第三代猛禽发动机成功测试星舰的甲烷引擎最早源于登月飞船？

2024-01-16 19:05:22

　　第三代猛禽发动机成功测试星舰的甲烷引擎最早源于登月飞船？星舰首飞的失败，无论对马斯克的SpaceX公司，还是对美国重返月球计划，都有着重大的影响。虽然最新的S26和超重B9已经露面，但大家期待的星舰第二次轨道级试飞，不会如马斯克所愿那样很快进行，因为FAA已经对其禁飞，而美国各种环保组织也正在对它“笔诛口伐”，事情远没有粉丝们想象的那么简单。

　　不过，SpaceX也有一条好消息，即在当地时间5月12日，星舰所用的“猛禽”发动机已经发展到第三代了，V3发动机完成了首次热试车，燃烧室承受住了有史以来最高的热值，在35 Mpa的室压下稳定持续工作了约45秒，对应推力达到了269吨。而此前的一代、二代和二代改进型发动机，对应推力分别为185吨/25Mpa、230吨/30M pa和247吨/33Mpa，“猛禽”不断刷新自己的纪录，一直是世界领先。

　　“猛禽”的光环有很多，它不仅是全世界唯一一款全流量分级燃烧火箭发动机，还是第一种实用化的全流量分级燃烧火箭发动机，亦是世界上第一种实用化的甲烷火箭发动机，同时也是技术上最先进的液氧甲烷火箭发动机，暂时没有之一。它的研制最早开始于2009年，现在网上的说法称它从2009年到2015年的开发工作，全部由SpaceX的私人投资，但实际情况并不都是如此。

　　事实上，“猛禽”发动机与美国上一次重返月球计划中的“猎户座”飞船有着密切的关系。首先要说，“猎户座”除了登月之外，还计划登陆火星，但从地球携带大量的燃料过去用于返程，实在不划算，因此NASA的规划是让它采用液氧甲烷发动机，如此就能以原位资源利用和萨巴蒂尔反应，在火星上制取甲烷燃料，这叫未雨绸缪。

　　“猎户座”飞船的液氧甲烷发动机研制工作很快展开，由阿拉巴马州亨茨维尔的OPI公司专门负责，2001年项目启动，2005年开始测试，但因为当时氧气/甲烷动力的火箭技术还不成熟，并且“猎户座”飞船需要在2012年就提前发射，为了加快进度，2006年7月下旬，NASA批准将它换成了现在的自燃式推进器。

　　但“猎户座”原计划采用的液氧甲烷发动机也没有被废弃，而是转给了蓝色起源和SpaceX，所以才有了现在的BE-4和“猛禽”。当然，从OPI公司不成熟的甲烷发动机，到现在的三代“猛禽”，SpaceX也不是躺在NASA的技术上混吃混喝，它自己的努力才是关键，同样拿到“猎户座”甲烷发动机的蓝色起源，就要差一些。

　　如果你仍不相信，其实还有另一个角度的证据，即“猛禽”初始计划是一款液氧液氢发动机，最早曝光是在2009 年美国航空航天研究所一个商业货运飞船研讨会上，当时它的定位是“猎鹰”系列火箭二级、上面级发动机，以及飞船发动机，与“猎户座”的一致。2012年10日，“猛禽”终于确定不使用梅林发动机的RP- 1燃料，但当时SpaceX拒绝具体说明它将使用哪种燃料。直到当年的11月份，马斯克才宣布了 SpaceX 推进部门的新方向，即开发甲烷燃料火箭发动机，也就是后来的液氧甲烷版“猛禽”。

　　而在2016年1月，美国空军从防卫部门预算中拿出3360万美元，SpaceX则自筹6730万美元，双方一拍即合，“猛禽”的发展由此进入了快车道，同年第一台“猛禽”火箭发动机就被送往SpaceX在德克萨斯州的McGregor测试场进行研发相关的测试。

　　但此时“猛禽”的定位，仍是猎鹰9号和“重型猎鹰”运载火箭二级原型发动机。当然，这时候星舰也已经在研制了，“猛禽”早在2012年就已经成为星舰上面级发动机的人选之一，正好是确定使用甲烷燃料的那一年。而时间进入2019年之后，一切才慢慢成为现在大家所熟悉的样子半岛官方网站。