SpaceX使用(yong)不(bu)锈钢材质(zhi)制造(zao)星(xing)际飞船(chuan)火星(xing)探索(suo)火箭
作者(zhe)：admin 发布日(ri)期：2022/9/3 8:15:07
SpaceX借(jie)助(zhu)钢(gang)的特性(xing)来实(shi)现其火星移民(min)计(ji)划，这对于太空计划而言(yan)尚属首创(chuang)。
埃隆·马(ma)斯(si)克（Elon Musk）于(yu)2002年创建了美国太空探索技术(shu)公司（SpaceX），旨(zhi)在降(jiang)低(di)太(tai)空飞行的(de)成本(ben)，实现(xian)火(huo)星移(yi)民(min)。SpaceX正在(zai)开发(fa)星(xing)际飞(fei)船(chuan)，这是(shi)一种私(si)人资助(zhu)、完全(quan)可重复使(shi)用(yong)、用(yong)于(yu)星际和(he)轨道(dao)空(kong)间飞(fei)行(xing)的发射系(xi)统(tong)。
星(xing)际飞(fei)船的独(du)特(te)之(zhi)处在于其火箭及(ji)“超级重(zhong)型助推器”（Super Heavy Booster）的(de)壳体(ti)选材(cai)。SpaceX最初(chu)计划采用(yong)最先(xian)进的碳(tan)纤(xian)维材(cai)料(liao)制造该(gai)飞船(chuan)，但(dan)后来(lai)宣布(bu)将用闪闪(shan)发(fa)光(guang)的(de)300系列不(bu)锈钢材料来取代(dai)碳(tan)纤(xian)维。
这标(biao)志(zhi)着自20世纪50年代(dai)“阿特拉斯”洲(zhou)际(ji)弹(dan)道导弹(dan)（ICBM）计划(hua)失败(bai)以来，人(ren)们首(shou)次在火(huo)箭(jian)中使用(yong)这(zhe)种材料(liao)。然(ran)而，由于(yu)星际飞船旨在(zai)用于星(xing)际旅(lv)行(xing)，因此材料选择(ze)是(shi)SpaceX能否成功(gong)到(dao)达火(huo)星(xing)（离(li)太(tai)阳第四近的行(xing)星）的一(yi)个重要因(yin)素。
不(bu)锈钢(gang)的(de)卓(zhuo)越性能使(shi)星际(ji)飞船能(neng)够应(ying)对(dui)极高和(he)极(ji)低温度(du)
采用(yong)合(he)适(shi)的材(cai)料制(zhi)成
不(bu)锈钢(gang)的(de)一大优势(shi)在(zai)于熔(rong)点很(hen)高(gao)，适(shi)用于太空旅行。铝或碳纤维(wei)的稳(wen)态(tai)下(xia)最(zui)高(gao)工作(zuo)温(wen)度(du)为150°C，在180°C~200°C的(de)温(wen)度(du)范围内(nei)可短(duan)期(qi)工(gong)作，但(dan)这(zhe)将弱(ruo)化(hua)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能。一些(xie)碳纤(xian)维(wei)材(cai)料在200°C的温(wen)度下可(ke)连(lian)续(xu)工作，但(dan)材料的(de)强度将有(you)所(suo)降低(di)。
在进行(xing)适(shi)当(dang)的散(san)热(re)控(kong)制情(qing)况(kuang)下(xia)，钢可(ke)以(yi)在(zai)820℃~870℃的(de)高(gao)温下(xia)正常工(gong)作(zuo)。因此，一种创(chuang)新(xin)的(de)钢(gang)制(zhi)系统(tong)将(jiang)用(yong)于星(xing)际飞(fei)船的隔(ge)热层，保护飞(fei)船在(zai)进(jin)入(ru)火(huo)星(xing)或(huo)地球(qiu)等(deng)具有(you)大气层的星(xing)球时免(mian)受(shou)高(gao)温破坏(huai)。
隔(ge)热(re)层(ceng)有(you)两个以(yi)纵(zong)向加强(qiang)条(tiao)连(lian)接(jie)的(de)不锈(xiu)钢层(ceng)，水(shui)在其间流动。隔(ge)热(re)层外部设(she)有微孔，水(shui)可以从(cong)中(zhong)“渗(shen)”出(chu)，通过(guo)蒸(zheng)发(fa)冷(leng)却的方式(shi)保持(chi)低(di)温。
要(yao)想实(shi)现火(huo)星(xing)移(yi)民计划，降低(di)飞行成(cheng)本至关重(zhong)要，不(bu)锈钢(gang)在这(zhe)一(yi)点上再(zai)次(ci)脱(tuo)颖而出(chu)。碳纤维(wei)的(de)成(cheng)本为(wei)每(mei)公(gong)斤135美元，在加工过(guo)程(cheng)中(zhong)至少会产(chan)生(sheng)30%的废(fei)料(liao)，这意味着其(qi)实(shi)际(ji)成本大约(yue)为(wei)每(mei)公斤200美(mei)元。而(er)同(tong)等重(zhong)量(liang)的不锈钢(gang)仅需花(hua)费3美元。
不锈(xiu)钢(gang)极(ji)具(ju)成(cheng)本效(xiao)益、性(xing)能(neng)卓(zhuo)越，这(zhe)对SpaceX成功(gong)实现(xian)其火(huo)星移(yi)民(min)计(ji)划(hua)来说至(zhi)关重要
勇担(dan)星(xing)际(ji)航(hang)行的重(zhong)任(ren)
当把飞(fei)船发(fa)射到地(di)球(qiu)大(da)气(qi)层(ceng)外部(bu)空(kong)间时，必(bi)须(xu)考(kao)虑到每(mei)一(yi)克的重(zhong)量(liang)，并尽可能(neng)地减轻(qing)重量(liang)。在传统观念中(zhong)，人们(men)不会(hui)将(jiang)钢(gang)视(shi)作(zuo)轻型(xing)材料(liao)，但(dan)实际(ji)上，不(bu)锈钢的特(te)有(you)属性使它(ta)成为(wei)了(le)减(jian)轻飞(fei)船(chuan)重量(liang)的最(zui)佳选择(ze)。
太(tai)空既(ji)寒(han)冷又黑暗，始终(zhong)处于(yu)-270℃的(de)严寒(han)之(zhi)中(zhong)。在这(zhe)样(yang)的(de)低(di)温(wen)下(xia)，不锈(xiu)钢的(de)强度将提高50%。由(you)于(yu)其(qi)组成成(cheng)分中含有铬—镍(nie)元(yuan)素，因此不锈(xiu)钢(gang)即使(shi)在非(fei)常(chang)低的温(wen)度下也(ye)不会(hui)变(bian)脆(cui)。
不锈(xiu)钢的高延展(zhan)性(xing)、高韧(ren)性(xing)以(yi)及(ji)在(zai)低温(wen)环境(jing)下不(bu)易(yi)发生断裂(lie)的(de)特(te)性(xing)，使其成为制造(zao)星际(ji)火箭的完美(mei)材(cai)料。这些特(te)性意(yi)味着(zhe)材料用(yong)量的(de)减(jian)少(shao)，从(cong)而进(jin)一(yi)步(bu)降低(di)火(huo)箭(jian)重量，使不(bu)锈(xiu)钢(gang)成(cheng)为实现(xian)太(tai)空(kong)旅(lv)行的(de)绝(jue)佳材(cai)料(liao)。
星(xing)际(ji)飞船采用(yong)可重复使(shi)用的设(she)计(ji)思(si)路(lu)。SpaceX声(sheng)称，该飞(fei)船(chuan)在着陆一(yi)小(xiao)时(shi)后(hou)即(ji)可重新(xin)发(fa)射(she)。出(chu)于(yu)这种考虑(lv)，该(gai)公司的(de)材(cai)料团(tuan)队(dui)一(yi)直(zhi)在(zai)研发(fa)一种(zhong)铬含(han)量(liang)更高的(de)新(xin)型(xing)不锈(xiu)钢合(he)金(jin)。这种304L合(he)金(jin)具有更(geng)强(qiang)的(de)耐(nai)腐(fu)蚀能力(li)和(he)抗(kang)退(tui)化能力(li)，非常适(shi)合星际(ji)移(yi)民(min)的持(chi)续(xu)重(zhong)复使用(yong)需(xu)求，堪(kan)称完美之选(xuan)。
显然(ran)，SpaceX工(gong)程(cheng)师(shi)的(de)想(xiang)象力和技能以(yi)及(ji)驾(jia)驶(shi)飞船的宇航(hang)员(yuan)团(tuan)队(dui)的(de)英勇(yong)精神(shen)将(jiang)引领星(xing)际航(hang)行。然而(er)，正是钢材的(de)持久(jiu)性(xing)能(neng)，使得人(ren)类(lei)的火(huo)星(xing)之旅变(bian)得(de)更(geng)为(wei)切实可(ke)行。
此文关键(jian)字：
