В качестве прелюдии к установке двигателя SpaceX начала стресс-тестирование модернизированного прототипа ракеты-носителя Super Heavy.
Известный как Super Heavy Booster 7 или B7, прототип является первым в своем роде, предназначенным для поддержки до 33 новых двигателей Raptor V2, каждый из которых потенциально способен развивать до 230 тонн (~ 510 000 фунтов силы) тяги на старте. Даже с установленным всего 20 такими двигателями Super Heavy размером около 69 метров (~ 225 футов) в высоту и девять метров (~ 30 футов) в ширину станет самой большой и мощной ракетной ступенью из когда-либо испытанных. Эта потенциально беспрецедентная мощность является причиной того, что SpaceX построила на заказ сложный структурный испытательный стенд, чтобы исследовать истинный диапазон производительности Super Heavy чуть менее рискованным способом.
Во второй половине 2021 года на этом структурном испытательном стенде вкратце протестировали необычный испытательный танк наполовину Starship, наполовину Super Heavy с девятидвигательной секцией тяги («шайба»), а затем сжали другой испытательный танк, пока его усиленная стальная обшивка не прогнулась. . Тем временем SpaceX удалила свою установку с девятью поршнями и модифицировала стенд для поддержки 13 поршней, гарантируя, что его новая цель состояла в том, чтобы испытать новую секцию тяги Super Heavy с 13 двигателями. До Booster 7 все прототипы Super Heavy имели аналогичную шайбу с девятью двигателями и внешнее кольцо из 20 двигателей, которые прикреплялись непосредственно к ободу цилиндрического корпуса каждого бустера.
Увеличение количества центральных двигателей с 9 до 13 уже наверняка повысит уровень нагрузки, которую потребуются будущим сверхтяжелым упорным шайбам, почти на 45%. Но в сочетании с увеличенной тягой Raptor V2, тяга Super Heavy Booster 7 может фактически подвергаться как минимум на 80% большей тяге при отрыве. В общей сложности 33 двигателя Super Heavy B7 должны быть способны развивать тягу ~7600 тонн (~16,8 млн фунтов силы) по сравнению с ~5400 тоннами Super Heavy B4 (~11,9 млн фунтов силы). В результате, хотя странно, что SpaceX никогда серьезно не тестировала Booster 4, неудивительно, что компания решила отдать приоритет Booster 7, как только он был готов.
Посмотрите внимательно на матовую часть бака LOX на B7. @DeffGeff считает, что мы наблюдаем структурные испытания двигателей Center 13. То, как лед падает со стороны, довольно убедительно. Мнения?
Привет, @LabPadreсейсмограф все еще активен? pic.twitter.com/kFGTyLAG2m
— Зак Голден (@CSI_Starbase) 15 апреля 2022 г.
После нескольких фальстартов и, по крайней мере, одного «пневматического контрольного испытания», в ходе которого ракета-носитель 7, вероятно, находилась под давлением безвредного газообразного азота, 14 апреля SpaceX всерьез приступила к стресс-тестированию модернизированного Super Heavy. Во-первых, ракета-носитель была примерно на треть заполнена примерно 1000 тоннами (~ 2,2 млн фунтов) жидкого азота (LN2) или комбинации жидкого кислорода (LOx) и LN2. Как только ракета полностью остыла, появились явные признаки какого-то дополнительного напряжения, поскольку большие листы льда, образовавшиеся на боковой стороне обшивки B7, раскололись и отвалились.
Только лед рядом с базой Super Heavy был заметно нарушен, что увеличивало вероятность того, что такое поведение было признаком того, что некоторые или все гидроцилиндры структурного испытательного стенда имитировали двигатели Raptor. Также возможно, что напряжение было вызвано давлением в баках Super Heavy до такой степени, что они начали заметно деформироваться, хотя этот тип испытаний гораздо сложнее отличить. Без официальных комментариев, к сожалению, невозможно когда-либо узнать, что именно испытывает SpaceX или насколько успешными являются эти испытания, когда речь идет о структурном испытательном стенде.
Тем не менее, вполне вероятно, что Booster 7 еще не закончил работу с подставкой. SpaceX может извлечь выгоду практически из любых данных, собранных о характеристиках новой упорной шайбы Super Heavy во время имитации запуска, дросселирования и отключения Raptor как при взлете, так и во время разгона и приземления. SpaceX также может захотеть смоделировать сценарии отказа двигателя, которые приведут к асимметричной тяге.
Если предположить, что Booster 7 выдержит эту конкретную серию испытаний, а SpaceX будет доволен своими характеристиками на структурном испытательном стенде, модернизированный Super Heavy может быть готов к установке Raptor и интегрированной репетиции мокрой одежды и статическим огневым испытаниям в ближайшем будущем. SpaceX начала поставлять модернизированные двигатели Raptors V2 на Starbase в конце марта.
SpaceX начинает стресс-тестирование модернизированной ракеты-носителя Super Heavy
