星艦第十三次試飛 T-0 中止,拆一筆發動機起動的賬
上個月,馬斯克剛摸到了全球第一個萬億美元身家的門檻。
2026年6月12日,SpaceX 掛牌納斯達克,代碼 SPCX,發行價定在135 美元。開市才四天股價就在盤中一路飆到了225 美元。按他持有的股權折算,個人資產一度跨過了1.3 萬億美元的大關,把身后的第二名遠遠甩開了大幾千億美元。
但是這輪的狂歡還是沒能撐過一個月。隨著 7 月份科技大盤回調,加上市場對股東禁售期滿的擔憂,SPCX 很快跌破了 135 美元的發行價。
馬斯克的身家也跟著坐了過山車。雖說各家財富榜算法不同,但是大家都有個共識,一個月里,他賬面上是實打實的蒸發了幾千億美元。
這里面絕對有火箭的一份“功勞”。
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SPCX 上市后先沖高,再跌破 135 美元發行價
7 月 16 日,在德克薩斯州博卡奇卡發射臺。星艦的第十三次試飛(IFT-13)進入了最后倒計時。
這并不是一次純粹的探路飛行。超重型助推器頂端的飛船 S40 貨艙里塞了 20 顆下一代的 Starlink V3 衛星,如果一切順利的話,這將是新一代星鏈衛星首次進入太空進行部署驗證。
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Starlink V3 官方頁面展示的下一代衛星設計。
按照原計劃,這批衛星只在亞軌道飛行中做一次釋放驗證,隨后沿彈道軌跡再入大氣層燒毀,不會真正入軌組網。飛船 S40 則計劃完成受控再入,最終將在印度洋濺落。但是就這幾分鐘的衛星釋放測試里關乎后續大規模組網的進程。
星鏈 V3 的設計下行帶寬沖到了1 Tbps,接近上代 V2 的 10 倍。
這是后續商業版圖的底子。投資者們把星艦的試飛進度視作 SpaceX 商業變現的晴雨表。在這次中止后,SPCX 股價進一步下挫,市場反應非常的直接。
這次發射,B20 助推器底下排了 33 臺最新的猛禽 3 發動機,也是 V3 新版箭體的第二次亮相了。
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Super Heavy 底部 33 臺猛禽的同心環布局。SpaceX 2022
兩個月前的IFT-12試飛,33 臺引擎開車時全部點燃了,但是在后續飛行中暴露了幾處問題,上升段有一臺助推器猛禽提前關車,飛船端也損失了一臺真空猛禽,助推器返回點火階段又有數臺發動機再點火不完整,最終助推器在海面上硬著陸。
到了 T-0,33 臺猛禽同時進入開車程序,發射臺底部噴出大片火光。
但是直播畫面中的發動機狀態顯示清楚地標出有 4 臺沒有進入正常工作狀態。
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隨后,自動安全系統判定起動條件不滿足,中止發射,全部關車。
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T-0 時刻,發動機起動序列被自動中止,星艦仍留在發射臺上。
火箭被摁在了發射臺上。
SpaceX 隨后開始排空箭上的推進劑。馬斯克在社交平臺上回應,大意是部分發動機未能正常起動,觸發了自動中止,計劃是拆下來更換 2 臺猛禽。截至本文發稿,SpaceX 已把下一次發射窗口定在了 7 月 20 日。
畫面上有 4 臺發動機沒能正常起動,最后怎么只用拆換 2 臺呢?要理清這筆賬,我們需要先看一看液體火箭發動機的開車過程。
一、 液體火箭發動機開車,到底要過幾道關
不少人以為火箭點火跟汽車擰鑰匙一樣,精準的按個按鈕就自己轉起來了。
現實中液體火箭起動,其實是一場在非常短的時間內完成的能量接力。
對猛禽 3 來說,開車的這幾秒里,動力源就需要完成好幾次交接。
雖說 SpaceX 從沒透露過猛禽 3 的具體時序參數,但是按全流量分級燃燒循環(FFSC)的通用工程邏輯,開車過程大體要過這三道關:
第一關:靠外部能量把渦輪泵轉起來。渦輪泵是發動機的心臟,負責把低溫推進劑以極高壓力泵進燃燒室。但是在還沒點火的時候,渦輪泵的轉子是靜止的。液體火箭在地面起動時,通常需要外部能量源把渦輪泵從靜止狀態強行帶到初始轉速。
這道理跟冬天工地上手搖柴油機很像。柴油機要壓燃,在放開減壓閥前,我們要拼命拿搖把把曲軸搖到能著的轉速,讓氣缸里的壓縮溫升趕上柴油的燃點,否則就是一噴油后的白煙現象。渦輪泵也是一樣,只是把搖把換成了外部提供的能量。
第二關:預燃室點火,讓發動機接管動力。渦輪泵轉起來之后,推進劑開始被吸進發動機。部分流量先進入兩個預燃室(一個富氧、一個富燃),通過點火裝置引燃。預燃室產生的燃氣去驅動渦輪,把轉速一路帶到工作區間。
到了這個階段,外部能量源就可以撤了,發動機靠自己產生的燃氣驅動自己,從而完成自循環。
第三關:主燃燒室建立推力。兩路預燃室出來的高溫燃氣交匯沖進主燃燒室。在全流量分級燃燒循環中,進入主室的已經是高溫高壓氣體,理論上碰頭就具備自發點燃的條件。但通用原理歸原理,馬斯克在被問到猛禽主室具體怎么引燃時,曾把那部分稱為他們的獨家秘方(Secret Sauce)。所以猛禽 3 的主室具體怎么點,誰也不知道。
在這個僅有幾秒的開車窗口里,安全系統會持續監控各項關鍵參數。只要判定起動條件不滿足,就會自動中止。
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FFSC 發動機起動的三次能量交接
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FFSC 發動機起動的三次能量交接
二、 沒亮的和要換的,本來就是不同的賬
"4 臺沒亮,只換 2 臺"這事一傳出來,不少人第一反應是:另外 2 臺不也沒正常起動嗎,難道就直接不管了?
其實在液體發動機集群系統里,"狀態顯示未起動"跟"硬件損壞需要更換"根本不能想當然來畫等號。這里面涉及四本完全不同的賬:
第一本,是“看到了幾臺沒亮”。直播狀態顯示有幾臺沒有進入正常工作狀態。但這只是個現象,既不能說明硬件壞了,也說明不了這幾臺到底經歷了起動的哪一步。
第二本,是“被安全系統掐斷了幾臺”。33 臺發動機的起動有先后順序。視系統設計而定,安全系統在檢測到異常后,可能不只關掉出問題的那幾臺,其他尚未完成起動或已經正常工作的發動機也有可能被一起拉停。
第三本,是“查出來幾臺有硬件損傷”。中止之后,需要通過遙測分析、外觀檢查或其他診斷手段,確認哪些發動機存在硬件損傷。這個數字只有查完才知道。
第四本,是“最后動手換了幾臺”。最終換幾臺,取決于檢測結果和飛行安全標準。這個數字不一定等于畫面上沒亮的數量,也不一定等于查出異常的數量。
在多發動機集群系統里,這四個數字各自有不同的統計口徑,沒有理由一定相等。
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中間還隔著系統關斷與硬件診斷兩本沒有公開的賬。
航天史上的前車之鑒
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1984 年 6 月 26 日,發現號 STS-41D 在發射臺中止。
這種情況在航天史上是有過先例的。
1984 年 6 月 26 日,NASA"發現號"(Discovery)航天飛機執行STS-41D任務的首次發射嘗試。三臺航天飛機主發動機(SSME)按編組序列依次起動,其中 3 號和 2 號先后正常點燃并建立了推力,但是 1 號完全沒有點著。
冗余發射順序系統(RSLS)隨即就關閉了兩臺已經在正常工作的發動機,隨后發射中止。
結果是一臺沒點著,兩臺正常工作的被安全系統連帶關掉。三臺全部停轉,但是真正有問題的其實只有一臺。
這個案例說明了在集群啟動中,一臺發動機的異常可以導致安全系統關斷其他正常工作的發動機。"沒在轉"的數量和"有問題"的數量,本來就不是一回事。那這次的 4 臺到底各自發生了什么?
至于 B20 上那 4 臺發動機到底各自經歷了什么?以現在的公開信息,沒法確定。
SpaceX 還沒有給出根因報告。外界只能確認狀態顯示中 4 臺未正常起動,馬斯克表示將更換其中 2 臺。這 4 臺分別處于上面哪種狀態,目前沒有公開信息。
回到標題的問題:"4 臺沒亮只換 2 臺"奇怪嗎?從上面的分析看,這兩個數字不相等,本身并不反常。但這次具體為什么不相等,公開證據還不夠回答。
三、 箭體做減法,地面做加法
這次發射中止發生在最新的星艦 V3 構型上。
拋開故障細節不談,V3 本身的集成理念就已經代表了一種很極端的工程取舍。
之前聊猛禽時我們提過,猛禽 3 采用了激進的簡化路線,管路盡量往機體內部集成,大量結構采用高度集成的制造工藝以減少外部接口,防熱罩也取消了。
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從 Raptor 1 到 Raptor 3,外露管路顯著減少
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猛禽 3 的外觀就像個光滑的金屬柱體
這種集成是把雙刃劍。一方面,減少了外部接口和潛在泄漏路徑,有利于減重和生產;另外就是內部結構只要高度集成,局部故障的隔離和檢測就可能變得更困難。
這是設計層面的權衡,集成度高既不等于更脆弱,也不能說就是更可靠的。
除了發動機本身的集成度,星艦在回收思路上也做了一個很極端的選擇,他不裝著陸腿。
像獵鷹 9 號這樣的傳統回收方案,火箭返回時要展開著陸腿降落在駁船上。
根據行業估算,獵鷹 9 號每次往返都要在箭體上多帶上約 2 噸的著陸支撐結構。對于尺度大得多的星艦超重型助推器,著陸腿帶來的質量負擔還會進一步放大。
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獵鷹 9 返回時展開著陸腿
SpaceX 的選擇是在箭上做減法,在地面做加法:用發射塔上的機械臂(Mechazilla,俗稱"筷子臂")在半空中把助推器夾住。這套動作在之前的試飛中已經成功演示過。
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2024 年 Flight 5,發射塔機械臂首次接住返回的超重型助推器。
這里的邏輯是箭體上減掉的重量可以轉化為更多的性能余量和有效載荷預算;而地面設備再重再復雜,它不用跟著上天。盡可能把復雜度留在地面,是星艦系統集成的核心思路之一。
雖然這次火箭沒飛起來,但是發射臺中止本身說明安全系統在按照設計意圖工作。
系統檢測到起動條件不滿足,自動中止,火箭完好地立在發射臺上,地面設備也沒有出現明顯破壞。直播鴿一回也總比勉強起飛后給大家看個煙花要好。
四、 重飛背后的時間賬
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7 月 16 日 T-0 中止后,SpaceX 把下一次窗口放在 7 月 20 日
SpaceX 把下一次發射窗口定在了 7 月 20 日,距中止僅有 4 天。我寫完發布這篇文章后估計明天就能看到消息了,這也意味著團隊預期能在這個時間內完成發動機拆換和必要的發射準備,但是在新窗口實際執行之前,尚無法確認這些工作是否已全部就緒。
如果新窗口里 33 臺發動機全部順利點燃,完成了星鏈 V3 的亞軌道釋放測試,那這次中止就只是商業化進程中的一個小插曲。
但是如果重飛再次出現起動異常,市場對 SpaceX 商業化節奏的信心就會面臨更大的考驗了。
順便提一句,網上那些把這次中止歸結為湯姆·穆勒離開后技術退化的論調,只能算是飯圈式的英雄敘事。
穆勒確實是 Merlin 發動機的靈魂人物,猛禽早期的試車和 Starhopper 飛行也有他的功勞。
但是在他 2020 年退休之后,猛禽后續型號的迭代和飛行驗證一直由團隊在持續推進。把一個現代大型系統工程的走勢綁在一個人身上,是快餐敘事,不是工程分析。
虧得起,才敢飛。
這筆賬,我們還會繼續往下算。
本文僅代表作者對公開技術資料的分析與理解,不構成任何投資建議。文中發動機起動機制基于 FFSC 通用原理,具體故障分析為作者推斷和假設方向,最終以 SpaceX 官方信息為準。
上次 Raptor 那篇文章評論區有不少老炮冒出來,這次也歡迎。你們遇見過最離譜的是什么原因?評論區聊聊。
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