星舰第十三次试飞 T-0 中止,拆一笔发动机起动的账
上个月,马斯克刚摸到了全球第一个万亿美元身家的门槛。
2026年6月12日,SpaceX 挂牌纳斯达克,代码 SPCX,发行价定在135 美元。开市才四天股价就在盘中一路飙到了225 美元。按他持有的股权折算,个人资产一度跨过了1.3 万亿美元的大关,把身后的第二名远远甩开了大几千亿美元。
但是这轮的狂欢还是没能撑过一个月。随着 7 月份科技大盘回调,加上市场对股东禁售期满的担忧,SPCX 很快跌破了 135 美元的发行价。
马斯克的身家也跟着坐了过山车。虽说各家财富榜算法不同,但是大家都有个共识,一个月里,他账面上是实打实的蒸发了几千亿美元。
这里面绝对有火箭的一份“功劳”。
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SPCX 上市后先冲高,再跌破 135 美元发行价
7 月 16 日,在德克萨斯州博卡奇卡发射台。星舰的第十三次试飞(IFT-13)进入了最后倒计时。
这并不是一次纯粹的探路飞行。超重型助推器顶端的飞船 S40 货舱里塞了 20 颗下一代的 Starlink V3 卫星,如果一切顺利的话,这将是新一代星链卫星首次进入太空进行部署验证。
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Starlink V3 官方页面展示的下一代卫星设计。
按照原计划,这批卫星只在亚轨道飞行中做一次释放验证,随后沿弹道轨迹再入大气层烧毁,不会真正入轨组网。飞船 S40 则计划完成受控再入,最终将在印度洋溅落。但是就这几分钟的卫星释放测试里关乎后续大规模组网的进程。
星链 V3 的设计下行带宽冲到了1 Tbps,接近上代 V2 的 10 倍。
这是后续商业版图的底子。投资者们把星舰的试飞进度视作 SpaceX 商业变现的晴雨表。在这次中止后,SPCX 股价进一步下挫,市场反应非常的直接。
这次发射,B20 助推器底下排了 33 台最新的猛禽 3 发动机,也是 V3 新版箭体的第二次亮相了。
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Super Heavy 底部 33 台猛禽的同心环布局。SpaceX 2022
两个月前的IFT-12试飞,33 台引擎开车时全部点燃了,但是在后续飞行中暴露了几处问题,上升段有一台助推器猛禽提前关车,飞船端也损失了一台真空猛禽,助推器返回点火阶段又有数台发动机再点火不完整,最终助推器在海面上硬着陆。
到了 T-0,33 台猛禽同时进入开车程序,发射台底部喷出大片火光。
但是直播画面中的发动机状态显示清楚地标出有 4 台没有进入正常工作状态。
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随后,自动安全系统判定起动条件不满足,中止发射,全部关车。
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T-0 时刻,发动机起动序列被自动中止,星舰仍留在发射台上。
火箭被摁在了发射台上。
SpaceX 随后开始排空箭上的推进剂。马斯克在社交平台上回应,大意是部分发动机未能正常起动,触发了自动中止,计划是拆下来更换 2 台猛禽。截至本文发稿,SpaceX 已把下一次发射窗口定在了 7 月 20 日。
画面上有 4 台发动机没能正常起动,最后怎么只用拆换 2 台呢?要理清这笔账,我们需要先看一看液体火箭发动机的开车过程。
一、 液体火箭发动机开车,到底要过几道关
不少人以为火箭点火跟汽车拧钥匙一样,精准的按个按钮就自己转起来了。
现实中液体火箭起动,其实是一场在非常短的时间内完成的能量接力。
对猛禽 3 来说,开车的这几秒里,动力源就需要完成好几次交接。
虽说 SpaceX 从没透露过猛禽 3 的具体时序参数,但是按全流量分级燃烧循环(FFSC)的通用工程逻辑,开车过程大体要过这三道关:
第一关:靠外部能量把涡轮泵转起来。涡轮泵是发动机的心脏,负责把低温推进剂以极高压力泵进燃烧室。但是在还没点火的时候,涡轮泵的转子是静止的。液体火箭在地面起动时,通常需要外部能量源把涡轮泵从静止状态强行带到初始转速。
这道理跟冬天工地上手摇柴油机很像。柴油机要压燃,在放开减压阀前,我们要拼命拿摇把把曲轴摇到能着的转速,让气缸里的压缩温升赶上柴油的燃点,否则就是一喷油后的白烟现象。涡轮泵也是一样,只是把摇把换成了外部提供的能量。
第二关:预燃室点火,让发动机接管动力。涡轮泵转起来之后,推进剂开始被吸进发动机。部分流量先进入两个预燃室(一个富氧、一个富燃),通过点火装置引燃。预燃室产生的燃气去驱动涡轮,把转速一路带到工作区间。
到了这个阶段,外部能量源就可以撤了,发动机靠自己产生的燃气驱动自己,从而完成自循环。
第三关:主燃烧室建立推力。两路预燃室出来的高温燃气交汇冲进主燃烧室。在全流量分级燃烧循环中,进入主室的已经是高温高压气体,理论上碰头就具备自发点燃的条件。但通用原理归原理,马斯克在被问到猛禽主室具体怎么引燃时,曾把那部分称为他们的独家秘方(Secret Sauce)。所以猛禽 3 的主室具体怎么点,谁也不知道。
在这个仅有几秒的开车窗口里,安全系统会持续监控各项关键参数。只要判定起动条件不满足,就会自动中止。
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FFSC 发动机起动的三次能量交接
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FFSC 发动机起动的三次能量交接
二、 没亮的和要换的,本来就是不同的账
"4 台没亮,只换 2 台"这事一传出来,不少人第一反应是:另外 2 台不也没正常起动吗,难道就直接不管了?
其实在液体发动机集群系统里,"状态显示未起动"跟"硬件损坏需要更换"根本不能想当然来画等号。这里面涉及四本完全不同的账:
第一本,是“看到了几台没亮”。直播状态显示有几台没有进入正常工作状态。但这只是个现象,既不能说明硬件坏了,也说明不了这几台到底经历了起动的哪一步。
第二本,是“被安全系统掐断了几台”。33 台发动机的起动有先后顺序。视系统设计而定,安全系统在检测到异常后,可能不只关掉出问题的那几台,其他尚未完成起动或已经正常工作的发动机也有可能被一起拉停。
第三本,是“查出来几台有硬件损伤”。中止之后,需要通过遥测分析、外观检查或其他诊断手段,确认哪些发动机存在硬件损伤。这个数字只有查完才知道。
第四本,是“最后动手换了几台”。最终换几台,取决于检测结果和飞行安全标准。这个数字不一定等于画面上没亮的数量,也不一定等于查出异常的数量。
在多发动机集群系统里,这四个数字各自有不同的统计口径,没有理由一定相等。
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中间还隔着系统关断与硬件诊断两本没有公开的账。
航天史上的前车之鉴
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1984 年 6 月 26 日,发现号 STS-41D 在发射台中止。
这种情况在航天史上是有过先例的。
1984 年 6 月 26 日,NASA"发现号"(Discovery)航天飞机执行STS-41D任务的首次发射尝试。三台航天飞机主发动机(SSME)按编组序列依次起动,其中 3 号和 2 号先后正常点燃并建立了推力,但是 1 号完全没有点着。
冗余发射顺序系统(RSLS)随即就关闭了两台已经在正常工作的发动机,随后发射中止。
结果是一台没点着,两台正常工作的被安全系统连带关掉。三台全部停转,但是真正有问题的其实只有一台。
这个案例说明了在集群启动中,一台发动机的异常可以导致安全系统关断其他正常工作的发动机。"没在转"的数量和"有问题"的数量,本来就不是一回事。那这次的 4 台到底各自发生了什么?
至于 B20 上那 4 台发动机到底各自经历了什么?以现在的公开信息,没法确定。
SpaceX 还没有给出根因报告。外界只能确认状态显示中 4 台未正常起动,马斯克表示将更换其中 2 台。这 4 台分别处于上面哪种状态,目前没有公开信息。
回到标题的问题:"4 台没亮只换 2 台"奇怪吗?从上面的分析看,这两个数字不相等,本身并不反常。但这次具体为什么不相等,公开证据还不够回答。
三、 箭体做减法,地面做加法
这次发射中止发生在最新的星舰 V3 构型上。
抛开故障细节不谈,V3 本身的集成理念就已经代表了一种很极端的工程取舍。
之前聊猛禽时我们提过,猛禽 3 采用了激进的简化路线,管路尽量往机体内部集成,大量结构采用高度集成的制造工艺以减少外部接口,防热罩也取消了。
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从 Raptor 1 到 Raptor 3,外露管路显著减少
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猛禽 3 的外观就像个光滑的金属柱体
这种集成是把双刃剑。一方面,减少了外部接口和潜在泄漏路径,有利于减重和生产;另外就是内部结构只要高度集成,局部故障的隔离和检测就可能变得更困难。
这是设计层面的权衡,集成度高既不等于更脆弱,也不能说就是更可靠的。
除了发动机本身的集成度,星舰在回收思路上也做了一个很极端的选择,他不装着陆腿。
像猎鹰 9 号这样的传统回收方案,火箭返回时要展开着陆腿降落在驳船上。
根据行业估算,猎鹰 9 号每次往返都要在箭体上多带上约 2 吨的着陆支撑结构。对于尺度大得多的星舰超重型助推器,着陆腿带来的质量负担还会进一步放大。
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猎鹰 9 返回时展开着陆腿
SpaceX 的选择是在箭上做减法,在地面做加法:用发射塔上的机械臂(Mechazilla,俗称"筷子臂")在半空中把助推器夹住。这套动作在之前的试飞中已经成功演示过。
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2024 年 Flight 5,发射塔机械臂首次接住返回的超重型助推器。
这里的逻辑是箭体上减掉的重量可以转化为更多的性能余量和有效载荷预算;而地面设备再重再复杂,它不用跟着上天。尽可能把复杂度留在地面,是星舰系统集成的核心思路之一。
虽然这次火箭没飞起来,但是发射台中止本身说明安全系统在按照设计意图工作。
系统检测到起动条件不满足,自动中止,火箭完好地立在发射台上,地面设备也没有出现明显破坏。直播鸽一回也总比勉强起飞后给大家看个烟花要好。
四、 重飞背后的时间账
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7 月 16 日 T-0 中止后,SpaceX 把下一次窗口放在 7 月 20 日
SpaceX 把下一次发射窗口定在了 7 月 20 日,距中止仅有 4 天。我写完发布这篇文章后估计明天就能看到消息了,这也意味着团队预期能在这个时间内完成发动机拆换和必要的发射准备,但是在新窗口实际执行之前,尚无法确认这些工作是否已全部就绪。
如果新窗口里 33 台发动机全部顺利点燃,完成了星链 V3 的亚轨道释放测试,那这次中止就只是商业化进程中的一个小插曲。
但是如果重飞再次出现起动异常,市场对 SpaceX 商业化节奏的信心就会面临更大的考验了。
顺便提一句,网上那些把这次中止归结为汤姆·穆勒离开后技术退化的论调,只能算是饭圈式的英雄叙事。
穆勒确实是 Merlin 发动机的灵魂人物,猛禽早期的试车和 Starhopper 飞行也有他的功劳。
但是在他 2020 年退休之后,猛禽后续型号的迭代和飞行验证一直由团队在持续推进。把一个现代大型系统工程的走势绑在一个人身上,是快餐叙事,不是工程分析。
亏得起,才敢飞。
这笔账,我们还会继续往下算。
本文仅代表作者对公开技术资料的分析与理解,不构成任何投资建议。文中发动机起动机制基于 FFSC 通用原理,具体故障分析为作者推断和假设方向,最终以 SpaceX 官方信息为准。
上次 Raptor 那篇文章评论区有不少老炮冒出来,这次也欢迎。你们遇见过最离谱的是什么原因?评论区聊聊。
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