SpaceX запускает первый модернизированный двигатель Starship

Генеральный директор Илон Маск неявно сообщил, что SpaceX недавно провела первое испытание нового двигателя Raptor 2 от Starship.

Помимо начала комплексных статических огневых испытаний усовершенствованной, введенной в эксплуатацию версии Raptor, похоже, что первый прототип на короткое время стал самым мощным двигателем такого типа, когда-либо испытанным, прежде чем уничтожить себя. Хотя первая кампания по статическому огню полномасштабного двигателя Raptor 1, выдержавшая несколько испытаний, не так успешна, ранняя гибель первого прототипа Raptor 2 все еще является рутинной частью разработки двигателя и началом процесса, который в конечном итоге должен создать сверхтяжелый ускоритель с тягой на 50% больше, чем у следующей по мощности ракеты из когда-либо летавших.

Достиг 321 бар перед RUD, но причина может быть связана со слишком низким давлением кислорода на входе, а не с проблемами двигателя.

— Илон Маск (@elonmusk) 24 октября 2021 г.

Raptor 2 имеет больший диаметр горловины, поэтому тяга составляет ~ 245 тонн при 321 бар.

— Илон Маск (@elonmusk) 25 октября 2021 г.

До прошлых выходных вполне вероятно, что BE-4 конкурента Blue Origin, который все еще находится в разработке и надеется однажды привести в действие ULA Vulcan и собственный многоразовый New Glenn, был самым мощным ракетным двигателем на метане / кислороде из когда-либо испытанных. BE-4 рассчитан на создание тяги до 240 тонн (~ 530 000 фунтов силы). При первом же статическом возгорании выяснилось, что первый законченный прототип Raptor 2 компании SpaceX украл корону BE-4, на короткое время создав давление в основной камере сгорания 321 бар (~ 4650 фунтов на квадратный дюйм) и тягу до 245 тонн (~ 540000 фунтов силы). .

К чести BE-4, двигатель (по крайней мере, если говорить о скудных сообщениях Blue Origin) не разрушился после первого статического возгорания на полной тяге. Raptor 2 оказался не таким удачливым и, по всей видимости, взорвался до завершения своего первого испытания. Разработан для создания тяги в полете до 230 тонн (~ 510 000 фунтов силы), Маск сказал, что Raptor 2 или V2.0 «является серьезным усовершенствованием в упрощении» по сравнению с Raptor 1, который номинально обеспечивает тягу до 185 тонн (~ 410 000 фунтов силы) при давлении в камере, близком к 270 бар (~ 3900 фунтов на квадратный дюйм).

Поэтому неудивительно, что первый из когда-либо построенных прототипов Raptor 2 взорвался, когда SpaceX довела его почти до 107% от его максимальной номинальной тяги и давления в основной камере во время первого испытания.

SN40 готовится к испытаниям и имеет несколько обновлений для двигателя более 330 бар. Для справки, 330 бар на Raptor дает ~ 225 тонн (полмиллиона фунтов) силы.

— Илон Маск (@elonmusk) 17 августа 2020 г.

Несмотря на впечатляющий эффект, SpaceX технически продвинула прототипы Raptor 1 дальше — и без сбоев. Позже Маск указал, что имелись некоторые повреждения, но довольно молодой двигатель Raptor 1 все же доработал до 330 бар (~ 4800 фунтов на квадратный дюйм) и провел около 10 секунд при давлении в камере выше 320 бар без сбоев во время стресс-теста в августе 2020 года. . Тем не менее, если бы прототип Raptor 2 также достиг давления 330 бар, он произвел бы около 252 тонн (555 000 фунтов силы) тяги — на 12% больше, чем его предшественник Raptor 1.

В конечном итоге супертяжелые ускорители будут иметь 33 более или менее идентичных оптимизированных для уровня моря Raptors — 13 двигателей Raptor Center (RC) с вектором тяги и 20 двигателей Raptor Boost (RB) без. (NASASpaceflight — bocachicagal)Конструкция Starship включает три центра Raptor и три пылесоса Raptor. Маск предложил вариант с 3 RC и 6 RV в качестве возможного пути модернизации. (Илон Маск)

По словам Маска, основные различия между Raptor 1 и Raptor 2 заключаются в следующем: «Намного чище» водопровод и жгуты проводов, а также более широкое горло камеры сгорания, что позволяет двигателю создавать большую тягу примерно в том же корпусе за счет небольшой потери эффективности. За последние два года генеральный директор упоминал о возможности создания варианта Raptor с оптимизированной мощностью с тягой до 300 тонн, но в последние месяцы Маск говорит, что SpaceX решила сохранить семейство Raptor как можно более оптимизированным и выбрала всего два. варианты — один с соплом, установленным на уровне моря (Raptor Center и Boost), и один с более крупным вакуумно-оптимизированным соплом (RVac).

SpaceX запускает первый модернизированный двигатель Starship