排三试机号排列三今天试机号罩回收纲要

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最后更新: 2020年12月23日
(变更日志)

卫星被封装在Falcon 9内’Iridium-4发射前的排三试机号排列三今天试机号罩(来源:Iridium)

排三试机号排列三今天试机号罩是由铝和碳复合材料制成的两件式保护壳,位于猎鹰9号和猎鹰重型火箭的顶端。其目的是保护有效载荷(通常是卫星)在发射过程中不受声学和大气影响。它’从照片上看不出来,但排三试机号排列三今天试机号罩实际上接近14米。由于使用的材料及其尺寸,排三试机号排列三今天试机号罩的生产既费时又昂贵(SpaceX内部生产排三试机号排列三今天试机号罩,总成本为5或600万美元)。因此,这也就不足为奇了,该公司愿意收回排三试机号排列三今天试机号罩以便重复使用,就像Falcon 9和Falcon Heavy助推器一样。本文总结了有关SpaceX的所有重要信息’排三试机号排列三今天试机号罩恢复项目,并定期进行更新。

跳至部分:

注意:本文最初是用捷克语撰写的,目的是 埃隆·塞克

排三试机号排列三今天试机号罩恢复过程

在一开始,SpaceX可能考虑了各种恢复排三试机号排列三今天试机号罩的方法。例如,概念之一包括使用直升机在空中捕捉排三试机号排列三今天试机号罩。但是,这个想法最终被放弃了。

泄露的幻灯片显示了使用直升机恢复排三试机号排列三今天试机号罩的原始计划

太空X最终选择的方法是相似的,只是在最后阶段,排三试机号排列三今天试机号罩降落在快船上的网中。每个排三试机号排列三今天试机号罩都配备 航空电子设备,氮气推进器和可操纵的降落伞。这样的恢复过程是什么样的 explained 伊隆·马斯克(Elon 麝香) in an interview:

恢复排三试机号排列三今天试机号罩的实际复杂性是如此疯狂。就像我’m not sure we should’做到了。我们已经做到了。但是,每个排三试机号排列三今天试机号罩的一半就像是一架上面没有推进器的小型航天器。所以当它’是从太空进来的’在真空中。和小推进器控制排三试机号排列三今天试机号罩’cause it’得倒过来倒过来’cause that’s where it’有隔热罩。它’在外表面而不是内表面具有热保护或隔热罩。所以’一定要倒圆角的表面下来。而且’当它进入太空时,必须保持其姿态。而且它很热。如果您观看排三试机号排列三今天试机号罩入口视频,您会看到过热的等离子体,火花和杂物飞散而出。它’基本上比突击步枪的子弹快五倍。它’s insane.

然后它撞击大气层,变成亚音速。我们部署降落伞。降落伞本身就是带有执行器的可操纵降落伞(注意:可能 夏尔巴人 来自MMIST)。所以’向下滑动自己并在滑行路径上下降。然后船关闭每个排三试机号排列三今天试机号罩一半的数据链接。船自动调整航向。然后两个人只是互相触摸而动。而且我们只是在上次发布中解决了这一问题。

为了帮助您更好地可视化所有这些,以下是Reddit用户KerbalEssences制作的整个过程的动画:

项目历史

目前尚不清楚SpaceX何时确切开始进行排三试机号排列三今天试机号罩恢复项目的工作,但公众于2015年6月首次了解到了这些努力。 伊隆·马斯克(Elon 麝香) stated 在巴哈马发现被冲洗掉的排三试机号排列三今天试机号罩将有助于排三试机号排列三今天试机号罩的可重用性。但是,SpaceX实际用于此目的的第一个证据出现在2016年3月。在SES-9发射的业余镜头中,可以看到排三试机号排列三今天试机号罩使用了机动推进器(请参见下面5:20和5:27时间戳的视频)。 2016年6月,埃隆·马斯克(Elon 麝香)说“自动转向溜槽”将很快添加到排三试机号排列三今天试机号罩中。

排三试机号排列三今天试机号罩恢复的下一个重要确认是在2017年2月的 新闻发布会 用于SpaceX’首次从焊盘39A发射。太空X’公司总裁格温妮·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)证实,该公司确实在努力恢复排三试机号排列三今天试机号罩,并估计2017年可能会取得一些有意义的成果。

2017年3月,在SES-10任务期间,首次进行了使用翼型降落排三试机号排列三今天试机号罩的认真尝试。 发布后新闻发布会 排三试机号排列三今天试机号罩已经降落成一个整体,并表示将来排三试机号排列三今天试机号罩会降落在某种“bouncy house”防止接触腐蚀性海水。

SES-10’马斯克的成功显然使他充满了乐观,因为几天后他在推特上说, 将于2017年重新使用。他还发布了一个很酷的视频,显示SES-10排三试机号排列三今天试机号罩在重新进入太空之前漂浮在太空中:

2017年,又进行了几次排三试机号排列三今天试机号罩飞溅,该项目似乎进展顺利。然而,2017年6月,埃隆·马斯克(Elon 麝香) 在推特上说 公司遇到了自驾降落伞的问题。同时,他估计这些问题将在今年年底之前解决。

排三试机号排列三今天试机号罩升级

解决方案的一部分是开发SpaceX排三试机号排列三今天试机号罩的改进版本 在2017年秋季在俄亥俄州测试 世界在哪里’最大的热真空室位于。这种升级的排三试机号排列三今天试机号罩称为“Fairing 2.0”于2018年2月首次用于Paz任务。据埃隆·马斯克(Elon 麝香)称,它的直径略大,并且为恢复进行了更好的优化。

Comparison of the old type of fairing (left) and 排三试机号排列三今天试机号罩2.0 (Credit: NASA Spaceflight)

此外,在2018年底,SpaceX开始在排三试机号排列三今天试机号罩的顶端增加热保护功能(首次用于GPSIII-SV01任务),可以在2019年的Amos-17和STP-2任务中详细看到:

首次严重恢复尝试

Not 上ly did 太空X test out a new type of fairing 上 the Paz mission, a special ship was deployed for the first time as well. The concept of landing the fairings 上 a 充气房 was apparently abandoned and 太空X instead equipped a very fast ship named 树女士 (previously named 史蒂文先生) with a metal structure and a large net that could catch the descending fairings. During the Paz mission, the fairing missed the ship 几百米 并降落在水中。后来, 马斯克在推特上解释 降落伞稍大一点的情况下,应该可以在网上降落,因为排三试机号排列三今天试机号罩的下降速度会更慢。它’目前尚不清楚是否最终实施了更大的降落伞’甚至计划。 太空X在2018年又进行了几次尝试以捕获网状排三试机号排列三今天试机号罩,但均未成功。

在2018年3月, 伊隆·马斯克(Elon 麝香) announced 太空X正在准备进行直升机坠落测试,以与Tree女士练习排三试机号排列三今天试机号罩恢复。这些审判本应进行“in a few weeks,” but didn’它实际上开始到2018年秋天。进行了几次试运行,并且通常如此进行:从黑鹰直升机从驳船上捡起排三试机号排列三今天试机号罩开始,整个过程大约花了半个小时。然后,直升机升至3.5公里的高度并放下排三试机号排列三今天试机号罩。然后,排三试机号排列三今天试机号罩打开了一个可操纵的翼型,Tree女士试图将其抓住。

树女士 didn’在这些测试中无法成功捕获排三试机号排列三今天试机号罩。但是,从已发布的视频来看,一些尝试非常接近:

顺便说一下,排三试机号排列三今天试机号罩由两半组成,但SpaceX最初只用一半进行着陆(另一半没有’有降落伞)。但是SpaceX’我们的目标是在每次发射时都将两半都恢复,因此,从Fairing 2.0开始,两个半身都装备了降落伞。起初,’不清楚SpaceX如何打算同时捕获两个排三试机号排列三今天试机号罩一半,但在2019年8月,埃隆·马斯克(Elon 麝香)确认该公司 会使用第二艘船.

但是,在2018年12月的SSO-A任务期间,两个排三试机号排列三今天试机号罩半部都轻轻地降落在离船很近的水中,并迅速被拉出。 伊隆·马斯克(Elon 麝香) said afterwards 使这些排三试机号排列三今天试机号罩变干后,有可能重新使用它们。在2019年4月的Arabsat 6A任务期间,两个排三试机号排列三今天试机号罩一半都在水中降落后被回收(Tree wasn’当时装有网) 伊隆·马斯克(Elon 麝香) announced afterwards 排三试机号排列三今天试机号罩完好无损是 在2019年的Starlink任务中重复使用。他还 已确认 这将是他们第一次’d重新使用排三试机号排列三今天试机号罩。这可能意味着从SSO-A获得的类似回收的排三试机号排列三今天试机号罩赢得了’毕竟不能重用。

在2019年5月执行Starlink v0.9任务期间,SpaceX船还从水中回收了两个排三试机号排列三今天试机号罩。相片 shared 通过 伊隆·马斯克(Elon 麝香) 表明SpaceX没有’为排三试机号排列三今天试机号罩配备隔音板。这也许可以解释为什么公司计划在Starlink发射场上重复使用排三试机号排列三今天试机号罩–如果排三试机号排列三今天试机号罩掉入水中的主要问题是瓷砖的海水污染,他们可以在之后将其移除并仍可用于Starlink任务。

首次成功恢复和重用

排三试机号排列三今天试机号罩的首次成功修复最终于2019年6月在STP-2猎鹰重型任务期间进行。这是新近改名的Tree女士在东海岸进行的首次尝试,尽管尝试是在黑暗中进行的,但该船仍设法将自己正确定位在排三试机号排列三今天试机号罩下降的一半以下,使其能够降落在网中。对于SpaceX,这是通过这种方式回收的第一套排三试机号排列三今天试机号罩,由于它没有与水接触,因此在以后的发射中应该很容易重复使用。

下次恢复尝试于2019年8月在Amos-17任务期间进行。 太空X再次设法将排三试机号排列三今天试机号罩放到网上,而伊隆·马斯克(Elon 麝香) 分享了着陆视频:

这些最初的成功使SpaceX租用了另一艘飞船,该飞船将在每次发射时用来捕获另一半排三试机号排列三今天试机号罩。船’s name is Ms. Chief (formerly Capt. Elliott) which is mostly identical to 树女士 and they were built together in 2014 通过 the same company. Ms. Chief has been stationed in Port Canaveral since 2019年八月and in October it was equipped with metal arms and a net used to catch fairings.

Chief女士试图在2019年12月JCSAT-18 / Kacific-1飞行任务中首次排三试机号排列三今天试机号罩,但未成功。随后又进行了几次尝试,但Chief女士首次成功排三试机号排列三今天试机号罩恢复工作是在2020年7月ANASIS-II发射期间进行的。这也是两个排三试机号排列三今天试机号罩都设法落入网中的第一个任务:

在2019年11月, 太空X确认 在即将到来的Starlink v1-1发射中,将来自Arabsat 6A任务的两个排三试机号排列三今天试机号罩一半重排,就像Elon 麝香一样 建议2019年4月。这次任务很成功,但是汹涌的大海使SpaceX无法再次恢复排三试机号排列三今天试机号罩。

在2020年4月的Starlink v1-6期间,首次成功回收了全套可重复使用的排三试机号排列三今天试机号罩。使用了Amos-17发射的排三试机号排列三今天试机号罩,然后降落在海洋中之后又进行了回收。这也是重用排三试机号排列三今天试机号罩的首次发布,该排三试机号排列三今天试机号罩先前已放入网中。所有以前重复使用的排三试机号排列三今天试机号罩必须从海洋中回收。

排三试机号排列三今天试机号罩第一次第三次飞行是在2020年10月的Starlink v1-12期间。

2020年12月的SXM-7任务非常重要,因为这是第一次在非Starlink任务上重新使用排三试机号排列三今天试机号罩。

2020年8月,在Starlink v1-10任务期间,有六分之一的排三试机号排列三今天试机号罩成功落入了一个网中。然后,SpaceX分享了一段精彩的着陆视频:

树女士 in general

史蒂文先生 in Port Canaveral before it was modified 通过 太空X (Credit: Julia Bergeron)

注意:以下信息也同样适用于Chief女士’几乎是同一艘船。

树女士 is a modern civilian vessel that was manufactured in 2014 通过 Gulf Craft for SeaTran Marine. The ship was originally named 史蒂文先生 after SeaTran Marine’s CEO’s father and was primarily used to transport ship crews and material to other vessels or oil platforms. However, SeaTran Marine filed for bankruptcy in 2019 and the ship was purchased 通过 Guice Offshore, a company which previously 上ly operated the vessel 用于SpaceX. The new owner then renamed to ship to GO 树女士.

树女士 is 61 meters long and 10 meters wide. It is powered 通过 four Caterpillar 3516C-HD diesel engines, each with a power output of 1920 kW at a maximum of 1600 rpm. Total power is 10,300 horsepower. The ship does not have a classic propeller or rudder and uses modern water jet propulsion, basically making it “a rocket 上 water”。该船总共包含四艘汉密尔顿公司的水刀。

这些喷气机变得越来越普遍,因为它们比常规推进器具有许多优势。以下是一些主要好处:

  • 转速几乎为零’可以当场旋转360度
  • 全速精确控制
  • 将船只固定到位时具有完美的机动性
  • 与传统的推进系统相比,在更高的速度下效率更高
  • 可以在相对较短的时间内使船舶全速停止

树女士 (Credit: SeaTran Marine)

传说:

  1. 水炮
  2. 驾驶室和船员舱
  3. 推力推进器
  4. 工作区域
  5. 水刀(汉密尔顿HT810)
  6. 主引擎(Caterpillar 3516C-HD)
  7. 发电机(卡特彼勒C93)

树女士’船体由优质铝合金制成。这降低了船’s weight (dry weight is about 400 metric tons). The aluminum alloy also has high corrosion resistance. The combination of all these factors allows the vessel to achieve high speeds. Under favorable conditions, 树女士 is able to reach 32 knots (60 km/h) and it also has excellent maneuverability. These are the main reasons why 太空X chose this type of vessel.

树女士 in 太空X fleet

太空X于2017年底开始租赁Tree女士。该船最初在卡纳维拉尔港(Port Canaveral)停留了很短的时间,但在2018年初,它开始在加利福尼亚洛杉矶港的西海岸运营。原因可能是计划于2018年从加利福尼亚发射许多Falcon 9,而且该港口距离霍桑市的SpaceX总部非常近,因此在最初的排三试机号排列三今天试机号罩恢复计划中更容易快速对其进行修改。

树女士 equipped with a net during the Paz mission in February 2018 (Credit: 太空X)

Tree女士在加入SpaceX时进行了许多修改’的海军舰队。一切始于安装四个钢臂和一个网。然后,用同样大小的更坚固的网代替此小网。最终,整个东西被拆除了,取而代之的是更长的手臂和更大的蚊帐。这项工作已于2018年7月12日完成,新网的面积估计高达3600平方米,是第一网面积的四倍以上。相比之下,用于猎鹰降落的自动无人机仅大了约10%,尺寸为91 x 52米。除了降低所需的着陆精度外,更大的网罩的另一个优点是该网罩完全覆盖了船员区域。因此,在着陆尝试期间,不需要额外的屏障来保护船上的船员。

该船后来还配备了另一个较小的网,用于将排三试机号排列三今天试机号罩从水中拉出:

在2018年底, 今日佛罗里达报道 Tree女士不久将返回佛罗里达的Canaveral港口,以支持东海岸的发射。计划在2019年和2020年推出的加利福尼亚州只有少数几个,所以它’我们期望Tree女士至少在SpaceX证明在网上捕获排三试机号排列三今天试机号罩的方法可行之前,将留在美国东海岸。然后,公司可以租借第二艘船,并确定Tree女士是留在佛罗里达还是返回西海岸。

史蒂文先生’在2019年1月搬到东海岸后,这是一个首次获得排三试机号排列三今天试机号罩的机会,应该是在2019年2月22日进行Nusantara Satu任务期间。该船在发射前两天离开港口,朝着着陆区数百英里的方向航行离海岸。但是,在到达着陆区之前,这艘船出人意料地驶回了港口。当船返回卡纳维拉尔港时,它明显受损–四个金属臂中的两个失踪了,网也消失了。之后,剩余的手臂被技术人员拆除。我们仍然不’我们无法确切知道海上发生了什么以及损失的范围是什么,但是除了断臂之外,雷达天线和登机桥之一也遭到了损坏。 Tree女士终于在2019年5月下旬收到了新的金属武器和新的蓝色网罩。

费用

The success rate of this method of 排三试机号排列三今天试机号罩恢复 may always be relatively low, partially due to unpredictability of wind conditions at sea. So is the whole thing worth it 用于SpaceX? Let’看一些数字。 NASA太空飞行报道 that leasing 树女士 could cost about $7,500 a day, or $2.7 million a year. However, 太空X likely has a long-term contract with the ship’的所有者,因此实际价格可能会更低。有了这些数字,只有一半回收的排三试机号排列三今天试机号罩(成本约为2或300万美元)涵盖了SpaceX’一年的租赁费用。但是,这些费用并没有’包括发展,工资,费用等。

但是,仍然’合理地假设,即使总的排三试机号排列三今天试机号罩恢复成功率相当低(例如50%),对于SpaceX还是值得的。另外,因为它’可以重用已经软着陆在水中的排三试机号排列三今天试机号罩,而在网中着陆不是’至关重要(但比起从海里溅下还是要好得多)。为了说明这一点:在2019年4月引入v2.5排三试机号排列三今天试机号罩到2020年底之间,有14次排三试机号排列三今天试机号罩重复使用,但是其中只有大约四分之一通过网状降落被回收。

排三试机号排列三今天试机号罩恢复尝试列表

我们可以找到所有排三试机号排列三今天试机号罩尝试的详细列表 在单独的页面上.

你喜欢这篇文章吗?查看类似的详细信息 简编 关于其他SpaceX主题: 星际飞船, 猎鹰重型, OctaGrabber 和更多…


变更日志:

  • 2020年12月23日–增加了最近几个月的新里程碑(三重排三试机号排列三今天试机号罩重用和非Starlink任务的首次重用)
  • 2020年9月1日–在Starlink v1-10任务期间添加了成功排三试机号排列三今天试机号罩捕获的视频
  • 2020年7月26日–添加了有关ANASIS-II任务期间首次成功两次捕获的信息和视频
  • 2020年3月21日–添加了有关在Starlink v1-5任务中飞行的第二套重复使用排三试机号排列三今天试机号罩的信息;添加了到我们的链接 排三试机号排列三今天试机号罩恢复尝试的新列表
  • 2019年12月14日–替换了已删除的视频,并添加了有关Starlink v1-1任务首次重新使用排三试机号排列三今天试机号罩的信息
  • 2019年11月5日–来自Arabsat 6A任务的排三试机号排列三今天试机号罩将在Starlink v1-1上进行重排,这是首次重新使用排三试机号排列三今天试机号罩
  • 2019年8月11日–添加了有关名为Chief女士的第二艘排三试机号排列三今天试机号罩船的信息
  • 2019年8月7日–创建了一个名为“首次成功恢复”的新区域,并添加了Amos-17任务期间第二次成功恢复的新视频
  • 2019年7月28日–添加了麝香’排三试机号排列三今天试机号罩恢复过程的说明,以及Amos-17和Starlink v0.9排三试机号排列三今天试机号罩的一些更好的照片
  • 2019年7月6日–添加了STP-2排三试机号排列三今天试机号罩捕获的视频
  • Jun 26, 2019 – Added information about 史蒂文先生’的新名称,以及STP-2任务期间首次成功排三试机号排列三今天试机号罩恢复
  • May 25, 2019 – Added information about the 史蒂文先生 getting new arms and net + the recovery of the 星联 v0.9 fairings and the implications of them not having acoustic tiles
  • 2019年4月12日–添加了有关Arabsat 6A排三试机号排列三今天试机号罩的恢复和未来重用的信息+添加了有关排三试机号排列三今天试机号罩升级的部分
  • 2019年4月9日–文章首次发表

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