Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Petr Vokhmintsev

Starship против Apollo: почему сравнение по "кратеру" не работает

"Если Starship раскрошил бетон, то LM обязан был вырыть кратер" - звучит логично только до тех пор, пока не начинаешь считать. Площадка Starbase погибла не от "тяги вообще", а от конкретной конфигурации: струя била в бетон почти в упор, долго, в атмосфере и без защиты. На Луне бетон отсутствует, атмосферы нет, а режим посадки и отсечка тяги другие. Поэтому отсутствие "воронки как от взрыва" не доказывает фальсификацию - оно чаще всего доказывает незнание газодинамики и материаловедения. Все эту красоту видели? Почему-то есть мнение, что раз при старте супертяжа на Земле такие повреждения, то и на Луне при посадке лунного модуля должно быть так-же. Правда, как показали расчёты, на Луне не должно быть ничего особенного, но это мало кого интересует. А почему такие разрушения на Земле? Пункт первый, он-же последний - на площадке непосредственно под ракетой использовался ни чем на защищённый бетон. Ладно, ничем не защищённый железобетон, разница не драматическая. Ни газоотводов, ни водяной
Оглавление

"Если Starship раскрошил бетон, то LM обязан был вырыть кратер" - звучит логично только до тех пор, пока не начинаешь считать. Площадка Starbase погибла не от "тяги вообще", а от конкретной конфигурации: струя била в бетон почти в упор, долго, в атмосфере и без защиты. На Луне бетон отсутствует, атмосферы нет, а режим посадки и отсечка тяги другие. Поэтому отсутствие "воронки как от взрыва" не доказывает фальсификацию - оно чаще всего доказывает незнание газодинамики и материаловедения.

Все эту красоту видели?

Повреждения стартовой площадки на Старбейз. Из открытых источников
Повреждения стартовой площадки на Старбейз. Из открытых источников

Почему-то есть мнение, что раз при старте супертяжа на Земле такие повреждения, то и на Луне при посадке лунного модуля должно быть так-же. Правда, как показали расчёты, на Луне не должно быть ничего особенного, но это мало кого интересует.

А почему такие разрушения на Земле?

Пункт первый, он-же последний - на площадке непосредственно под ракетой использовался ни чем на защищённый бетон. Ладно, ничем не защищённый железобетон, разница не драматическая. Ни газоотводов, ни водяной завесы, ни даже прикрытия металлом.

Конус видите под соплом ракеты Редстоун? Это раскатель выхлопа.
Конус видите под соплом ракеты Редстоун? Это раскатель выхлопа.

Не успели.

Подарок к дню рождения Ленина надо было сделать. Не знаю куда они спешили, но по каким-то причинам решили, что и так сойдёт.

Не сошло.

При нагреве бетона с ним происходят вполне материаловедческие вещи, из-за которых он резко теряет стойкость именно как тонкий поверхностный слой под факелом.

Сначала (примерно до 100–200 °C) уходит свободная и часть связанной влаги: вода в порах превращается в пар, давление в капиллярах растёт, и верхний слой начинает отслаиваться хлопьями, особенно если нагрев очень быстрый и пару некуда выходить.

В диапазоне ~200-400 °C деградируют продукты гидратации цемента (C‑S‑H гель), падает модуль упругости, растёт микротрещиноватость (да, есть такой термин).

Около 400-600 °C начинается разложение портландита Ca(OH)₂ и усиливается несовместимость теплового расширения цементного камня и заполнителя (песок/щебень), из‑за чего трещины быстро “раскрываются” по границам зерен. На практике это означает: даже если бетон не “плавится”, он быстро превращается в хрупкую, растрескавшуюся, легко выкрашиваемую корку, которую дальше добивает уже механика потока (эрозия/пескоструй, ударные волны, отрыв кусков).

А нагрев там был хороший. Тридцать три двигателя сжигают 27 (двадцать семь) тонн топлива в секунду, да ещё и выхлоп атмосферой обжат.

F / C = 269/330 = 0.815 тонны в секунду на двигатель. Двигателей 33. 0,815*33=26,9. Ладно, до двадцати семи я округлил. У лунного модуля в режиме висения перед самой посадкой расход 3.6–3.7 кг/с.

Что там происходило при старте

-6 - -3 секунды до взлёта

Под стартовым столом появляется яркое пламя, затем быстро растёт мутный буро‑серый “кипящий” шлейф у земли. Это первые секунды, когда поверхность уже начинает разрушаться: мелкая пыль/песок/цементная крошка выбивается из-под стола.

33 Raptor’а запускаются каскадом. Пока ракета стоит, струи бьют в грунт почти на месте.

Под столом нет классического газоотвода и на IFT‑1 не было полноценной водяной системы, сравнимой водяной завесой на традиционных космодромах.

Комбинация факторов: Акустика/ударные волны (огромные звуковые давления) создают микротрещины и “встряхивают” поверхность. Термоудар: верхний слой бетона нагревается очень быстро, внутри остаётся холоднее → появляются сильные растягивающие напряжения → отслаивание. Паровое отслаивание: остаточная влага в порах превращается в пар и "взрывает" верхний слой.

-3 - 0 c. Тяга нарастает до взлётной, разрушение ускоряется

Пыле‑дымовая “шторка” у земли становится плотной: это уже не просто конденсат/дым — это существенная доля минеральной пыли и крошки. Начинается вырыв более крупных фрагментов (пока ещё не “основные плиты”, но уже заметные куски).

Когда тяга растёт, под столом формируется крайне агрессивный поток: сверхзвуковые струи, отражение от земли, сдвиговые слои. Бетон после начала трещинообразования становится уязвим к эрозии потоком: горячий газ + твердые частицы (уже выбитый песок/щебень) начинают работать как пескоструй.

0 - 1 c. Отпуск зажимов, ракета “лениво” отрывается

В момент отрыва разрушение не прекращается, а часто выглядит ещё хуже: столб пыли расширяется, появляются “вылеты” крупного мусора из-под стола. На кадрах в этот период видно, что основание под столом буквально “кипит”.

Ракета уходит вверх не мгновенно; первую секунду она всё ещё близко к земле → факел максимально концентрирован у основания. В этот момент бетону особенно плохо из‑за:максимальной акустики, максимального теплового потока, и того, что поток начинает подсасывать всё, что уже отслоилось.

1 - 3 c Переход к выбросу крупных кусков, начинается "выкапывание"

Стартует стадия, которую потом увидели на фото: летят крупные обломки, некоторые — на сотни метров. Повреждение уже не “поверхностное”: начинает оголяться арматура/края, и видно, что материал уходит “ямой”.

Когда верхний слой сорван, под ним часто оказывается более слабый/пористый слой, швы, пустоты, либо подсыпка/песчаная подушка (используется в стройке для выравнивания). Горячий поток не просто “жжёт”, он механически вымывает материал. Как только поток прорезал путь в более рыхлый слой, скорость выноса возрастает лавинообразно.

3 - 8 c. Формирование "кратера"/полости под столом - основная катастрофа покрытия

Происходит то, что уже описывали как "кратер под стартовым столом": заметная часть покрытия/основания разрушена и выброшена. Пыльное облако становится гигантским, позже находили обломки бетона далеко за пределами площадки.

Здесь работает положительная обратная связь: Разрушение открыло слабые зоны/подсыпку. Поток начал выносить материал быстрее → образовалась полость. Полость меняет газодинамику: струи получают "карман", где усиливаются вихри и ударные структуры → выбивание ускоряется. Плюс "пескоструйный" эффект усиливается: выбитые частицы разгоняются и сами разрушают бетон дальше.

8 - 20 c. Ракета уже выше, но последствия продолжаются

Основная активная эрозия снижается по мере удаления ракеты, но мусор всё ещё летит/оседает, часть повреждений может развиваться по инерции (обрушение краёв, падение ослабленных фрагментов).

Пока поток мощный и близко к земле — идёт “выкапывание”. Когда источник ушёл, остаются механически ослабленные края, трещины от акустики, разогретые участки с потерей прочности.

Итого, почему бетон умер

Не потому что “бетон плохой”, а потому что в конфигурации IFT‑1 на него попало то, чего на обычных стартовых комплексах стараются не допускать:

  1. Прямое воздействие факела 33 мощных двигателей на грунт/площадку без газоотводная.
  2. Недостаточное подавление акустики и теплового потока водой.
  3. Длительное пребывание факела у земли из‑за того, что ракета первые секунды не успевает "убежать" далеко.

Итог — не "подкоптился", а словил сочетание термоудара + акустики + отшелушивания и пескоструйной эрозии, которое быстро переходит в "выкапывание" основания.

Испытания водяной системы на Старбейзе.
Испытания водяной системы на Старбейзе.

Выводы в Спейс-иксе сделали. Особенно после того как им авиационная комиссия по шее дала. Конструкцию исправили, водяную защиту добавили.