静态点火实验后的第二天批下来的,这似乎也预示着接下来发射任务的成功。 但天公不作美,就在所有的系统都已准备就绪时,多云的天气使得发射一再推迟,最终定在了今天并成功发射。
除了天气之外,对于此次复飞最关键的就是得到了FAA的批准,而FAA也并非一时头脑发热,他们完全是依据SpaceX对于9月份爆炸事故所做出的详尽的调查报告,由于问题十分复杂,也就导致整个调查耗费了大量的时间,进而也延缓了FAA的审查进程。 事故原因探究 首先,发生爆炸的第二级火箭用的是液氧和液氢作为推进剂,而从之前的报告也能知道,爆炸点在液氧贮藏室附近。 众所周知,猎鹰9号火箭处在不断地升级之中,为了达到效率最大化,他们往往会采用一些大胆而疯狂的设计。就像在这次任务中,SpaceX的工程师们突发奇想的选用了任何人都不曾尝试过的新型燃料来增强其效率,但这也直接导致了爆炸事故的发生。 猎鹰9号所使用的是一种高密度燃料,其运用的也是最为简单的热胀冷缩原理。 在通常情况下火箭的推进剂需要在极短的时间内就全部燃烧掉,所以液氧储藏方式是将其温度保持在沸点储藏,而上次失败的任务中的猎鹰9号则将液氧的贮藏温度设置到了冰点附近,这样一来的好处是燃料的密度可以增加大概10%左右,进而整个火箭的发射效率也会随之提高很多。 发生爆炸的二级火箭内部图 但也就是因为这两种不同的燃料存储方式,使得整个火箭的发射节奏都会变得完全不一样。猎鹰9号这种接近冰点的储藏方式所要求的是火箭必须尽快起飞。因为随着温度的上升,燃料的体积会迅速变大,也就会对油箱产生了更大的压力。 而在通常的储藏方式下,液氧在沸点下可以储藏很长一段时间。虽然在沸点温度下液氧会不断挥发,但是在火箭发射前一直进行燃料补给就好了。这也是为什么我们会看到很多火箭发射的时候,连在火箭上的管子最后才与火箭分离。
而为了在火箭喷射时能加大油压,氦气则一直是工程师们最喜欢用的气体。由于氦气非常稳定,所以用氦气为燃料加压就变成了不二之选。而在猎鹰9号里面,氦气罐是放在液氧储箱里的。这样设置是因为SpaceX希望氦气罐借由液氧的超低温,也可以增加密度,储藏更多的氦气。 储藏氦气的气罐一般是用完全不可渗透的材料做成的,通常情况下使用铝。但是铝并不能够存储压力如此之大的氦气,所以在外层会在加一层碳纤维或者其他合成物来帮助内侧的铝存储高压的氦气,这通常被称为“复合材料压力容器”。(Composite Overwrapped Pressure Vessel,COPV) 标准COPV 那么问题究竟出在哪里呢? (责任编辑:本港台直播) |