SpaceX обновит Starship, установив на 50% больше двигателей Raptor

SpaceX обновит Starship, установив на 50% больше двигателей Raptor

Генеральный директор SpaceX Илон Маск говорит, что будущие Starship — или, по крайней мере, некоторые варианты Starship — модернизируются за счет установки на 50% большего количества двигателей Raptor и удлиненных топливных баков.

17 декабря генеральный директор раскрыл планы, подтвердив опубликованный за три месяца до этого твит, в котором говорилось, что Starship «просит дополнительных 3 двигателя». Маск, вероятно, имел в виду тот факт, что 9-моторный Starship в сочетании с грядущими 33-моторными супертяжелыми ускорителями создаст ракету с 42-мя двигателями, число которых прославилось как «ответ на главный вопрос жизни. [and everything]В «Автостопом по галактике», оба из которых нравятся генеральному директору. Как всегда, почти невозможно отличить шутки от серьезных, последовательных планов — как в случае со Starship.

Тем не менее, если оставить в стороне происхождение, добавление еще трех двигателей Raptor к Starship — увеличение количества с шести до девяти — и расширение его танков могло бы стать существенным улучшением.

По мнению специалистов по моделированию, которые, как правило, способны оценить характеристики ракеты, имея достаточно информации о ее структуре, форме и двигателях, оптимальные баки звездного корабля с девятью двигателями должны быть растянуты примерно на 25% для хранения дополнительных 300 тонн (650 000 фунтов) криогенного газа. жидкий кислород и метан (LOx / LCH4). Этот модернизированный Starship будет иметь взлетную массу около 1600 тонн (3,5 млн фунтов) и иметь высоту около 55 метров (~ 180 футов) — на 10% выше, чем у нынешних кораблей.

При разделении ступеней, близком к вакууму, вытянутый звездолет с тремя оптимизированными для уровня моря Raptors (RC) и шестью оптимизированными для вакуума Raptors (RVacs) должен создавать тягу не менее 2000 тонн (4,4 млн фунт-сил) — а возможно, более 2250 тонн (~ 5 млн фунт-сил) в зависимости от мощности двигателя. На этом верхнем уровне тяги Starship — разгонный блок — будет всего на 10% менее мощным, чем первая ступень Falcon Heavy, самой мощной оперативной ракеты в мире.

Независимо от его тяги, размеров или веса, наиболее важно то, как растянутый девятимоторный звездолет повлияет на общие характеристики запуска этой ракеты. Если верить неофициальным моделистам, результаты значительны: по сравнению с «обычным» звездолетом с шестимоторным разгонным блоком и 33-двигательным ускорителем, вытянутый корабль теоретически может увеличить количество полезной нагрузки, которую ракета может запустить на низкую Землю. орбита (НОО) от 150 до 220 тонн и более (от 330 000 до 485 000+ фунтов) — улучшение почти на 50%. Фактически, по другому недавний комментарий Маска что указывает на то, что Starship — в отличие от почти всех других ракет — не будет временно сбрасывать газ при подъеме, общая производительность полезной нагрузки может быть немного ниже. менее 230 тонн (~ 500 000 фунтов) — более чем на 50% больше, чем у шестидвигательного звездолета.

Если эти оценки точны, модернизировать Starship с девятью Raptors и растянуть его танки не составит труда. Это может замедлить разработку и привести к тому, что все корабли с девятью двигателями будут стоить значительно дороже, но повышение производительности полезной нагрузки на 50% резко повысит эффективность более амбициозных профилей запуска Starship на Луну и Марс, которые требуют многочисленных орбитальных дозаправок.

Фактически, увеличение полезной нагрузки на 50% позволит SpaceX выполнять большинство задач по заправке более эффективно, быстро и дешево. Даже если планы обновления означают, что все звездолеты будут растянуты и несут девять хищников, для полной заправки нового варианта звездолета на LEO может потребоваться 7 запусков танкеров вместо 8-10. Если SpaceX не возражает против поддержки нескольких различных вариантов Starship, что, по всей видимости, имеет место, то корабли, которые зависят исключительно от дозаправки (в частности, посадочные аппараты на Луну и Марс), могут остаться в своем нынешнем размере, с ~ 1200 тоннами (~ 2,6 млн тонн). фунтов) хранилища пороха и шести Raptors. Таким образом, флот модернизированных звездолетов мог заправить своих меньших братьев и сестер всего за 5-6 запусков танкеров.

Однако есть большая вероятность, что дополнительная масса, необходимая для растяжения Starship на ~ 5,5 м (~ 4 тонны или ~ 9000 фунтов), достаточно мала, чтобы SpaceX вместо этого растянул все варианты Starship. Фактически, для таких вариантов, как лунный посадочный модуль HLS НАСА и будущие космические корабли в связке с Марсом, которые полностью зависят от дозаправки, чтобы добраться до места назначения, удлиненные баки и дополнительные хранилища топлива могут резко увеличить количество полезной нагрузки, которую они могут отправить на Луну, Марс и в другие места. В конечном счете, будет интересно услышать более подробную информацию от SpaceX и Маска о том, как именно обновленный дизайн Starship может принести пользу этим операциям в ближайшие недели и месяцы.

SpaceX обновит Starship, установив на 50% больше двигателей Raptor