2023/07/12: ULA 新火箭的真名是不是叫衰神?
以下转载自 @JF科技 的知乎文章 https://zhuanlan.zhihu.com/p/642988033。
(封面图片来源[1])
才一个半月前写过一篇关于 ULA 的新型火箭火神号的讨论,不曾想,今天又来了。
《2023/05/26: 从ULA火神发射前夕点火试验取消说起》:https://zhuanlan.zhihu.com/p/632471231
ULA 这几年事事不顺心,被 SpaceX 辇的鸡飞狗跳,生意节节下降,但终于看到了新火箭火神号的曙光。在 5 月 26 日的一级点火测试推迟后,终于在 6 月 7 号试验成功[2]:

但是,其实在此之前,4 月份,火神的二级的一个试验品在测试台上发生爆炸[3]:

当时,ULA 兵分两路,一路立刻开始调查工作,另一路则是继续推进火神首发准备:把另一个准备好的二级送往佛罗里达和一级进行合体。打的算盘是,希望 4 月份二级爆炸的原因无关紧要,这样有可能会守住火神首发时间的节点。
事与愿违,6 月 13 日,ULA 老板发话了[4],说是因为新型半人马二级的燃料箱的不锈钢太薄破裂,导致液氢泄露,发生爆炸。啊噢。。。这个搞笑了。ULA 的半人马二级火箭其实是一名久经考验的老战士了,全世界二级火箭中的性能之王,同时巨稳定,在宇宙神5号火箭上百发百中。但是,老战士半人马是 3 米直径,而 ULA 的新型火神火箭是 5 米直径。为了火神,ULA 就把原来的半人马等比放大了一点,从 3 米长到 5 米,拍拍手,搞定,结果搞砸了!在现实中,啥玩意可以线性等比放大的?绝大多数材料在小尺寸上没问题,不代表等比放大后,在大尺寸上同样工作。好了,ULA 不得不在一级静态点火成功后于 6 月 24 日宣布,把已经运到佛罗里达,并且安装合体到一级上的半人马二级再次拆下来,运回阿拉巴马州的工厂里重新加固和改装。这一来一回,再加上新的二级质检,测试,合体,演练等等,今年火神首发基本看着就没戏了。只是 ULA 现在还嘴硬,就不说。
好吧,好事多磨,这是最后一个问题了吧?No。。。才过了 6 天,6 月 30 日,在蓝色起源公司德州发动机测试中心,进行装箭前最后一次点火质检的一枚一级 BE-4 甲烷发动机发生爆炸,不但发动机没了,发动机测试台也没了。芭比 Q 了!

爆炸消息隐瞒到了昨天 7 月 11 号才被媒体捅出来[5]。ULA 立刻出来解释:大家不要慌,这台发动机,不是给首发用的,而是给第二枚火神一级用的。这分明是此地无银三百两啊!火神 1 和火神 2 技术指标完全一样,所用的 BE-4 发动机也是完全一样的。一次正常的、短短 10 秒质检点火把它给炸了,你让小朋友们怎么相信,火神首发的两台 BE-4 没问题呢,即使它们做过点火试验。
可叹我还在上一篇文章里给蓝源打call:
BE-4的设计思想不一样:最根本的是他们的想法是,不要把发动机推到极致。为啥汽车发动机安全,就是因为发动机一直在远低于极限(红线)的包限下运行。飞机发动机也一样。为啥火箭发动机老是要爆,复用难,就是因为为了一点点extra性能,把所有的东西(压力,温度,材料,等等)推到极限。
所以本着这个设计理念,他们把发动机做大,但室压减低,涡轮压降低,让BE-4在很低的一个水平运行以保证安全边际(safety margin)的足够。即使这样,它的推力仍然比猛禽大,但室压低一半!
牺牲的是发动机重量。他们的想法是觉得发动机重量对整个发射系统来说不是最关键的一环,可以混过去。造火箭就是一个找平衡的游戏,很难说他们的设计是错误的或落后的。毕竟猛禽和BE-4都是全新的发动机,没有一点经验可借鉴,最后谁输谁赢现在不好说。
历史反复证明,强强联手会做强,弱弱抱团变更弱。^_^
这回,ULA 的火(衰)神火箭首发真的要去 2024 年了!
参考
^https://www.cnbc.com/2023/07/11/jeff-bezos-blue-origin-be-4-rocket-engine-explodes-during-testing.html
^https://spacenews.com/vulcan-performs-static-fire-test/
^来源一 ULA 老板 Tory 的推(1646572389193625600)
^来源一 ULA 老板 Tory 的推(1668571711061610496)
^https://www.cnbc.com/2023/07/11/jeff-bezos-blue-origin-be-4-rocket-engine-explodes-during-testing.html