Ракета SpaceX Starship витримала рекордне випробування двигуна – потенційно найпотужнішу статичну пожежу в історії ракетобудування.
За словами генерального директора Ілона Маска, Super Heavy Booster 7 (B7) зрештою запалив 31 із 33 двигунів Raptor. Один двигун було вручну відключено «безпосередньо» перед статичною пожежею, тоді як інший несправний двигун автоматично вимкнувся під час спроби запалити. Інші 31 Раптор, однак, завершили “повна тривалість” статична пожежа, яка тривала близько п’яти секунд. Маск каже, що навіть із двома відключеними двигунами тих, що залишилися, «ще вистачило… щоб вийти на орбіту» — чудовий результат, незважаючи на недосконалість статичного вогню.
Найважливішим є те, що Super Heavy Booster 7 витримав випробування, не загорівшись, не вибухнувши та не лопнувши. Щоб частково компенсувати тягу двигунів Raptor, баки ракети заповнили близько 3000 тонн (6,6 млн. фунтів) рідкого кисню та метанового палива. Орбітальне пускове кріплення (OLM), схоже на табурет, яке також витримало випробування цілим, утримувало Starship 20 затискачами, щоб протидіяти будь-якій тязі, що залишилася. З точки зору SpaceX, одного лише того факту, що його єдина стартова площадка орбітального класу Starship пережила випробування, достатньо, щоб вважати статичну пожежу успішною. Але випробування було набагато більше, ніж це.
Команда вимкнула 1 двигун безпосередньо перед стартом і 1 зупинився сам, тож загалом запрацював 31 двигун.
Але ще достатньо двигунів, щоб вийти на орбіту! https://t.co/QYx3oVM4Gw
— Ілон Маск (@elonmusk) 9 лютого 2023 р
Спалювання ракетних записів
Незважаючи на втрату двох Рапторів, SpaceX все ж побила історичний рекорд за кількістю ракетних двигунів, що запускаються одночасно. Цей рекорд належав радянській ракеті N1, яка здійснила чотири старти з 30 двигунами НК-15 наприкінці 1960-х і на початку 1970-х років. Жоден з його випробувальних польотів не був успішним, але N1 все ж встановила рекорд найбільшої тяги, створеної однією ракетою, створюючи до 4500 тонн (9,9 млн фунт-сил) тяги при старті.
Ні SpaceX, ні генеральний директор Ілон Маск не підтвердили це, зменшуючи ймовірність того, що Super Heavy Booster 7 побив цей історичний рекорд тяги. Але це точно могло бути. Кожен двигун Raptor 2 може генерувати до 230 тонн (507 000 фунт-сил) тяги на рівні моря. Теоретично Raptor розрахований на дросель до 40%, або 92 тонни (~200 000 фунт-сил) тяги. З 33 двигунами, які номінально працювали на мінімальному дросельному положенні, Super Heavy створив би 3036 тонн (~6,7 млн. фунтів) тяги під час сьогоднішньої статичної пожежі – це не рекорд.
Щоб 31 Raptor побив рекорд тяги N1, середнє значення дросельної заслінки мало б становити близько 64% або вище – це далеко не безпідставно. З точки зору збору даних, статична стрільба на повній тязі була б найціннішим випробуванням 33 двигунів, яке могла спробувати SpaceX, але це також було б найризикованішим і найбільш стресовим для ракети та майданчика.
Колишній керівник SpaceX Том Мюллер каже що SpaceX побила рекорд N1. Фактично Мюллер є батьком двигуна Raptor, і, ймовірно, досі отримує інформацію безпосередньо від інженерів SpaceX, з якими він раніше працював. Тим не менш, можна було б очікувати, що сама SpaceX з гордістю підтвердить це, якщо створена нею ракета стане найпотужнішою в історії.
Найпотужніші випробування ракети в історії?
Незалежно від того, чи став Starship найпотужнішою ракетою в історії, він, швидше за все, став найпотужнішою ракетою, яку коли-небудь випробували на землі. Перший ступінь Saturn V створив близько 3400 тонн тяги під час своєї першої статичної пожежі на рівні моря в 1965 році. Ймовірно, це стало причиною його поломки те, що ракета-носій N1 ніколи не запускалася від статичної електрики. Інші потужні ракети, такі як Space Shuttle і SLS, використовують або використовували комбінацію твердотільних ракетних прискорювачів і рідинних двигунів, які неможливо випробувати разом на землі.
Якщо мета SpaceX не полягала в тому, щоб статична стрільба була мінімальною, статична стрільба Starship 31-Raptor, ймовірно, побила рекорд Сатурна V і стала найпотужнішим наземним випробуванням в історії ракетобудування.
Наступні кроки SpaceX
Незважаючи на те, що 31 двигун, який запалився, працював приблизно так само добре, як могла сподіватися SpaceX, два двигуни, яких не було під час історичної статичної пожежі Starship 9 лютого, ймовірно, ускладнили наступні кроки компанії. Щоб бути повністю впевненим у здатності Starship запускати та летіти на безпечну відстань від місця запуску, SpaceX, ймовірно, потрібно буде завершити повне випробування 33 двигунів. Між тим, Starship не може літати, доки Федеральна авіаційна адміністрація не схвалить ліцензію на запуск, і FAA може виявитися досить важким, щоб відмовити SpaceX у ліцензії без ідеальної статичної пожежі з 33 двигунами.
Крім того, FAA може визнати, що Starship все ще може безпечно запуститися та вийти на орбіту, не маючи кількох Рапторів. SpaceX також може гарантувати, що дозволить Starship злетіти, лише якщо всі 33 двигуни активні, і в цьому випадку друга спроба статичного вогню з 33 двигунів може не знадобитися.
Історична статична пожежа Booster 7. (NASASpaceflight – bocachicagal)
У січні 2023 року повністю заправлений корабель Starship був уперше повністю заправлений паливом, що продемонструвало, як виглядатиме ракета безпосередньо перед стартом. (SpaceX)
Якщо SpaceX задоволена результатами випробувань Booster 7 на 31 двигуні і не надто засмучена будь-якими пошкодженнями колодок, які могли бути спричинені випробуванням, вона, ймовірно, зосередиться на завершенні Starship 24. Потім корабель 24 буде перевезено назад на підкладку та повторно встановити на Booster 7. SpaceX може вирішити провести ще одну мокру генеральну репетицію або статичну пожежу з повністю складеним Starship, але вона також може вважати додаткові випробування непотрібними.
Коли всі ці завдання будуть виконані, Ship 24 і Booster 7 будуть готові підтримати першу спробу орбітального запуску Starship. До статичної пожежі 9 лютого генеральний директор SpaceX Ілон Маск і головний операційний директор/президент Гвінн Шотвелл погодилися, що орбітальний дебют Starship може відбутися вже в березні 2023 року. Після сьогоднішнього випробування запуск у березні 2023 року може бути в межах досяжності.
Перегляньте історичну статичну пожежу Super Heavy Booster 7 нижче.
Розгінний корабель SpaceX Starship пережив рекордну статичну пожежу з 31 двигуном
