На следующий день после объявления о завершении 200-й верхней ступени Falcon и двигателя Merlin Vacuum SpaceX объявила, что недавно завершила строительство 200-го модернизированного двигателя Raptor для Starship.
Starship — и, соответственно, Raptor — еще не вышли на орбиту, и, вероятно, пройдет много лет, прежде чем они поцарапают поверхность установившегося успеха и надежности разгонного блока Falcon и MVac. Но по сравнению с MVac Raptor сложнее, эффективнее, более чем в два раза мощнее, испытывает гораздо больше стресса и в три раза моложе.
И Raptor 2 — не первая версия движка. Прежде чем SpaceX отправила свой первый прототип Raptor 2, она произвела 100 двигателей Raptor 1 в период между началом полномасштабных испытаний в феврале 2018 года и июлем 2021 года. К концу 2021 или началу 2022 года, когда Raptor 2 вступил во владение, общее количество двигателей Raptor 1 произведено, вероятно, достигло где-то между 125 и 150 — впечатляюще, но бледно по сравнению с амбициями SpaceX Raptor 2.
Если вам недостаточно 200 машин второй ступени Falcon и двигателей Merlin Vacuum, команда Raptor недавно завершила работу над 200-м двигателем Raptor 2! pic.twitter.com/r6tsumKMik
— SpaceX (@SpaceX) 4 ноября 2022 г.
С самого начала целью Raptor 2 было сделать будущие Raptor проще, быстрее и дешевле в производстве. Конечная цель состоит в том, чтобы в конечном итоге снизить стоимость производства Raptor 2 до 1000 долларов за тонну тяги или 230 000 долларов при текущей цели Raptor 2 в 230 тонн (~ 510 000 фунтов силы) тяги. По состоянию на середину 2019 года Маск сообщил, что каждый ранний прототип Raptor 1 стоил «более», чем 2 миллиона долларов за то, что в итоге составит 185 тонн тяги (~ 11 000 долларов за тонну). Неясно, изменилось ли это когда-либо заметно.
В ответ SpaceX стремилась максимально упростить Raptor 2, убрав большую часть лабиринта первичной, вторичной и третичной сантехники. В 2022 году генеральный директор Илон Маск подтвердил, что SpaceX даже удалила сложную систему воспламенения факела для основной камеры сгорания Raptor 2. Все это упрощение значительно упростило создание Raptor 2 в теории, и производственные данные SpaceX более чем подтвердили эту теорию. Несмотря на эти упрощения, SpaceX также смогла увеличить тягу Raptor 2 на 25%, пожертвовав лишь 1% эффективности Raptor 1.
Один из последних Raptor 1 против одного из первых Raptor 2. (Космос)
Начиная с первой поставки в феврале 2018 года, SpaceX произвела первые 100 двигателей Raptor 1 примерно за 36 месяцев. За первые 11–12 месяцев производства Raptor 2 SpaceX поставила 200 двигателей. Это как минимум в шесть раз превышает среднюю пропускную способность, но реальная цифра еще выше. В июне 2019 г. Маск заявил что SpaceX «нацеливалась [to build a Raptor] двигателя каждые 12 часов к концу года». Как это обычно бывает, для реализации этого прогресса потребовалось гораздо больше времени. Но в октябре 2022 года высокопоставленный сотрудник программы НАСА Artemis раскрытый что SpaceX недавно добилась стабильного производства одного двигателя Raptor 2 в день в течение полной недели.
Такая высокая скорость, которая, вероятно, делает Raptor одним из самых быстро производимых ракетных двигателей орбитального класса в истории, необходима, потому что ракете SpaceX Starship следующего поколения требуется огромное количество двигателей. Для верхней ступени Starship в настоящее время требуется три Raptor, оптимизированных для уровня моря, и три Raptor, оптимизированных для вакуума, и SpaceX планирует увеличить это количество до девяти двигателей. Ускоритель Starship Super Heavy оснащен 33 хищниками на уровне моря.
Booster 7 и Ship 24 демонстрируют единый набор из 39 Raptors. (Космос)
Версии Starship и Super Heavy орбитального класса никогда не летали, не говоря уже о демонстрации успешного восстановления или повторного использования, поэтому SpaceX должна работать, исходя из предположения, что каждый орбитальный испытательный полет будет потреблять 39 Raptor. Даже после того, как повторное использование сверхтяжелых ускорителей или звездолетов станет жизнеспособным, что значительно снимет нагрузку со спроса на Raptor, SpaceX хочет произвести флот из сотен или даже тысяч звездолетов и такое же огромное количество ускорителей. Чтобы оснастить этот огромный флот, SpaceX должна была начать массовое производство двигателей Raptor орбитального класса в масштабах, которые никогда не предпринимались.
Но, вероятно, пройдут годы — если не десятилетие или больше — прежде чем SpaceX сможет попытаться создать этот мегапарк. Если двигатели Raptor 2, которые уже строит SpaceX, достаточно надежны и пригодны для повторного использования, а чтобы начать повторное использование космических кораблей и сверхтяжелых ускорителей, требуется не более 5-10 орбитальных испытательных полетов, производительность одного двигателя в день, возможно, достаточно хороша. для поддержки реалистичного спроса на двигатели в течение следующих нескольких лет.
Первая попытка запуска корабля SpaceX на орбиту может произойти уже в декабре 2022 года, хотя более вероятен первый квартал 2023 года. В настоящее время SpaceX имеет разрешение на запуск до пяти орбитальных космических кораблей в год со своей базы Starbase, штат Техас, и, вероятно, попытается в полной мере воспользоваться этим, выполнив несколько последовательных испытательных полетов в течение 6-12 месяцев.
SpaceX отправила 200-й модернизированный двигатель Raptor для Starship
