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SpaceX 首個軌道級超級重型助推器 B4 完工在即

上週起,探索技術公司 SpaceX 位於得克薩斯州南部博卡奇卡的星際飛船工廠已經開始全速運轉,目前正以極快速度組裝首枚用於軌道飛行測試的超級重型火箭助推器原型

▲位於發射臺的 B3 助推器

馬斯克曾表示,超級重型火箭助推器原型 B3 助推器的組裝“非常困難”,目前正在組裝的 B4 助推器結構及外觀沒有太大不同,但組裝工作已經明顯加快。自 2020 年 1 月以來,SpaceX 已經簡化了製造星際飛船和超級重型助推器的流程。鋼板等原材料在現場直接切割、彎曲並焊接成相對較小的元件,然後通過卡車、叉車或起重機運往工廠內部或周圍。

最終工程師將不同元件焊接在一起,造出飛船整流罩、頂部儲罐、傳輸管道、燃料儲罐、襟翼等等。一旦上述元件製造完成,工程師會用縱梁、加強筋和擋板強化結構,並安裝機械裝置、掛載點、托架、管道等等。最後一步是完成元件的堆疊,工程師會將每部分預製件堆疊在一起,組成完整的星際飛船發射系統。

雖然製造零部件並完成各部分預製件組裝通常需要幾周或幾個月的時間,但這些早期步驟可以同時進行,這意味著 SpaceX 可以同時為幾艘不同的星際飛船和超級重型助推器原型準備零部件。在過去六個月左右的時間裡,SpaceX 任何時候都在同時製造 40 到 60 個鋼環。

每艘星際飛船需要 20 個鋼環,每個超級重型助推器需要 36 個鋼環,而 SpaceX 為軌道級星際飛船原型所打造的每個燃料儲罐需要 12 到 15 個鋼環。SpaceX 總有 3 到 5 艘飛船原型、助推器或燃料儲罐處於不同的組裝階段。有些組裝過程比其他要更困難一些,而製造第一個超級重型助推器原型所花費的時間幾乎總會遠長於後續原型的平均時間。

這樣看來,B4 助推器的組裝速度很快超過 B3 助推器也不足為奇。5 月 20 日左右,SpaceX 先從火箭助推器尾部的液氧儲罐開始製造 B3 助推器。要用 23 個鋼環最終制造出一個液氧儲罐,需要先組裝出 5 個獨立元件。SpaceX 完成 B3 助推器液氧儲罐的製造大約花了一個月的時間。

液氧儲罐完成幾天後,SpaceX 開始組裝 B3 助推器的甲烷儲罐,但速度要快得多,幾天後就完成了組裝。兩天後,工程師將這兩個燃料罐組裝並焊接在一起,最終完成 65 米高 B3 助推器的組裝。

▲正在製造中的 B4 助推器

現在,僅僅在 B3 助推器送至發射臺開始進行測試的四周後,B4 助推器超重型助推器 4 號已經接近完工,組裝速度幾乎是 B3 助推器的兩倍

。隨著 SpaceX 在 7 月 16 日左右啟動 B4 助推器液氧儲罐的組裝工作,現在這部分只缺少一個極其複雜的發動機元件。隨後工程師只用了不到兩天時間就用 13 個鋼環組裝完成甲烷儲罐。這使得 SpaceX 製造完成首個軌道級超級重型火箭助推器只剩下將兩部分元件堆疊在一起,此時距離開工製造 B4 助推器不到兩週時間。

如果 SpaceX 在接下來的幾天內繼續維持這樣的製造速度,B4 助推器將成為博卡奇卡工廠內製造速度最快的全尺寸星際飛船發射系統原型。目前工廠內製造的大部分仍是星際飛船原型,尺寸只有超級重型火箭助推器的一半或四分之三。