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SpaceX这一年

- 李赓 - 阅 7

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4天以前,北京时间周一的凌晨,SpaceX完成了最新一次发射——用一枚最新的Falcon 9 Block 5(通常简称“F9 B5”)火箭,将美国空军运营的最新款GPS卫星送入了轨道,这也是SpaceX今年的最后一次发射。同时,SpaceX在2018的整体发射次数也增长到了21次(2017年是18次)。



最为关键的是,2017年和2018年的发射,全部都实现了“任务成功(将载荷送入指定轨道)”。总共40次稳定的“上天”,再次清晰地证明了Falcon系列火箭的出色稳定性。


但实际上,最表面的发射次数远不能完整描概括SpaceX在2018的全部进展,更不要提现在箭在弦上的部分2019年规划了。


2018的成果:“重型猎鹰”和F9 B5



纵观全年,“重型猎鹰”的首飞应该是SpaceX全年最大的里程碑,其LEO轨道运载能力高达63.9吨。虽然目前航天领域这么重的载荷比较少见,但对于即将再次迈入载人航天、月球开发甚至是火星开发的全球航天业来说,重型猎鹰现在是唯一可能的选项。




本来按照原计划,SpaceX打算在2018年内完成Falcon Heavy火箭的第二次发射,但为了确保成功率,使用F9 B5第一级火箭的Falcon Heavy发射计划已经顺延至2019年的3月和5月。同时SpaceX还计划在这两次发射中直接挑战火箭的回收再利用,即3月份发射的火箭第一级在回收之后,直接中再次进行5月份的火箭发射任务。


其次是2018年全面升级的F9 B5(Falcon 9 Block 5)火箭,作为Falcon 9火箭的最新型号,F9 B5进行了多项改进,核心的目标只有一点——让Falcon 9火箭变得更加容易回收、在回收利用时也更方便。


根据SpaceX估计,F9 B5火箭能够往复快速重复使用10次以上。这个数字同时也说明了火箭的可靠性,毕竟重复利用3次的火箭肯定没有重复利用10次的火箭可靠。


关键性指标:发射间隔、回收利用效率



2018年中,SpaceX每个月都完成了一定次数的发射任务。其中单月发射次数最高的一个月是刚过去的12月,单月完成了3次发射。最少的是8、9、10、11月,分别只进行了一次发射。刨去今年年初和年末剩下的空闲日子,SpaceX今年每两个发射任务之间只间隔17.5天。


整体来看发射非常连续,可见SpaceX已经完全进入了稳定的运行状态。


另外一个关键性运营指标是火箭回收的利用率。在2018年内,SpaceX总计21次发射中,总共有13次使用的不是全新的第一级火箭。其中有12次用的是“二手火箭”,剩下一次是“三手火箭”。在这些被回收再利用的第一级火箭中,首次启用时间绝大多数都集中在2017-2018年,只有SpaceX的“三芯”Falcon Heavy火箭的两侧助推器用了2016年启用的第一级火箭。

引入最新版本Falcon 9火箭之后,回收发射时间间隔大幅缩短


紧接着是第一级火箭回收再利用的时间间隔,最短的利用间隔已经缩短到了72天,今年最后5次“二手火箭”的再利用间隔平均下来只有94天不到。


更有趣的还是今年唯一一支“三手火箭”B1046,要知道它在今年5月11日才正式启动,然后在间隔88天之后就再次启用,最后是今年12月3号,它被第三次用于发射任务。


如果把中间消耗的时间加起来,这支火箭实际上在短短的206天里,就一口气进行了3次发射动作。无论是次数还是效率,都是SpaceX持续推进火箭循环利用的有一个里程碑,同时又证明了Falcon 9 Block 5火箭的新设计的确更有利于回收使用。


目前SpaceX已经启用了6支F9 B5火箭,按照3次重复利用、已经重复利用的次数计算,光是这6支火箭就能够让SpaceX明年再使用14次。


2019的目标:载人航天、BFR火箭



今年8月初,NASA公布了商业载人航天项目的最新进展,目前这一项目只有SpaceX和波音两家。除了公布进入该项目的宇航员之外,同时也透露了SpaceX和波音两家的项目进度。其中SpaceX已经敲定了在2019年1月进行载人飞行舱的无人飞行测试,而波音的尚无确定的时间,只是说2019年第一季度到第二季度有可能进行同样的无人飞行测试。


按照目前最新的进度来看,SpaceX计划于1月18号(也只剩20天的样子),在人类登月的发射地——约翰·肯尼迪发射基地LC-39A发射架进行首次载人飞行舱的无人测试。



那个充满科技感的廊桥和LC-39A的钢铁暴力美感形成了鲜明的对比。


前不久美国副总统还专门到SpaceX公司进行了参观,参观内容中就包括即将执行任务的SpaceX载人“龙”飞船。从外观上来看,可以说已经做好了发射前的准备应该八九不离十了。所以SpaceX已经开始忙着将一节科幻感满满的宇航员廊桥吊装到LC-39A发射架上,到时候宇航员就将在发射前通过这里进入载人仓。


其次是BFR火箭,这个产品之前在航天业界看来无异于玩笑,只是将其视为只存在于PPT的产物。但已经有得克萨斯州居民曝光了SpaceX在德州测试场中正在搭建的BFR火箭悬停测试机。其主要用途跟Falcon系列火箭最早使用的悬停测试机Grasshopper(蚱蜢)一样,是打造正式火箭之前的测试环节。


图片来自公众号“航天爱好者”


跟当初Grasshopper测试梅林1D火箭发动机一样,这一台全新的悬停测试机将肩负起SpaceX新一代火箭发动机Raptor(猛禽)的测试任务,不过按照目前的进度和Falcon系列火箭当年的研发速度,BFR火箭还需要相当长的时间就对了,2019年大概率还不是首飞之年。


势不可挡的SpaceX?



在全球民营航天领域,SpaceX一直被当做整个行业的翘楚,尤其是在其他竞争对手还没有完全攻克其他让火箭变得更加经济的解决办法,并且形成稳定运载能力之前,SpaceX将独享大量的商业航天订单。


而且SpaceX自己还在不断的迭代,例如最新的F9 B5火箭,通过加强回收能力,同时增强了SpaceX的火箭发射能力和降低了SpaceX的火箭发射成本,照此以往,F9 B5和Falcon Heavy B5实际成为了全球民营商业火箭的一道门槛,除非你能实现比它更低的发射成本,不然就没有竞争力。


每次SpaceX发射直播完,你总能看到一群工程师员工在欢呼


有一点更不能忘,就是Elon Musk之前曾提起过的SpaceX自己的卫星互联网星座计划,在SpaceX运载火箭业务逐渐走向正轨之后,那也很可能会是下一个目标。怎么看,都是来势汹汹。

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