Первый модернизированный сверхтяжелый ускоритель SpaceX с 33 двигателями, по-видимому, с удивительной легкостью прошел важное испытание, что является хорошим предзнаменованием для гладкого процесса квалификации.
Попытка провести этот тест так рано, похоже, не входила в первоначальный план SpaceX. Вместо этого, незадолго до третьего и, вероятно, последнего снятия Super Heavy Booster 4 с «орбитальной стартовой установки» (OLM) Звездной базы 24 марта, SpaceX перевезла массивный структурный испытательный стенд со склада Звездной базы на орбитальную стартовую площадку (OLS), где техники сосредоточились на модификации близлежащих наземных систем для поддержки очевидных структурных испытаний сверхтяжелой ракеты-носителя 7. По состоянию на 31 марта все имеющиеся данные свидетельствовали о том, что SpaceX готовила этот стенд для проверки механической прочности ракеты-носителя 7 и моделирования основных нагрузок, которые она может испытать, прежде чем инвестировать значительное количество времени и ресурсов на квалификационное тестирование.
Однако в последний момент SpaceX изменила свои планы.
Вместо того, чтобы начать структурные испытания, после короткой двухдневной паузы SpaceX 2 апреля поставила Super Heavy B7 на место и подняла гигантский ускоритель на орбитальную пусковую установку. 3 апреля «быстроразъемное» устройство стартовой установки подключило Super Heavy к наземным системам площадки. 4 апреля, всего через два дня после его установки на OLM, Super Heavy B7 начал первую серию квалификационных испытаний, которые определят, когда ракета-носитель в конечном итоге поддержит первую попытку орбитального запуска Starship.
Если испытания пройдут успешно, генеральный директор SpaceX Илон Маск недавно заявил, что Starship и Super Heavy — вероятно, Ship 24 и Booster 7 — могут быть готовы к первой попытке орбитального запуска уже в мае 2022 года. SpaceX, похоже, с головой прыгнула в Super Heavy Booster 7. квалификационное тестирование в движении, которое значительно увеличивает вероятность соблюдения этого чрезвычайно амбициозного графика. Как правило, с первым в своем роде прототипом, демонстрирующим многочисленные значительные конструктивные изменения, SpaceX начинала медленно, возможно, начиная с базового пневматического проверочного испытания для проверки структурной целостности при полетном давлении — около 6,5–8,5 бар (95–125 фунтов на кв. дюйм). – с безвредным газообразным азотом, прежде чем покончить с этим.
С Booster 7 SpaceX, вероятно, все еще провела быстрое пневматическое испытание, но затем сразу же приступила к полномасштабному криогенному испытанию. Например, с Super Heavy B4 SpaceX провела несколько все более амбициозных криогенных испытаний, заполняя ракету-носитель все больше и больше с каждой попыткой, но никогда не доводя ее до предела. В самый первый день испытаний ракеты-носителя 7 и первой попытки криогенного испытания SpaceX полностью загрузил модернизированный Super Heavy криогенной жидкостью (вероятно, жидким азотом) всего за два часа — и все это без значительных незапланированных задержек (пауз).
За эти два часа SpaceX, вероятно, загрузила баки жидкого метана (LCH4) и кислорода (LOx) Super Heavy B7 примерно 3400 метрических тонн (~ 7,5 млн фунтов) жидкого азота (LN2) — недалеко от того, что на самом деле будет весить Super Heavy. старт. На пике испытаний ракета-носитель 7 была почти полностью покрыта тонким слоем льда, образовавшегося из-за того, что криогенная жидкость внутри ее баков заморозила водяной пар во влажном воздухе Южного Техаса на его кожу — эффект, который эффективно превращает неизолированные криогенные ракеты в гигантские датчики заполнения. Помимо отсутствия очевидных проблем, первое криогенное доказательство Super Heavy B7 также является первым случаем, когда любой прототип Super Heavy был полностью заполнен во время испытаний — важная веха для любого прототипа ракеты, не говоря уже о самом большом ракетном ускорителе из когда-либо созданных.
Завершение полного криогенного испытания с первой попытки делает Booster 7 довольно уникальным среди всех прототипов Starship, а не только Super Heavy. Контраст с Booster 4, который едва завершил несколько частичных криогенных испытаний за более чем полгода, проведенный на орбитальной стартовой площадке Starbase, также чрезвычайно обнадеживает, предполагая, что Booster 7 не будет бездействовать месяцами.
Тем не менее, криогенная защита — это лишь одно из нескольких важных испытаний, которые необходимо выполнить Booster 7. Даже если первое испытание было почти идеальным и SpaceX не предпримет еще одну или несколько попыток криозащиты с более высоким давлением в баллонах или другими измененными переменными, Super Heavy B7 необходимо завершить репетиционные испытания в мокрой форме (WDR) с легковоспламеняющимся топливом LCH4/LOx и продемонстрировать автогенную реакцию. наддув (использование нагретого пропеллента для создания давления в баках). В какой-то момент SpaceX также потребуется установить полные 33 двигателя Raptor V2 на ракету-носитель и закрыть всю секцию двигателя и каждый Raptor теплозащитным экраном.
29 двигателей Raptor с частичной защитой Booster 4. (Звездный наблюдатель)
Полностью экранированный отсек двигателя B4. (Космический полет НАСА)
На данный момент у B7 нет Рапторов и не установлено экранирование. (NASASSpaceflight – Бокачикагал)
В зависимости от того, сколько двигателей Raptor V2 доступно, SpaceX может начать статические огневые испытания всего с несколькими установленными и экранированными двигателями, а затем установить остальные двигатели и теплозащитный экран. С другой стороны, выполнение статических пожаров без полного теплозащитного экрана может привести к повреждению незащищенных кабелей или других подсистем, и в этом случае репетиционные испытания в мокрой одежде, скорее всего, последуют сразу после криозащиты и перед установкой двигателя или экрана. После того, как стенд для структурных испытаний был пропущен, он также может учитываться при квалификации Booster 7 незадолго до установки двигателя.
В общем, остается много неопределенности, но благоприятный старт Super Heavy B7 предполагает, что опыт Booster 4 далек от шаблона и что на этот раз SpaceX гораздо меньше заинтересована в пустой трате времени.
Модернизированная ракета-носитель Super Heavy от SpaceX прошла первое крупное испытание
