Войти

Starship впервые достиг космоса, но обе ступени взорвались — по пока не совсем ясным причинам

1253
0
0
Вторая попытка запуска Starship, в 16 часов по Москве, 18 ноября 2023 года
Вторая попытка запуска Starship, в 16 часов по Москве, 18 ноября 2023 года.
Источник изображения: SpaceX

Формально вторая ступень Starship даже попала в космос — правда, взорвалась почти сразу после этого. Ключевой задачей пуска считалось успешное разделение первой и второй ступеней, поскольку оно осуществлялось за счет «королёвского» принципа, до Илона Маска не применявшегося на современных американских ракетах. Несмотря на то, что эту задачу выполнили, вскоре после разделения была потеряна сперва первая, а затем и вторая ступень.

Первая попытка запуска Starship весной 2023 года сопровождалась подрывом обеих ступеней и их разрушением еще в плотных слоях атмосферы. Тогда град бетонных обломков осыпал местность на километры вокруг. После этого космодрому понадобились работы по восстановлению. После всего этого консервативно настроенное Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) с большими проволочками выдало SpaceX разрешение на повторные испытания. Хотя компания была готова провести их еще летом, дали ей это делать только в самом конце осени.

В этот раз взлет прошел принципиально иначе. Во-первых, стальная плита под «Махазиллой», механизированной башней для старта Starship, вместе с мощной водополивной системой шумоподавления и охлаждения взлетной площадки позволила почти полностью избежать полета каких-либо обломков. Баки для компонентов ракетного топлива рядом с ракетой опять погнуло, но это было результатом воздействия ударной волны от расширяющихся газов и водяного пара, а не итогом ударов крупных обломков.

Подрыв второй ступени произошел выше 100-километровой линии, считающейся нижней границей космоса (вероятно, верхняя точка траектории была выше 140 километров). То есть формально, 18 ноября 2023 года состоялся первый космический полет Starship. Только очень короткий  / © YouTube

Во-вторых, в этот раз разделение ступеней прошло, как минимум внешне, вполне нормально и вовремя (около 3 минут после старта). Это довольно серьезное достижение, потому что в отличие от прошлого раза Starship использовал горячее разделение ступеней. Это решение хорошо известно нашим читателям, потому что так летают ракеты семейства Р-7, начиная с Королева.

Горячее разделение позволяет существенно поднять полезную нагрузку ракеты — до 10 процентов в случае Starship, по оценкам SpaceX. Но оно добавляет технических сложностей разработчикам: при нем факела двигателей второй ступени действует прямо на верхнюю часть первой ступени. Естественно, это очень мощное воздействие, которое, если ничего не делать, привело бы к разрушениям. Поэтому для уменьшения такого теплового воздействия верх нижней ступени закрывают профилированным газоотражательным экраном. А между ступенями устанавливают либо решетчатый либо щелевой межступенчатый переходник — через него газы от ракетных двигателей второй ступени уходят в стороны, не допуская перегрева и слишком высоких давления для первой ступени.


Переходник между двумя ступенями во время сборки Starship. Хорошо видно, что расстояние от низа второй ступени до верхней части первой ступени тут будет довольно мало. Это создает определенные риски в момент разделения.
Источник: SpaceX

Несмотря на большую сложность этого решения, Илон Маск пошел именно по этому пути. Это уже второе решение, в котором он оказывается ближе остальных современных игроков к идеям Королева. Первым был переход на переохлажденные компоненты ракетного топлива (то есть охлажденные существенно ниже точки кипения). Впервые такую схему применил Королев, но современные конструкторы для новых ракет, создаваемых в России, его не используют.

Судя по второму полету Starship, у SpaceX как минимум частично получилось реализовать эту очень непростую схему. «Как минимум частично» потому, что взрыв первой ступени (SuperHeavy) вскоре после разделения (~3.36 после взлета на видео выше) с некоторой вероятностью — как раз следствие перегрева и/или деформаций ее верха из-за горячего разделения. Альтернативой случившемуся могло быть разрушение ее в результате нештатной работы двигателей (первой ступени). Но вероятность этого события пока выглядит меньшей — к моменту взрыва первой ступени ее двигатели уже не должны были работать на высокой мощности.


Топливные баки рядом со стартовым столом опять помяли, правда, на этот раз не обломками бетона. а ударной волной.
Источник: SpaceX

Более сложный вопрос — причина потери второй ступени, Starship (одноименной с системой в целом). Не исключено, что раскаленные газы в момент горячего разделения отводились из переходника между двумя ступенями недостаточно эффективно, и в итоге это повредило вторую ступень. В результате через небольшое время после взрыва первой ступени была потеряна связь со второй. От этого сработала система самоликвидации, нужная как раз для случаев, когда объект в космическом полете не управляется, и есть риск его падения туда, где он сможет навредить людям.

Несмотря на то, что горячее разделение сработало, судя по всему, не идеально, второй пуск выглядит намного лучше первого. У первой ступени работали все 33 двигателя, то есть их разрушения из-за воздействия друг на друга не было. Учитывая высокие нагрузки на них — это большой успех.

Наиболее вероятная причина падения ракеты означает, что необходимы доработки переходника между ступенями, что, в условиях компании SpaceX, скорее всего, займет лишь несколько недель. Однако получение лицензии от американского госаппарата может оказаться существенно сложнее решения технических проблем такого рода. Поэтому вряд ли новый испытательный полет произойдет ранее 2024 года. Если причины потери обеих ступеней будет сложно установить, это может дополнительно увеличить время до третьего испытательного полета.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Компании
Персоны
Похожие новости
21.05.2014
NASA полетит без России
15.05.2014
Контршпильки от Рогозина
11.03.2014
«Вернуть запуски в США или продолжать финансировать русских»
08.06.2012
Новая космическая гонка ("The National Interest", США)
13.12.2011
Первый полет корабля Dragon к МКС назначен на 7 февраля 2012 года
06.10.2011
Первую в мире ракету-носитель многоразового использования намереваются создать в компании «SpaceX»
30.10.2009
Куда нас приведет следующий огромный скачок НАСА?
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 15.07 13:59
  • 2644
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 15.07 13:09
  • 2
«Российский двигатель РД-33 не альтернатива»: индийские самолеты Tejas не могут получить американские силовые установки
  • 15.07 11:35
  • 31
Российский завод начал в три смены выпускать трехтонные супербомбы. На что они способны?
  • 15.07 09:53
  • 1
В Киеве хотят получить сразу 130 истребителей F-16
  • 15.07 08:55
  • 1
Американские ракеты теперь долетят до Сибири
  • 15.07 08:46
  • 1
"Достанет до Урала". США перебросят в Европу "запрещенное" оружие
  • 14.07 18:42
  • 104
В США оценили российские Су-34 с УМПК
  • 14.07 17:43
  • 3
Что в ситуации, когда "нельзя проиграть" на б. Украине, может предпринять НАТО (с США).
  • 14.07 16:21
  • 2
«Компоновка новой системы ПВО выглядит совершенно иначе»: в западной прессе оценили корабельную версию ЗРК «Тор-М2КМ»
  • 14.07 10:10
  • 125
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 13.07 20:38
  • 0
Приближается ключевой момент СВО
  • 13.07 18:54
  • 3
В Минпромторге заявили о необходимости 140 тыс. специалистов в сфере ОПК
  • 13.07 15:34
  • 288
Космонавтика Илона Маска
  • 13.07 09:02
  • 21
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 13.07 06:09
  • 1
Американские ракеты теперь долетят до Сибири