火箭货运能发挥作用吗？ 2024 年收集的数据可能会给出答案。

华盛顿——美国空军计划有一天通过太空火箭将设备发射到地球另一端，该计划将于 2024 年进行一系列试飞，届时可能会揭示这一概念是否可行。

赖特-帕特森航空公司空军研究实验室综合能力理事会首席科学家格雷格·斯潘杰斯表示，在大约三年内，该部门应该有足够的数据来决定是实施火箭货运还是转向其他项目俄亥俄州的部队基地。

火箭货运是该实验室所谓的先锋计划之一，旨在利用尖端技术开发和提供部队可以在战场上使用的新能力。该计划正在研究商业火箭领域，看看军方是否可以在世界各地快速运输货物，尽管该计划本身并不资助商业火箭的开发。

2022 年，该实验室向 SpaceX 授予了一份为期五年、价值 102 亿美元的合同，以便前者可以从后者的 Starship 火箭计划中收集飞行数据。

这项努力并不总是一帆风顺。

4 月，SpaceX 的一枚 Starship 火箭在起飞后不久发生爆炸。尽管斯潘杰斯表示，他并不认为这次发射失败，因为它达到了公司清理发射台的目标，但爆炸发生得太早，无法收集可用数据。

负责管理空军火箭货运的斯潘杰斯在 1 月 XNUMX 日接受《防务新闻》采访时表示，他希望尽快进行更多能够产生数据的试飞。

SpaceX 于 18 月 XNUMX 日进行了 Starship 火箭的第二次试射，但在阶段分离阶段后不久发生爆炸。截至发稿时，AFRL 尚未回应有关火箭爆炸前收集了多少数据的询问。

希望和计划

Spanjers 设想，火箭货运计划有一天会在每个发射台上进行一次发射，大约提前一小时通知，并且能够根据需要在单枚火箭中运载 100 吨货物。但他补充说，即使如此满载的运力也不足以取代传统的航空物流或海运，尽管它可以提供一种在相对较短的时间内快速运输高端货物的途径。

他解释说，到 2024 年底，该计划希望获得进入轨道的星舰火箭的足够飞行数据。

他说，明年，空军还计划建立一个货舱模型——基本上是星际飞船的上半部分——它可以用来改进从火箭快速装卸 20 英尺集装箱的技术。该模型目前正由位于俄亥俄州阿莱恩斯的工程公司 SES 进行建造的最后阶段。

到 2026 年（尽管 Spanjers 表示可以在 2025 年完成），空军预计火箭货运计划将展示快速发射火箭、将大量货物带入轨道以及快速装卸货物的能力。

Spanjers 表示，作为 SpaceX 星舰火箭项目的首批客户之一，空军正在帮助该公司弄清楚什么对国防部来说最重要，例如快速调转火箭以进行重复飞行的能力。

但他解释说，空军考虑的货运能力会给火箭的热保护系统、执行器和其他部件带来很大的压力，对于像 SpaceX 这样的火箭制造商来说，在设计时牢记这些需求非常重要火箭。

压力安装座

斯潘杰斯说，空军研究实验室想要收集的最重要的数据可能是火箭到达太空时压力下降的速度，以及重新进入大气层时压力变化的信息。这将有助于该部门了解货物在太空真空中可能如何反应，从而了解如何保护它。

“如果我们的货物遇到严重真空，那就是一个真正的问题，因为我们不想制造专门设计用于在火箭运输中生存的货物，”他说。 “这枚火箭足够大，我们可以把悍马车放进去。 [但是]如果你把一辆车放在高真空中，所有的油脂、机油、燃料都会立即蒸发。”

斯潘杰斯说，实验室正在考虑一些关于对火箭的哪些部分加压以及加压多少的选择。

正在考虑到 2024 年底在空军和 NASA 的大型真空室中进行容器测试过程。Spanjers 表示，测试可能会从小型容器开始，然后随着 SpaceX 推进自己的火箭开发而涉及更大的容器。他指出，空军计划使用外部和内部传感器收集每次星舰发射的数据。

“我们在这里有很好的机会与他们一起进行测试，”他说。 “我们将以对纳税人来说非常好的成本进行大量测试。”

空军还希望收集“振动和冲击”信息，以跟踪火箭上的货物在发射过程中必须承受多少湍流。但 Spanjers 预计振动不会造成重大问题。毕竟，他说，空军经常从大型运输机的后部扔出托盘货物。

他补充说，随着火箭变得越来越大，“飞行过程也会变得更加平缓。”

不过，他指出，实验室的工程师需要振动数据来确保五家公司正在努力制造的集装箱能够携带军用货物并在太空发射中幸存。他说，火箭货运计划还需要证明人们是否可以快速从这些集装箱中卸下货物，以便在下次发射时重复使用它们。

该实验室还希望获得更多有关火箭热保护系统如何工作以及可以从轨道安全带下多少质量的数据。斯潘杰斯解释说，重量越大意味着阻力越大，从而产生大量热量，这些热量必须以某种方式消散。

Spanjers 表示：“SpaceX 寻求从太空降低的重量远远超出了我们在航天飞机项目上所做的任何事情。” “我认为它比我们以前从轨道上带下来的任何东西都要高大约五倍。”

斯潘杰斯表示，美国火箭行业最近取得了几项进展，暗示了火箭货运概念的可行性。他指出，几十年来，该国每年进行三到四次火箭发射。但他表示，到了去年，发射次数已增加到 100 次（主要由 SpaceX 进行），明年可能会增加到 150 次，大约每隔一天发射一次。

Spanjers 表示，在过去的几个月里，SpaceX 曾两次在火箭起飞两天半后重复使用发射台。

此外，太空系统司令部27月在收到发射命令XNUMX小时后，从加利福尼亚州范登堡太空部队基地进行了火箭发射。这标志着战术响应太空发射的记录。

“如果你回到一两年前，你会发现发射一枚火箭需要四个月到四年的时间，”斯潘杰斯说。 “这些是我们在创建看起来更像飞机操作的发射操作方面取得的相当重大的成就。”

斯潘杰斯补充说，空军实验室计划进行多轮“构建、破坏、构建、破坏”实验，直到找到可行的设计。

“我们在这里讨论的这些[科学和技术]挑战并不是微不足道的，”他说。 “以前没有人尝试过将悍马车装上火箭。”

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