SpaceX проведет первые испытания нестандартных резервуаров для хранения топлива Starship

SpaceX проведет первые испытания нестандартных резервуаров для хранения топлива Starship

В последнем повороте саги о созданных SpaceX резервуарах для хранения топлива для стартовых площадок Starship компания, похоже, задним числом решила построить небольшой прототип, предназначенный исключительно для испытаний.

Относительно небольшая стальная конструкция, известная как «испытательный танк», была довольно быстро собрана из частей старого танка с оборудованием наземной поддержки (GSE), списанного в июле на прошлой неделе или около того. SpaceX завершила строительство первого резервуара для хранения топлива, полученного от Starship, в апреле 2021 года и быстро перевезла этот резервуар (GSE1) и второй (GSE2) с места строительства на орбитальную стартовую площадку всего за несколько недель. Менее чем через месяц после этого SpaceX также завершила GSE tank # 3, хотя сразу после этого все, казалось, превратилось в хаос.

Всего через три месяца GSE3, наконец, будет доставлен и установлен на бетонную опору на первой орбитальной стартовой позиции Starship, и только после ряда структурных изменений и по следам танков GSE №5 и №6. Мало что известно о том, почему производство специальных танков SpaceX для GSE приостановилось так скоро после того, как оно началось, почему ни один из пяти танков размером с космический корабль, установленных на орбитальной площадке, не был полностью смонтирован и не подвергался каким-либо испытаниям, или почему, казалось бы, потребовались структурные изменения. постфактум. Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что новый «испытательный танк» SpaceX GSE теперь находится в центре загадки.

Starship S20, испытательный танк GSE4 и (половина) Super Heavy Booster 3. (NASASpaceflight — bocachicagal)

К счастью, как минимум, быстрое появление первого испытательного бака SpaceX GSE возвращает некоторый уровень знакомства с краткой, но хаотичной историей топливных баков с орбитальной стартовой площадки Starship. Испытательные танки не являются чем-то новым и являются неотъемлемой частью разработки Starship с тех пор, как Test Tank 1 впервые направился на суборбитальные пусковые (и испытательные) объекты SpaceX в январе 2020 года. За 20 месяцев, прошедших с тех пор, SpaceX построила и испытала семь небольших испытательных танков, несколько из которых из которых не выжили.

Независимо от того, был ли он уничтожен намеренно или нет, каждый испытательный резервуар явно помог SpaceX квалифицировать новые производственные технологии, различные материалы и разную толщину обшивки и, как правило, собирать данные быстрее и дешевле, чем позволяли полномасштабные прототипы. Например, совсем недавно компания SpaceX, по-видимому, успешно провела испытания испытательного бака супертяжелого ускорителя, подвергнув прототип воздействию криогенного жидкого азота и используя гидроцилиндры для моделирования тяги девяти двигателей Raptor на непроверенной дискообразной структуре тяги.

Теперь, почти как если бы SpaceX вышла из транса и вспомнила о полезности испытательных резервуаров, компания собрала субшкальный прототип GSE, предположительно предназначенный для проверки того, что ее специально изготовленные резервуары для хранения топлива могут выдерживать ряд условий, существенно отличающихся от Starships. они получены из. В данном случае танк GSE был построен буквально из сломанных секций танка GSE №4. Фактически, верхняя половина (передняя часть купола) была буквально отрезана от GSE4 после того, как танк был списан в прошлом месяце по неизвестным причинам.

За последние несколько месяцев, когда производство и установка резервуаров GSE неожиданно прервались, рабочие SpaceX медленно, но верно приварили стальные кольца (ребра жесткости) к внешней стороне GSE1, GSE2 и GSE3. Когда GSE5 и GSE6 в конечном итоге направились к площадке, они ушли с уже установленными ребрами жесткости, подразумевая, что все, что спровоцировало срабатывание SpaceX, скорее всего, было конструктивным. Испытательный резервуар GSE4 также включает внешние ребра жесткости вдоль каждого кольцевого сварного шва (где кольца были уложены друг на друга или соединены купола).

Испытательный танк GSE4. (NASASpaceflight — bocachicagal)Танки SpaceX GSE и их «криогенные оболочки». (NASASpaceflight — bocachicagal)

В то же время, когда SpaceX строила (или не строила в течение нескольких месяцев) свои собственные резервуары GSE, подрядчики, обычно выполняющие сборку водонапорных башен и резервуаров для хранения на месте, построили восемь массивных резервуаров шириной 12 м (~ 40 футов) самостоятельно. Эти резервуары, которые, как следует из названия, называются «криогенными оболочками», предназначены для того, чтобы полностью закрывать резервуары GSE SpaceX. SpaceX будет использовать эти оболочки для изоляции своих тонких одностенных стальных топливных баков, таким образом сохраняя криогенное содержимое криогенным как можно дольше. Однако как они будут изолированы — неясно.

Основываясь на кажущемся задним числом решении укрепить внешний вид этих резервуаров GSE, в последнее время общий консенсус заключается в том, что SpaceX хочет создать хотя бы частичный вакуум в зазоре между корпусом и резервуаром. Также возможно, что SpaceX сделает обратное и создаст давление в этом зазоре (насколько это возможно) с помощью изолирующего газа, такого как азот. Дополнительная путаница возникает из-за того, что танки Starship технически спроектированы для поддержки буквально космического корабля (работающего в почти полном вакууме) без необходимости использования внешних ребер жесткости.

Кроме того, довольно ясно, что SpaceX не построила нестандартную криоболочку или бетонную монтажную площадку для своего испытательного резервуара GSE4, а это означает, что он действительно будет полезен только для тестирования некоторых нагрузок, которые рабочие резервуары GSE будут испытывать внутри своих рукавов. Кроме того, учитывая, что SpaceX уже завершила шесть из семи резервуаров GSE на орбитальной площадке и все семь их криогильз, обнаружение каких-либо существенных проблем во время тестирования GSE4 может легко вызвать месяцы переделок и задержек. Тем не менее, если повезет, GSE4 пройдет через неминуемую испытательную кампанию, расчистив путь для SpaceX, чтобы закончить водопровод, изоляцию и активацию резервуарного парка первой орбитальной стартовой площадки Starship.

SpaceX проведет первые испытания нестандартных резервуаров для хранения топлива Starship