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载人龙飞行中止测试推迟最早明年1月11日。为啥一再喊狼来了?

  对于载人龙飞船关键性测试飞行,再次上演「狼来了」。
  就在高调宣布「核准波音星际飞船首次试飞」的同一天(12月18日),NASA低调发布:SpaceX载人龙飞船发射中止测试至少推迟一周,最早2020年1月11日发射。
  不过大家都记得,12月6日NASA官网发布,测试任务不会早于2020年1月4日。更早时候,NASA曾多次公布测试时间,当然结果都是一再上演「狼来了」。
  据统计,这项测试任务时间推迟过N次:2015年7月→2016年→2017年→2018年4月→2018年6月→2018年4月→2018年第4季度→2019年3月→2019年6月→2019年7月→2019年10月→2019年11月23日→2019年12月4日→2020年1月11日→
  为什么一再推迟?
  事实上每次推迟理由不尽相同,其中有发包方NASA的原因、承包方SpaceX的原因、突发事件的原因、竞争对手波音的原因……
  这当中包括几个关键点:①2015年6月28日发射第7趟货运龙飞船(CRS-7)火箭升空不久后爆炸;②2017年载人版龙飞船垂直着陆功能被NASA否决,要求改为传统伞式着陆;③2019年4月20日,DM-1龙飞船静态点火测试时爆炸;④今年4月,测试载人版龙飞船降落伞系统时发生意外事故,飞船样品撞击地面后受损;⑤今年5月,NASA局长公开批评SpaceX在飞船测试失败后,信息披露不足、缺乏坦诚态度;⑥今年8、9月,NASA局长与马斯克之间,甚至出现了隔空暗战,双方心生嫌隙,相互埋怨。
  直到10月中旬,马斯克与吉姆·布里登斯汀握手言和,高调聚首SpaceX总部共同表态:商业载人航天合作依然牢不可破,加速推进载人龙飞船后续任务。谁都看得出来,这对供需双方发展到现在,就像欢喜冤家,吵归吵,谁都离不开谁。
  同工不同酬,要求更不同
  握手言和并不代表关系融洽,更不可能超过那对老搭档——NASA与波音的那种「老铁关系」。从上世纪50年代NASA成立开始,波音作为得力干将,力挺NASA创造了一个又一个时代:太空竞赛时代、航天飞机时代、国际空间站时代。
  远的不说,说点近的。当NASA主推美国商业载人航天项目时,老铁关系直接体现为「偏心眼」,就不足为奇了。同是商业载人飞船承包商,却出现了同工不同酬的悬殊待遇:波音赢得51亿美元大单,SpaceX获得31亿美元,整整相差20亿美元。发射成本同样相差悬殊,载人龙比星际飞船每次要少2.5亿美元。每个舱位票价也是相差惊人:星际飞船票价9000万美元/位,载人龙票价5500万美元/位。
  不仅仅是同工不同酬,NASA对待两家承包商的态度/要求,更不相同。真有「亲儿子与干儿子」的区别。
  最近最明显的例子:11月4日测试波音星际飞船逃逸系统,波音只申请进行发射台中止测试(pad abort test),而不是更高标准更严要求的飞行中止测试(IFA),NASA满口同意。(对待SpaceX,要求却是两种测试都得来)
  即便是波音飞船在实测阶段出现了不大不小的意外,有个降落伞没打开,不过还是认可测试结果,不必再补测。
  相反,同一时间段,NASA却要求SpaceX降落伞实测必须达到10次(结果SpaceX两周内测试了13次)。
  另外,星际飞船采用3个主伞陆地着陆,载人龙采用4个主伞海上溅落,理应要求前者比后者测试标准更高更严格。可事实上,NASA对两者要求正好相反。
  至于,鞭打快牛、催逼SpaceX的事端,以及故意放缓载人龙节奏、迁就星际飞船进度……明的暗的、或多或少,这都显现了亲疏远近、高低不同——亲儿子和干儿子的差别。
  为什么要发射中止测试?
  这是2020年上半年载人龙飞船执行真人首飞(DM-2)之前最后一次、也是最关键测试。
  11月23日载人龙进行了静态点火测试,作为4月20日飞船爆炸后改进工作的验证性测试。
  再来简单介绍下,SpaceX必须要执行的载人龙飞船发射中止测试。
  这次测试任务全称:Crew Dragon’s In-Flight Abort test,简称IFA,也称为载人龙飞船飞行中止测试(发射中止测试)。
  这种动真格的极端性测试的最大目的:一旦火箭出现发射失败,测试载人龙飞船逃逸系统能否发挥作用,能否更快更安全地让载人舱逃离爆炸危险区,并最终安全海上溅落,保障宇航员人身安全。
  这种极端性测试将全面、彻底地检测飞船推进系统(发动机)、姿态控制系统、导航系统、安全着陆系统(降落伞),以及全方位考验各种保障、救援、配套体系。
  测试全流程
  具体到载人龙飞船发射中止测试,简化版过程是这样的——
  猎鹰9号火箭+载人龙飞船,一对箭船组合,真枪实弹真实发射。
  当火箭升空一分半钟,猎鹰9号火箭达到Max Q(最大空气动压值),此时人为设定:关闭火箭发动机,故意制造发射失败的严重状况,致使飞船立即启动发射中止系统。
  就在那一瞬,飞船点燃推进器(8台超级天龙发动机),产生13万磅推力,不到1秒钟,以每小时近160公里快速飞离火箭。全功率持续推进6秒,最高速度可达555公里/小时,此时飞船远离火箭近一公里,飞行高度27公里以上。
  当飞船距离地面10公里时,启动制动降落伞;距地面2公里时,再打开4个主降落伞。最终载人返回舱海上溅落在大西洋,降落点距发射场约31公里。这期间启动救援模式,出动「搜救者」号(GO Searcher)进行海上救援,打捞飞船(尽管没有真人搭乘飞船)。
  看得出来,这次任务绝对动真格的。
  测试预报
  一级火箭:猎鹰9号B5火箭(编号B1046.3),即一箭第四飞的复用火箭(2018年5月11日、8月7日、12月3日分别发射过Bangabandhu-1、Merah Putih、SSO-A)。
  动用飞船:全新一艘载人版龙飞船(编号C205.1)
  飞行高度:亚轨道飞行,飞行高度区间27~72公里
  发射中止系统:整套系统与首次无载人试飞(DM-1)、正式载人飞行完全相同
  发射地点:美国黄金发射位佛州肯尼迪航天中心39A
  发射时间:目前瞄准美国东部时间2020年1月11日
  火箭自毁,空中爆炸
  值得注意的是,测试任务还是这枚火箭的谢幕飞,当然不会安装着陆架、栅格翼。这是为何?
  当一二级分离后,一级火箭飞行高度等飞行状态,无法达到垂直降落条件,所以不可能受控回收。
  再加上,考虑到海面爆炸可能带来各种危险,所以该火箭会配备一个自动自毁系统,当一二级分离操作后,一级火箭会在降落阶段,启动自毁程序,空中爆炸解体。脑补一下此时此景,貌似火龙交战,或者盛世礼花……目前还不清楚是否有直播画面。
  SpaceX已计划打捞所有漂浮在海上的火箭残骸,清理附近海域。
  如果测试成功的话,乐观估计将在2020年上半年首次载人试飞。当然,还要看NASA的最终决定。
  到底是波音星际飞船还是龙飞船,哪艘飞船领飞?重启美国载人航天第一飞、开创美国商业载人航天新时代、率先开启全球商业载人航天新纪元。这可是历史性荣耀,当然值得一搏。
  本文参考:
  SpaceX In-Flight Abort Test Launch Date Update
  SpaceX Crew Dragon In-Flight Abort Test Slips by One Week
  SpaceX"s next Crew Dragon launch is delayed but that"s actually good news
  Test úniku Crew Dragonu
  哪里跌倒就从哪里爬起,SpaceX瞄准11月2日再度静态点火载人龙
  美国商业载人飞船被卡在新式逃逸系统上,难道是创新的错?
  SpaceX准备着:迎接从天而降的龙飞船!

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