# Starship 星舰 · 维修手册

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 文档编号 | ST-MK1-MNT-001 |
| 版本 | Rev 1.0 |
| 适用型号 | ST-MK1 两级可复用运载火箭 |
| 配套文件 | 装配图 `drawings/assembly.svg`、`drawings/exploded.svg`；零件图 `drawings/parts/*.svg`；3D 模型 `models/*.obj` |
| 密级 | 内部维护资料（示意/教学用途） |

> ⚠️ **声明**：本手册为工程示意与教学用途的参数化设计配套文档，非 SpaceX 官方数据，不构成飞行级适航或维修依据。执行任何实际维护前须由授权工程团队按正式适航程序核准。

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## 1. 系统概述

Starship 为两级串联、可整体复用运载火箭：

- **Stage 0 — Super Heavy 超重型助推器**：高 **71 m**、直径 **9 m**、**33 台** Raptor 发动机，负责起飞级推力。
- **Stage 1 — Starship 星舰飞船**：高 **50 m**、直径 **9 m**、**6 台** Raptor 发动机（3 海平面 + 3 真空），含鼻锥、有效载荷舱与气动控制面。

全箭总高约 **121 m**。飞行剖面：助推器起飞 → 级间分离 → 助推器回收（栅格翼 + 着陆反推）→ 飞船入轨/再入 → 襟翼减速 → 垂直着陆。

### 1.1 系统组成

| 子系统 | 构成 |
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| 结构 | 筒体、鼻锥、有效载荷舱、级间段环 |
| 推进 | 助推器 33×Raptor、飞船 6×Raptor、储箱（甲烷/液氧） |
| 气动控制 | 助推器 4×栅格翼、飞船 2×前襟翼 + 2×尾翼 |
| 热防护 | 飞船底部热防护瓦层（S08） |
| 回收 | 着陆反推、栅格翼姿态控制 |

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## 2. 安全与注意事项

1. **推进剂安全**：甲烷（CH₄）与液氧（LOX）均属危险介质。甲烷易燃易爆，液氧具强氧化性。作业前须排空、置换、检测氧含量与可燃气体浓度。
2. **压力容器**：储箱带压作业须泄压至常压，并确认压力表读数为零后方可开盖。
3. **高空作业**：全箭高约 121 m，塔架作业须系挂安全带，使用防坠系统。
4. **热防护**：再入后热防护瓦表面高温，冷却至安全温度前禁止触碰。
5. **静电/接地**：加注与发动机作业须可靠接地，禁止产生火花的工具。
6. **人员资质**：电气、压力、焊接等高危作业须持证人员执行。
7. **作业许可**：动火、受限空间、吊装等须办理作业许可。

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## 3. 技术参数

| 参数 | 助推器 (Stage 0) | 飞船 (Stage 1) |
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| 总高 | 71 m | 50 m |
| 直径 | 9 m | 9 m |
| 发动机 | 33 × Raptor | 6 × Raptor |
| 主结构材料 | 不锈钢 | 不锈钢蒙皮 |
| 储箱 | 甲烷 + 液氧 | 甲烷 + 液氧 |
| 气动控制面 | 4 × 栅格翼 | 2 前襟翼 + 2 尾翼 |
| 热防护 | — | 底部热防护瓦层 |

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## 4. 分件清单（BOM）

| 编号 | 零件名称 | 数量 | 材料 | 零件图 |
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| B01 | 助推器筒体 | 1 | 碳钢 / 铝合金 | `B01.svg` |
| B02 | 助推器头锥 | 1 | 铝合金蒙皮 | `B02.svg` |
| B03 | 栅格翼 | 4 | 高温合金 | `B03.svg` |
| B04 | 发动机群（Raptor） | 1（33 台） | Inconel | `B04.svg` |
| B05 | 助推器甲烷储箱 | 1 | 不锈钢 | `B05.svg` |
| B06 | 助推器氧储箱 | 1 | 不锈钢 | `B06.svg` |
| B07 | 级间段环 | 1 | 铝合金 | `B07.svg` |
| S01 | 鼻锥 | 1 | 不锈钢蒙皮 | `S01.svg` |
| S02 | 有效载荷舱 | 1 | 碳纤维/铝合金 | `S02.svg` |
| S03 | 前襟翼 | 2 | 高温合金 | `S03.svg` |
| S04 | 飞船甲烷储箱 | 1 | 不锈钢 | `S04.svg` |
| S05 | 飞船氧储箱 | 1 | 不锈钢 | `S05.svg` |
| S06 | 尾翼（后襟翼） | 2 | 高温合金 | `S06.svg` |
| S07 | 舰体发动机（Raptor） | 1（6 台） | Inconel | `S07.svg` |
| S08 | 热防护瓦层 | 1 | 陶瓷热防护瓦 | `S08.svg` |

**合计 20 件**。

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## 5. 装配说明

装配顺序参照爆炸图 `exploded.svg`，自下而上（轴向）：

### 5.1 装配顺序

1. **B04 发动机群** → 安装于发动机舱底。
2. **B07 级间段环** → 连接发动机舱与储箱段。
3. **B05 甲烷储箱**、**B06 氧储箱** → 安装于助推器筒体内，用承力桁架固定。
4. **B01 助推器筒体** → 包覆并焊接/铆接储箱段。
5. **B02 头锥** → 封顶。
6. **B03 栅格翼 ×4** → 对称安装于筒体上部（间隔 90°）。
7. **S08 热防护瓦层**、**S06 尾翼 ×2**、**S07 舰体发动机** → 飞船底部。
8. **S02 有效载荷舱**、**S04/S05 储箱** → 飞船中段。
9. **S03 前襟翼 ×2** → 飞船两侧。
10. **S01 鼻锥** → 飞船封顶。
11. **整箭总装**：飞船（Stage 1）叠放于助推器（Stage 0）顶部，通过级间段连接/分离机构锁定。

### 5.2 装配工艺要求

| 项目 | 要求 |
|------|------|
| 螺栓扭矩 | 按各连接节点图样规定值，使用扭矩扳手并记录 |
| 密封 | 储箱法兰采用金属缠绕垫片，装配后做气密性试验 |
| 对称件 | 栅格翼/襟翼必须成对对称安装，保证气动平衡 |
| 间隙 | 襟翼作动机构活动间隙 2–5 mm，不得干涉 |
| 标记 | 每件打标零件号与批次号，便于追溯 |

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## 6. 定期维护计划

| 周期 | 维护内容 |
|------|----------|
| **每次飞行前** | 外观检查、泄漏检查、紧固件抽查、控制面作动测试 |
| **每 5 次任务** | 储箱内检、发动机目视检查、密封更换、电气接线检查 |
| **每 50 次任务 / 大修** | 结构无损检测（NDT）、储箱耐压试验、发动机整机翻修、热防护瓦更换 |
| **每 200 次任务** | 全箭结构疲劳评估、关键承力件更换 |

> 记录方式：每次维护填写《维护履历表》，纳入全寿命追踪。

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## 7. 子系统维护规程

### 7.1 结构与筒体（B01/B02/S01/S02/S08）
- 目视检查蒙皮凹陷、裂纹、腐蚀。
- 热防护瓦（S08）检查脱落、裂纹；脱落超过 5% 需补瓦。
- 每 50 次任务做超声波/涡流无损检测关键焊缝。

### 7.2 储箱（B05/B06/S04/S05）
- 每次加注前检查液位计、压力传感器。
- 定期做气密性试验（氮气保压，记录压降）。
- 检查推进剂管路法兰、阀件密封。

### 7.3 发动机（B04/S07）
- 每次任务后检查喷嘴烧蚀、积碳。
- 检查涡轮泵振动、温度传感器读数。
- 更换密封件按厂家周期执行。
- 试车台点火校验推力曲线。

### 7.4 气动控制面（B03 栅格翼 / S03 前襟翼 / S06 尾翼）
- 检查作动筒、铰链、连杆磨损与润滑。
- 检查控制面角度校准与回中。
- 检查高速飞行后的烧蚀与变形。

### 7.5 回收与着陆系统
- 检查着陆腿/反推点火装置状态。
- 检查栅格翼展开与锁定机构。

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## 8. 故障诊断与排除

| 症状 | 可能原因 | 处置 |
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| 储箱压力异常下降 | 密封失效、焊缝裂纹 | 泄压、查漏、更换密封/补焊 |
| 发动机推力不足 | 涡轮泵故障、喷油嘴堵塞 | 下机检测，清洁/更换 |
| 襟翼作动卡滞 | 铰链磨损、作动筒故障 | 润滑、更换铰链/作动筒 |
| 栅格翼无法锁定 | 锁定机构异物/磨损 | 清洁、检修锁定销 |
| 热防护瓦脱落 | 粘接老化、冲击 | 补瓦，检查粘接工艺 |
| 泄漏报警 | 管路/法兰泄漏 | 隔离、排空、更换密封 |
| 电气信号异常 | 接线松动、传感器失效 | 查线束、更换传感器 |
| 蒙皮局部凹陷 | 冲击/过载 | 评估损伤，整形/更换 |

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## 9. 工具与设备清单

| 类别 | 工具 |
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| 机械 | 扭矩扳手、液压千斤顶、吊装索具、台架 |
| 检测 | 测厚仪、超声/涡流探伤仪、内窥镜、泄漏检测仪 |
| 压力 | 氮气瓶、压力表、气密试验台 |
| 电气 | 万用表、绝缘测试仪、示波器 |
| 安全 | 气体检测仪、防静电接地、防火器材、个人防护用品（PPE） |

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## 10. 备件清单

建议常备备件：密封件、热防护瓦、紧固件、控制面铰链、传感器、点火装置、喷嘴。

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## 11. 拆解与更换流程（以热防护瓦 S08 为例）

1. 确认舰体已冷却至安全温度，断电、泄压。
2. 标记待更换瓦片位置，拍照留档。
3. 使用专用工具清除旧瓦与粘接层。
4. 清洁基底，按工艺涂布粘接剂。
5. 安装新瓦，用夹具固定至固化。
6. 目视检查平整度与间隙，做拉拔力抽检。
7. 更新《维护履历表》。

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## 12. 文档与记录管理

- 每次维护/更换/故障均须记录，保存至少全寿命周期。
- 关键承力件更换须出具合格证并存档。
- 本手册与装配图、零件图配套使用；图纸与实物不符时以实物测绘为准并更新文档。

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## 附录 A：缩略语

| 缩写 | 含义 |
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| Raptor | 猛禽发动机（甲烷/液氧全流量分级燃烧） |
| LOX | 液氧 |
| NDT | 无损检测 |
| PPE | 个人防护用品 |
| BOM | 物料清单 |

## 附录 B：文档修订记录

| 版本 | 日期 | 说明 |
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| Rev 1.0 | 2025 | 首版发布 |