SpaceX доводит простоту до новых крайностей с двумя новыми механизмами Starship

В первых двух частях трехчастного интервью с создателем YouTube Тимом Доддом генеральный директор SpaceX Илон Маск подробно остановился на двух новых механизмах Starship и Super Heavy, которые доводят его стремление к простоте до новых крайностей.

Примерно в конце месяца первый летный супертяжелый ускоритель Starship был оснащен нишевой формой аэродинамических поверхностей управления, известной как решетчатые плавники. Эти многотонные плавники размером с автомобиль ожидались с тех пор, как в 2016 году была впервые представлена ​​оригинальная форма Starship. Однако неожиданным было то, что решетчатые плавники Booster 4 явно не имели механизма втягивания или развертывания и были вместо этого исправлены. в развернутом положении после установки.

Между тем, всего через месяц после того, как SpaceX провела частичное испытание механизмов, предназначенных для фиксации Starship и Super Heavy вместе и развертывания корабля в полете, Маск говорит, что SpaceX также решила почти полностью удалить любой узнаваемый механизм разделения.

В ракетной технике обычно существует два различных типа стратегий разделения ракет-носителей. Все они требуют какой-то срабатывающей защелки или ломких болтов для прикрепления и отсоединения ступеней. Различия возникают при разделении стадий. Некоторые ракеты (особенно российские автомобили) полагаются на горячую ступень, при которой разделяющая ступень зажигает свой двигатель (и) немного раньше или одновременно с выпуском, взрывая ступень под собой. Чаще всего верхние ступени ракет сбрасываются, что значительно отличается от нижних ступеней перед зажиганием и направляется на орбиту либо с помощью небольших твердотопливных ракетных двигателей, либо небольших двигателей с верньерным подруливающим устройством, либо — в случае SpaceX — пружинных механизмов, которые можно испытать на земле и повторно использовать. .

Обойдя десятилетия прецедента, Маск говорит, что у Starship вообще не будет механизма разделения. Вместо этого в какой-то момент в процессе проектирования или тестирования Маск решил, что механизм разделения был совершенно излишним и что тот же эффект можно более или менее воспроизвести, используя существующие системы на Super Heavy. Используя шарнирные двигатели Raptor ракеты-носителя, чтобы придать ракете небольшое, но значительное вращение за мгновение до отделения, Super Heavy может эффективно оттолкнуть Starship от него — это похоже на то, как SpaceX в настоящее время развертывает спутники Starlink с Falcon, вращая верхнюю ступень над концом. и позволяя космическому кораблю просто улететь за счет центростремительных сил.

Поскольку Starship примерно в пять раз тяжелее Super Heavy при разделении ступеней, корабль будет эффективно улетать от ракеты-носителя по прямой и устойчивой линии, использовать двигатели на холодном газе для распределения своего топлива и зажигать свои шесть двигателей Raptor для выхода на орбиту. . В обмен на несколько неортодоксальный профиль развертывания, если этот новый подход сработает, SpaceX может полностью исключить разработку системы толкателя / пружины, способной оттолкнуть звездолет массой около 1300 тонн от Super Heavy. Такой подход возможен на Starship в значительной степени потому, что шесть двигателей корабля Raptor полностью спрятаны внутри юбки, а это означает, что вероятность повреждения форсунок при столкновении с промежуточной ступенью ускорителя равна нулю.

Ситуация с решетчатыми ластами Super Heavy не отличается. Благодаря тому, что плавники постоянно находятся в развернутом положении, SpaceX не нужно разрабатывать сложный механизм втягивания, который поддерживает механическое соединение, при этом обеспечивая достаточную силу, чтобы толкать и тащить ракету массой в несколько сотен тонн с гиперзвуковой скоростью.

Пятиступенчатый процесс успеха проекта от Илона Маска:

1. Сделайте требования менее глупыми и прикрепите их к человеку, а не отделу.
2. Удалить часть или процесс
3. Упростите или оптимизируйте только после выполнения вышеуказанного
4. Ускорьте цикл.
5. Автоматизируйте https://t.co/JONgo2OBUs

— Гиоргос Богосян (@philoTechnica) 9 августа 2021 г.

Примечательно, что во время тура и интервью Тима Додда Маск рассказал, что другой сотрудник SpaceX, а не он, был ответственен за это изменение дизайна, что немного опровергло распространенное мнение о том, что Маск очень авторитарный и негибкий в качестве главного инженера. В сочетании с удивительно элегантным и гибким пятиэтапным подходом к проектированию стало как никогда ясно, что за безумием поверхностного уровня некоторых менее интуитивных решений Маска и SpaceX стоит множество хорошо продуманных методов.

SpaceX доводит простоту до новых крайностей с двумя новыми механизмами Starship