SpaceX: текущее состояние

wim_winter — 09.03.2021 В последние пару недель произошло два события, которые позволяют зафиксировать текущее состояние дел в самом известном космическом стартапе, а также – с некоторой, конечно, осторожностью – оценить его дальнейшие перспективы.
Первое событие касается основной, на данный момент, деятельности SpaceX – запусков спутников на орбиту Земли.
С начала 2021 года фирма взяла неплохой темп. Произведено уже шесть запусков, четыре «внутренних», для пополнения группировки Starlink, и два «внешних», для сторонних заказчиков. Установлено несколько рекордов – во время запуска 24 января на орбиту одновременно выведено 143 аппарата; две первые ступени (B1051 и B1049) выполнили свои восьмые полеты и, соответственно, восьмые посадки на платформу в океане. Еще один рекорд – первая ступень B1060 в этом году летала уже дважды, причем между пятым и шестым полетами прошло всего 27 дней. Причем нет особых сомнений в том, что рекорды как по количеству полетов, так и по времени повторного использования фирма побьет, причем скорее всего – в течение этого года.
Однако, как говорил товарищ Л.И.Брежнев, наряду с неоспоримыми успехами встречаются еще отдельные недостатки. И в роли такого недостатка сегодня выступает ступень B1059, которая 16 февраля успешно вывела на орбиту очередную партию Старлинков, но потом не смогла приземлиться на плавучую платформу.
Само по себе событие не страшное – очевидно, что такое время от времени будет происходить. Предыдущая неудача была за одиннадцать месяцев до этого – 18 марта 2020 года, между ними – 24 успешные посадки ступени, из которых 21 – на платформу. На данном этапе это более, чем приемлемо.
Однако при более внимательном рассмотрении все не так хорошо. Причиной проблем стал прогар защитного кожуха одного из двигателей.



Раскаленные газы проникли в отсек рециркуляции, датчики решили, что это пожар и заглушили двигатель, в результате тяги на тормозной импульс не хватило и автомат решил не рисковать и утопил ступень в океане.
Сразу же возник вопрос – на каком этапе возникло прогорание? Объяснения представителей фирмы несколько невнятны, но они позволяют предположить, что это произошло на этапе запуска. По словам Бенджи Рида автоматика сработала идеально, а толерантность носителя к отказам двигателя позволила без проблем выполнить основную задачу миссии.
Так ли это – непонятно. С камер было видно явно слишком яркое и сильное пламя в момент выдачи тормозного импульса, причем оно было довольно длительным и продолжалось после entry burn shutdown.
Дальнейшие разъяснения напустили еще больше тумана – оказалось, что этот самый кожух летел в космос не в шестой раз, как вся остальная ступень, а «гораздо больше». Как это понимать – не совсем ясно. То есть, очевидно, что кожух можно снять и переставить с одного носителя на другой и, очевидно, именно это и было сделано. С какой целью? И как система контроля пропустила потенциально дефектный компонент? Высказывалось предположение, что это было экспериментом фирмы по выяснению, сколько циклов может проработать тот или иной многоразовый элемент. Здравое звено в этом есть – склонность SpaceX к прямым экспериментам общеизвестна, но в данном случае риск явно чрезмерен.
Именно поэтому НАСА сделала стойку и образовала комиссию по выяснению всех деталей инцидента. Шаг разумный, так как скоро предстоит пилотируемый запуск и проблемы с ним – последнее, чего хотелось бы агентству. Но это может повлечь за собой цепочку очень неприятных для SpaceX последствий – склонность НАСА к перестраховкам известна, то есть запуск Crew-2 может «уплыть» вправо, что дает возможность обвинить фирму в пренебрежении вопросами безопасности. Но, в данном случае, похоже, что они сами виноваты.
Во всяком случае «круги по воде» уже пошли – НАСА интенсифицировало переговоры о резервировании мест на Союзе для своих астронавтов. Если решение вопроса затянется, то Роскосмос может оказаться в выигрыше.
Впрочем, SpaceX уже показывали, что могут довольно быстро проводить такого рода расследования и все опасения могут оказаться напрасными. В любом случае, к такого рода экспериментам фирме стоит относиться с большей осторожностью.
И, кстати, это в некотором роде приоткрывает завесу тайны над процедурами подготовки первых ступеней к повторному запуску. Получается, что, по крайней мере в отношении некоторых компонент SpaceX использует подход, аналогичный подходу к повторному использованию твердотопливных ускорителей Шаттла.
Второе событие – это полет прототипа SN10 орбитальной ступени Starship на высоту 10 км.
Как шутят в Интернете, этот запуск удовлетворил и тех, кто ждал успешной посадки, и тех, кто ждал эффектного взрыва. Ступень взлетела, проделала ряд уже знакомых маневров, затем приземлилась, подтвердив, что умеет это делать. Затем, немного постояв на посадочной площадке, она взорвалась.
Является ли полет SN10 успехом? В некоторой степени да, но, на мой взгляд, в меньшей, чем самый первый полет прототипа SN8. Единственное «событийное» отличие этих полетов в том, что SN10 смог сесть, однако с самого начала было очевидно, что, обладая богатым опытом посадок своих первых степеней на землю и на плавучую платформу, SpaceX эту задачу успешно решит.
Кстати, в полной мере такого решения полет SN10 не продемонстрировал – приземление было ощутимо жестким, то есть в полной мере погасить вертикальную скорость не удалось. Что там произошло во «внутренностях» от этого удара – неизвестно. Ходят слухи, что там едва ли не днище оторвалось. Это может быть и неправдой – тем более, что последующий взрыв оторвал там все, что можно было оторвать, но ясно, что ничего хорошего там произойти не могло.
Но алгоритмы посадки – последнее, что сейчас тревожит в связи с прототипами. Пока что не продемонстрировал устойчивой работы главный элемент проектируемой системы – двигатель Раптор.
Например - с чего это он начинает "на ровном месте" дымить?




Почему Рапторы имеют разный цвет пламени на взлете?



Откуда берется целая «радуга» цветов в момент, когда ракета переворачивается в посадочный режим?



Тут даже наш любимый зеленый четко виден. Что-то мешает выдерживать постоянное соотношение топлива и окислителя в камере сгорания. Что?
Помимо этого очевидно, что необходимо что-то делать с воспламенением сбрасываемой рубашки охлаждения при отключении двигателей.



А также с сифонящим во все стороны дренажом – попадание его струй в выхлоп также вызывает воспламенение. Это эффектно, но явно лишне. И из-за чего Старшип садился с уже пылающей задницей?



Все перечисленное, очевидно, не фатально. Более того, так как Раптор многократно прожигался на стендах, то скорее всего проблемы не в нем самом, а в системах, которые обеспечивают доставку к нему топлива и окислителя. Именно здесь мы в настоящее время имеем «темную зону», так как такого рода «переворачивающаяся» система с многократным включением пока еще никем никогда не была разработана. Думаю, именно в этом направлении сейчас идут работы по совершенствованию последующих прототипов.
В целом, работа движется – тем интереснее будет наблюдать за ее результатами.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив