下次试飞前,SpaceX星舰须完成63项整改

SpaceX必须采取的63项整改措施,以防止事故再次发生。

美国联邦航空局(FAA)已经结束了对SpaceX“星舰”飞船(Starship)“超重型”(Super Heavy)火箭首次合体试飞事故的调查。最终,美国联邦航空局于9月8日报告列举了2023年4月20日事故的多个根本原因,以及SpaceX必须采取的63项整改措施,以防止事故再次发生。

整改措施包括:重新设计飞行器硬件以防止泄漏和起火,重新设计发射台以提高其坚固性,在设计过程中纳入更多审查,对包括自主飞行安全系统(Autonomous Flight Safety System,AFSS)在内的关键性安全系统和组件进行更多的分析和测试,以及采用额外的变更控制措施。

美国联邦航空局表示,事故调查的结束并不意味着立即恢复“星舰”系统的发射。SpaceX必须实施所有影响公共安全的整改措施,并在下一次“星舰”系统发射前向美国联邦航空局申请并获得许可证变更,以满足所有安全、环境和其他适用的监管要求。

同样在9月8日,SpaceX官网发布了他们对于此次事故的调查和改进更新,全文如下——

“星舰”飞船和“超重型”火箭完全组合后的首次试飞,是提升史上最强大的火箭发射系统能力的关键一步。“星舰”系统的首次飞行测试提供了大量宝贵的经验教训,直接促成了对运载火箭和地面基础设施的多项升级,以提高未来“星舰”系统飞行的成功概率。这种快速迭代的开发方法是SpaceX所有重大创新进步的基础,包括“猎鹰”号运载火箭(Falcon)、“龙”飞船(Dragon)和星链卫星(Starlink)。在美国联邦航空局的监督下以及美国航空航天局(NASA)和美国运输与安全委员会(National Transportation and Safety Board)的参与下,SpaceX主导了首次试飞后的数据分析工作。

美国中部时间2023年4月20日上午8:33(北京时间4月20日晚间21:33),“星舰”飞船和“超重型”火箭首次从美国得克萨斯州星际基地(Starbase)的轨道发射台成功升空。“星舰”飞船在墨西哥湾上空爬升到约39千米的最高高度,在上升过程中,系统因“超重型”推进器后端推进剂泄漏而起火,最终切断了与系统主飞行计算机的连接。这导致大部分助推器发动机失去通信,最终失去了对系统的控制。此后,SpaceX实施了防泄漏措施,并改进了对发动机和助推器硬件的测试。作为额外的整改措施,SpaceX还大幅扩充了“超重型”火箭原有的灭火系统,以防止未来发动机舱起火。

测试期间,在飞行器偏离预期轨道、无法继续上升并开始坠落之后,自主飞行安全系统自动发出了摧毁指令,按照预期点燃了所有引爆装置。在自主飞行安全系统启动后出现了意外延迟,“星舰”最终在发动机点火237.474秒后解体。SpaceX对自主飞行安全系统进行了改进和重新认证,以提高系统的可靠性。

SpaceX还在实施一整套系统性能升级,这些升级与首次飞行测试期间观察到的任何问题无关。例如,SpaceX已经制造并测试了热级间分离系统(hot-stage separation system),在该系统中,“星舰”飞船的第二级发动机会点火将飞船推离助推器。此外,SpaceX还为“超重型”猛禽发动机(Raptor)设计了新的电子推力矢量控制(Thrust Vector Control,TVC)系统。与传统液压系统相比,新系统使用全电动马达,潜在故障点更少,能效更高。

SpaceX还对轨道发射支架和发射台系统进行了重大升级,以防止再次发生首次飞行测试期间观察到的发射台基础故障。这些升级包括对发射台地基进行了重大加固,并增加了一个火焰导流器,SpaceX已对该导流器进行了多次成功测试。

在飞行环境中测试开发飞行硬件使SpaceX的团队能够快速了解并执行设计变更和硬件升级,从而提高未来的成功概率。在“星舰”飞船的首次飞行测试中,任务团队学到了大量关于运载火箭和地面系统的知识。在努力建造一个完全可重复使用的发射系统的过程中,反复改进是必不可少的,最终SpaceX将能够让卫星、有效载荷、乘员和货物前往各种轨道以及地球、月球或火星着陆点。

埃隆·马斯克(Elon Musk)表示,他对下一轮发射取得成功更有信心,他认为成功进入轨道的可能性可以达到60%。

参考来源:[1]https://www.faa.gov/newsroom/faa-closes-spacex-starship-mishap-investigation[2]https://www.spacex.com/updates/index.html