Генеральный директор SpaceX Илон Маск говорит, что в нынешнем дизайне передних закрылков Starship есть «небольшая ошибка», что потребует нескольких небольших, но видимых изменений в будущих прототипах космического корабля.
Имея ширину 9 м (30 футов) и примерно 50 м (~ 165 футов) от носа до хвоста, Starship представляет собой комбинированную верхнюю ступень, космический корабль, заправщик и посадочный модуль двухступенчатой одноразовой ракеты с таким же названием. Несмотря на то, что SpaceX предстоит пройти долгий путь к достижению этой цели, компания стремится к тому, чтобы Starship и его сверхтяжелая ракета-носитель были самыми простыми и быстрыми многоразовыми космическими кораблями и ракетными ускорителями, которые когда-либо были построены, номинально позволяя повторно использовать и то, и другое в тот же день.
Помимо теплозащитного экрана из одеял и керамической плитки в стиле космического шаттла, верхняя ступень звездолета предназначена для достижения такой возможности многократного использования, спускаясь в атмосфере и приземляясь, в отличие от любого другого космического корабля, самолета или ракеты, когда-либо летавших. Вместо того, чтобы летать, планировать или пронзать атмосферу носом или хвостом, Звездолет в течение последних нескольких десятков километров (~ 10-20 миль) свободно падает перпендикулярно земле, прежде чем в последнюю секунду агрессивно перевернуться в вертикальное положение и приземлиться с движущей силой. на его хвосте. Теперь, по словам Илона Маска, два из четырех «закрылков», которые в значительной степени делают возможным этот экзотический маневр, настроены на небольшую, но значительную переработку.
Наверное, чуть дальше вперед, меньше, глубже внутрь. Никакого забавного статичного аэро наверху, так как статический аэро больше не находится прямо в потоке.
— Илон Маск (@elonmusk) 18 августа 2021 г.
В ходе пяти суборбитальных испытательных полетов полномасштабных прототипов Starship, выполненных в период с декабря 2020 года по май 2021 года, SpaceX воплотила в жизнь эту экзотическую концепцию посадки с чертежной доски и испытаний в аэродинамической трубе. Хотя четыре из этих пяти испытаний закончились разрушением, соответствующие прототипы Starship потерпели неудачу только в последние 15-30 секунд испытательных полетов, которые длились более шести минут.
Достигнув апогея 10-12,5 км (~ 6,2-7,8 миль) в течение примерно четырех с половиной минут, все пять прототипов Starship успешно отключили свои двигатели Raptor, перевернулись на живот, а затем использовали комбинацию небольшие газовые двигатели под давлением и четыре больших закрылка для стабильного падения на Землю. Подобно тому, как парашютист может настраивать свое тело, руки и ноги, чтобы контролировать свою ориентацию и положение, Starship использует две пары передних и задних закрылков для достижения очень похожего уровня контроля.
Благодаря значительной площади поверхности и относительно небольшой массе незадолго до приземления этот беспрецедентный спуск в стиле свободного падения естественным образом замедляет ракету до 100-200 миль в час (~ 50-100 м / с), одновременно позволяя SpaceX избежать огромной сложности и дополнительных возможностей. масса структурных крыльев или оперения, как у космического корабля «Шаттл». Кроме того, в то время как Shuttle использовал свои крылья для планирования (хотя и как кирпич) и приземления на очень длинные взлетно-посадочные полосы, Starship спроектирован так, чтобы использовать три из шести двигателей Raptor, чтобы перевернуться в вертикальное положение и приземлиться так же, как и впечатляюще успешные ускорители Falcon от SpaceX. .
Во время фактического процесса входа в атмосферу, когда Starship использует тепловой экран из ~ 15000 керамических плиток для замедления с орбитальной (25 Маха или ~ 7,5 км / с) до дозвуковых скоростей, те же закрылки также используются для управления движением корабля. угол атаки и, следовательно, степень сильного нагрева. По словам Маска, для улучшения момента (т. Е. Рычага или, при прочих равных, крутящего момента) передних закрылков Starship и уменьшения или устранения нежелательных аэродинамических характеристик, SpaceX собирается еще больше сузить эти передние закрылки, сдвинуть их ближе друг к другу и больше в сторону кончик носа звездолета и наклоните их к подветренной стороне корабля (спине).
По всей видимости, эти относительно незначительные изменения означают, что часть передних закрылков Starship больше не будет напрямую подвергаться нагреву при входе в атмосферу, что потенциально позволит SpaceX полностью удалить статические «аэрозольные покрытия», которые обертываются вокруг закрылков корабля, чтобы предотвратить попадание перегретой плазмы и газа на чувствительные компоненты. . По иронии судьбы, всего несколько дней назад группа термозащиты SpaceX впервые завершила установку плит теплозащитного экрана на одном из этих передних откидных крышек — конструкции и части теплозащитного экрана, которые, по-видимому, больше не понадобятся на будущих звездолетах.
Итак, Илон сказал, что это будет переработано для будущих кораблей, неподвижная область вызывает слишком большое сопротивление, и он также хочет переместить активную поверхность дальше вперед, чтобы было более эффективно вращать корабль, когда это необходимо.
Не могу дождаться, чтобы увидеть новый дизайн ? pic.twitter.com/vE7ycJGHPL— Филип Боттин (@BottinPhilip) 18 августа 2021 г.
На данный момент, однако, похоже, что Корабль 20 попытается осуществить первый орбитальный запуск Starship с уже устаревшими передними закрылками. В зависимости от того, насколько далеко продвинулось производство Корабля 21, следующий прототип может иметь такую новую конструкцию закрылков.
SpaceX будет сжиматься, доработать дизайн передней заслонки Starship, — говорит Илон Маск
