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SpaceX星舰第13次试飞:20颗卫星离舱,飞船软溅落后保持完整

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一级还是砸进海里,上面级跑通了这次试飞的整条任务链。


九天前,倒计时停在点火前。

那次中止至少保住了火箭,也留下了发动机和地面系统的数据。可对星舰来说,待在发射台上不算数。


发射前,Ship 40 与 Super Heavy 立在博卡奇卡的发射台上。

北京时间 7 月 25 日 6 时 51 分,星舰第 13 次综合飞行测试再次点火。33 台猛禽把整枚火箭推出塔架。一小时零五分后,Ship 40 在印度洋软溅落,飞船主体没有当场解体,机载画面仍在回传。

这一小时里,20 颗下一代 Starlink V3 卫星完成了离舱;一台猛禽在太空中重新点火。

上面级,也就是 Ship 40 飞船完成再入、动态转弯、翻转和着陆点火

一级这边就没这么顺。助推返回燃烧提前结束;着陆点火时只有一部分发动机成功点火,落速没能压下来,Super Heavy 直接砸进了墨西哥湾。

所以,这次不能说全部过关。

现在拆开来看,上面级跑通了完整任务链,一级还卡在返回末段。


这张账单先把“整次任务成功”拆开:上面级任务链闭环,一级返回链仍未闭环。

一、33 台全亮,账本还要继续往后翻


T+00:04 左右,33 台 Raptor 3 全部工作,整箭离塔。

上升段没有制造悬念。33 台猛禽全部点火,没有一台在上升途中关车。

33 台全亮这件事说完了也就完了。上升段已经连续跑通过不止一次,眼下的难题都在主机关车之后:分离、翻转、重新点火、推进剂管理,还有从助推返回到着陆减速的整条返回链。

T+00:58,火箭通过最大动压点。


T+00:58,Max Q。发动机舱画面中没有出现上升段关车。

把第 12 次和第 13 次试飞的官方直播停在同一个任务时刻,差异一眼就能看见。

T+1:43,第 12 次试飞的直播读数约为 3251 km/h25.6 km

第 13 次试飞则是 3645 km/h27.8 km


同一显示时刻,第 13 次试飞更快、也更高。单帧读数只能说明这一刻,不能直接换算成整段性能提升。

SpaceX 在部分防热瓦上安装了载荷传感器,用来记录更高上升动压下瓦片固定点承受的应力。把上升包线往外推,换取的是未来更高的入轨载荷能力。

上升段越激进,瓦片固定点和飞船结构承受的载荷越大,未来能留给载荷的余量也越多。

第 13 次试飞就是用真飞行去摸清这条边界。

T+02:18,一级主发动机关车;在三秒后,热分离开始。


T+02:18,一级主发动机关车。


T+02:21,上面级点火,热分离开始。


分离后,上面级继续加速,一级开始翻转返回。

上面级六台猛禽随后按计划完成上升段燃烧。

至此,点火、最大动压、主机关车、热分离和上面级燃烧连续跑通。


Ship 40 的三台海平面猛禽和三台真空猛禽继续工作。

二、从第 12 次到第 13 次试飞,一级的问题向返回末段收敛

第 12 次试飞的助推器没能让全部计划发动机点火,只完成了部分助推返回燃烧,而且提前结束。

SpaceX 调整了发动机启动顺序,让系统更能容忍各台发动机点火时刻的差异,也更可靠地把助推器翻向预定方向。

Super Heavy V3 也首次让全部 33 台发动机参与高推力助推返回。

可这段燃烧仍然提前结束。


第 13 次试飞修掉了一层问题:可靠翻转,并让全部 33 台发动机参与高推力返回。可返回末段还没有跑通。

到了 T+06:27,着陆点火开始,一部分发动机成功重启。

T+06:53,一级落速仍然过大最后撞向海面。


画面可以辅助判断可见火焰数量;正式结论仍按 SpaceX 的表述写成“一部分发动机成功点火”。

公开画面能看出哪些位置出现了火焰、速度有没有压住。

具体根因是什么,仅凭画面还说明不了。

数据没出来之前,把“空化”“推进剂沉底失败”当成定论的,都是在凭直觉在替数据搞抢答下结论。

三、20 颗卫星的分量,不只在“20”这个数字

T+08:05,上面级发动机关车。

Ship 40 带着 20 颗下一代 Starlink V3 卫星进入亚轨道滑行。


上面级全时长燃烧结束,任务重心转向载荷部署。

T+16:40,部署开始;

T+27:39,20 颗卫星全部离舱。

第 12 次试飞已经放出过两颗经过改装、带相机的 Starlink 卫星。

第 13 次试飞把外部相机扩展到 6 颗,载荷总数增加到 20 颗,还第一次把机械分离、姿态控制、射频和激光通信、遥测下载串成完整链路。

微信上的直播没有给出能让我们逐颗数清卫星的舱口特写。部署窗口开始后,画面很快就转到已经离舱的卫星机位。


Views by Starlink”开始出现。画面能证明外部机位已经工作,不能拿来逐颗统计部署数量。

SpaceX 随后通过射频和激光链路与全部 20 颗卫星建立通信,并下载关键遥测。


真正跑通的是部署、通信和遥测链路。

这批卫星没有进入运营轨道。

它们按计划留在亚轨道轨迹上,SpaceX 预计其在部署约 20 分钟后再入烧毁。

所谓真实载荷,是指离舱的确实是装有下一代星链硬件的卫星,部署、分离、通信和遥测也都按真实任务在运行。

它们没有进入运营轨道,所以这仍不是一次商业组网发射。

其中 6 颗卫星带着外部相机,离开母舰后继续拍摄 Ship 40 的腹部、防热瓦、襟翼和尾部区域。


第 12 次试飞先用两颗相机卫星试过一次;第 13 次试飞把外部机位扩展到六颗。

用外部相机检查飞船表面,航天飞机时代就这么干过。

轨道器接近国际空间站时会执行 RPM,也就是交会俯仰机动:航天飞机翻转 360°,让空间站里的宇航员用长焦相机拍摄腹部的防热系统。

星舰换了一种更为空叉的做法,相机跟着载荷一起离舱,从多个角度回头来检查母舰。


相机位置和自动化程度变了,要做的事没变:再入前先拍清楚飞船外表。NASA 对 RPM 的说明见文末来源。

这些画面替代不了机载遥测,却能看见某块瓦片还在不在、襟翼铰链周围是否完好,给后面的再入数据留下一组可以对照的图像。

SpaceX 还故意把几块防热瓦刷成白色,用来模拟缺瓦状态,也给卫星镜头留出更醒目的成像目标。


图中只列观察方向,不代表公开画面已经完成具体故障定位。


再入前先拍一组外观图像,再和再入遥测、落水后的画面对照,才能看出哪里发生了变化。

四、太空中重启一台猛禽,为轨道任务补上一项必要能力

T+38:58,Ship 40 在太空中重新点燃启动一台猛禽发动机。


T+38:58,一台猛禽完成太空重启。SpaceX 的公开表述没有指定具体型号。

这次点火持续多久不是重点。飞船进入太空后还能不能重新点火,是执行轨道任务的前提。

修正轨道、处理偏差、离轨制动都要靠它。第 13 次试飞至少证明,一台猛禽能在太空重新点火。

完成这项试验以后,FAA 还要单独审核后续轨道任务;在后续的第 14 次试飞怎么设计的,还不能据此提前下结论。

T+47:30,再入开始。


再入等离子体增强,腹部防热系统承担主要热负荷。


直播可以确认没有出现大面积结构解体;单块瓦片和局部烧蚀仍需近距离检查。

第 13 次试飞还做了一次动态转弯,用来模拟未来返回 Starbase 的飞行轨迹。

这段机动还有不少第三方分析。

公开资料目前能确认的是:四片襟翼持续控制姿态,飞船改变航向,最后进入预定溅落区。


这次验证了轨迹控制。它没有回答返场许可、塔架回收和后续试飞方案。

溅落前最后 20 秒,Ship 40 依次完成点火、翻转、逐级关车和减速:

T+65:01,三台海平面猛禽点火;

T+65:03,完成翻转;

T+65:12,从三台减到两台;

T+65:19,再减到一台;

T+65:21,软溅落。


三台发动机点火后,飞船完成翻转并逐级关车,最后由一台发动机控制落速。

落水之后,Ship 40 没有立刻解体。它侧倒、漂浮,画面仍在回传。


T+65:55 左右,飞船主体仍保持整体完整,局部可见火焰与蒸汽。

“没有当场爆炸”还不能兑换成“可重复使用”。飞船泡过海水之后还能不能继续用来飞,从第 13 次的试飞情况来看还没法回答。

这次,上面级在一次完整飞行里接连完成了载荷部署、太空点火、姿态控制和软溅落。

问题从“能不能飞完”,缩到了“一级怎么回来”

光看“20 颗卫星成功部署”这个标题,大家可能容易漏掉这还是一次亚轨道测试;直接贴上“完美成功”,又会抹掉助推返回和着陆减速两处已经确认的异常。

只盯着一级硬砸进海里喊“又失败了”,上面级已经完成的载荷部署、太空重启、再入机动和软溅落,又会被一笔带过。

这次试飞的账,最后只剩上面级已经跑通一次完整任务链,还有就是一级的返回链还没有跑通。

等一级也能稳定回来,星舰才会从一艘试验船,变成能够按计划周转的运输系统。

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