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SpaceX 已经建造并交付了第 200 枚猎鹰二级火箭,突出了这枚经常被低估的火箭在地面和飞行中的成就记录。

大约 13 年前,也就是 2009 年末或 2010 年初,SpaceX 运送了猎鹰 9 号第二阶段第一次迭代的第一个可飞行原型。 2010 年 6 月,猎鹰 9 号进行了首次试飞,并在第二阶段的帮助下,成功地将龙飞船的样板模型送入轨道。 自猎鹰 9 号取得惊人的首发成功以来,SpaceX 的猎鹰 9 号和猎鹰重型火箭又发射了 187 次,总共发射了 188 次,组装了 189 枚火箭。 这些发射中的每一个都需要一个新的第二阶段,除了一个(Crew Dragon 的飞行中止测试)之外,所有的都需要一个新的 Merlin Vacuum 发动机。

虽然 SpaceX 以成功实现可快速重复使用的猎鹰助推器而闻名,但该公司的整体成功也与猎鹰第二阶段密不可分,每次发射后都会消耗。 对于每一个壮观的猎鹰助推器着陆或重复使用记录,猎鹰第二级要么在地球大气层中毫不客气地燃烧,要么发现自己被困在轨道上。 结果,尽管 SpaceX 的可重复使用性使其能够以仅 10 到 20 架猎鹰助推器的机队比以往任何时候都发射更多,但该公司不得不扩大猎鹰第二阶段的产量。

SpaceX 刚刚完成了第 188 次 Falcon 9/Heavy 发射,因此第 200 次可飞行的第二级和 Merlin Vacuum (MVac) 发动机可能计划在 2023 年 1 月的某个时间发射。在过去的 365 天里,SpaceX 的 Falcon 火箭已经完成了 59 次成功的轨道发射。 每次发射都需要一个新的第二级,因此 SpaceX 在一年多的时间里,平均每 6.2 天就始终如一地建造、运输和测试一个新的猎鹰第二级。

由于 SpaceX 在 2022 年创纪录的发射节奏,这导致猎鹰 9 号在一个日历年内发射的次数比历史上任何其他火箭都多,猎鹰第二级很可能成为几十年来产量最高的轨道火箭级。 不出意外,SpaceX 有望实现首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 提出的在 2022 年发射 60 次猎鹰的目标。但 SpaceX 尚未完成,首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 表示,该公司的目标是在 2023 年“发射多达 100 次”。在几乎翻了一番之后在 2021 年初和年底之间,这将需要猎鹰二期的产量同比再增加约 67%。

在其 12.5 年的职业生涯中,猎鹰 9 号遭遇了 3 次失败。 2012 年 10 月,在第三次发射时,猎鹰 9 号的九个 Merlin 1C 助推发动机之一在飞行中失败。 主要任务——国际空间站的龙货运任务——被第二阶段保存,该阶段自动补偿了性能损失,但第二阶段的有效载荷(Orbcomm 的第一个 OG2 卫星原型)因此丢失。 2015 年 6 月,猎鹰 9 号第二级内部的一个故障支柱导致一个氦压力容器松动并破裂,在飞行途中摧毁了火箭。 2016 年 9 月,在发射前的静态点火测试中,升级后的猎鹰 9 号第二级内的一个类似压力容器自发地产生火花,导致爆炸摧毁了仍在地面上的火箭。

结果,虽然猎鹰二级火箭的问题在技术上导致了猎鹰 9 号仅有的两次灾难性故障,但自由飞行的猎鹰二级火箭在飞行中从未发生故障仍然是事实。 第二级的 Merlin Vacuum 发动机也是如此:经过数百次燃烧和超过 70,000 秒的运行,MVac 从未在飞行中失败。

SpaceX 宣布于 2020 年 4 月完成其第 100 台 MVac 发动机,这意味着建造前 100 台需要约 130 个月,而建造下 100 台则需要约 30 个月。(SpaceX)

在猎鹰 9 号于 2022 年 11 月 3 日成功发射 Eutelsat Hotbird 13G 通信卫星后,SpaceX 的猎鹰火箭家族已经完成了 160 次发射而没有失败,可以说是历史上最可靠的火箭家族。 为了通过部分可重复使用的 Falcon 9 和 Falcon Heavy 火箭实现这一壮举,SpaceX 必须将可重复使用和可消耗的轨道火箭掌握到历史上只有少数其他公司或航天机构可以声称达到或超过的程度,而且没有人同时实现。

SpaceX 运送第 200 架猎鹰第二级,突显助推器再利用的另一面

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