6月6日，美国太空探索（SpaceX）公司的“星舰”火箭（Starship）进行了第四次飞行试验，取得了很大进展。
此次试飞的任务规划并不包括在轨燃料转移、二次点火、舱门开闭等内容，而是聚焦在“星舰”系统的“发射—回收任务”操作能力上，主要验证从发射到可控回收的完整流程。
简要总结，前三次“星舰”飞行试验的主要目的是验证以下两点：
首先，超大发动机数量、超大总推力、超大起飞吨位的超重型火箭总体布局路线是可行的，尤其是噪声振动、动力失效冗余等一系列技术难关在当前工程水平下能够被克服；其次，在最大动压等条件下，验证“星舰”基本结构设计的有效性，证明“星舰”具备入轨飞行能力。
具体到“星舰”近期的第四次试飞，其主要目标包括：
一级“超重型助推器”成功发射；
基于热分离环结构，二级“星舰飞船”与一级实现成功分离并点火；
一级返回地面完成可控软溅落（模拟回收）；
二级完成亚轨道飞行；
二级再入大气层，并完成可控软溅落。
试飞中“重型助推器”的一台发动机失效。
一二级成功分离。
在试飞过程中，起飞阶段（T+00：00：04秒）一台发动机失效，该发动机此前正常点火成功，并导致原定的主发动机关机时间（T+00：02：41）向后推迟6秒。
直至一二级分离（T+00：02：53）为止，箭体飞行平稳，分离顺利，而且二级隔热瓦的剥落脱离情况相较于星舰第三次试飞有巨大改善，在摄像头视角中基本看不到表面破损。
“着陆燃烧”过程中，一台发动机失效。
接近海面。
一级在返回过程中，箭体飞行姿态全程表现得非常稳定。
接近地表时启动发动机实现反推减速的过程中，有一台发动机点火失败，但下降到海面高度时，末端速度依然控制到9—10千米/时左右，成功实现软溅落（T+00：07：37）。
第三次试飞中，一级出现了大幅度的姿态摇摆，而且反推减速过程仅有三台发动机点火成功。
二级发动机关机瞬间。
二级在分离后不断加速，由于任务未规划入轨和在轨飞行，在最大速度达到26498千米/时时关闭发动机，与入轨的第一宇宙速度28440千米/时相差很小，机身隔热瓦完整度良好，看不到明显破损。
等离子体辉光。
机身与襟翼接缝处成为热防护设计的薄弱环节，这并不意外。
强烈烧蚀并导致隔热瓦剥脱。
襟翼出现显著破损。
发射后45分钟左右，二级实施再入。发射后51分钟左右，二级的机鼻温度达到最大值。在进入稠密大气一段时间后，二级遭遇了严重的烧蚀破坏，机体与空气高速剧烈摩擦产生的高温等离子体，疑似通过机身与襟翼缝隙的薄弱处从隔热瓦的内部破坏了襟翼，首先导致隔热瓦脱落，继而导致翼根处相当一部分结构融化脱落，并形成较大面积缺失。
需要说明的是，此次发射的“星舰”机体是较早版本的设计，后来生产的“星舰”已经改变了襟翼的相关设计，将其安置在热负荷更低的区域。
SpaceX公司创始人兼CEO埃隆·里夫·马斯克（Elon Reeve Musk）马斯克在此次试飞前，就曾在接受采访时表示襟翼接缝处可能渗入大量高温等离子体，并造成飞行结果的不确定性。
注意右下方的姿态和速度数据。二级在经历悬停后缺乏地面支撑，已开始倾覆。由于摄像头的镜头在再入过程中损坏，几乎完全丧失视野。
但从结果看，这样的损坏处于“星舰”系统的设计冗余以内。二级随后依然保持姿态稳定地下落减速，并进入低空亚声速状态，随后顺利实施翻转机动。在襟翼有严重破损的情况下，二级的飞行轨迹出现了显著的偏差，偏离预定溅落地点数千米。但其翻转机动姿态依然完成良好，并在海平面将末端速度降低到2千米/时保持悬停，随后发动机关机，成功实现软溅落。
2023年4月20日，“星舰”火箭及飞船集成系统进行第一次试飞，但火箭升空不久后爆炸。通过一年多的时间里“星舰”火箭的四次试飞，可以观察到其项目表现变化如下：
01
动力系统的可靠性取得了很大的进步。虽然还没有达到非常完善的地步，依然存在一定程度的不确定性，但已能大概率保障试飞成功。
对于重要故障现象（比如管路失效）的深入分析和改进，将会是SpaceX在动力领域的主要工作，其紧迫性应该更高于提升发动机推力和减轻重量。
02
飞行控制的进步非常显著。一二级在飞行过程中出现明显不稳定、不利姿态的情况几乎消失；这使“星舰”极大幅度降低了遭遇极端苛刻振动和过载、或是导致低热防护水平部位暴露在最强烈烧蚀效应区域下的概率。
同时在关键气动面出现严重破损的情况下，“星舰”依然有足够的冗余控制能力来实施翻转等复杂机动。根据公开消息，“星舰”的飞行控制方案在未来还有很大的变数，不排除重新采用基于带有专用发动机的燃气姿态控制系统。
03
基础的热防护设计路线非常强大，但仍然有薄弱之处。“星舰”第四次试飞中出现的严重烧蚀，如果换成传统航天器的轻质材料结构——比如铝、钛、碳纤维复材，都几乎不可能幸存，而不锈钢与陶瓷隔热瓦组合的耐热能力则得到了极端条件下的验证和展示。
但在具体的工程设计上，此次严重烧蚀的发生，证明此前的设计和试验环节还存在疏漏，并很有可能导致致命的结果；持续性评估和优化热防护设计体系，如无意外将会是SpaceX公司以后优先级较高的任务。
总之，目前“星舰”系统已经验证了其大多数设计的有效性，克服了基本设计层面的主要工程问题。其接下来的主要目标是进一步提升各个环节的可靠性，进一步实现地面回收，并形成可靠稳定的商业化复用能力。
SpaceX在后续面临的挑战难度上已经远小于“星舰”前三次试飞。未来可能制约其发展的最大阻碍已经不存在于技术能力层面，而是以美国联邦航空管理局（FAA）许可为代表的行政层面。
目前“星舰”已有充足的机体和发动机储备，而且一直没有停止生产。按照目前的规划，“星舰”在今年还有2到3次试飞机会，“星舰”工厂也将在年内正式投入使用。这意味着其进化速度，在短期的未来还将迎来一次跃升。
SpaceX公司的发展路径正在影响着全球航空航天产业。在技术路线之外，其基于企业文化和管理制度形成的“降低成本+快速迭代进化”体系，以及由此带来的效率提速和市场扩张能力正在深刻改变传统行业基础观念体系。
尽管目前SpaceX还没有直接涉足航空制造业，但很多国家在未来航空产业的规划，特别是关键型号的布局上，已经显示出了类似的风格，追求以更低的成本、更灵活的研发和试验以及更快速的技术迭代改进，快速累积、放大自身优势，并压缩竞争对手的追赶空间。
如何应对这种挑战，已经成为一个严肃而重要的议题。
排版：蓝风
文案 | 策划 ：候知健
编审 | 监制：武晨、王兰
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“星舰”发射失败但舆论评价积极，SpaceX的秘诀是什么？
