事不过四，这次没炸！今日试飞成功的 SpaceX SN15 有何特别之处？
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2021-05-08 11:24
作者 | 付静
SpaceX 星舰飞船原型，在经历过 4 次高空试飞爆炸后，终于成功了！
北京时间 2021 年 5 月 6 日早上 6:24 左右，美国得克萨斯州博卡奇卡（Boca Chica）测试基地，SpaceX 的第五艘完整配备头锥、襟翼的飞船原型机 SN15 正式开启 10 KM 高空试飞。
上升至一段高度，三台猛禽发动机逐一关闭。
接着进行姿态调整腹部冲下，在「主动空气动力学」控制下，通过四个襟翼的独立运动向地面飘下，此时测试已持续了近 5 分钟。
5 分 45 秒左右，发动机再次点燃，SN15 调整至垂直状态，完成了关键姿态测试，“神龙摆尾”再现。鉴于前几次的经验，接下来稳着陆将是本次测试成功的关键。
6 分钟左右，SN15 终于不负众望，落在约 360 米的着陆台上。
Elon Musk 通过推特官宣 SN15 着陆成功，至此，SpaceX 星舰项目实现了阶段性突破。
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「四飞四炸」后，星舰大改造
大约一个月前，Elon Musk 在推特中提及了 SN15。
北京时间 2021 年 3 月 30 日 21 时左右，SN11 在浓雾中迎来了测试，但很不幸，SN11 最终不仅爆炸了，还炸得神不知鬼不觉。
测试结束后没多久，Elon Musk 就放话：
SN15 将在几天内运到测试台。它在结构、航空电子/软件和引擎等方面的设计上有数百处改进。希望这些改进能解决问题，要是解决不了，那就多花几天时间再改装。
按 Elon Musk 的说法，SpaceX 要对星舰做出一番大改造——其实这并不难理解，星舰原型机试飞「四飞四炸」，项目进展不顺，团队面对各方言论自然压力不小，或许按着以往的思路逐步改进，已经不能解决问题了。
为何会「四飞四炸」，大致原因如下：
SN8 未成功着陆：飞船头部的燃料罐压力较低导致发动机推力不够，而着陆速度较快。
SN9 未成功着陆：三台发动机中仅一台点火工作，导致推力不够。
SN10 着陆 8 分钟后突然跳起原地爆炸：原因依然在于发动机推力不够，同时六个着陆腿中三个都没有完全伸展开，即便顺利着陆，但 SN10 又在地面反弹了一下，导致内部管路损坏燃料泄漏，因此着火爆炸。
SN11 未成功着陆：据推测，甲烷泄漏造成起火、电子设备损坏，导致整个 SN11 爆炸。
那么，既然已经失败了四回，也决定直接放弃 SN12、SN13、 SN14 的安装、测试工作，SpaceX 对 SN15 做出了哪些改进？
雷锋网注意到，不久前油管 What about it!? 频道主要从外观入手，对 SN10 和 SN15 进行了一番简要比对。
一是头锥部分：
排气孔位置改动；
吊装部分延长（可以节省装卸时间）；
前襟翼空气动力结构有变化，和舰体结合更流畅。
二是整体看上去更为成熟的舰体部分：
表面增加了不少孔洞（作用尚不清楚）；
增加了星链测试天线；
多了不少 V 形焊接标记，且很多焊接标记的位置发生了变化（据推测包括发动机在内的多个结构有变动）；
管路有大变动（据推测其中一条管路专门用于解决头部燃料罐压力问题）；
传感器位置有变动；
襟翼在外部看来有很大的变化，下方出现了一根连接铰链；
原本的银色隔热材料被换成了电缆，且位置更加靠左。
综合上述观察，What about it!? 频道认为，SN15 的高空试飞将是史诗级的任务。
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星舰获官方认可，SN15 意义不凡
SN15 的特别之处不仅在于硬件方面的数百处改进，它同时也是在面对激烈的外部竞争时 SpaceX 证明能力的最佳方式。
当地时间 2021 年 4 月 17 日，NASA 官宣：SpaceX 赢得了价值 28.9 亿美元的合同，将负责阿尔忒弥斯登月计划，2024 年重返月球。
NASA 表示：
我们选择在火箭、卫星领域有着强大技术实力的 SpaceX 提供技术和设备支持。
值得关注的是，为实现载人登月，SpaceX 想到的一种运载工具正是还在开发中的星舰。
在 NASA 看来，星舰由 304L 合金制成，高 50 米、直径 9 米、重达上百吨、推力多达 600 多吨，堪称「飞行怪兽」。一方面，星舰能为宇航员提供宽敞的环境；另一方面，其运载能力强大，能带大量实验器材上月球，也能带回更多样本。
因此，SN15 是这一重大决定宣布之后首个进行高空试飞的飞船原型，其试飞的重要性可见一斑。
实际上，这一决定也意味着 SpaceX 击败了 Blue Origin（蓝色起源）和美国国家安全技术公司 Leidos 旗下的军事&太空承包商 Dynetics 两个对手。
基于此，Blue Origin 和 Dynetics 均向美国政府问责局（GAO）提出强烈抗议，两家提交的抗议文件一个长达 50 页，一个长达 61 页——目前 NASA 发言人 Monica Witt 表示，GAO 在对抗议作出裁决之前，先暂停执行与 SpaceX 的合同。
不过，SN15 不负众望，打破了星舰原型屡屡失败的局面，也算是争了口气。
从以往的表现来看，虽然星舰项目还在一步步突破中，但 SpaceX 对于 Blue Origin 和 Dynetics 来说仍是一个难以打败的对手。
上文提到，SN15 舰体部分增加了星链测试天线。也就是说，SpaceX 希望将星舰与星链两大业务做结合，未来星舰或许将实现用星链传图像和数据，而这一想法也已获得了官方认可——当地时间 2021 年 4 月 28 日，FCC 批准了 SpaceX 在星舰上使用星链终端的申请，有效期为 4 月 28 日-6 月 28 日。
据推特网友 BocaCharts 的统计，星舰飞船原型迭代周期已从最初的 40 余天缩短至目前的 20 余天，这证明了 SpaceX 团队的高效率。
正如 Elon Musk 所言：
这是创造快速、完全可重复使用轨道火箭的唯一方法，是「生命多星球化」所需的基本技术革命（Only way to create rapidly & fully reusable orbital rockets, the fundamental technology revolution needed to make life multiplanetary）。
愿星舰项目顺利推进。
引用来源：
https://www.youtube.com/watch?v=8c4Z6Iv2A8E
https://www.youtube.com/watch?v=z9eoubnO-pE
https://twitter.com/BocaCharts/status/1390077121402482696
https://www.nasa.gov/press-release/as-artemis-moves-forward-nasa-picks-spacex-to-land-next-americans-on-moon/
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