بعد يوم من الكشف عن الانتهاء من المرحلة العليا رقم 200 من فالكون ومحرك Merlin Vacuum ، أعلنت شركة SpaceX أنها انتهت مؤخرًا من بناء محرك رابتور رقم 200 المحدث في Starship.
Starship – و Raptor ، بالامتداد – لم تصل بعد إلى المدار ومن المحتمل أن تكون على بعد سنوات من خدش سطح النجاح الثابت والموثوقية للمرحلة العليا من Falcon و MVac. ولكن بالمقارنة مع MVac ، فإن Raptor أكثر تعقيدًا ، وأكثر كفاءة ، وأكثر قوة بمرتين ، ويعاني من ضغوط أكبر بكثير ، وأصغر بثلاث مرات.
و Raptor 2 ليس الإصدار الأول من المحرك. قبل أن تشحن SpaceX أول نموذج أولي لها من Raptor 2 ، قامت بتصنيع 100 محرك Raptor 1 بين بداية الاختبار الشامل في فبراير 2018 ويوليو 2021. بحلول أواخر عام 2021 أو أوائل عام 2022 ، عندما تولى Raptor 2 ، العدد الإجمالي لمحركات Raptor 1 تم إنتاجه على الأرجح في مكان ما بين 125 و 150 – مثير للإعجاب ولكنه شاحب مقارنة بطموحات SpaceX’s Raptor 2.
إذا لم تكن 200 من مركبات المرحلة الثانية من طراز Falcon ومحركات Merlin Vacuum كافية لك ، فقد أكمل فريق Raptor مؤخرًا محرك Raptor 2 رقم 200! pic.twitter.com/r6tsumKMik
– SpaceX (SpaceX) 4 نوفمبر 2022
منذ البداية ، كان الغرض من Raptor 2 هو جعل تصنيع الطيور الجارحة المستقبلية أسهل وأسرع وأرخص. الهدف النهائي هو تقليل تكلفة إنتاج Raptor 2 في النهاية إلى 1000 دولار لكل طن من الدفع ، أو 230.000 دولار عند هدف Raptor 2 الحالي البالغ 230 طنًا (حوالي 510.000 رطل) من الدفع. اعتبارًا من منتصف عام 2019 ، ذكر ماسك أن تكلفة كل نموذج أولي مبكر من طراز Raptor 1 “أكثر“من مليوني دولار لما سيصبح 185 طنًا من القوة الدافعة (حوالي 11000 دولار للطن). ليس من الواضح ما إذا كان هذا قد تغير بشكل ملحوظ.
رداً على ذلك ، سعت SpaceX جاهدة لجعل Raptor 2 أبسط قدر الإمكان ، وإزالة جزء كبير من متاهة السباكة الأولية والثانوية والثالثية. في عام 2022 ، أكد الرئيس التنفيذي Elon Musk أن SpaceX قد أزال نظام إشعال الشعلة المعقد لغرفة الاحتراق الرئيسية في Raptor 2. كل هذا التبسيط جعل بناء رابتور 2 أسهل بكثير من الناحية النظرية ، وأرقام إنتاج سبيس إكس أكدت هذه النظرية أكثر من ذلك. على الرغم من هذه التبسيط ، تمكنت SpaceX أيضًا من تعزيز دفع Raptor 2 بنسبة 25 ٪ من خلال التضحية بنسبة 1 ٪ فقط من كفاءة Raptor 1.
واحدة من آخر Raptor 1s مقابل واحدة من Raptor 2s الأولى. (سبيس إكس)
بدءًا من أول تسليم لها في فبراير 2018 ، أنتجت سبيس إكس أول 100 محرك رابتور 1 في حوالي 36 شهرًا. في أول 11 إلى 12 شهرًا من إنتاج Raptor 2 ، قدمت SpaceX 200 محرك. هذا يترجم إلى ستة أضعاف متوسط الإنتاجية على الأقل ، لكن الرقم الحقيقي أعلى من ذلك. في يونيو 2019 ، ذكر المسك التي كان سبيس إكس “تهدف [to build a Raptor] محرك كل 12 ساعة بنهاية العام “. كما هو الحال عادة ، استغرق هذا التقدم وقتًا أطول لتحقيقه. ولكن في أكتوبر 2022 ، أحد كبار مسؤولي برنامج أرتميس في ناسا مكشوف أن SpaceX حققت مؤخرًا إنتاجًا مستدامًا لمحرك Raptor 2 يوميًا لمدة أسبوع كامل.
مثل هذا المعدل المرتفع – من المحتمل أن يجعل رابتور واحدًا من أسرع محركات الصواريخ المدارية إنتاجًا في التاريخ – مطلوب لأن صاروخ ستارشيب من الجيل التالي من سبيس إكس يحتاج إلى كمية هائلة من المحركات. تتطلب المرحلة العليا من Starship حاليًا ثلاثة رابتور محسّنة على مستوى سطح البحر وثلاثة رابتور محسّنة بالفراغ ، ولدى SpaceX خطط لزيادة ذلك إلى تسعة محركات. يتم تشغيل معزز Starship’s Super Heavy بواسطة 33 رابتور على مستوى سطح البحر.
يعرض Booster 7 و Ship 24 مجموعة واحدة من 39 رابتورز. (سبيس إكس)
لم يتم إطلاق إصدارات من الدرجة المدارية من Starship و Super Heavy ، ناهيك عن إثبات الاسترداد أو إعادة الاستخدام بنجاح ، لذلك يتعين على SpaceX العمل على افتراض أن كل رحلة اختبار مدارية ستستهلك 39 رابتورز. حتى بعد إعادة استخدام معززات Super Heavy أو Starships أصبحت قابلة للتطبيق ، مما أدى إلى تخفيف ضغط كبير على طلب Raptor ، تريد SpaceX تصنيع أسطول من مئات أو حتى الآلاف من Starships وعدد كبير مماثل من التعزيزات. لتجهيز هذا الأسطول الضخم ، سيتعين على سبيس إكس إنتاج محركات رابتور المدارية بكميات كبيرة على نطاق لم تتم تجربته مطلقًا.
ولكن من المحتمل أن تمر سنوات – إن لم يكن عقدًا أو أكثر – قبل أن تصبح SpaceX في وضع يمكنها من محاولة إنشاء هذا الأسطول الضخم. إذا كانت محركات Raptor 2 التي يبنيها SpaceX بالفعل موثوقة بشكل متواضع وقابلة لإعادة الاستخدام ، ولا يستغرق الأمر أكثر من 5-10 رحلات تجريبية مدارية لبدء إعادة استخدام Starships و Super Heavy ، فيمكن القول إن معدل إنتاج محرك واحد في اليوم جيد بما فيه الكفاية لدعم السنوات القليلة القادمة من الطلب الواقعي على المحرك.
يمكن أن تحدث أول محاولة لإطلاق المركبة الفضائية المدارية لـ SpaceX في ديسمبر 2022 ، على الرغم من أن الربع الأول من عام 2023 هو الأرجح. تمتلك SpaceX حاليًا إذنًا لما يصل إلى خمس عمليات إطلاق مدارية من Starship سنويًا من منشآتها Starbase في تكساس ، ومن المرجح أن تحاول الاستفادة الكاملة من ذلك من خلال العديد من الرحلات التجريبية المتتالية في فترة تتراوح من 6 إلى 12 شهرًا.
تقوم شركة سبيس إكس بشحن محرك رابتور رقم 200 الذي تمت ترقيته من ستارشيب
