SpaceX下一代星艦火箭竟然違反直覺用不鏽鋼?!Next Generation Starship Rocket Made of Stainless Steel


  創下首次成功回收火箭的SpaceX私人航太公司,將再次突破一般慣例與想像!其開發的下一代世界最大火箭系統"大獵鷹火箭"(Big Falcon Rocket,BFR),竟然將採用已經被先進科技遺忘的老材料:不鏽鋼301系列──與家中常用的鍋碗瓢盆差不多。雖然聽起來很不像太空時代,但這翻轉必定有特殊原因,因此創辦人兼執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)現身解釋。

首先,使用碳纖維雖然比較輕,但是切割後有35%的廢料不能使用,且需浸漬高強度樹脂60到120層,製作很緩慢,成本很高,是鋼材的60倍以上,且它在高溫環境下強度還會降低,加上隔熱材質層之後重量就不比鋼輕多少了。用鋁的話則熔點不如鋼,且需要框架來強化,且鋁的導熱率比鋼高許多,導致推進劑更容易蒸發掉。用不鏽鋼雖然比較重,但會比鋁之外其他金屬更輕,而且不鏽鋼耐寒,能保持延展性,可以防止小缺陷發展成大裂縫。光這一點就可降低許多成本。不鏽鋼還可代替目前太空船使用的耐熱瓷磚,因為它高溫時可保持穩定,並可將水注入兩層不鏽鋼之間以吸收熱量,並以微孔噴出水霧,以冷卻火箭迎風面,這是散熱效能極高的"蒸發冷卻"。

目前已知只有1950年代早期擎天神火箭計劃(Atlas)有試用不鏽鋼,但以失敗作收,所以伊隆·馬斯克花了相當多的努力來說服研發團隊走這個方向。希望這種近乎藝術般的簡化能得到成功,並讓太空旅行早日實現。

參考資料:

https://www.popularmechanics.com/space/rockets/a25953663/elon-musk-spacex-bfr-stainless-steel/

https://www.extremetech.com/extreme/284346-elon-musk-explains-why-the-starship-will-be-stainless-steel

https://www.youtube.com/watch?v=6AcE7hBhpYU&t=

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