SpaceX公司厂房上上下下看个遍

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Space X 是神人Elon Musk 创立的现存的三家公司之一。最后一张照片貌似就是Musk 的Tesla Roadster。


商业化的太空竞赛已经打响。2012年5月22日凌晨4:55,第一艘私人公司设计和制造的飞行器瞄准国际空间站轨道,从历史悠久的卡纳拉威尔角空军基地起飞,而不再从佛罗里达东海岸以外的大西洋起飞。falcon9型火箭和dragon飞船都是由太空探索公司设计并制造的,人们更熟悉这家公司“SpaceX”的称呼。这家公司的工厂坐落于距离太平洋海岸不远的加州霍桑市。
Space X的发射计划将在美国太空运输历史新篇章上画上浓墨重彩的一笔。太空运输历史的第一个阶段是由冷战时期的军备竞赛推进的,那时候的关注点是如何最大限度的展现自己的能力。第二个时期是航天飞行和向地球轨道输运有效载荷常规化的阶段。而现在这个新的时期,人们关注的正是如何降低太空运输的费用。
SpaceX公司在降低太空飞行上一马当先。这家公司的老板Elon Musk始终渴望飞向火星,使得人类成为行星际生物。他的规划里里已经包含了价值40亿美元的合同和订单。虽然到目前为止,该公司仅发射了为数不多的商业性质有效载荷。
少量的发射已经证明了SpaceX在大幅节省发射费用上的成功。老板Elon Musk和NASA都在不断强调着即将到来的ISS(国际空间站)任务极具挑战性。SpaceX公司的目标是兑现他们低价的承诺,只花费几亿而不是十几亿美元。
Musk在上个世纪90是年代互联网大潮中磨砺了一身的商场技能。他公开了他在削减开支上的关键举动,那就是用聪明敏捷的人构造有效率的公司,而摒弃那些臃肿的机构和管理层,这些人存在于垄断美国50年航天研制的大型企业里。SpaceX公司拥有许多私人投资者——包括巨富Musk本人——同时依靠NASA的资金支持。如果不考虑该公司即将成为继俄罗斯以后世界最大的火箭发动机制造商这一事实,单就运作机制而言,该公司更像是硅谷的精益创业者。
像许多创业不久的公司一样,这里的员工多穿着随意。工程师,包括Musk本人在内,都工作在一个个开放式的小隔间里,从火箭发动机安装区域走到焊接飞船的地方,步行在一分钟左右的时间。离开座位,路过一个会议室,打开一扇门,你将站立于巨大的火箭厂房前。实际上,你第一时间路过的是一个开放式的自助餐厅,就挨着任务控制室,再走几步就到了火箭发动机的组装线了。
午餐时间,你可以看到右手边,软件团队在模拟预演即将到来的ISS任务过程。也许你看不到,但你可以听到前方铝锂合金结构件被加工成Falcon9型火箭舱段时的动响。或者看到左手边复杂的电器件正通过示波器显示屏接受检测。
火箭和飞船超过80%的部分在这里生产,从燃烧室、发动机底部的喷管到飞船舱及其顶部的防热罩。SpaceX公司在霍桑机场旧址上的工厂里自主生产他们的每一个部件,就像当年杰克-诺斯罗普在这里从生产机翼和喷气引擎起构建他传奇的飞机工业一样。几年前,这座厂房里还在生产着波音747的面板,而今它是一项独立的太空计划的一部分,承载着人们对于航天飞行更经济更可靠的希望。


中间夹层是观看SpaceX霍桑工厂的最佳视角。除了自助餐厅和控制室在视野右侧以外,整个工厂的绝大部分区域都能一览无余。制造装配大型构件,诸如火箭一、二级舱段和飞船舱段的生产区被图片上方中部的无尘室挡住了。其他的基础设施在上部靠左侧。
SpaceX公司火箭和轨道器的所有主要部件都在这同一屋檐下制造出来。


几部龙飞船已经制成。在2010年12月成功发射并回收的飞船陈列在工厂的中央。这也是第一艘由私人公司制造发射并成功回收的飞行器。在龙飞船成功之前,只有美国、俄罗斯和中国政府以国家之力完成过此类壮举。
回收回来、完好无损的飞船吸引了史密森博物馆的注意,但是他们得再等等了。因为Space X的工程师们还再使用它进行测试和参考。
龙飞船底部直径有12英尺(3.66米),舱内有350立方英尺(10立方米)的压力容器空间可搭载货物或者7名宇航员,可以承重7297英镑(3310公斤)载荷,另外在进入轨道的过程中,也可以在飞船底部不保压的箱体里搭载一些额外的物品。
底部的防热罩承受再入地球时带来的高冲击能量,会达到3000华氏度(649摄氏度)的高温。它由一种叫做PICA(酚碳热烧蚀材料)的材料制成,该材料最早由NASA的埃姆斯研究中心研制,防热罩的瓦片相较于航天飞机而言有了改进。
龙飞船侧面上的烧蚀性材料不承受太多的热量。 所以Space X公司的标志只是简单的画在上面而能经受再入飞行过程。(至少在飞船的这一侧能行)。
龙飞船采用了18个德拉科推进器在轨道机动并控制再入。根据不同的需要,推进器可以工作一毫秒到一分钟的时间。多个推进剂贮箱可以交叉供给不同的推进器,形成一个冗余系统。其中6个Dracos推进器被用于再入过程,SpaceX公司希望以后的飞船最终能够定点着陆在陆地上,而不是像最初那样在海洋中溅落。


可重复使用的龙飞船最初进入SpaceX工厂时还是一片片的铝板。它们被切成段并加工成片,就堆放在那艘返回时被烧黑了的龙飞船旁边。这些都将成为舱内压力容器的构成部分,由防热罩和覆盖层保护着,使其内部温度保持在使乘客舒适的水平。


接下来铝板将被制成飞船舱段的圆锥形状并焊接在一起。上面照片中的部件即将成为今年晚些时候完成SpaceX第二次向国际空间站运送补给任务的商业龙飞船的一部分。


这是防热罩的背壳模具,由被称为殷钢的金属制成,该结构在很宽的温度范围内都不会发生尺寸变化。碳纤维布和其它复合材料片铺设在模具中,然后在高温烘烤下形成返回舱的基底。


从图片中间偏左的地方可以看到,在无尘室里另一个龙飞船的压力容器已经和红色的德拉科推进器的推进剂贮箱组装在一起。该飞船将执行龙飞船系列第一个向国际空间站运送补给的商业化任务。
如果SpaceX公司能完成即将到来的任务,成功的展示自己的实力,那么Falcon9号和龙飞船将迎来接下来两个国际空间站的补给任务。不止卫星发射使用Falcon9号,空间站补给任务3和4也将于明年进行。
这是工厂内三个无尘室之一。每个房间都有不同的洁净程度,最小的也是洁净程度最高的被用于装配推进器。


SpaceX公司所有重要的任务控制都不是掩藏在墙后面的。它只是在大型玻璃幕后面进行,使得执行任务时保持相对安静的环境 。“这里是霍桑,而不是休斯敦”,SpaceX公司的罗杰·吉尔伯特指的是在发射任务中参与的各队之间的通信需要保持听的清楚。在即将到来国际空间站任务中,霍桑和休斯顿两处将紧密结合通力合作(NASA的地面指挥中心在休斯顿)。
四个大型的投影仪把远处的墙壁变成一个巨大的屏幕。不直接参与操作任务的员工可以在食堂里坐着或站在玻璃后面观看发射,这一切像电影一样展现在他们面前。我们参观的当天,飞行控制中心内没什么动作,但霍桑和休斯敦两处的工作人员已经把明天的发射过程整个的排练了几次。


装在Falcon9号火箭关键一端的,你猜对了,是9个Merlin火箭发动机。这是一台正在组装Merlin发动机,可以看见在发动机的内侧,涡轮泵下方是光亮的排气段。涡轮泵实际上就是一个非常高能的燃料泵,给主发动机输送助推剂。钟形喷嘴和燃烧室此时还没有被连接到这台发动机上。
涡轮泵不仅输送RP-1煤油燃料到火箭发动机,也将相同高压的煤油作为液压工质操纵发动机内的舵面从而控制Falcon9火箭。9台Merlin发动机一起,为火箭提供超过100万磅的真空推力,在飞行过程中如果有一台发动机发生故障,火箭也能够将有效载荷送入轨道。 发动机是SpaceX公司内部研制的,但它的原型是在阿波罗登月计划中第一次使用的月球着陆器的设计。


此时工人们正在移动一个发动机喷管到Merlin发动机组装线。喷嘴在组装到Merlin发动机上之前仍需被进一步的加工。
一旦在霍桑工厂组装完毕,火箭发动机将被运送到得克萨斯州的SpaceX公司测试车间。在那里发动机点火试车,然后返回霍桑与火箭的第一、二级连接。


SpaceX公司按照不同的需要推出了几种不同的火箭。一种是单台发动机的Falcon1型火箭,它能将较轻的有效载荷送入低地球轨道。另一种是Falcon9型火箭,能将较重的有效载荷送入低地球轨道。上图展示的是Falcon9型火箭。
在底部的五个已经完成的Merlin发动机中,图上有三个是可见的。中间靠左侧,磨光的微黄管道就是和之前图片中相同的涡轮泵排气管。只是经过测试,金属变色了。
Faocon火箭的箭体是由铝锂板在工厂中滚轧成半圆形截面形成的。火箭第一级的材料厚度只有约5毫米,如果把苏打水瓶罐按比例放大到相同尺寸后,厚度将是其两倍。这些舱段部件随后用搅拌摩擦焊焊接在一起。火箭第一级箭体组装完毕大约需要10天的时间。


龙飞船首次在轨飞行的神秘载荷,其实是一盘奶酪。被紧实的密封起来,骄傲的稳坐在工厂的地板上。2010年12月的飞行任务中,没有人知道飞船里装的到底是什么。奶酪载荷在它平安的飞回地球之前没有被公诸于众。


在Space X工厂的装饰里,既有取材于真实航天历史的人物,又掺杂着故事中虚拟的事物。有几个房间以航天英雄的名字命名,比如尤里加加林,第一个进入太空的人类。旁边的房间门上却挂着Skynet(天网)的标志,那代表着不好的一面,一个人工智能系统有朝一日建立了自己的意识,接下来的事情你就知道了,阿诺德施瓦辛格吓坏了(或许是救了)莎拉康纳。(系列电影《终结者》的剧情)

全部讨论

2012-10-11 06:14

一个靠挖NASA墙脚赚钱的公司有什么了不起的,就跟现在国企周围那些私人公司一样,用国企的钱、国企的人、国企的技术赚国企的钱一样!
美国航天事业没落的开始!

2012-10-11 00:11

強。

2012-10-10 23:44

神人也!