Содержание
Илон Маск против России: двигатель SpaceX побил рекорд отечественного РД-180
- Технологии
-
Екатерина Кинякина
Автор
Фото Бориса Кавашкина / ИТАР-ТАСС
Двигатель Илона Маска достиг давления в камере сгорания 268,9 бара, побив рекорд российского РД-180. Конструкцию последнего Маск ранее считал совершенной. Сможет ли Raptor заменить РД-180, который сейчас импортируют американцы?
Новый двигатель Raptor, разработанный SpaceX, побил рекорд российского РД-180 по уровню давления в камере сгорания. Об этом глава компании Илон Маск заявил в своем Twitter.
Raptor планируется установить на космический корабль Starship, вторую ступень ракеты BFR, которая сможет доставить астронавтов на Луну и, теоретически, на Марс. 7 февраля 2019 года SpaceX впервые протестировала Raptor и вывела ракетный двигатель на полную мощность. В отличие от подавляющего большинства действующих ракетных двигателей он работает на метане, а не на керосине. Благодаря этому в двигателе не образуется сажи, его проще готовить к повторным полетам. В предыдущих испытаниях давление в камере сгорания достигало 250 атмосфер — показателя, близкого к среднему давлению в российском двигателе РД-180, у которого этот показатель составляет 266,7 бар. Такие двигатели делают на НПО «Энергомаш».
«Сегодня Raptor достиг 268,9 бара, побив предыдущий рекорд, установленный потрясающим российским РД-180», — написал Маск.
Еще в конце декабря основатель SpaceX считал РД-180 самым совершенным двигателем. «Стыдно, что компаниям Boeing и Lockheed нужно использовать российский двигатель на ракете Atlas-5, однако конструкция двигателя великолепна», — написал он в твиттере.
Справедливости ради стоит отметить, что двигатель РД-180 производится серийно и уже используется в упомянутом Маском Atlas-5. В будущем его планируется применить в российской сверхтяжелой ракете «Енисей», по данным источника РИА Новости. SpaceX же в своих ракетах пока не использует Raptor. В уже существующих Falcon-9 и Falcon Heavy применяются двигатели Merlin, менее совершенные, чем РД-180. Двигатель Raptor еще только предстоит испытать в составе ракеты, — ее SpaceX также еще лишь предстоит создать. Кроме того, российские двигатели стремится заменить и Джефф Безос — его компания Blue Origin разрабатывает BE-4.
Планируется, что на более совершенных версиях двигателя Raptor инженерам удастся повысить давление до отметки в 300 атмосфер. Маск обещает, что на таких двигателях ракеты SpaceX смогут облететь Луну уже в ближайшее время. В 2019 году SpaceX запланировала запуск тестовой версии Starship, которая получила называние Starhopper. Она должна будет подняться вверх на несколько десятков километров, а затем плавно опуститься обратно на Землю. На ней будут отработаны технологии для создания многоразовой полноценной версии второй ступени BFR — Starship.
В то же время главные конкуренты Маска в борьбе за Луну — ракета SLS, собранная инженерами NASA, и российская ракета-носитель сверхтяжелого класса «Енисей», — многоразовыми не являются. При этом первая российская пилотируемая экспедиция по всей видимости отправиться на Луну не раньше 2031 года.
Если Маску удастся доказать, что его многоразовые ракеты запускать в разы дешевле, то разработки NASA и «Роскосмоса» окажутся устаревшими уже на стадии разработки.
- Испытание огнем: как SpaceX готовит корабль Незнайки к полету на Луну
-
Екатерина Кинякина
Автор
#SpaceX
#Илон Маск
Рассылка Forbes
Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях
Маск рассказал об изучении конструкций российских жидкостных ракетных двигателей
- Миллиардеры
-
Сергей Мингазов
Редакция Forbes
Основатель SpaceX Илон Маск рассказал о влиянии российских разработок ракетных двигателей на создание жидкостных кислородно-метановых двигателей Raptor. 33 таких двигателя должны вывести на орбиту очередной прототип Starship с многоразовой ракетой-носителем Super Heavy
Основатель SpaceX Илон Маск считает, что в жидкостном ракетном двигателе Raptor были проведены относительно небольшие усовершенствования того, что уже сделали российские инженеры. Raptor планируют применять на пилотируемом космическом корабле Starship, один из прототипов которого готовится к первому орбитальному полету. Ранее его запуск планировался на июль.
«Я провожу много времени, изучая конструкцию российских ракетных двигателей. Есть замечательные российские двигатели», — сказал Маск в интервью Everyday Astronaut. «Наш двигатель — с большим давлением, чем раньше, и он с полной газификацией компонентов горения. Но это относительно небольшие усовершенствования в отношении того, что русские уже сделали»,— сказал основатель SpaceX. Он отметил, что российские инженеры «давно производят жидкостные ракетные двигатели и создали уже в прямом смысле сотни различных конструкций».
По словам Маска, сейчас перед конструкторами двигателей стоит задача сделать их производство дешевле — для Raptor это стоимость на тонну тяги меньше $1000. Он отметил, что намерен развеять заблуждение, что самое сложное в создании ракеты — это конструкция. «Человечество может стать видом, обитающим на нескольких планетах, если мы сможем снизить себестоимость отправки тонны тяги на орбиту», — заключил глава SpaceХ и Tesla.
August 3, 2021
Во вторник, 3 августа 2021 года Илон Маск опубликовал в Twitter новые фотографии 70-метрового ускорителя Super Heavy, который готовят к размещению на стартовой площадку в Бока-Чике На ускорителе установлены 29 жидкостных кислородно-метановых двигателя Raptor (всего их будет 33) и четыре решетчатых стабилизатора, используемых при посадке. Для обслуживания ракеты будет использоваться сверхтяжелая стартовая башня, получившая название Mechazilla.
SpaceX запланировала первые орбитальные испытания ракеты Starship на июль
Многоразовую ракету Super Heavy планируется использовать в качестве ускорителя для вывода на орбиту корабля Starship. SpaceX сейчас работает над подготовкой Starship и сверхтяжелой ракеты-носителя к орбитальным летным испытаниям. Компании еще предстоит провести испытания систем ракеты и получить разрешение на полет от Федерального управления гражданской авиации США (FAA). За последний год компания Маска провела несколько коротких испытательных полетов прототипов звездолетов, но выход на орбиту представляет собой следующий шаг на пути к полетам на Луну и Марс. SpaceX планировала провести первые орбитальные испытания ракеты Starship уже в июле, а впервые сообщила о планах запустить Starship на орбиту весной этого года.
Звездный путь: кто из миллиардеров побывал в космосе или отправится туда в ближайшее время
8 фото
-
Сергей Мингазов
Редакция Forbes
#SpaceX
#Илон Маск
#Starship
#Raptor
#космос
#Super Heave
Рассылка Forbes
Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях
SpaceX теперь строит двигатель Raptor в день, сообщает НАСА
Быстрые хищники —
«Это, кстати, очень высоко в их списке самых опасных.»
Эрик Бергер
—
Несколько ракетных двигателей Raptor, установленных на ракете Super Heavy.
Илон Маск/Twitter
Высокопоставленный представитель НАСА заявил на этой неделе, что SpaceX «очень хорошо» проделала работу по разработке транспортного средства для высадки людей на поверхность Луны, предприняв шаги для решения двух проблем космического агентства. самые большие заботы.
НАСА выбрало SpaceX и Starship для своей системы посадки человека в апреле 2021 года. В некотором смысле это был самый рискованный выбор вариантов НАСА, потому что Starship — очень большой и технически совершенный корабль. Однако из-за того, что компания самостоятельно вложила в проект миллиарды долларов, SpaceX представила самую низкую цену, и, исходя из своей предыдущей работы со SpaceX, НАСА было уверено, что компания в конечном итоге добьется успеха.
Двумя самыми большими проблемами технологического развития НАСА были новый ракетный двигатель Raptor и транспортировка и хранение жидкого кислорода и метанового топлива на орбите, сказал Марк Кирасич, заместитель помощника администратора НАСА, курирующий разработку миссий Artemis на Луну. Однако во время заседания подкомитета Консультативного совета НАСА в понедельник Кирасич заявил, что SpaceX добилась существенного прогресса в обеих областях.
На Raptor
Ракетный двигатель Raptor имеет решающее значение для успеха Starship. Тридцать три из этих двигателей Raptor 2 приводят в действие ускоритель Super Heavy, который служит первой ступенью корабля, а еще шесть используются разгонным блоком Starship. Для успешной лунной миссии эти двигатели должны будут успешно повторно зажечься на поверхности Луны, чтобы доставить астронавтов обратно на орбиту внутри звездолета. Если двигатели откажут, астронавты, вероятно, погибнут.
Реклама
«SpaceX очень быстро продвигается вперед в разработке», — сказал Кирасич о Raptor. «Мы видели, как они производят то, что называлось Raptor 1.0. С тех пор они обновились до Raptor 2.0, что, во-первых, повышает производительность и тягу, а во-вторых, уменьшает количество деталей, сокращая время на производство и испытания. Они строят эти штуки. очень быстро. Их целью было семь двигателей в неделю, и они достигли этой цели около четверти назад. Так что теперь они строят семь двигателей в неделю».
Для сравнения: ракетный двигатель Raptor 2 развивает тягу примерно в 510 000 фунтов. Это почти идентично количеству тяги, создаваемой двигателем RS-25, который будет использоваться для питания ракеты NASA Space Launch System. Этот двигатель был спроектирован и разработан компанией Rocketdyne в 1970-х годов для программы космических челноков, и компания имеет многолетний опыт их производства.
В 2015 году НАСА заключило с Aerojet Rocketdyne контракт на сумму 1,16 миллиарда долларов на «перезапуск производственной линии» двигателя RS-25. Опять же, это были деньги только на восстановление производственных мощностей, а не на создание двигателей. НАСА платит более 100 миллионов долларов за каждого из них. При начальном финансировании целью Aerojet Rocketdyne было производство четырех таких двигателей в год 9.0030 .
Кирасич сказал, что по мере создания и испытаний Raptor SpaceX быстро повторяет эти процессы и производит двигатели более высокого качества.
Эрик Бергер
Эрик Бергер — старший космический редактор Ars Technica, освещающий все, от астрономии до частного космоса и НАСА, и автор книги «Отлет» о подъеме SpaceX. Сертифицированный метеоролог, Эрик живет в Хьюстоне.
SpaceX отправили 200-й модернизированный двигатель Starship Raptor
На следующий день после объявления о завершении 200-й верхней ступени Falcon и двигателя Merlin Vacuum SpaceX объявила, что недавно завершила строительство 200-го модернизированного двигателя Raptor для Starship.
Звездолет — и, соответственно, Раптор — еще не вышел на орбиту, и, вероятно, пройдет много лет, прежде чем он поцарапает поверхность установившегося успеха и надежности разгонного блока Falcon и MVac. Но по сравнению с MVac Raptor сложнее, эффективнее, более чем в два раза мощнее, испытывает гораздо больше стресса и в три раза моложе.
А Raptor 2 не первая версия движка. Прежде чем SpaceX отправила свой первый прототип Raptor 2, она произвела 100 двигателей Raptor 1 в период между началом полномасштабных испытаний в феврале 2018 года и июлем 2021 года. К концу 2021 или началу 2022 года, когда Raptor 2 вступил во владение, общее количество двигателей Raptor 1 произведено, вероятно, достигло где-то между 125 и 150 — впечатляюще, но бледно по сравнению с амбициями SpaceX Raptor 2.
Если вам недостаточно 200 машин второй ступени Falcon и двигателей Merlin Vacuum, команда Raptor недавно завершила работу над 200-м двигателем Raptor 2! pic.twitter.com/r6tsumKMik
— SpaceX (@SpaceX) 4 ноября 2022 г.
С самого начала целью Raptor 2 было сделать будущие Raptor проще, быстрее и дешевле в производстве. Конечная цель состоит в том, чтобы в конечном итоге снизить стоимость производства Raptor 2 до 1000 долларов за тонну тяги или 230 000 долларов при текущей цели Raptor 2 в 230 тонн (~ 510 000 фунтов силы) тяги. По состоянию на середину 2019 года Маск сообщил, что каждый ранний прототип Raptor 1 стоил «более» 2 миллионов долларов при тяге в 185 тонн (~ 11 000 долларов за тонну). Неясно, изменилось ли это когда-либо заметно.
В ответ SpaceX стремилась максимально упростить Raptor 2, убрав большую часть лабиринта первичной, вторичной и третичной сантехники. В 2022 году генеральный директор Илон Маск подтвердил, что SpaceX даже удалила сложную систему воспламенения факела для основной камеры сгорания Raptor 2. Все это упрощение значительно упростило создание Raptor 2 в теории, и производственные показатели SpaceX более чем подтвердили эту теорию. Несмотря на эти упрощения, SpaceX также смогла увеличить тягу Raptor 2 на 25%, пожертвовав лишь 1% эффективности Raptor 1.
Один из последних Raptor 1 против одного из первых Raptor 2. (SpaceX)
Начиная с первой поставки в феврале 2018 года, SpaceX произвела первые 100 двигателей Raptor 1 примерно за 36 месяцев. За первые 11–12 месяцев производства Raptor 2 SpaceX поставила 200 двигателей. Это как минимум в шесть раз превышает среднюю пропускную способность, но реальная цифра еще выше. В июне 2019 года Маск заявил, что SpaceX «стремится [строить двигатель Raptor] каждые 12 часов к концу года». Как это обычно бывает, для реализации этого прогресса потребовалось гораздо больше времени. Но в октябре 2022 года высокопоставленный представитель программы NASA Artemis сообщил, что SpaceX недавно добилась устойчивого производства одного двигателя Raptor 2 в день в течение полной недели.
Такая высокая скорость, которая, вероятно, делает Raptor одним из самых быстро производимых ракетных двигателей орбитального класса в истории, необходима, потому что ракете SpaceX Starship следующего поколения требуется огромное количество двигателей. Для верхней ступени Starship в настоящее время требуется три Raptor, оптимизированных для уровня моря, и три Raptor, оптимизированных для вакуума, и SpaceX планирует увеличить это количество до девяти двигателей. Ускоритель Starship Super Heavy оснащен 33 хищниками на уровне моря.
Ускоритель 7 и Корабль 24 демонстрируют единый набор из 39 штук.Хищники. (SpaceX)
Версии Starship и Super Heavy орбитального класса никогда не летали, не говоря уже о демонстрации успешного восстановления или повторного использования, поэтому SpaceX должна действовать исходя из предположения, что каждый орбитальный испытательный полет будет потреблять 39 Raptor. Даже после того, как повторное использование сверхтяжелых ускорителей или звездолетов станет жизнеспособным, что значительно снимет нагрузку со спроса на Raptor, SpaceX хочет произвести флот из сотен или даже тысяч звездолетов и такое же огромное количество ускорителей. Чтобы оснастить этот огромный флот, SpaceX должна была начать массовое производство двигателей Raptor орбитального класса в масштабах, которых никогда не было.
Но, скорее всего, пройдут годы, если не десятилетие или больше, прежде чем SpaceX сможет попытаться создать этот мегапарк. Если двигатели Raptor 2, которые уже строит SpaceX, достаточно надежны и пригодны для повторного использования, а чтобы начать повторное использование космических кораблей и сверхтяжелых ускорителей, требуется не более 5-10 орбитальных испытательных полетов, производительность одного двигателя в день, возможно, достаточно хороша. для поддержки реалистичного спроса на двигатели в течение следующих нескольких лет.
Первая попытка запуска корабля SpaceX на орбиту может произойти уже в декабре 2022 года, хотя более вероятен первый квартал 2023 года. В настоящее время SpaceX имеет разрешение на запуск до пяти орбитальных космических кораблей в год со своей базы Starbase, штат Техас, и, вероятно, попытается в полной мере воспользоваться этим, выполнив несколько последовательных испытательных полетов в течение 6-12 месяцев.