筷子(Chopsticks),是SpaceXSpaceX用于在地面操作和测试飞行时将二级星舰飞船运载器吊装到助推器上的巨型机械臂,单个机械臂长36米,高18米。

“筷子”在名为“Mechazilla”的巨大“星舰”发射塔上,其被安装在超重型绞车上,绞车由巨型电机驱动,可以在发射塔上下移动。2024年6月27日,“星际基地”(Starbase)团队正在测试塔架“筷子”(chopsticks),为即将到来的超重型助推器做准备。2024年10月13日,SpaceX新一代重型运载火箭“星舰”实施第五次试飞。火箭助推器在降落时由发射塔上的“筷子”机械臂夹住,首次实现在半空中捕获回收。

发展历程

2024年6月27日,美国太空探索技术公司SpaceX“星际基地”(Starbase)团队在测试塔架“筷子”,为将到来的超重型助推器做准备。同年10月13日,美国太空探索技术公司新一代重型运载火箭“星舰”实施第五次试飞。火箭助推器在降落时由发射塔上的“筷子”机械臂夹住,首次实现在半空中捕获回收。

主要架构

“筷子”长36米,在名为“Mechazilla”的巨大“星舰”发射塔上,其被安装在超重型绞车上,绞车由巨型电机驱动,可以在发射塔上下移动,并依靠液压油缸的伸缩来实现打开与合拢的动作。

为了应对火箭降落位置的微小偏差等难题,机械臂的前端距勤务塔固定处约34.8米,接驳台面长约20米,以确保它能够在各种情况下准确地捕获火箭。

主要功能

“筷子”主要被用于捕捉火箭,“星舰”助推器在着陆的最后阶段、距离地面约2000米时,同时启动13台发动机制动减速,这些发动机具备“万向集团推力”能力,即喷嘴可以旋转调节方向,以控制助推器姿态和飞行轨迹。待降落到一定高度后,外围发动机关闭,中心位置的3台继续工作使助推器进一步减速并几乎垂直落在两根“筷子”中间。在距离地面约几十米高度时,助推器在发射塔前垂直悬停;几秒钟内,“筷子”微微移动并牢牢抓住助推器栅格翼下方的销钉,发动机关机。

相关影响

“筷子夹火箭”不仅仅是技术上的胜利,它还将对商业航天领域产生深远的影响。首先,可重复使用技术的实现大大降低了太空发射的成本。在传统的航天发射中,火箭往往是一次性使用,这使得发射成本居高不下,限制了商业航天的发展。而SpaceX的回收模式,使得火箭可以像飞机一样多次使用,从而有效降低了成本,提高了商业航天的竞争力。此外,这一突破也将吸引更多企业和投资者进入商业航天领域。随着发射成本的降低和技术的可靠性提高,商业航天的市场前景变得更加广阔。未来,商业卫星发射、太空旅游、太空资源开发等将成为更加现实的商业机会。

天回航天创始人兼董事长、长征六号运载火箭前副总师刘红军称,“筷子夹火箭”这种回收方式的成功,标志着火箭回收技术的重大进步,是原位回收技术里程碑式的事件。他认为,这为火箭完全重复使用和太空探索的航班化奠定了基础,中国航天也需尽快突破火箭完全重复使用技术,降低发射成本,攻克关键技术。

相关事件

第五次试飞成功回收助推器

2024年,美国中部时间13日7时25分(北京时间20时25分),“星舰”从位于美国得克萨斯州博卡奇卡的基地发射升空,不久后,火箭第一级助推器和第二级飞船成功分离;发射约7分钟后,助推器返回发射场,火箭助推器在降落时由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”,首次实现在半空中捕获回收;发射约65分钟后,飞船在印度洋溅落。

参考资料

人类航空又一里程碑!SpaceX“筷子回收”为何重要?.百家号.2024-10-14

“星舰”第五次试飞!SpaceX为何要用“筷子夹火箭”?.百家号.2024-10-14

SpaceX 测试发射塔“筷子”,星舰第五次试飞将用塔臂接住助推器.IT之家.2024-10-14

SpaceX测试塔架“筷子”.界面新闻.2024-10-14

马斯克的下一步:SpaceX星舰回收后的火星计划如何加速推进?.今日头条.2024-10-14

美“星舰”第五次试飞 “筷子”成功回收助推器.新华网.2024-10-14

马斯克实现“筷子夹火箭”意味着什么?.抖音短视频.2024-11-18