Сердцем любой ракеты является её двигатель. И у Starship этот двигатель называется Raptor. Самая мощная ракета в мире использует 39 таких изделия: 33 на первой, и 6 на второй ступени. И это число увеличится в будущем до 35 на первой ступени Starship-2, а у версии Starship-3 будет ещё и до 9 двигателей на второй ступени.
Новые версии сверхтяжёлой ракеты SpaceX 2 и 3 были анонсированы в связи с увеличением масса системы из-за усиления её конструкции, введения более сложной конструкции фильтров компонентов топлива, доработки топливных баков и так далее.
Все эти модернизации позволили провести успешное четвёртое испытание Starship, однако значительно увеличили сухую массу ракеты. Соответственно, уменьшилась масса полезной нагрузки (ПН), которую она может вывести на орбиту. А ведь Илон Маск заявлял, что его детище сможет выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) не менее 100 тонн ПН. Именно поэтому и появился проект «Starship-2».
Предполагается, что Starship-3, в свою очередь, сможет выводить на орбиту около 200 тонн. Хотя до этого, что совершенно очевидно, ещё ой как далеко.
Одним из ключей к успеху этого весьма сложного мероприятия являются двигатели Raptor.
В субботу, 3 августа, SpaceX впервые обнародовала изображения первого экземпляра новой, третьей версии двигателя для Starship: Raptor-3.
Одновременно были опубликованы несколько характеристик двигателя (некоторые уже были известны ранее, поскольку двигатель проходил испытания).
По данным SpaceX, Raptor-3 сможет генерировать 280 тонн тяги на уровне моря. Для сравнения: Raptor-2 может «делать» 230 тонн.
Удельный импульс, величина, которая говорит об эффективности двигателя, у второй и третьей версии более или менее одинакова, около 350 секунд. Но это не главное. Наиболее важным отличием является низкая масса Raptor-3. Она составляет 1525 кг. У его предшественника – 1630 кг.
Это улучшение может показаться не таким уж большим. Но умножьте эту разницу на 44. Это очень значительная экономия массы – 4620 кг!
Однако SpaceX подчеркнула, что это ещё не всё. Потому что одно дело — масса изолированного двигателя, а другое — масса всех связанных с ним систем, расположенных в ракете-носителе.
И в этом смысле разница колоссальная: 2875 кг у Raptor-2, и 1720 кг у Raptor-3.
Эта разница во многом связана с тем, что Raptor-3 не требует такой тяжёлой системы пожаротушения и теплового экрана, как его предшественники.
Внешний вид двигателя вполне отражает все произошедшие изменения. В то время как Raptor-1 представляет собой конус, обвешанный беспорядочным набором кабелей и трубок, чистые линии Raptor-3 кажутся почти совершенными (хотя если честно, серийный Raptor-3, скорее всего, не будет таким «идеальным», как тот, что на фотографии).
По словам Маска, все те сложные элементы конструкции, которую мы видели в первом Raptor, были перенесена во внутреннюю часть двигателя с помощью «самой передовой в мире» технологии 3D-печати металлами (Musk dixit). Хорошо ли это? Да, это красиво. Но теперь, для того чтобы получить доступ к любому внутреннему компоненту двигателя, проще всего будет разрезать его и сварить заново.
Как всегда, когда SpaceX представляет новинку, Маск анонсирует дальнейшие действия своей компании. Он заявил, что его цель — повысить эффективность вакуумного Raptor до достижения удельного импульса в 380 секунд.
Raptor не является ни самым мощным двигателем на жидком топливе в мире (эта честь принадлежит российскому РД-171М, который развивает тягу 740 тонн на уровне моря), ни самым эффективным (Vulcain 2.1 ракеты Ariane-6 имеет удельный импульс более 400 секунд).
Самое интересное в Raptor не это. А то, что это усовершенствованный двигатель замкнутого цикла со впечатляющей тяговооружённостью (отношение развиваемой тяги к собственной массе). Она равна почти 184, что делает двигатель настоящим чудом техники (у РД-171, например, это значение составляет примерно 85).
Тот факт, что Raptor-3 достигает своих показателей при такой малой массе и таком компактном объёме, является чем-то невероятным. Чем-то, что возможно благодаря самому высокому давлению в камере сгорания, которое достигает 350 бар.
Есть и ещё один плюс у этого изделия. Есть сведения, что цена Raptor-2 составляет 250 000 долларов. Для сравнения: за свой BE-4 Blue Origin просят не менее 10 миллионов!
Наблюдаем.
Всем добра.
Порадуйте детей/внуков👇
