SpaceX는 200번째 Falcon 상단 스테이지와 Merlin Vacuum 엔진의 완성을 공개한 지 하루 만에 Starship의 200번째 업그레이드된 Raptor 엔진도 최근에 완성했다고 발표했습니다.
Starship과 Raptor는 아직 궤도에 도달하지 않았으며 Falcon 상위 스테이지 및 MVac의 확립된 성공과 신뢰성의 표면을 긁는 데 몇 년이 걸릴 것입니다. 그러나 MVac에 비해 Raptor는 더 복잡하고 효율적이며 두 배 이상 강력하고 훨씬 더 많은 스트레스를 받고 세 배나 젊습니다.
그리고 Raptor 2는 엔진의 첫 번째 버전이 아닙니다. SpaceX는 첫 Raptor 2 프로토타입을 선적하기 전에 2018년 2월의 본격적인 테스트 시작과 2021년 7월 사이에 100개의 Raptor 1 엔진을 제조했습니다. Raptor 2가 인수한 2021년 말 또는 2022년 초까지 Raptor 1 엔진의 총 수는 생산된 것은 125에서 150 사이의 어딘가에 도달했을 것입니다. 인상적이지만 SpaceX의 Raptor 2 야망과 비교할 때 창백합니다.
팔콘 2단계 차량 200대와 멀린 베큠 엔진이 부족했다면 랩터 팀이 최근 200번째 랩터 2 엔진을 완성했습니다! pic.twitter.com/r6tsumKMik
— SpaceX(@SpaceX) 2022년 11월 4일
처음부터 Raptor 2의 목적은 미래의 Raptor를 더 쉽고 빠르고 저렴하게 제조하는 것이었습니다. 궁극적인 목표는 Raptor 2 생산 비용을 추력 톤당 1000달러로 줄이는 것입니다. Raptor 2의 현재 목표인 추력 230톤(~510,000lbf)에서 230,000달러입니다. 2019년 중반을 기준으로 Musk는 초기 Raptor 1 프로토타입의 비용이 “더185톤의 추력(톤당 11,000달러)에 해당하는 200만 달러보다 더 많습니다. 그것이 눈에 띄게 바뀌었는지는 분명하지 않습니다.
이에 대한 대응으로 SpaceX는 1차, 2차 및 3차 배관의 미로의 많은 부분을 제거하여 가능한 한 Raptor 2를 더 단순하게 만들기 위해 노력했습니다. 2022년 CEO Elon Musk는 SpaceX가 Raptor 2의 주 연소실을 위한 복잡한 토치 점화 시스템도 제거했다고 확인했습니다. 그 모든 단순화로 인해 Raptor 2는 이론상 훨씬 쉽게 구축할 수 있었고 SpaceX의 생산 수치는 그 이론을 확인하는 것 이상입니다. 이러한 단순화에도 불구하고 SpaceX는 Raptor 1 효율성의 1%만 희생함으로써 Raptor 2의 추진력을 25% 높일 수 있었습니다.
마지막 Raptor 1 중 하나와 최초의 Raptor 2 중 하나. (스페이스X)
2018년 2월 첫 납품을 시작으로 SpaceX는 약 36개월 만에 최초의 Raptor 1 엔진 100대를 생산했습니다. Raptor 2 생산의 첫 11~12개월 동안 SpaceX는 200개의 엔진을 납품했습니다. 이는 평균 처리량의 최소 6배에 해당하지만 실제 수치는 훨씬 더 높습니다. 2019년 6월, 머스크는 말했다 SpaceX가 “목표로 [to build a Raptor] 연말까지 12시간마다 엔진 가동” 일반적으로 그러하듯이 그 진전을 깨닫는 데 훨씬 더 오랜 시간이 걸렸습니다. 그러나 2022년 10월 NASA Artemis Program의 고위 관계자는 노출된 SpaceX는 최근 일주일 동안 하루에 하나의 Raptor 2 엔진을 지속적으로 생산했습니다.
Raptor를 역사상 가장 빠르게 생산된 궤도급 로켓 엔진 중 하나로 만들 가능성이 있는 이러한 높은 속도는 SpaceX의 차세대 스타쉽 로켓이 엄청난 양의 엔진을 필요로 하기 때문에 필요합니다. 스타쉽 상위 스테이지에는 현재 해수면에 최적화된 랩터 3개와 진공에 최적화된 랩터 3개가 필요하며 SpaceX는 이를 총 9개의 엔진으로 늘릴 계획입니다. 스타쉽의 슈퍼 헤비 부스터는 33개의 해수면 랩터로 구동됩니다.
Booster 7과 Ship 24는 39개의 랩터로 구성된 단일 세트를 선보입니다. (스페이스X)
Starship과 Super Heavy의 궤도급 버전은 성공적인 복구 또는 재사용은 물론이고 비행한 적이 없으므로 SpaceX는 모든 궤도 테스트 비행이 39개의 랩터를 소모한다는 가정 하에 작동해야 합니다. Super Heavy 부스터 또는 Starships의 재사용이 가능하게 된 후에도 Raptor 수요의 상당한 부담을 덜어주고 SpaceX는 수백 또는 수천 대의 Starships 함대와 유사하게 엄청난 수의 부스터를 제조하기를 원합니다. 그 거대한 함대를 갖추기 위해 SpaceX는 한 번도 시도된 적이 없는 규모로 궤도급 랩터 엔진을 대량 생산해야 했습니다.
그러나 SpaceX가 그 초대형 함대를 만들려는 위치에 있기까지는 10년 또는 그 이상은 아니더라도 몇 년이 걸릴 것입니다. SpaceX가 이미 제작하고 있는 Raptor 2 엔진이 어느 정도 안정적이고 재사용이 가능하고 Starships와 Super Heavy Booster를 재사용하기 시작하는 데 5-10회 이상의 궤도 테스트 비행이 필요하지 않다면 하루에 한 엔진의 생산 속도는 틀림없이 충분합니다. 향후 몇 년간의 현실적인 엔진 수요를 지원합니다.
SpaceX의 첫 번째 궤도 스타쉽 발사 시도는 빠르면 2022년 12월에 발생할 수 있지만 2023년 1분기가 더 가능성이 높습니다. SpaceX는 현재 텍사스의 Starbase 시설에서 연간 최대 5회의 우주선 우주선 발사에 대한 허가를 받았으며 6-12개월의 기간 동안 여러 차례 연속 테스트 비행을 통해 이를 최대한 활용하려고 할 것입니다.
SpaceX, Starship의 200번째 업그레이드된 Raptor 엔진 배송
