Starship目前正在等待美国联邦航空局完成审查。它将使用SpaceX 的新型Raptor 全流层燃烧甲烷燃料火箭发动机。尽管新的发射系统尚未进行全面的试飞,但SpaceX 正在推进新发动机的开发——该公司首席执行官埃隆·马斯克将其称为Raptor 2。
SpaceX Raptor 2 似乎与第一代Raptor 发动机的早期版本存在类似问题
到目前为止,SpaceX 已进行了五次Starship 测试,这些测试依赖于该系统的上级或第一级,也称为Starship。整个系统由超重型助推器和星际飞船组成。当星舰叠加在超重型助推器上时,其高度高达120米。
在SpaceX 的五次测试中,只有一辆在演示中幸存下来,还有两辆成功垂直着陆。所有这些车辆都使用第一代猛禽发动机,但SpaceX 从之前的失败中吸取了教训,对其中一些车辆的发动机进行了升级。
第一次测试使用了名为SN8 的原型机,该原型机在空中成功重新点燃了猛禽发动机,但由于推力过低而未能着陆。 SpaceX 负责人马斯克后来解释称,着陆失败的原因是燃油压力过低。这也导致猛禽发动机在坠毁前几秒发出绿色火焰,这是SpaceX 最新发动机测试中的一个关键事实。
现在,当FAA 评估SpaceX 位于德克萨斯州博卡奇卡的火箭测试设施时,该公司正忙于在德克萨斯州麦格雷戈测试其第二代猛禽发动机,即Raptor 2。视频记者Adam Cucker 在他的YouTube 频道上分享的测试视频显示,发动机在开始喷出绿色火焰之前的24 秒内排放出大量废气。这次测试于2022 年1 月14 日进行,并不是SpaceX 第一次在麦格雷戈测试Cucker 认为是Raptor 2 的东西。
SpaceX Raptor 2 测试显示机舱压力较高,给公司带来了困难
绿色火焰是由发动机内部的铜部件因故障而熔化引起的。当发动机燃烧室中的燃料不足,导致过量的氧气融化内脏时,就会发生这种情况。火箭发动机使用燃料和液氧来产生推力,而对于猛禽来说,SpaceX 使用甲烷作为燃料。
此外,1月14日的测试并不是该公司第一次测试Raptor 2。根据马斯克先生在社交媒体平台Twitter上的声明,自12月底以来进行的所有Raptor测试都将是第二代发动机。 Cuker 分享了迄今为止7 次测试的记录,第一次测试日期是2021 年。2019 年12 月19 日,马斯克确认进行的所有Raptor 测试都将是Raptor 2。这次测试运行了144 秒,但从排气水平来看,它没有完全关闭发动机。最新的测试运行似乎有更高的排气水平,这表明问题是在SpaceX 加大猛禽2 号以产生更大推力时发生的。
与第一代猛禽相比,较新的发动机使用类似的燃料,但具有更高的燃烧室压力和更宽的喉部。对于火箭发动机来说,燃烧室压力是氧化剂和燃料混合并点燃的压力。然后,产生的副产品被迫通过喉咙,产生对抗重力的反作用力,从而产生升力。这种力通常被称为推力,第一代猛禽能够在330 巴的内部压力下产生225 百万吨的推力。
相比之下,Raptor 2 的目标是将推力增加约9%,在321 巴压力下推力达到245 吨,因为其喉部更宽。马斯克还表示,该发动机可以在330巴的压力下连续运行,这表明持续的测试会增加其腔室压力。 SpaceX 计划很快在其Starship 原型机上引入新发动机,美国联邦航空局预计其环境审查将于下月底完成。
猛禽2火箭发动机测试视频