4月20日,一朵耗资30亿美元的巨大烟花,在美国上空炸燃,一时间举世哗然,当然感触最多的还是中国观众,部分人表现哀伤,认为上天对科学天才马斯克不公,人家都这么努力了,成功一次不可以么?哈哈,科学实验要是每次都能成功,那还要测试么?

观看了几段较为完整的视频之后,感到马斯克似乎轻视了火箭发射前的诸多工程学意义上的测试。

星舰整体上是一个外形轮廓简单的柱状体,点火起飞的时候,升力与平衡都依赖于底部环状排列的33台猛禽发动机。这样的设计本身没有问题,可以集中最大的喷射能量,推动整个舰体上行。

问题出在马斯克团队的这一控制点火方面居然是失败的,点火之后就发现33台发动机中有3台没有点火,飞行到一定高度后,发现有2台发动机熄火了,这才是问题的关键。

按理说,33台属于冗余配置,就算有5台发动机罢工,按照其余发动机强大的推力,应该可以将舰体推到指定高度。然而,此时又一个重大问题出现了,舰体整体出现了抖动,令底部剩余的28台发动机的微调能力跟不上振动幅度,最终导致火箭严重偏转。

上图像不像残缺的“菊花”?

此时,如果一二级火箭之间的爆炸分离装置可以点火,摆脱已经无法正常工作的一级火箭,星舰主体空中点火,那么星舰还是可以完成测试任务,工作人员发送了指令,却得不到执行,眼看着星舰整体轰然爆炸。

我们详细分析一下:

(1)33台发动机为什么会出现个别不点火状况

这是设计与测试环节的巨大灾难,33台火箭发动机的联动与单动,需要良好的电子与机械操控性能,可能单台猛禽的精确度很高,可是并联起来,对控制系统、管路等要求极高,所有的阀门、螺杆、伺服机等要精确执行控制指令,才能确保整体飞行状态可控。

这一点,马斯克团队显然是失败的,本质上是相关测试没有做到极端情况有预案,太迷信自己的设计,说白了就是一厢情愿。

(2)火箭为什么整体颤动

这种超常规的火箭设计,一条120米长,9米直径的不锈钢管子,内部是不同的罐体、管道、钢架,装满了可以随意摇晃的液体燃料,还有各种调节阀,发动机喷发带来的巨大扰动,会让所有的部件跟着抖起来。

通常大国组装完火箭整体之后,都要经历振动平台的残酷测试,找出可能存在的薄弱点,并加以改善,很显然,目前世界上还没有能够测试如此大火箭的振动平台。

马斯克可能直接跳过了这个程序,因为他无法找到这样的振动平台,要他自己建造一个,估计要10年。

(3)舰体分离技术不过关

整个星舰,最昂贵的是上半段,下面只是燃料与发动机而已,上半段是各种控制系统、宇航员生活舱、食品、卫生等功能单位。

很显然,在侦测到整体飞行状态出问题后,星舰没有自动采取脱离手段,这样,就算任务没有完成,它也可以安全降落地表,不至于令宇航员受到重大伤亡。然而,此次飞行测试,星舰没有做到关键点,属于完全失败。

正常载人航天飞行器,都要配备逃逸塔,马斯克比较自信,逃逸塔可能有损英雄主义形象吧,愣是不加装。

总结:

人无完人,历史上一厢情愿地搞科研的人很多,绝大部分都死在半路上,马斯克也不能避免,这次失败,可能给他冷静3年吧,然后卯足劲再来,不过,时间可不等人,2035年很快就要到了,到时候第一批500人如何登陆火星,幸福地开始“伊甸园”生活,有待检验。

我们不要嘲讽马斯克这样的人,正是由于他们的执着,人类才有了进步的基础。他的失误,给我们标注了前进道路上的“不可执行”区域。

科学实验没有同情心,成者王侯败者寇,马斯克精神可嘉,能力有限。当然,我所说的能力是与航天顶级科学家比较,而不是本里正。