Een dag na de onthulling van de voltooiing van de 200e Falcon-boventrap en de Merlin-vacuümmotor, heeft SpaceX aangekondigd dat het onlangs ook de bouw van de 200e verbeterde Raptor-motor van Starship heeft voltooid.
Starship – en Raptor, bij uitbreiding – moet nog een baan om de aarde bereiken en zal waarschijnlijk jaren verwijderd zijn van de oppervlakte van het gevestigde succes en de betrouwbaarheid van de Falcon-boventrap en MVac. Maar in vergelijking met MVac is Raptor complexer, efficiënter, meer dan twee keer zo krachtig, ervaart hij veel meer stress en is hij drie keer jonger.
En Raptor 2 is niet de eerste versie van de motor. Voordat SpaceX zijn eerste Raptor 2-prototype verscheepte, produceerde het 100 Raptor 1-motoren tussen de start van de grootschalige tests in februari 2018 en juli 2021. Tegen eind 2021 of begin 2022, toen Raptor 2 het overnam, was het totale aantal Raptor 1-motoren geproduceerd waarschijnlijk ergens tussen 125 en 150 – indrukwekkend maar bleek in vergelijking met de Raptor 2-ambities van SpaceX.
Als 200 Falcon-voertuigen van de tweede trap en Merlin-vacuümmotoren niet genoeg voor je waren, heeft het Raptor-team onlangs de 200e Raptor 2-motor voltooid! pic.twitter.com/r6tsumKMik
— SpaceX (@SpaceX) 4 november 2022
Vanaf het begin was het doel van Raptor 2 om toekomstige Raptors gemakkelijker, sneller en goedkoper te produceren. Het uiteindelijke doel is om uiteindelijk de productiekosten van Raptor 2 te verlagen tot $ 1000 per ton stuwkracht, of $ 230.000 bij het huidige doel van Raptor 2 van 230 ton (~ 510.000 lbf) stuwkracht. Vanaf medio 2019 meldde Musk dat elk vroege Raptor 1-prototype “meer” dan $ 2 miljoen voor wat zou blijken te zijn 185 ton stuwkracht (~ $ 11.000 per ton). Het is niet duidelijk of dat ooit merkbaar is veranderd.
Als reactie daarop streefde SpaceX ernaar om Raptor 2 waar mogelijk eenvoudiger te maken, door een groot deel van het doolhof van primair, secundair en tertiair sanitair te verwijderen. In 2022 bevestigde CEO Elon Musk dat SpaceX zelfs een complex fakkelontstekingssysteem voor de hoofdverbrandingskamer van Raptor 2 had verwijderd. Al die vereenvoudiging maakte Raptor 2 veel gemakkelijker om in theorie te bouwen, en de productiecijfers van SpaceX hebben die theorie meer dan bevestigd. Ondanks die vereenvoudigingen was SpaceX ook in staat om de stuwkracht van Raptor 2 met 25% te vergroten door slechts 1% van de efficiëntie van Raptor 1 op te offeren.
Een van de laatste Raptor 1’s versus een van de eerste Raptor 2’s. (SpaceX)
Vanaf de eerste levering in februari 2018 produceerde SpaceX de eerste 100 Raptor 1-motoren in ongeveer 36 maanden. In de eerste 11 tot 12 maanden van de Raptor 2-productie heeft SpaceX 200 motoren geleverd. Dat komt neer op minstens zes keer de gemiddelde doorvoer, maar het werkelijke cijfer is nog hoger. In juni 2019, Musk verklaarde: dat SpaceX “richtte” [to build a Raptor] motor tegen het einde van het jaar om de 12 uur.” Zoals meestal het geval is, duurde het veel langer voordat die vooruitgang werd gerealiseerd. Maar in oktober 2022 zei een hoge functionaris van het NASA Artemis-programma onthuld dat SpaceX onlangs een volledige week lang één Raptor 2-motor per dag heeft geproduceerd.
Zo’n hoge snelheid – waardoor Raptor waarschijnlijk een van de snelst geproduceerde raketmotoren van de orbitale klasse in de geschiedenis is – is vereist omdat de volgende generatie Starship-raket van SpaceX een enorme hoeveelheid motoren nodig heeft. De bovenste trap van het Starship vereist momenteel drie op zeeniveau geoptimaliseerde Raptors en drie voor vacuüm geoptimaliseerde Raptors, en SpaceX heeft plannen om dat te verhogen tot in totaal negen motoren. De Super Heavy-booster van Starship wordt aangedreven door 33 Raptors op zeeniveau.
Booster 7 en Ship 24 pronken met een enkele set van 39 Raptors. (SpaceX)
Orbitale versies van Starship en Super Heavy hebben nog nooit gevlogen, laat staan dat ze succesvol zijn hersteld of hergebruikt, dus SpaceX moet ervan uitgaan dat elke orbitale testvlucht 39 Raptors zal verbruiken. Zelfs nadat het hergebruik van Super Heavy-boosters of Starships levensvatbaar is geworden, waardoor de vraag naar Raptor aanzienlijk wordt verminderd, wil SpaceX een vloot van honderden of zelfs duizenden Starships en een even groot aantal boosters bouwen. Om die enorme vloot uit te rusten, zou SpaceX Raptor-motoren van de orbitale klasse in massa moeten produceren op een schaal die nog nooit is geprobeerd.
Maar het zal waarschijnlijk jaren duren – zo niet een decennium of langer – voordat SpaceX in staat is om te proberen die megavloot te creëren. Als de Raptor 2-motoren die SpaceX al aan het bouwen is, bescheiden betrouwbaar en herbruikbaar zijn, en er niet meer dan 5-10 orbitale testvluchten nodig zijn om Starships en Super Heavy-boosters opnieuw te gebruiken, is een productiesnelheid van één motor per dag aantoonbaar goed genoeg om de komende jaren van een realistische motorvraag te ondersteunen.
De eerste lanceringspoging van SpaceX zou al in december 2022 kunnen plaatsvinden, hoewel Q1 2023 waarschijnlijker is. SpaceX heeft momenteel toestemming voor maximaal vijf orbitale Starship-lanceringen per jaar vanuit zijn Starbase, Texas-faciliteiten en zal waarschijnlijk proberen daar volledig van te profiteren met verschillende back-to-back testvluchten in een periode van 6-12 maanden.
SpaceX verscheept 200ste geüpgradede Raptor-motor van Starship
