SpaceX 出廠下線首台第三代猛禽引擎_風聞
鹰击长空-黑名单专治乌贼、鱿鱼、杠精、反智和谣棍4小时前
SpaceX 首台猛禽3全流量液氧甲烷發動機出廠下線!這是有史以來室壓 (35MPa) 最高的液體火箭發動機!
與猛禽1和猛禽2相比,猛禽3的整機結構簡化做到了極致~推重比再上新高!
其海平面設計推力則由前兩代的185噸/230噸,提高至驚人的280噸(目前實測269噸)。

圖1

圖2
馬斯克在推特上公佈了SpaceX的最新版3代猛禽發動機實物,請注意這是實物,如圖1所示。誠如馬斯克在幾個月前發佈所展示的那樣,3代猛禽進行了瘋狂的結構簡化,從外部來已經光溜溜了。
尤其是圖2從V1到V3相互對比,圖2是當時PPT的對比圖,包括我在內很多人都覺得這個V3猛禽簡化的太誇張了,結果還真做粗來了。
正所謂less is more,在複雜系統中,有時候簡化才會提高可靠性,而不是無限制增加冗餘。
圖3-5視頻截圖來自B站UP主“環球新知”翻譯。此前的星艦發佈會截圖中,很多人都發現了三代猛禽較前兩代結構大幅簡化,簡化到不合常理,推力增加的同時結構反而簡化到像是簡陋的概念圖,我都不太相信。馬老闆專門解釋了原因,總之三代猛禽結構就是這麼簡單。
圖3-5是發佈會上解釋的具體原因,簡而言之,原本發動機中的很多複雜結構都被隱藏了,發動機的很多部位採用了整體的冷卻通道壁(cooling channels),這在二代猛禽上是沒有的(應該是沒用這麼多通道壁,因為噴管和燃燒室肯定是有的,這次應該用的更多)。
此外,還有一些結構被刪去或者集成了,尤其是某些二級管路(secondery plumbing)被集成到主泵中了。這種設計大幅簡化了三代猛禽的結構,使發動機更輕,推力更大。但是缺點也必然存在,那就是製造困難。這是顯而易見的,因為冷卻通道壁製造是很複雜的,需要複雜的機加工和釺焊,現在可能要用3D打印才能解決。

圖3

圖4

圖5
【SpaceX官宣第三代猛禽發動機參數】
Raptor 3(海平面版)
推力:280噸
真空比衝:350s
單機乾重:1525kg
含機架重:1720kg
馬斯克補充説,猛禽V3仍有很大的減重空間,後續進一步改進得到的猛禽3.x版本,其比衝最多可提高約5s,推力將超過300噸!推重比>200!這將助力星艦V3的起飛推力突破萬噸!!此外,猛禽3/4真空型(巨型噴管)真空比衝將達到380s。
猛禽V3的裝機對象主要是星艦V3:目前的星艦計劃再經歷兩輪大的更新換代,最終第三代星艦將長高到150米!其一級超重將安裝35台猛禽3,二級飛船增加3台真空型猛禽,起飛推力將達到恐怖的10000噸!LEO運力則超過200噸!

圖6

圖7

圖8
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【SpaceX三代海平面版猛禽發動機對比】
猛禽1(圖9)→猛禽2(圖10)→猛禽3(圖11)

圖9:猛禽1

圖10:猛禽2

圖11:猛禽3
室壓:25MPa→30MPa→35MPa
海平面推力:185噸→230噸→280噸
真空比衝:350s→347s→350s
單機乾重:2080kg→1630kg→1525kg
含機架重:3630kg→2875kg→1720kg
首台下線時間:2018.2→2022.2→2024.8
猛禽3(Raptor 3)專為快速重複使用而設計,無需發動機隔熱罩,這大大減輕了其在星艦上實裝的重量,使猛禽3的性能與可製造性均得到提升。
來源:@航天愛好者網 和 @PhilLeafSpace