为什么spacex的星舰要用不锈钢?
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发布时间：2022-05-14 06:47
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时间：2023-10-09 04:48
spacex的星舰采用不锈钢外型材质设计的原因，这个最主要的还是需要考虑耐高温，毕竟来说，在它发射的过程中，与大气层摩擦会产生很高的温度，只有不锈钢能够起到更好的耐高温的效果，所以使用的是不锈钢材质
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时间：2023-10-09 04:49
SPACEX的设计初衷要求是低成本火箭和飞船，而不锈钢的成本比航空铝材的便宜了一半以上。考虑要还有火箭和飞船要求重复是使用，还要能往返地球到火星多次起降，在强度上不锈钢就是首选了。SPACEX的设计初衷要求是低成本火箭和飞船，而不锈钢的成本比航空铝材的便宜了一半以上。考虑要还有火箭和飞船要求重复是使用，还要能往返地球到火星多次起降，在强度上不锈钢就是首选了。
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时间：2023-10-09 04:49
SpaceX星舰是BFR火箭的可回收复用上面级+综合轨道器，设想随着时间推移出现过很大变化。最早星舰的设想图外表面和猎鹰9火箭类似，而且最早时候spaceX是用碳纤维在专用模具上制造了一个大储箱。这个时期SpaceX的思路还是重金用顶尖材料打造轻巧而坚固耐用的火箭，通过多次复用分摊建造费用的方式来降低发射成本。
后来我们也知道发生的事：碳纤维储箱在加压测试中爆开、发汗降温方案被否回到隔热瓦。上面级在保证回收经济性的干质比情况下究竟要怎么造才能扛过再入时严酷工况（多次后还有足够可靠性）？隔热瓦会不会重蹈航天飞机检修麻烦的覆辙？这些都是大大的问号。当是时，有理智的人都会产生疑问：把未来压在技术风险性那么高的上面级回收合适吗？
生活中一次性用品比比皆是，一次性在商业上走通关键是造价极为低廉。这从直觉上好像和火箭不搭边，不过打破直觉的约束来分析下，这事也有得算。
在这里还需要说明一点，火箭回收必然带来运力损失，尤其上面级回收的运力损失估计要一半。此外回收火箭也需要额外的检修成本（尤其是上面级，航天飞机检修工作量大得骇人），每次发射还有发射场运作成本。如果廉价上面级造价低于一次发射全部成本一半，那么一次性消耗上面级在商业上更合理了。
火箭造价两个绝对大头：箭体、发动机。箭体如果能用普通工业材料和常规工艺生产，就会类似于啤酒、化肥厂那些金属筒仓一样便宜；火箭发动机的造价取决于生产方式，现在小批量定制化生产如果改成是大批量流水线化生产，价格也会大幅度下降，SpaceX目前已经在推星链项目，自己掌握的发射需求规模有巨大的保底量，消耗上面级意味着源源不断需要新发动机，可让大批量流水线化生产变为现实。
普通工业材料备选项是不锈钢和常规铝合金。不锈钢有个非常诱人的特性：在液氧和液态甲烷低温下比强度（抗拉强度与材料表观密度之比）相比常温大幅度增加超过了铝合金，铁比铝导热性低可减少推进剂蒸发或者省保温层份量，同时还更耐高温，价格又比（可用的）铝合金便宜。BFR大直径箭体表面积-体积比低，让储箱建造材料密度大的影响降低了。综合下来选择不锈钢还是挺合适的。
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时间：2023-10-09 04:50
传统的火箭采用的是铝合金和碳纤维增强聚合物，为什么spacex星舰为何要用不锈钢，是用不锈钢导致这次的失败爆炸吗采用铝合金和碳纤维增强聚合物是因为这些材质质地要轻，在同样的燃料下可以把更多的有效载重留给需要运送的航空仪器或是人员。
不锈钢因其密度较高质量重量也要高，但强度更高，可以承受更大的载重。而不锈钢材料在高温下，可以通过塑性变形来消除机械应力，并且在断裂之前可以承受多次应力循环。同时，不锈钢材料的使用，大大减轻了对隔热材料的需求，使用不锈钢材料，可以把工作温度范围扩展到约1100K。这就意味着对隔热要求的大大降低
最最重要一点，就是spacex星舰用不锈钢造价更便宜。
传统中使用的铝合金原材料成本每公斤135美元左右。生产到成品会产生约35％的报废率，最终成本约为每公斤200美元。而不锈钢的价格仅为每公斤3美元。此次spacex星舰是因为技术还在探
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时间：2023-10-09 04:51
