После недель в основном невидимой — хотя и медленной и постоянной — работы на суборбитальных пусковых и испытательных площадках Starbase, SpaceX, наконец, начала первую испытательную кампанию первого орбитального прототипа Starship.
Почти два месяца назад Starship 20 (S20) покинул завод, на котором он был построен впервые, и проехал несколько миль по шоссе в Южном Техасе к зарождающейся орбитальной стартовой площадке Starbase. Там SpaceX ненадолго установила Корабль 20 на супертяжелом ускорителе 4 (B4) — важный первый проект, сделанный с той же парой корабля и ускорителя, по словам генерального директора Илона Маска, который в конечном итоге может поддержать первую попытку орбитального запуска ракеты. Спустя всего несколько часов после того, как 6 августа была сделана возможность сфотографироваться и пройти тест на соответствие, Корабль 20 был откатан на строительную площадку Звездной базы для еще одной недели работы, прежде чем снова вернуться на место запуска.
На этот раз Starship S20 направился к одному из двух суборбитальных пусковых и испытательных стендов и, в конечном итоге, провел большую часть следующих шести недель, сидя на месте, пока рабочие роились вокруг космического корабля высотой 50 м (~ 165 футов) и разгонной ступени, чтобы подготовить его к работе. следующие шаги. Теоретически эти шаги были достаточно простыми, начиная с завершения двух основных квалификационных испытаний — тех же тестов, которые полдюжины прототипов, предшествовавших Кораблю 20, прошли без проблем.
(NASASpaceflight — bocachicagal)
Фактически, первое испытание SpaceX на звездолете или сверхтяжелом корабле за более чем два месяца, к счастью, не потребовалось много времени, чтобы все стало интересно. Еще до того, как площадка была очищена от последних нескольких оставшихся рабочих, Starship S20 яростно сбросил добрую дюжину или около того хрупких плиток теплозащитного экрана. Генеральный директор Илон Маск быстро подтвердил предположение о том, что Starship S20 эффективно сбрасывал плитки с носа во время коротких испытаний двигателей с маневрированием на холодном газе под высоким давлением, по совпадению примерно в то же время, когда SpaceX начала нагнетать давление в ракете для своих первых испытаний.
Обратите внимание на большой вырез (вентиляционное отверстие напорного бака) и четыре меньших выреза (подруливающие устройства для холодного газа) чуть ниже него. Маск говорит, что один из этих двигателей снес несколько соседних плит теплозащитного экрана. (NASASpaceflight — bocachicagal)
Что касается того, что считалось первым испытанием Starship S20 под давлением при температуре окружающей среды и криогенным испытанием, потеря некоторых плиток теплозащитного экрана была почти универсальной. В такой большой конструкции, как Starship, даже простое тепловое расширение стали при переохлаждении может увеличить диаметр ракеты на дюйм или около того, что потенциально может привести к царапанию или прижатию плиток друг к другу. Керамические плитки теплозащитного экрана Starship размером с обеденную тарелку и толщину средней книги в мягкой обложке оказались очень хрупкими, с десятками обычных сколов, трещин и разрушений во время и после установки на Корабль 20.
Одним из чрезвычайно уникальных (и не менее недоказанных) аспектов Starship является решение SpaceX установить тепловой экран непосредственно на тонкие стальные топливные баки и обшивку, из которых состоит весь планер ракеты. Первая попытка SpaceX решить эту проблему заключается в том, что штифты / штифты приварены роботом непосредственно к внешней стороне баков и обшивки звездолета. Встраивая небольшие металлические пластины внутрь каждой литой плитки, их можно легко установить, просто выровняв плитку и прижав ее к каждому набору из трех штифтов в виде зазубрин, которые затем необратимо зафиксируются на месте. Затем SpaceX приклеивает большую часть корпуса Starship к покрывалам из готовой теплоизоляции из керамической ваты перед тем, как поверх этого сэндвича из стали и покрытий укладывают плитки. По сравнению с Space Shuttle, единственным другим орбитальным космическим кораблем, который может летать с неабляционным тепловым экраном, система тепловой защиты (TPS) Starship невероятно проста. Конечно, проблемы, связанные с тепловыми экранами из-за механических нагрузок во время запуска / посадки, выхода на орбиту и быстрого повторного использования, далеко не просты.
Таким образом, увидеть плитки, снесенные со звездного корабля S20 двигателями, маневрирующими на холодном газе, которые просто — и совершенно очевидно — размещены слишком близко к соседним TPS, было неожиданным путем к ожидаемому результату. В течение девятичасового окна испытаний SpaceX, похоже, частично или полностью нагнетал давление в Starship S20 при температуре окружающей среды, прежде чем прервать криогенное испытание до или сразу после его начала. Несомненно, это более легкий из двух тестов, тем не менее, обнадеживает отсутствие очевидной потери плитки во время теста, который все еще является механически напряженным.
Что наиболее важно, по сравнению с потерей десятков плиток из-за обычных механических или термических нагрузок, решение проблемы со столкновением с подруливающим устройством значительно проще и требует всего лишь нескольких небольших настроек. Настоящие моменты грызения гвоздей наступят во время, казалось бы, неминуемого дебюта Starship S20 с криогенной защитой и статическим возгоранием — серьезные проблемы с TPS во время любого из которых могут потребовать серьезных изменений конструкции и вызвать большие задержки.
Если повезет, все, что вынудило SpaceX прервать первое криогенное испытание Starship S20, можно легко исправить, открыв дверь для дополнительных попыток. Еще два тестовых окна запланированы на конец этой недели с 17:00 до 23:00 по центральному поясному времени во вторник и среду. Просмотрите сегодняшнее краткое тестирование ниже.
Орбитальный прототип космического корабля SpaceX сбрасывает плитки, оживает во время первых испытаний
