Содержание
Маск допустил банкротство SpaceX из-за проблем с разработкой двигателей — РБК
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Скрыть баннеры
Ваше местоположение ?
ДаВыбрать другое
Рубрики
Курс евро на 30 сентября
EUR ЦБ: 55,41
(-0,32)
Инвестиции, 29 сен, 16:29
Курс доллара на 30 сентября
USD ЦБ: 57,41
(-1,04)
Инвестиции, 29 сен, 16:29
Количество соблюдающих санкции США валидаторов Ethereum выросло до 45%
Крипто, 11:23
Турция нарастила экспорт в Россию до нового рекорда
Экономика, 11:16
Нарышкин заявил о свидетельствах «западного следа» в ЧП на газопроводах
Политика, 11:15
www.
adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
На улицах городов пройдет прямая трансляция выступления Владимира Путина
Пресс-релиз, 11:15
В Федерации сноуборда России сообщили о трех повестках для членов сборной
Спорт, 11:13
Евро подешевел на ₽3,7 и упал до минимума почти за 8 лет
Инвестиции, 11:11
Меликов ответил на просьбу об отсрочке для жителей Дагестана
Политика, 10:58
Советы медитировать и дышать сейчас бесполезны. Как успокоиться
Pro, 10:58
Владелец Facebook приостановит наем сотрудников и сократит расходы
Бизнес, 10:57
Более 15 футболистов команд Медиалиги получили повестки из военкомата
Спорт, 10:56
Климатическая азбука: запуск рынка углеродных единиц в России
РБК и Газпромбанк, 10:52
Риелторы назвали округа Москвы с максимальным ростом цен на новостройки
Недвижимость, 10:50
Ростуризм попросил операторов вернуть мобилизованным деньги за туры
Общество, 10:44
Покупатели релоцировались.
Как элитное жилье Москвы стало слабым звеном
Pro, 10:36
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Глава SpaceX предупредил сотрудников компании, что ей грозит банкротство из-за отсутствия прогресса в разработке двигателей Raptor. Маск сообщил, что из-за проблем с выпуском двигателей лично будет работать на производстве
Илон Маск
(Фото: Michele Tantussi / Reuters)
Американской компании SpaceX грозит банкротство, если разработчикам не удастся ускорить производство двигателей Raptor для ракеты-носителя Starship. Об этом в письме сотрудникам сообщил глава компании Илон Маск, передает CNBC.
Как отмечает телеканал, миллиардер описал «ужасную ситуацию» в корпоративном электронном письме на следующий день после Дня Благодарения (25 ноября в 2021 году).
В своем обращении Маск написал, что планировал взять отпуск на День благодарения, однако, обнаружив проблемы с производством двигателей, заявил, что лично будет работать на производственной линии до вечера пятницы, 3 декабря, или вовсе до конца следующих выходных. «Нам нужны все руки, чтобы оправиться от того, что, откровенно говоря, стало катастрофой», — написал он.
По словам Маска, кризис в производстве Raptor «намного хуже, чем казалось несколько недель назад». «Мы столкнемся с реальным риском банкротства, если в следующем году мы не сможем достичь частоты полетов Starship хотя бы раз в две недели», — добавил бизнесмен.
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Как отмечает CNBC, письмо Маска более подробно раскрывает ситуацию с уходом вице-президента SpaceX по двигательным установкам Уилла Хелтсли, произошедшей ранее в этом месяце. По данным телеканала, он был отстранен от разработки Raptor перед тем, как уйти из компании. Процесс разработки и производства Raptor возглавил Джейкоб Маккензи.
Маск в своем письме отметил, что руководство SpaceX с момента ухода Хелтсли «копается в проблемах программы и обнаружило, что обстоятельства намного более серьезны», чем Маск ранее предполагал.
SpaceX на момент публикации не ответила на запрос CNBC. Хелтсли отказался от комментариев.
Raptor — двигатель закрытого цикла с полной газификацией компонентов топлива, работающий на жидких метане и кислороде. Его планируется применять на космическом корабле Starship и ускорителе Super Heavy. Закрытый цикл использовался на главных двигателях американских «Шаттлов» и в нескольких советских и российских ракетных двигателях, например, РД-170, РД-180 и РД-191. Маск в прошлом году говорил, что ему «следует отдать должное» советским наработкам по двигателям времен 1980-х. По его словам, они послужили поводом, для того чтобы разработчики ракетных двигателей Raptor решили использовать вместо водорода смесь жидких метана и кислорода.
SpaceX впервые запустила корабль с полностью гражданским экипажем
Технологии и медиа
Starship — пилотируемый космический корабль многоразового запуска, разрабатываемый компанией SpaceX c 2012 года.
Одноименная ракета-носитель, включающая первую ступень Super Heavy, рассчитана на вывод корабля с более 100 т нагрузки на низкую околоземную орбиту для дальнейшего полета на Марс. Предполагается, что каждая ракета-носитель для вывода корабля на орбиту должна быть оснащена 39 двигателями. Прототипы корабля уже несколько раз совершали тестовые полеты с возвращением на Землю, однако пока они проходили в пределах земной атмосферы.
Как проблемы с двигателем Raptor могут довести Илона Маска до банкротства
Это лишь одна из иллюстраций для большой книги под названием «Жизнь без выходных и Дней благодарения». Проблема с теплозащитными плитками заключается в том, что они отваливаются. Как пишут западные СМИ — в большом количестве, «много». Красным помечены те, с которыми всё очень плохо, зелёным — которые с небольшими повреждениями. Невольно вспоминается, что у «Бурана», например, после его единственного фантастического полёта отпало всего шесть штук.
SN20’s heat tile situation today:#Spacexnews #spacex #starbase #starship pic.twitter.com/epffbcNwZ6
— Nic Ansuini (@NicAnsuini) August 11, 2021
Ситуация такова, что с обсыпавшейся теплозащитой кораблю будет больно при повторном вхождении в земную атмосферу перед посадкой. Даже если он и сядет «живой», то накладывается следующая проблема: амбициозные планы SpaceX предусматривают, что через час после посадки надо снова взлетать. Косметический ремонт за час не сделаешь. «Звёздному кораблю» нужна броня. А её пока нет. И это одна из причин, по которой к предстоящему первому запуску на орбиту относятся едва ли не как к очередному неизбежному жертвоприношению. Для подготовленного Starship — S20 (20-й прототип) — даже создали нечто вроде чёрного ящика, чтобы в весьма вероятном пиковом случае по сохранившимся записям разбираться, что именно и как случилось.
А это поднимает другой принципиально важный вопрос. Как говорится, запомните этот твит: в конце июля 2021 года Илон Маск с радостью сообщил, что в SpaceX сделали ровно сотый Raptor.
Мощный двигатель для самой большой ракеты.
100th build of a Raptor engine complete pic.twitter.com/ymoJmV820Z
— SpaceX (@SpaceX) July 26, 2021
Он работает по тому же принципу, по которому ещё в 1967 году под руководством Валентина Глушко для советской лунной программы построили двигатель РД-270: замкнутый цикл, полная газификация. Замкнутый цикл — это значит, всё топливо и окислитель в конце концов попадают в главную камеру сгорания. К примеру, у ракет Falcon двигатель Merlin — открытого цикла: часть горючего используется для подпитки турбонасосов, а потом выбрасывается наружу. Полная газификация — топливо и окислитель полностью нагреваются до газообразного состояния и уже в таком виде отправляются в главную камеру. Интересно, что в самом начале этого превращения оба компонента находятся в сжиженном, криогенном состоянии, притом близко к точке замерзания. За счёт этого вещества, так сказать, помещается больше. Кстати, топливо у «Раптора» — метан, и это тоже повод для гордости SpaceX, потому как это экологично.
Но дело не в метане и не в закрытом цикле, а в мощности: тяга около 200 тонн, удельный импульс 330 секунд. Удельный импульс обозначает, сколько тяги даёт двигатель при расходе определённого количества топлива. То есть надо, чтобы потреблял он меньше, а движения давал больше. Допустим, у того же Merlin так: 86 тонн (на уровне моря, в вакууме побольше), 282 секунды удельный импульс. И на Falcon 9 их девять штук.
Беглый сравнительный обзор советских двигателей опять-таки подтверждает, что показатели Raptor ничем невиданным не являются, и всё же на сегодняшний момент он один из самых крутых в мире.
А теперь внимание. Итак, у SpaceX сейчас их около сотни или немного больше. Так вот, для одного Starship надо 33 штуки на первую ступень (Super Heavy) и шесть штук на сам корабль. Кстати, на корабле три из этих шести движков модернизированы именно под полёты в космическом вакууме, с большущим соплом. Raptor Vacuum (справа).
The first Raptor Vacuum engine (RVac) for Starship has shipped from SpaceX’s rocket factory in Hawthorne, California to our development facility in McGregor, Texas pic.
twitter.com/xp2luf6XaI
— SpaceX (@SpaceX) September 5, 2020
twitter.com/xp2luf6XaI«Рапторы» заявлены как многоразовые, причём очень многоразовые — в идеале на тысячу запусков. Но пока что в идеале — не разбиться бы вдребезги.
— Маск, очевидно, догадывается, что запуски будут с авариями. Если на один запуск около 40 двигателей, если у него сейчас сто с лишним есть и есть все основания считать, что гладко это не пойдёт, то на каждую аварию почти 40 двигателей надо выкидывать, — пояснил в интервью Лайфу директор Института космической политики Иван Моисеев.
И есть ещё один нюанс. SpaceX создала спутники Starlink следующего поколения: больше, тяжелее, с расширенными функциями и с двигателями, которые позволяют маневрировать на орбите и уклоняться от столкновения с чем бы то ни было. И снова без «Старшипа» никуда. Даже если взять те спутники, которые есть сейчас, всё очевидно: в Falcon 9 помещается 60, в Starship — 400. Так что сейчас для всей SpaceX Raptor — двигатель прогресса.
Летом 2021 года компания объявила, что будет строить второй завод по производству Raptor на базе уже существующего испытательного полигона в Южном Техасе. Сообщалось, что строить там будут новые двигатели — Raptor 2. Заявленный план — увеличить тягу до 230 тонн. Кстати, один из пользователей «Твиттера» недавно написал, мол, скорей бы уже вышел Raptor 2, а то уже надоело «крысиное гнездо» (очевидно, он имеет в виду малоприятное на вид переплетение металлических труб над соплами). И Илон на это ответил:
Верно, хотя с закрытыми панелями он будет выглядеть чистым. Raptor 2 имеет значительные улучшения во всех отношениях, но необходим полный пересмотр конструкции двигателя, который действительно может сделать жизнь мультипланетной. Он не будет называться Raptor
Илон Маск
Глава SpaceX
12 million pounds of thrust at liftoff pic.twitter.com/4ArkgU4Vff
— Elon Musk (@elonmusk) November 17, 2021
Очевидны две вещи: Маск стремится сделать двигатели всё эффективнее и эффективнее и их ему нужно всё больше и больше.
И на этом фоне практически одновременно SpaceX покидают сразу три топ-менеджера. Один из них — Уилл Хелтсли — был вице-президентом по двигателестроению. По данным CNBC, его отстранили за отсутствие прогресса с Raptor.
А после всего этого посреди заслуженного уик-энда сотрудникам SpaceX приходит такое письмо.
— К сожалению, кризис в производстве Raptor намного серьёзнее, чем казалось несколько недель назад. Когда мы вникли в проблемы после ухода прежнего руководства, они, к сожалению, оказались куда более сложными, чем казалось. Это невозможно приукрасить.
Я собирался отдохнуть в эти выходные, это были бы мои первые свободные выходные за долгое время, но вместо этого я буду на производственной линии Raptor всю ночь и весь уик-энд.
Если у вас нет критически важных семейных дел или причин, по которым вы физически не можете вернуться в Хоторн, нам понадобятся все руки на палубе, чтобы оправиться от того, что, откровенно говоря, является бедствием.
Последствия для SpaceX в случае, если мы не получим достаточно надёжных Raptor, заключаются в том, что мы не сможем запускать Starship, а это значит, мы не сможем запускать спутники Starlink V2 (у Falcon нет ни нужного объёма, ни грузоподъёмности для спутников V2). Спутники V1 сами по себе финансово слабы, в то время как V2 силён.
Кроме того, мы наращиваем производство терминалов до нескольких миллионов единиц в год, что потребует огромных средств, предполагая, что спутник V2 будет на орбите для удовлетворения спроса на пропускную способность. В противном случае эти терминалы окажутся бесполезными.
Всё сводится к тому, что мы столкнёмся с реальным риском банкротства, если не достигнем периодичности запусков Starship хотя бы на уровне одного раза каждые две недели в следующем году.
Спасибо,
Илон.
Конечно, миллиардер любит выдать иногда что-нибудь эдакое в «Твиттере», шутка насчёт банкротства, помнится, была, но в данном случае глава SpaceX продолжает этот разговор вполне серьёзно.
Если серьёзная глобальная рецессия иссушит доступность/ликвидность капитала в то время, как SpaceX теряет миллиарды на Starlink и Starship, то банкротство хотя и маловероятно, но возможно. GM (General Motors. — Прим. Лайфа) и Chrysler обанкротились во время прошлой рецессии. «Выживают только параноики» (Гроув)
Илон Маск
Глава SpaceX
И как на сей раз это понимать? Компания, которая обеспечила Америке «батут» на орбиту, на пороге великой депрессии из-за мирового спада производства или это всё-таки очередной грамотный ход?
— Тут нельзя говорить о банкротстве, потому что все работы по Starship Маск делает на свои деньги. Сколько он выделит, столько он и потратит. А банкротство — это когда он кому-то обещал, но не может заплатить. А в данном случае такого нет, он никому ничего не обещал. Это, видимо, способ подогнать работников, потому что он хочет всё это раскрутить, а работа тормозится по разным причинам. Вообще, Маск — человек эмоциональный, и всё это базируется на его письме.
Письмо достаточно короткое, и обращено оно к сотрудникам, что «давайте быстрее работать». Объективно он хочет много испытывать, запускать по две штуки в месяц, а это очень много, для этого стольких нагрузок нет. В принципе, он хочет их нагружать спутниками Starlink, но для этого у него есть и Falcon 9 в избытке, дешёвые ракеты, и Falcon Heavy он сейчас начинает запускать массово, то есть здесь тоже никаких таких оснований для паники нет, — прокомментировал руководитель Института космической политики.
И в заключение разрешите привести высказывание одного из зарубежных пользователей Clubhouse, которые тоже, разумеется, принялись обсуждать животрепещущий вопрос. Он выражал уверенность, что никакое банкротство Маску не грозит, и в числе прочего сказал следующее: «Я доверяю ему больше, чем правительству США. Я верю в него больше, чем в американский доллар».
«Илон Маск — улучшенная реинкарнация Сергея Королёва»: Внук легендарного конструктора — о встрече с главой SpaceX
Адель Романенкова
- Статьи
- Илон Маск
- spacex
- двигатели
- starlink
- Космонавтика
- Наука и Технологии
Комментариев: 0
Для комментирования авторизуйтесь!
Как SpaceX без взрыва зажгла новый двигатель Raptor на космическом корабле
В четверг вечером SpaceX сделала еще один шаг к проверке технологии ракетного двигателя, который будет использоваться в их ракете Starship.
Впервые инженеры компании зажгли вакуумную версию ракетного двигателя Raptor, который был прикреплен к верхней ступени звездолета, сообщает arstechnica.
Испытательный запуск на закате в Южном Техасе длилась всего несколько секунд. Но, похоже, он был успешным, и это еще одна отметка в серии технических испытаний, которые SpaceX должна завершить перед запуском Starship на сверхтяжелой ракете для орбитального испытательного полета. Это может произойти где-то в начале 2022 года.
First firing of a Raptor vacuum engine integrated onto a Starship pic.twitter.com/uCNAt8Kwzo
— SpaceX (@SpaceX) October 22, 2021
Разумеется, SpaceX уже провела испытания своего корабля Starship с двигателями Raptor. В некоторых испытательных полетах прототипа машина поднималась на высоту около 10 км с мощностью до трех двигателей Raptor, работающих «от уровня моря». Но совсем другое дело — испытать ракету с версией Raptor, оптимизированной для работы в космическом вакууме.
Расширительные форсунки
Ракетные двигатели, конечно, состоят из многих частей, но самая большая и самая заметная — это сопло, которое направляет поток выхлопных газов. Эти выхлопные газы образуются в камере сгорания, где сгорают окислитель и топливо. Затем выхлопной газ проталкивается через узкое отверстие, называемое горловиной, для его ускорения. Теперь, перемещаясь на сверхзвуковой скорости, выхлопные газы расширяются при входе в сопло, причем, чем длиннее и шире сопло, тем быстрее движется выхлоп.
Более быстрый выход газа из ракетного двигателя — это хорошо, потому что он обеспечивает большую тягу. Больше тяги означает, что ваша ракета может поднимать больше массы. Следовательно, расширенное сопло означает лучшую производительность.
Just finished this little animation showing the expansion ratios of @SpaceX’s Merlin 1D engines. Crazy how much bigger the vacuum nozzle is compared to the sea level nozzle! Are these numbers pretty close to right @elonmusk ? pic.
— Everyday Astronaut (@Erdayastronaut) September 18, 2019
twitter.com/N14MEXmeAhТак почему же не у всех ракетных двигателей есть гигантские сопла? Из-за явления, известного как «разделение потока», которое происходит, когда поток газа внутри двигателя отделяется от стенок сопла. Это может вызвать турбулентность и вибрацию. В худшем случае это может привести к взрыву двигателя. Абсолютного значения, когда это происходит, нет, но риск разделения потока увеличивается, когда давление выхлопных газов, выходящих из сопла, падает ниже 50 процентов от давления окружающей среды.
Это не проблема в космосе, где атмосферное давление практически равно нулю. Но на уровне моря, чем больше размер сопла, тем больше риск отрыва потока.
Наиболее распространенный способ решения этой проблемы — спроектировать первую ступень ракеты с двигателями, оптимизированными для работы на уровне моря, и разгонный блок с двигателями, оптимизированными под вакуум. Например, у ракеты Falcon 9 есть первая ступень с девятью двигателями Merlin с меньшими соплами, которые выполняют всю работу в нижних слоях атмосферы, и вакуумный двигатель Merlin с гораздо большим соплом для космического пространства.
Альтернативные подходы
Космический шаттл НАСА использовал более гибридный подход. Его главные двигатели, которые работали на протяжении всего профиля полета от запуска на орбиту, ухудшили характеристики на обоих концах. В итоге шаттл получил сопло максимально большого размера на уровне моря — это действительно раздвинуло границы разделения потока, не выходя за край, — но значительно меньшего размера, чем было бы оптимально в вакууме.
Разгонный блок SpaceX Starship предназначен для полетов как в плотной атмосфере, так и в космосе. Он нацелен на решение головоломки размера сопла, летая с тремя двигателями Raptor [работающими] «от уровня моря» [и до безвоздушного пространства] и тремя «вакуумными» двигателями Raptor. Испытания в четверг ознаменовали первый раз, когда один из вакуумных двигателей был прикреплен к транспортному средству Starship и испытан.
One of my favorite bits of footage from tomorrow’s talk at @ChabotSpace is this close up of the Shuttle engines throttling up.
— Scott Manley (@DJSnM) January 17, 2019
Before the engines reach full power the outside air pressure pushed up inside the engine nozzles creating unstable flow separation. See the nozzle flex. pic.twitter.com/vYXjUl7nTKСамый опытный американский двигатель верхней ступени, RL-10, производимый Aerojet Rocketdyne, имеет огромную степень расширения, так как размер его сопла намного больше, чем его горловина. Таким образом, этот двигатель можно испытать только на земле в большой вакуумной камере. Испытания SpaceX в четверг проходили на улице, в Южном Техасе, на высоте нескольких футов над уровнем моря.
Так как же SpaceX завершила тестовый запуск двигателя с вакуумной оптимизацией, не разрушив его?
В ответ на этот вопрос основатель SpaceX Илон Маск сказал в Твиттере, что компания решила проблему, построив двигатель Raptor для создания очень высокого давления в камере. Двигатель также еще не полностью оптимизирован для работы в вакууме, поэтому имелся достаточный запас, чтобы предотвратить его дестабилизацию отрывом потока.
Это позволило SpaceX завершить испытания в четверг без каких-либо взрывов.
Источник: newssky.com.ua
Илон Маск заявил, что вдохновляется российскими разработками
https://ria.ru/20210804/musk-1744259382.html
Илон Маск заявил, что вдохновляется российскими разработками
Илон Маск заявил, что вдохновляется российскими разработками — РИА Новости, 04.08.2021
Илон Маск заявил, что вдохновляется российскими разработками
Изобретатель, основатель и владелец космической компании SpaceX Илон Маск рассказал в интервью Everyday Astronaut, что при создании ракетного двигателя Raptor… РИА Новости, 04.08.2021
2021-08-04T01:30
2021-08-04T01:30
2021-08-04T09:43
в мире
spacex
космос — риа наука
вашингтон
илон маск
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/01/0c/1592732901_0:174:3072:1902_1920x0_80_0_0_8a1da79e1d9b7b76e0c0587f4b2e4f0a.
jpg
ВАШИНГТОН, 4 авг — РИА Новости. Изобретатель, основатель и владелец космической компании SpaceX Илон Маск рассказал в интервью Everyday Astronaut, что при создании ракетного двигателя Raptor вдохновляется в том числе российскими разработками.По словам изобретателя, проблема заключается не в том, возможно ли создание ракеты с жидкостным двигателем, — эту задачу уже выполнили. «Конечно, 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. <…> Суперсложно в Raptor вот что: как сделать Raptor со стоимостью на тонну тяги меньше тысячи долларов», — пояснил Маск.По его словам, если себестоимость удастся снизить, то человечество может стать цивилизацией, живущей на нескольких планетах.Raptor — ракетный двигатель закрытого цикла, который работает на жидком метане и кислороде. Маск рассчитывает применять его на корабле Starship.
https://ria.
ru/20210730/mask-1743699058.html
вашингтон
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/01/0c/1592732901_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_a20241c9b5825ef6f07640020812a07e.
jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
в мире, spacex, космос — риа наука, вашингтон, илон маск
В мире, SpaceX, Космос — РИА Наука, Вашингтон, Илон Маск
ВАШИНГТОН, 4 авг — РИА Новости. Изобретатель, основатель и владелец космической компании SpaceX Илон Маск рассказал в интервью Everyday Astronaut, что при создании ракетного двигателя Raptor вдохновляется в том числе российскими разработками.
«Я пытаюсь развеять заблуждение, что конструкция — это самое сложное. Это не самое сложное. Было уже много замечательных конструкций ракет. Я провожу много времени, изучая конструкцию российских ракетных двигателей.
Есть замечательные российские двигатели, они (Россия. — Прим. ред.) занимаются жидкостными ракетными двигателями уже давно, да и я сделал буквально сотни различных конструкций», — сказал он.
По словам изобретателя, проблема заключается не в том, возможно ли создание ракеты с жидкостным двигателем, — эту задачу уже выполнили.
«Конечно, 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. <…> Суперсложно в Raptor вот что: как сделать Raptor со стоимостью на тонну тяги меньше тысячи долларов», — пояснил Маск.
По его словам, если себестоимость удастся снизить, то человечество может стать цивилизацией, живущей на нескольких планетах.
Raptor — ракетный двигатель закрытого цикла, который работает на жидком метане и кислороде. Маск рассчитывает применять его на корабле Starship.
30 июля 2021, 20:03
Рогозин ждет визита Маска в Россию
Илон Маск показал двигатели Raptor сверхтяжелой ракеты SpaceX Super Heavy для миссии на Марс
Продолжение сюжета от
Новости СМИ2
Новости
03 августа 2021
Новости
03 августа 2021
Кирилл Билык
Редактор отдела «Новости»
Кирилл Билык
Илон Маск показал сборку двигателей Raptor для многоразовой сверхтяжелой ракеты SpaceX Super Heavy, которая должна доставить корабль для миссии на Марс в 2023 году.
На ракету высотой 70 метров и диаметром 9 метров установили 29 двигателей.
Кирилл Билык
Фотографиями сборки основатель SpaceX Илон Маск поделился в Twitter.
Двигательная сборка из 29 элементов получила название Booster 4. На ней, как ожидается, ракета Super Heavy отправит корабль для миссии на Марс в 2023 году.
В конечном варианте на ракете установят 33 двигателя. 29 элементов установили для проведения испытаний. Монтаж занял 14 часов.
Многоразовую ракету Super Heavy планирует использовать в качестве ускорителя для вывода на орбиту корабль Starship.
Подписывайтесь на наш TG-канал, чтобы быть в курсе всех новостей и событий!
Фото: Elon Musk / Twitter
- Илон Маск
- Космос
- SpaceX
- Starship
- Технологии
- Мир
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
Материалы по теме
1
20 проектов, которыми займется Илон Маск в будущем
2
«Развиваться космическому бизнесу в России очень непросто»: что нужно, чтобы это преодолеть
3
«Falcon Heavy и продолжение пусков Falcon 9 оставляют российским ракетам очень небольшую нишу»
4
20 величайших инноваций 2016 года
5
Илон Маск: «Вероятность того, что мы не живем в компьютерной симуляции, равна одному на миллиарды»
ВОЗМОЖНОСТИ
30 сентября 2022
Privacy Accelerator
30 сентября 2022
Всероссийский акселератор социальных инициатив RAISE
30 сентября 2022
TON Play Accelerator
Все ВОЗМОЖНОСТИ
Новости
США готовят санкции против системы «Мир» и структур Мосбиржи — The WSJ
Новости
Компания депутата Госдумы купила «Пикабу»
Колонки
Россия приостановила действие налогового соглашения с Латвией: что это значит?
Колонки
Как переводить деньги в Европу из России в 2022 году?
Новости
«Тинькофф» запустил доставку продуктов из супермаркетов
Raptor («Раптор») — жидкостный ракетный двигатель, разрабатываемый компанией SpaceX | Космос
Двигатель закрытого цикла с полной газификацией компонентов топлива, работающий на жидких метане и кислороде, планируется применять на космическом корабле Starship и ускорителе Super Heavy.
Конструкция
Примерная схема работы ЖРД Raptor
Двигатель Raptor будет работать с использованием наиболее эффективной замкнутой схемы с полной газификацией компонентов, в отличие от другого двигателя SpaceX — Merlin, имеющего более простую систему газогенератора с открытым циклом[8][9] (закрытый цикл использовался на главных двигателях «Шаттлов» — RS-25 и в нескольких российских ракетных двигателях, например, в РД-171, РД-180, РД-191[9]).
При использовании цикла с полной газификацией компонентов, где почти полный расход кислорода с небольшой долей метана будет приводить в действие турбонасос окислителя и почти полный расход метана с небольшой долей кислорода будет приводить в действие турбонасос горючего, оба потока — окислитель и горючее — будут полностью газифицированы в отдельных газогенераторах, прежде чем попадут в камеру сгорания.
ЖРД выполнен по двухвальной схеме подачи компонентов топлива (возможна протечка метана только в тракт метана и кислорода только в тракт кислорода, в отличие, например, от RS-25, где для исключения протечки вдоль вала турбины, на котором расположены насосы обоих компонентов, в уплотнение подаётся гелий)[прояснить], а также имеет систему наддува баков компонентов топлива соответствующими газами, что устраняет потребность в гелии.
Двигатель использует переохлажденные компоненты топлива, что позволяет увеличить массу топлива в баках за счёт увеличения её плотности, повышает удельный импульс, тягу, а также снижает риск кавитации в турбонасосах[9].
Воспламенение топлива при запуске на земле и в полёте осуществляется системой искрового зажигания, что исключает необходимость в пирофорной смеси триэтилалюминия-триэтилборана для зажигания двигателей на РН семейства Falcon[9].
В будущем возможно создание нескольких модификаций двигателя Raptor. В ускорителе Super Heavy только центральные двигатели, использующиеся при посадке, будут иметь карданный подвес и систему дросселирования. Двигатели внешнего кольца будут максимально упрощены для снижения стоимости и сухой массы ускорителя, а также повышения тяги и надёжности.[10].
Заявленные характеристики двигателя Raptor в процессе проектирования в течение 2012—2017 годов менялись в широком диапазоне, от высокого значения целевой пустотной тяги 8200 кН[11] до поздней, гораздо более низкой тяги 1900 кН.
С 2018 года ожидается, что двигатель будет иметь удельный импульс 380 с в пустоте и 330 с у земли[12][2].
Характеристики
Характеристика[13] Значение
Тяга на уровне моря Земли, кН 3050
Удельный импульс на уровне моря Земли, с 334,1
Тяга в вакууме, кН 3290
Удельный импульс в вакууме, с 360,3
Расход окислителя (кислород, LOX), кг/с 724
Расход горючего (метан, Ch5), кг/с 206,5
Расход топлива (кислород + метан), кг/с 930,5
Соотношение компонентов топлива 3,506
Давление в камере сгорания, МПа 30
Давление в выходном сечении сопла, МПа 0,0735
Скорость в выходном сечении сопла, м/с 3450
Разработка
18 июня 2009 года на симпозиуме «Innovations in Orbit: An Exploration of Commercial Crew and Cargo Transportation» Американского института аэронавтики и астронавтики[en] Макс Возофф[en] впервые публично упомянул проект ракетного двигателя Raptor. Проект подразумевал использование топливной пары кислород-водород. [14][15]
28 июля 2010 года на 46-й конференции «Joint Propulsion Conference» Американского института аэронавтики и астронавтики директор испытательного комплекса SpaceX в МакГрегоре[en] Том Маркьюзик[en] представил информацию о начальных этапах проектирования двух семейств двухступенчатых ракет-носителей и двух новых ракетных двигателей для них. Планировалось, что двигатель Merlin 2 с топливной парой керосин / жидкий кислород для первых ступеней Falcon X, Falcon XX будет способен развить тягу 1 700 000 фунт-сил[en] [7 562 кН] на уровне моря и 1 920 000 фунт-сил [8 540 кН] в пустоте, что сделало бы его самым мощным двигателем в своем классе.[16]. Двигатель Raptor, использующий жидкий водород и жидкий кислород, имеющий в пустоте тягу 150 000 фунт-сил [667 кН], удельный импульс 470 с, предназначался для верхних ступеней сверхтяжелых ракет-носителей.[17][18][15]
В октябре 2012 года SpaceX объявила о работе над ракетным двигателем, который будет в несколько раз мощнее, чем двигатели Merlin 1, и не будет использовать топливо RP-1.
Двигатель предназначался для ракеты-носителя следующего поколения под кодовым именем MCT[en], способной выводить полезную нагрузку 150—200 т на низкую околоземную орбиту, что превышает возможности SLS НАСА.[19][15]
Анонс и разработка узлов
16 ноября 2012 года, во время выступления в Королевском обществе аэронавтики[en] в Лондоне, Илон Маск впервые объявил о разработке двигателя Raptor, использующего в качестве топлива метан.[20][7][8][21][17][18]
В октябре 2013 года SpaceX анонсировала начало испытаний узлов метанового двигателя в Космическом центре имени Джона Стенниса.[22][23] Впервые объявлена номинальная тяга двигателя — 661 000 фунт-сил [2 942 кН].[24][15]
19 февраля 2014 года вице-президент SpaceX по разработке двигателей Томас Мюллер, выступая на мероприятии «Exploring the Next Frontier: The Commercialization of Space is Lifting Off» в Санта-Барбаре, сообщил, что разрабатываемый двигатель Raptor будет способен развивать тягу в 1 000 000 фунт-сил [4 448 кН]. Удельный импульс составит 321 с на уровне моря и 363 с в пустоте.[25][17][18][15]
9 июня 2014 года на конференции «Space Propulsion 2014» в Кёльне Томас Мюллер объявил, что SpaceX разрабатывает многоразовый двигатель Raptor для тяжелой ракеты, предназначенной для полёта на Марс. Планировалось, что тяга двигателя для первой ступени составит 705 тс [6 914 кН], что сделало бы его чуть более мощным, чем двигатель программы «Аполлон» — F-1. Высотная версия двигателя — тяга 840 тс [8 238 кН], удельный импульс 380 с. Пресс-секретарь центра Стенниса — Ребекка Стрекер сообщила, что компания испытывает узлы двигателя малого масштаба на стенде E-2 в Миссисипи.[26][27][11][15]
В конце 2014 года SpaceX завершила испытания главной форсунки. Летом 2015 года команда испытательного стенда E-2 завершила полномасштабное испытание кислородного газогенератора нового двигателя. С апреля по август было выполнено 76 огневых испытаний газогенератора с общей наработкой около 400 секунд.[28]
6 января 2015 года Илон Маск заявил, что целью является тяга двигателя чуть больше 230 тс [2 256 кН], что намного ниже заявленной ранее. [29][15]
Испытания двигателя
26 сентября 2016 года Илон Маск опубликовал в Twitter две фотографии первого испытательного запуска двигателя Raptor в сборе на испытательном комплексе SpaceX в МакГрегоре.[30][31][32] Маск сообщил, что целевая производительность — удельный импульс в пустоте — 382 с, при коэффициенте расширения сопла 150, тяга в 3 000 кН, давление в камере сгорания 300 бар [30 МПа].[33][34][35] 27 сентября он пояснил, что коэффициент расширения 150 — для испытательного образца, вакуумная версия будет иметь коэффициент расширения 200.[36] Подробности были обобщены в статье о двигателе Raptor, опубликованной на следующей неделе.[9]
27 сентября 2016 года на 67-м ежегодном Международном конгрессе астронавтики в Гвадалахаре Илон Маск представил подробности концепции ITS.[37] Были даны характеристики двигателя Raptor: давление в камере сгорания 300 бар [30 МПа]; возможность дросселирования тяги в диапазоне 20—100%; номинальная тяга 3 050 кН, удельный импульс 334 с, степень расширения 40; для вакуумной версии — тяга 3 500 кН, удельный импульс 382 с, степень расширения 200. [5][15]
К сентябрю 2017 года испытательный двигатель, в котором был применён сплав, повышающий устойчивость элементов турбонасоса кислорода к окислению, работающий с давлением в камере сгорания в 200 бар и развивающий тягу в 1 000 кН, прошёл 42 стендовых огневых испытания с общей наработкой 1200 секунд. Самое длительное испытание продолжалось 100 секунд.[2][38][15]
29 сентября 2017 года в рамках 68-го ежегодного Международного конгресса астронавтики в Аделаиде Илон Маск представил новую концепцию под кодовым названием BFR[39]. Характеристики двигателя Raptor изменились: давление в камере сгорания 250 бар [25 МПа]; тяга 1 700 кН, удельный импульс 330 с; для пустотной версии — тяга 1 900 кН, удельный импульс 375 с[2][38][15].
Илон Маск объявил, что двигатель Raptor впервые отправится в полёт как часть BFR[39]. В октябре 2017 года он пояснил, что лётные испытания начнутся на полноразмерном корабле (верхней ступени BFR), выполняющем «короткие прыжки» высотой в несколько сотен километров[40].
17 сентября 2018 года на презентации, в рамках которой был представлен первый космический турист BFR Юсаку Маэдзава, информация о ракете была обновлена[12]; озвучены характеристики двигателя Raptor: целевое значение давления в камере сгорания примерно 300 бар [30 МПа]; тяга около 200 тс [1 960 кН]; потенциально-возможный удельный импульс около 380 с.
4 февраля 2019 года было проведено первое огневое испытание лётного[уточнить] образца двигателя[41][42]. Испытание продолжалось 2 секунды при давлении 170 бар, достигнута тяга 116 тс [1 137 кН], что составляет 60 % от номинального значения[43].
7 февраля 2019 года проведено очередное огневое испытание с использованием «теплых» компонентов топлива, после которого Илон Маск сообщил, что двигатель подтвердил проектную мощность[44], достигнув уровня тяги в 172 тс [1 686 кН] при давлении в камере сгорания 257 бар [25,7 МПа]. Предполагается прирост тяги 10—20 % при использовании переохлаждённых компонентов топлива[45].
В августе 2019 испытан при полёте аппарата Starhopper.
[46]
5 августа 2020 года состоялся тестовый «прыжок» прототипа Starship (SN5) с двигателем Raptor SN27 на 150 м[47]; с тех пор проведено ещё несколько подобных испытаний.
Финансирование
С 2009 по 2015 год разработка двигателя финансировалась за счёт инвестиций SpaceX, без привлечения финансирования со стороны правительства США[48][28].
13 января 2016 года ВВС США заключили со SpaceX соглашение о разработке прототипа двигателя Raptor, предназначенного для верхних ступеней ракет-носителей Falcon 9 и Falcon Heavy, с финансированием в размере 33,7 млн долларов со стороны ВВС и не менее 67,3 млн долларов со стороны SpaceX. Ожидалось, что работа по контракту будет завершена не позднее 31 декабря 2018 года[49][50][51].
9 июня 2017 года ВВС США изменили соглашение, увеличив сумму финансирования со своей стороны на 16,9 млн долларов, не уточнив цели[49][52].
19 октября 2017 года ВВС США предоставили SpaceX на разработку прототипа ракетного двигателя Raptor дополнительное финансирование в размере 40,8 млн долларов[49][53].
22 декабря 2017 года ВВС США предоставили SpaceX на разработку прототипа ракетного двигателя Raptor дополнительное финансирование в размере 6,5 млн долларов[49].
источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Raptor_ (ракетный_двигатель)
SpaceX готовит Starship, Super Heavy к еще одной неделе испытаний Raptor
SpaceX продолжает круглосуточно работать над подготовкой своих последних прототипов Starship и Super Heavy к еще одной неделе испытаний, которые, вероятно, сосредоточены на запуске двигателей Raptor, установленных на каждом транспортном средстве .
Компания SpaceX, известная как Booster 7 и Ship 24, медленно тестирует оба прототипа в течение примерно четырех месяцев, начиная с апреля и мая соответственно. Только в начале августа компания осторожно начала попытки зажечь свои двигатели Raptor в рамках процесса, известного как статические огневые испытания — безусловно, самой сложной и важной части подготовки обоих автомобилей к полету.
Благодаря прогрессу, достигнутому в 2021 году, SpaceX уже имеет значительный опыт испытаний более раннего прототипа звездолета орбитального класса на земле, но процесс испытаний корабля 24 все еще свеж и незнаком по ряду причин.
Для Booster 7 задачи еще сложнее.
Кто готов к статической стрельбе завтра? Запланировано закрытие дороги/пляжа, и было доставлено уведомление о избыточном давлении. 🔥🚀🔥@NASASpaceflight pic.twitter.com/2Wf5YtU4E9
— Мэри (@BocaChicaGal) 6 сентября 2022 г.
Помимо значительных изменений конструкции Starship и Super Heavy за последний год, поскольку SpaceX продолжает совершенствовать ракету, компания также разработала существенно отличающуюся версию своего двигателя Raptor. По сравнению с Raptor V1, Raptor V2 выглядит почти как новый двигатель и может развивать тягу примерно на 25% больше (230 тонн против 185 тонн). SpaceX также изменила работу двигателя, особенно во время запуска и остановки, что еще больше ослабило ценность прошлого опыта испытаний двигателей Raptor V1 и V1.5 на корабле 20 и ускорителях 3 и 4.
Другими словами, при тестировании двигателей Корабля 24 и ракеты-носителя 7 SpaceX, по сути, начинает с нуля.
Многие аспекты испытаний — подготовка топлива, тепловые характеристики, заправка, дезаправка, некоторые испытательные стенды — скорее всего, в основном не изменились, но почти на каждый аспект ракеты влияют ее двигатели.
Раптор V1.5 против V2. Combined, Booster 7 и Ship 24 оснащены 39 двигателями Raptor V2.
До того, как SpaceX начала тестировать двигатели Raptor V2 на прототипах звездолетов и ракет-носителей, было неясно, сделают ли изменения между V1.5 и V2 недействительными многие предыдущие испытания. После начала статических огневых испытаний ракеты-носителя 7 и корабля 24 стало ясно, что многое из этой предыдущей работы необходимо переделать. Также ясно, что, несмотря на некоторые упрощения в конструкции Raptor V2, работать с двигателем на Starship и Super Heavy гораздо сложнее.
С середины июля SpaceX завершила около 15-20 тестов «запуска» между кораблем 24 и ракетой-носителем 7 — больше таких тестов, чем любой другой прототип в истории Starbase.
В ходе испытаний на заправку газ под высоким давлением проходит через насосы Raptor, чтобы раскрутить их, ничего не воспламеняясь. Непонятно, почему проводится так много таких испытаний, что получает от этого SpaceX или почему компания, похоже, полностью прекратила проведение тестов с предварительным сжиганием (более реалистичное вращение с частичным сгоранием).
Несмотря на это, через восемь недель после начала испытаний двигателей ракета-носитель 7 выполнила только три статических пожара (два с одним двигателем, один максимум с тремя или четырьмя двигателями), а Корабль 24 выполнил только один статический пожар с двумя двигателями. . Прежде чем любой из транспортных средств можно будет считать готовым к полету, день, который может никогда не наступить, каждому, вероятно, придется провести несколько успешных статических стрельб со всеми своими двигателями Raptor (6 на S24 и 33 на B7).
Если темпы испытаний ракеты-носителя 7 не изменятся, транспортное средство может пройти несколько месяцев до полной попытки статического запуска с 33 двигателями — возможно, самого важного и неопределенного испытания, стоящего между SpaceX и первой попыткой орбитального запуска Starship. Путь корабля 24 к готовности к полету должен быть проще, но, похоже, он испытывает почти такие же трудности.
По словам генерального директора Илона Маска, «предпринимаются интенсивные усилия», чтобы гарантировать, что двигатели Super Heavy B7 Raptor будут хорошо сдержаны во время аномалий, чтобы отказ одного двигателя не повредил или не уничтожил ракету-носитель, другие двигатели или запуск. подушка. Это, безусловно, может усложнить процесс тестирования Booster 7, и вполне вероятно, что SpaceX предпринимает некоторые из тех же действий для защиты корабля 249.0003
RVAC #65 pic.twitter.com/PCBvW1Sz8p
— Аэрофотосъемка RGV (@RGVaerialphotos) 2 сентября 2022 г.
5 сентября SpaceX разослала предупреждение о безопасности нескольким оставшимся жителям Бока-Чика, подтвердив, что хочет возобновить испытания уже во вторник, 6 сентября. Особенно в последнее время это оповещение ничего не гарантирует, но оно, по крайней мере, открывает дверь для SpaceX, если Корабль 24, ракета-носитель 7 и положение звезд находятся в правильном настроении между 8:00 и 20:00 по центральному поясному времени. Дополнительные возможности доступны 7, 8, 9 сентября.й и 12-й.
SpaceX готовит Starship, Super Heavy к еще одной неделе испытаний Raptor
Raptor 1 против Raptor 2: что изменила SpaceX?
Обзор двигателя Raptor:
В последние месяцы мы наблюдали переход SpaceX с версии Raptor, которая использовалась в Starhopper, SN5, SN6, SN8, SN9, SN10 и SN11: Raptor v1.
Параллельное сравнение Raptor 1 и Raptor 2.
Raptor Rundown
Двигатель Raptor представляет собой двигатель с полным циклом ступенчатого сгорания (FFSCC), работающий на переохлажденном жидком кислороде и переохлажденном жидком метане (Ch5). , оба из которых будут работать на космическом корабле SpaceX следующего поколения: Starship. Двигатель Raptor использует очень выгодный цикл FFSCC, максимизирующий импульс, генерируемый заданным количеством топлива — это третий двигатель FFSCC, когда-либо разработанный, и первый, покинувший испытательный стенд.
Диаграмма, показывающая схему полного цикла двигателя внутреннего сгорания со ступенчатой подачей.
Первая ступень Starship, называемая Super Heavy, будет битком набита 33 двигателями Raptor: 20 двигателей Raptor без карданного подвеса в самом внешнем кольце; 10 карданных двигателей в среднем кольце; и три центральных двигателя с карданным подвесом в самом внутреннем кольце.
Компоновка двигателя Super Heavy 33 Raptor. Компоновка двигателя Starship Raptor. (Фото: SpaceX)
Raptor изготовлен из запатентованного SpaceX сплава SX500, медных, алюминиевых и стальных сплавов — нет информации, позволяющей предположить, что они значительно изменились между Raptor 1 и Raptor 2. Двигатель полагается на небольшое количество 3D печать; однако SpaceX пытается максимально отказаться от 3D-печати из-за невозможности масштабирования, высокой стоимости и низкой скорости производства.
Одной из самых впечатляющих характеристик Raptor является его диапазон подвеса: двигатель может поворачиваться на 15 градусов по осям Y и Z, что необходимо для посадки «переверни и сожги», которую выполняет Starship.
Диапазон подвеса Raptor 2 составляет 15°.
Изменения
В начале 2022 года был замечен первый Raptor 2, что ознаменовало конец Raptor 1 — после начала производства Raptor 2 SpaceX прекратила производство всех двигателей Raptor 1.5.
По сравнению с оригинальным Raptor, Raptor 2 выглядит на грани незавершенности — большое количество сантехники и датчиков было удалено, что изменило внешний вид двигателя «рождественской елки» на значительно более чистый вид. В оригинальной версии Raptor, пока SpaceX училась управлять двигателем, требовалось очень большое количество датчиков разработки, позволяющих отслеживать давление и температуру во всех трубопроводах Raptor. Кроме того, многие клапаны были объединены в клапанные пластины, что еще больше упростило водопровод.
Удалив большое количество этих компонентов, SpaceX сделала двигатель более огнестойким и термостойким: явный шаг к цели SpaceX по снятию всех кожухов двигателя с ракеты-носителя, что уменьшило бы массу ракеты-носителя примерно на 6 тонн.
Еще одно изменение, внесенное в Raptor 2 для дальнейшего уменьшения массы двигателя, — удаление факельных воспламенителей в основной камере сгорания. Вместо того, чтобы полагаться на резервные воспламенители факела, хорошо перемешанный горячий газообразный кислород и горячий газ Ch5 действуют гиперголически под воздействием высокой температуры и давления в основной камере сгорания (MCC).
Raptor 2 также имеет меньше фланцев, чем на оригинальных версиях Raptor. Фланцы отлично подходят для прототипирования, когда необходимо заменить детали, но они увеличивают массу и увеличивают потери давления в двигателе. Теперь, когда конструкция стала более стабильной, SpaceX смогла удалить многие фланцы на двигателе, вплоть до того, что надеется удалить все фланцы на Raptor 2.5, что еще больше увеличит тягу до 250 тонн и дебютирует на ракете-носителе 12.
Визуализация демонстрируя шаг к удалению фланцев на Raptor 2 по сравнению с Raptor 1.
Изменение горловины
Самым фундаментальным изменением было открытие горловины, что позволило большему количеству топлива проходить через двигатель и увеличить тягу. Однако это изменение уменьшает степень расширения — отношение между площадью выходного отверстия сопла и площадью горловины. Чем выше степень расширения, тем больше работы выполняет сопло для преобразования высокого давления в высокую скорость, увеличивая удельный импульс двигателя.
Сравнение Raptor 1 и Raptor 2
Raptor 1 и Raptor 2 имеют одинаковый диаметр выходного отверстия сопла, а остальная часть двигателя имеет практически одинаковые размеры. При этом Raptor 2 значительно легче Raptor 1: Raptor 1 имеет массу 2000 кг, а Raptor 2 — 1600 кг.
Давление ЦУД Raptor 2 составляет поразительные 300 бар, что на 50 бар больше, чем у Raptor 1 — самое высокое давление ЦУД среди всех ракетных двигателей. Предыдущим рекордсменом по самому высокому давлению в ГЦС был российский РД-180, работающий при давлении 267 бар.
Благодаря более широкому горлу и повышенному давлению в камере, Raptor получил значительную тягу: Raptor 1 произвел 185 тонн тяги, а Raptor 2 — 230 тонн тяги. Однако недостатком открытия горла является снижение ISP примерно на 1%: Raptor 1 достигает примерно 330 секунд ISP, а Raptor 2 достигает 327 секунд. 92 ускорения тратится чисто на борьбу с гравитационным колодцем Земли. При соотношении тяги к весу 1,25:1 80 % тяги тратится на борьбу с гравитацией, и только 20 % тяги используется для разгона корабля при 0,25 g. Несмотря на всего лишь 25-процентное увеличение тяги по сравнению с TWR 1 : 1, это бесконечно увеличивает ЧИСТУЮ работу, выполняемую на транспортном средстве.
Подпрыгивая до TWR 1,5 : 1, 67% тяги теряется на гравитацию, а остальные 33% выполняют работу над аппаратом. Несмотря на увеличение тяги всего на 16 %, это увеличивает работу, выполняемую транспортным средством, на 100 %.
Raptor 1 будет иметь приблизительный TWR 1,25 при старте, а Raptor 2 будет иметь TWR 1,5 при старте.
График, показывающий потерю гравитации.
Будущее Raptor
Основная цель Маска состоит в том, чтобы себестоимость тонны тяги Raptor была ниже 1000 долларов — это означает, что для производства Raptor необходимо около 250 000 долларов. С этой целью ясно, что SpaceX продолжит делать Raptor проще и дешевле, в том числе удалив все фланцы на Raptor 2.5 и исключив как можно больше 3D-печати из производственной последовательности. Raptor 2.5 предназначен для дальнейшего увеличения тяги Raptor до 250 тонн тяги при давлении MCC 330 бар.
Кроме того, SpaceX пытается удалить из двигателя все пленочное охлаждение горловины; есть несколько способов, которыми SpaceX может добиться этого, в том числе дополнительное пленочное охлаждение или работа ЦУПа с более высоким содержанием топлива.
В целом понятно, что Raptor сейчас находится в зачаточном состоянии. Подобно тому, что SpaceX сделала с двигателем Merlin, двигатель будет продолжать развиваться по мере того, как SpaceX будет больше летать, больше строить и больше тестировать.
Нравится:
Нравится Загрузка…
SpaceX планирует запустить 20 двигателей Raptor во время предстоящего Super Heavy r
Главная
/ Блог TesmanianПредыдущий
/ Далее
Эвелин Джанейди Аревало 9 августа 2022 г.
SpaceX
Источник избранного изображения: @StarshipGazer через Twitter
Первый в истории космический полет SpaceX может состояться всего через несколько недель! Super Heavy Booster 7 стартует со стартовой площадки Starbase в Бока-Чика-Бич, штат Техас, чтобы вывести Starship SN24 на орбиту. Вскоре после того, как ракета выведет звездолет на орбиту, она совершит посадку либо в Мексиканском заливе, либо вернется на стартовую площадку, чтобы быть «пойманной» роботизированными руками стартовой башни, согласно данным Федеральной комиссии по связи (FCC), подавшим данные.
Это будет первый запуск SpaceX Super Heavy, которому суждено стать самой мощной в мире действующей ракетой с 33 двигателями Raptor V2, способными генерировать тягу более 16 миллионов фунтов. Основатель SpaceX Илон Маск сообщил, что вскоре SpaceX проведет испытание ракеты Super Heavy. «Спешим вернуть Starship Booster 7 на площадку для тестирования внешнего кольца из 20 двигателей», — объявил он в Twitter 5 августа. Маск поделился видео гигантской ракеты из нержавеющей стали высотой 230 футов внутри здания сборки автомобилей. «Я люблю запах гидравлической жидкости по утрам», — пошутил Маск в 1:13 ночи по центральному времени Техаса.
Стремление вернуть Starship Booster 7 обратно на площадку для тестирования внешнего кольца из 20 двигателей
— Илон Маск (@elonmusk) 5 августа 2022 г.
На стартовой площадке pic.twitter.com/qFVpVkLa9v
— Илон Маск (@elonmusk) 6 августа 2022 г.
Сверхтяжелый ускоритель 7 вернулся на стартовую площадку после того, как 11 июля он подвергся взрыву. «Эта конкретная проблема была характерна для теста запуска двигателя с вращением (у Raptor сложная последовательность запуска). В дальнейшем мы не будем этого делать. тест запуска со всеми 33 двигателями одновременно», — сказал Маск после взрыва. Команды SpaceX устранили повреждения и на этой неделе начали новый раунд испытаний. Фотограф Starship Gazer поделился фотографиями ракеты-носителя 7, когда команды звездной базы перевозили ее с завода на стартовую площадку по дороге, ссылка ниже. 6 августа Super Heavy Booster 7 был поднят на орбитальную пусковую установку с «только 20 из 33 установленных двигателей Raptor», согласно Starship Gazer , который поделился потрясающей фотографией двигателей Raptor V2.
Booster 7 в пути! Хорошая суета SpaceX!
22:38 8/5/22 pic.twitter.com/hLsL1KUGuh
— Starship Gazer (@StarshipGazer) 6 августа 2022 г.
B7 выкатывается с производственной площадки. Это было потрясающе! (правда, облом по поводу неисправности палочек для еды)
— Starship Gazer (@StarshipGazer) 6 августа 2022 г.
Сегодня
Super Heavy Booster 7 поднимается на орбитальную пусковую установку с установленными только 20 из 33 двигателей Raptor.
06.08.22https://t.co/qn7TnVhnTh pic.twitter.com/pjHy3WBtQL
— Starship Gazer (@StarshipGazer) 6 августа 2022 г.
В понедельник, 8 августа, инженеры SpaceX провели дополнительные предполетные испытания Booster 7. Согласно NASASpaceflight , SpaceX провела два «испытания Spin Prime» одного двигателя Raptor и двух кораблей Starship SN24 со всеми 6 двигателями. NASASpaceflight поделилась видеозаписями испытаний. На веб-сайте округа Кэмерон говорится, что «возможное закрытие» пляжа Бока-Чика может произойти 9 и 10 августа с 10:00 до 22:00. что обычно указывает на то, что SpaceX может продолжить некоторые испытания.
И еще один для B7.
Всего четыре теста Spin Prime в этом окне для тех, кто ведет счет. pic.twitter.com/Hi9RGKE41y
— Крис Бергин — NSF (@NASASpaceflight) 9 августа 2022 г.
И еще один. pic.twitter.com/HsnFs3cJZD
— Крис Бергин — NSF (@NASASpaceflight) 8 августа 2022 г.
Источник изображения: SpaceX Илон Маск Эвелин специализируется на ракетной технике и исследовании космоса. Основными темами, которые она освещает, являются SpaceX и NASA.
Подписывайтесь на меня в Твиттере
Включите JavaScript для просмотра комментариев с помощью Disqus.
Также в блоге Tesmanian
НАСА и SpaceX изучат возможность увеличения высоты космического телескопа Хаббла, чтобы продлить срок его службы
Эвелин Джанейди Аревало 30 сентября 2022 г.
Камеры автомобиля Tesla помогают поймать подозреваемого в агрессии на дороге, который стрелял в его водителя
Ева Фокс 29 сентября 2022 г.
Tesla Cybertruck будет достаточно водонепроницаемым, чтобы пересечь реки, озера и даже моря, говорит Элон Маск
/ Next
SpaceX — Starship
В среду, 5 мая, Starship с серийным номером 15 (SN15) успешно завершил пятое высотное летное испытание SpaceX прототипа Starship со Звездной базы в Техасе.
900:02 Как и в предыдущих летных испытаниях Starship на большой высоте, SN15 был приведен в действие тремя двигателями Raptor, каждый из которых выключался последовательно до достижения транспортным средством апогея — примерно 10 км по высоте. SN15 выполнил переход топлива во внутренние баки, в которых содержится топливо для посадки, прежде чем переориентироваться для входа в атмосферу и управляемого аэродинамического снижения.
Прототип звездолета снизился под активным аэродинамическим управлением, реализованным за счет независимого движения двух передних и двух задних закрылков на корабле. Все четыре закрылка приводились в действие бортовым компьютером, чтобы контролировать положение Starship во время полета и обеспечивать точную посадку в намеченном месте. Двигатели Raptor SN15 снова запустились, когда машина выполнила маневр переворота при посадке непосредственно перед приземлением для номинальной посадки на площадку.
Эти испытательные полеты Starship направлены на улучшение нашего понимания и разработку полностью многоразовой транспортной системы, предназначенной для перевозки экипажа и грузов в длительных межпланетных полетах, а также для помощи человечеству в возвращении на Луну, а также в путешествиях на Марс и дальше.
Поздравляем всю команду SpaceX с успешным полетом и приземлением SN15!
Космический корабль SpaceX Starship и ракета Super Heavy (вместе именуемые Starship) представляют собой полностью многоразовую транспортную систему, предназначенную для перевозки экипажа и грузов на околоземную орбиту, Луну, Марс и дальше. Starship станет самой мощной из когда-либо созданных ракет-носителей в мире, способных выводить на орбиту Земли более 100 метрических тонн.
Обзор
ВЫСОТА 120 м / 394 фута ДИАМЕТР 9 м / 30 футов ПОЛЕЗНАЯ НАГРУЗКА НА LEO 100+ т / 220+ кг ЗВЕЗДНЫЙ КОРАБЛЬ
Звездолет — полностью многоразовый космический корабль и вторая ступень системы Звездолет. Он предлагает интегрированную секцию полезной нагрузки и способен доставлять пассажиров и грузы на околоземную орбиту, в планетарные пункты назначения и между пунктами назначения на Земле.
ВЫСОТА 50 м / 164 фута ДИАМЕТР 9 м / 30 футов РАСХОД 1200 т / 2,6 млн фунтов УПОР 1500 тс / 3,2 млн фунтов силы ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ 100-150 т зависит от орбиты СВЕРХТЯЖЕЛАЯ
Первая ступень, или ускоритель, нашей системы запуска следующего поколения имеет полную взлетную массу более 3 миллионов кг и использует переохлажденный жидкий метан и жидкий кислород (Ch5/LOX). Ракета-носитель вернется на посадку на стартовую площадку на своих 6 опорах.
ВЫСОТА 69 м / 230 футов ДИАМЕТР 9 м / 30 футов РАСХОД 3400 т / 6,8 млн фунтов УПОР 7590 тс / 17 млн фунтов ПОЛЕЗНАЯ НАГРУЗКА
|
Обтекатель полезной нагрузки Starship имеет диаметр 9 м и высоту 18 м, что обеспечивает самый большой полезный объем полезной нагрузки среди всех текущих или разрабатываемых пусковых установок.
ВЫСОТА ПОЛЕЗНОГО ОБЪЕМА 18 м / 59 футов ДИАМЕТР ОБЛИЦА ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ 9 м / 30 футов ОБЪЕМ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ 1 100 м3 / 38 800 футов3 ПОЛЕЗНАЯ МАССА 100+ т / 220+ кг ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗВЕЗДНОГО КОРАБЛЯ
СПУТНИКИ
Starship предназначен для доставки спутников дальше и с более низкой предельной стоимостью запуска, чем наши нынешние аппараты Falcon. С отсеком полезной нагрузки больше, чем у любого эксплуатируемого или разрабатываемого в настоящее время обтекателя, Starship создает возможности для новых миссий, включая космические телескопы, даже большие, чем Джеймс Уэбб.
ЗВЕЗДНЫЙ КОРАБЛЬ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
Звездолет может доставлять как грузы, так и людей на МКС и обратно.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗВЕЗДНОГО КОРАБЛЯ
ПОЛЕТЫ НА ЛУНУ
Создание баз для поддержки будущих космических исследований требует транспортировки большого количества грузов на Луну для исследований и развития пилотируемых космических полетов. Starship предназначен для перевозки этих строительных блоков.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗВЕЗДНЫХ КОРАБЛЕЙ
МЕЖПЛАНЕТНЫЙ ТРАНСПОРТ
Строительство городов на Марсе потребует доступной доставки значительного количества грузов и людей. Полностью многоразовая система Starship использует перенос топлива в космосе для достижения этой цели и позволяет людям совершать длительные межпланетные полеты.
Звездолеты готовы к летным испытаниям.
Звездолет в полете
Звездолет успешно приземляется
Три двигателя Raptor на базе Звездолета
Художественный рендеринг Звездолета, взлетающего на Марс
Художественный рендеринг Звездолета и сверхтяжелого корабля в полете с несколькими звездолетами
Художественное изображение звездолета, приближающегося к Сатурну и его спутникам
Музыкальный концерт на борту звездолета
Художественная визуализация звездолета и сверхтяжелого корабля в полете
SpaceX Raptor – SpaceX | Spaceflight101
SpaceX Raptor
Первые огневые испытания Raptor, сентябрь 2016 г.
Raptor — это жидкостный ракетный двигатель нового поколения, разработанный SpaceX для питания межпланетной транспортной системы компании, целью которой является создание операционной архитектуры грузов и экипажа для миссии между Землей и Марсом и, возможно, дальше — начиная с 2020-х годов.
Размеры межпланетной транспортной системы (ITS) SpaceX являются беспрецедентными в истории космических полетов, требуя массы полезного груза на поверхности Марса в диапазоне 450 метрических тонн.
Для достижения этой амбициозной цели требуется массивная ракета-носитель с группой мощных двигателей, двигательной установкой для работы в дальнем космосе и движительной архитектурой посадки и подъема для работы в марсианской атмосфере. Все это будет реализовано с помощью семейства двигателей SpaceX Raptor.
CAD-модель Raptor — Фото: SpaceX
Генеральный директор и главный конструктор SpaceX Илон Маск поставил перед собой цели на Марс с самого основания компании в 2002 году, инициировав пошаговый процесс, начиная с беспилотных полетов маленького Falcon 1 до модернизации к коммерческим миссиям с более крупным Falcon 9, за которыми последуют полеты с экипажем в околоземное пространство и тяжелые миссии Falcon Heavy, включая первые миссии-предшественники на Марс.
Однако для миссий по исследованию и заселению Марса потребуется гораздо более мощная ракета с тягой, в несколько раз превышающей тягу SpaceX Falcon Heavy.
Raptor представляет семейство многоразовых двигателей ступенчатого внутреннего сгорания, работающих на метане, которые будут использоваться в сверхтяжелых ракетах-носителях SpaceX для исследования и колонизации Марса. По словам Маска, ITS будет включать в себя высокую степень повторного использования, расширяя технологии, впервые примененные в ракете Falcon 9 и ее многоразовой первой ступени.
Raptor, впервые представленный в 2009 году, начинался как малоприоритетный проект по разработке криогенного двигателя верхней ступени, работающего на жидком водороде и жидком кислороде. К 2012 году SpaceX изменила направление в своей запланированной архитектуре силовой установки, и роль Raptor была расширена, и компания стала предпочтительным двигателем для большого транспортного средства, способного доставлять людей на Марс и дальше.
Технические характеристики Raptor
SpaceX Raptor — это криогенный ракетный двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для питания высокопроизводительных нижних и верхних ступеней межпланетной транспортной системы. Его тяга более чем в три раза превышает тягу двигателей SpaceX Merlin 1D, приводящих в движение Falcon 9.и ракеты Falcon Heavy и в нескольких шагах от ракетного топлива на основе керосина.
Фото: SpaceX
Raptor потребляет комбинацию жидкого метана и жидкого кислорода в цикле ступенчатого сжигания с полным потоком (см. ниже).
В многоразовом двигателе используются концепции, впервые продемонстрированные на ракетах Falcon 9 и Falcon Heavy, включая глубокую криогенику, охлаждаемую ниже точки кипения для увеличения их плотности и, таким образом, загрузки ограниченного объема бака большей массой топлива.
Как и двигатели SpaceX Merlin, будут доступны как минимум две версии Raptor: одна для использования на первой ступени ракеты-носителя ITS, а другая оптимизирована для работы в вакууме для работы вне атмосферы Земли для межпланетного выведения и в окружающая марсианская атмосфера для обратного движения перед посадкой.
Дизайн Raptor был раскрыт в сентябре 2016 года во время выступления Илона Маска на Международном астрономическом конгрессе, в котором он рассказал о транспортной архитектуре SpaceX для Марса.
Технические характеристики Raptor — версия для уровня моря
Обозначение Раптор Уровень моря Тип Полнопоточный ступенчатый сжигатель Подача топлива Многоступенчатый турбонасос Окислитель Переохлажденный жидкий кислород Топливо Переохлажденный жидкий метан Тяга (уровень моря) 3050 Килоньютон Тяга (вакуум) 3297 Килоньютон Удельный импульс (SL) 334 секунды Удельный импульс (В переменного тока) 361 секунд Давление в камере 300 бар Диапазон дроссельной заслонки 20 – 100% Зажигание Искровой воспламенитель Возможность перезапуска Да Коэффициент площади 40 Соотношение смеси 3,8 Расход (расч. 931,2 кг/с Расход LOX 737,2 кг/с ЛЧ5 Расход 194 кг/сек Ожидаемые рабочие характеристики серийного двигателя Raptor предусматривают тягу на уровне моря 3050 килоньютонов (310 метрических тонн силы) при удельном импульсе 334 секунды.
Raptor использует отдельные турбины и насосы на стороне топлива и окислителя как часть полнопоточного ступенчатого цикла сгорания (подробно поясняется ниже) с подкачивающими насосами, обеспечивающими необходимое давление на входе для работы основных турбонасосов для создания давление в камере сгорания 300 бар — самое высокое, достигаемое действующим жидкостным ракетным двигателем.
Версия SL Raptor имеет передаточное отношение сопла 40, что создает диаметр сопла порядка 1,7 метра с расширением, оптимизированным для работы в заметной атмосфере, поскольку ракета-носитель будет работать только на высоте немногим более 100 километров.
Базовый Raptor SL имеет тягу в вакууме 3297 килоньютон, согласно базовому расчету с использованием известного вакуумного импульса в 361 секунду. Расчеты также дают скорость потока топлива 931 кг в секунду при соотношении компонентов смеси 3,8 (согласно более ранней информации, предоставленной г-ном Маском), хотя размеры баков на транспортных средствах ITS подразумевают смесь, близкую к 3,7.
Как и серия Merlin 1D, Raptor может поддерживать чрезвычайно глубокое дросселирование со стабильным сгоранием, возможным до 20% номинальной тяги двигателя. Это позволяет ITS Booster летать по гибким профилям подъема и активно дросселировать свои двигатели на обратном пути к пропульсивной посадке, что требует активного контроля отношения тяги к массе транспортного средства.
Спецификации Raptor — Фото: SpaceXITS Компоновка двигателя-носителя — Фото: SpaceX
SpaceX хранила молчание о запланированной тяговооруженности двигателя Raptor, поскольку он все еще находится на ранней стадии разработки, и число, естественно, меняется перед сертификационными испытаниями .
Создание полнопоточного двигателя высокого давления, работающего на метане, с соотношением T/W, соответствующим коэффициенту Merlin, станет важной вехой в развитии космических двигателей.
Из-за превосходных характеристик тяговооруженности Raptor SpaceX решила использовать конструкцию с относительно малой тягой по отношению к общей стартовой тяге, необходимой для отправки 450 метрических тонн к Марсу. ITS Booster использует группу из 42 двигателей Raptor SL, обеспечивающих стартовую тягу 127 800 килоньютонов или 13 000 метрических тонн силы.
Конструкция ITS Booster требует внешнего кольца из 21 двигателя и 14 Raptor, образующих внутреннее кольцо, все они закреплены на месте без возможности подвеса, что снижает огромную массу моторного отсека.
Двигатель SuperDraco от SpaceX использует полностью распечатанную на 3D-принтере камеру тяги. Фото: SpaceX
Согласно SpaceX, в производственном процессе Raptor будет широко использоваться аддитивное производство (3D-печать) — технология, внедренная в производство двигателей в последние годы и хорошо зарекомендовавшая себя на двигателях Merlin и Super Draco компании SpaceX.
3D-печать позволяет значительно снизить производственные затраты и улучшить отношение тяги к весу двигателя, поскольку позволяет производить более легкие детали, что невозможно с помощью традиционных методов.
Дополнительным преимуществом 3D-печати компонентов двигателя является скорость, с которой изменения конструкции могут быть реализованы в новых компонентах, чтобы пройти несколько итераций конструкции двигателя за короткий промежуток времени вместо того, чтобы тратить недели и месяцы на повторное литье компонентов на основе по обновленным спецификациям.
Печатные компоненты Raptor включают топливные клапаны, детали турбонасоса и многие компоненты системы инжектора.
Раптор Пылесос
Обозначение Пылесос Raptor Тип Полнопоточный ступенчатый сжигатель Подача топлива Многоступенчатый турбонасос Окислитель Переохлажденный жидкий кислород Топливо Переохлажденный жидкий метан Тяга (вакуум) 3500 килоньютонов Удельный импульс (В переменного тока) 382 секунды Давление в камере 300 бар Диапазон дроссельной заслонки 20 – 100% Зажигание Искра Возможность перезапуска Да Соотношение площадей 200 Соотношение смеси 3,8 Расход (расч. 931,2 кг/с LOX Скорость потока 737,2 кг/с ЛЧ5 Расход 194 кг/сек С введением Raptor SpaceX придерживается общей философии дизайна упрощения за счет унификации. Вместо разработки совершенно нового двигателя для верхней ступени ракеты компания адаптирует Raptor для оптимизации работы в вакууме, оснастив его соплом большего размера.
Это позволяет использовать те же компоненты турбонасоса, трубопроводов и камеры для двигателя Raptor Vac, что сокращает затраты и время на разработку.
Raptor Vac рассчитан на рабочую тягу 3500 килоньютонов (357 метрических тонн силы) при очень высоком удельном импульсе 382 секунды. Расширенное сопло двигателя Vac создает коэффициент площади 200, что требует диаметра сопла около четырех метров.
Версия Raptor Vac используется на космическом корабле ITS и танкере, каждый из которых оснащен шестью вакуумными двигателями плюс три двигателя уровня моря, которые используются для реактивной посадки танкера обратно на Землю и авантюрного обратного движения космического корабля и посадочного маневра на Марс, а также восхождение, чтобы начать путешествие домой.
В соответствии с концептуальной конструкцией танкера/космического корабля, только три SL Raptor в центре транспортного средства могут вращаться для точного управления ориентацией во время маневров подъема и посадки. Дифференциальное дросселирование на внешних двигателях Vac используется для управления во время маневрирования в космосе.
Выбор метана
Дизайн ITS – Фото: SpaceX
При выборе конструкции двигателя, работающего на метане, SpaceX отошла от хорошо зарекомендовавшей себя комбинации керосина и LOX, используемой в двигателях Merlin. Двигатели, работающие на метане, — это относительно новая разработка в ракетостроении, активно разрабатываемая SpaceX Raptor, Blue Origin BE-4, Airbus Safran Launchers и различными российскими предложениями (ни одно из которых не близко к запуску по состоянию на 2016 год).0118
Метан обеспечивает более высокую производительность, чем двигатели, работающие на керосине, с разницей в удельном импульсе порядка 35 секунд.
По сравнению с LOX/RP-1, двигатели Metalox имеют главное преимущество, заключающееся в более чистом сгорании, что устраняет проблемы с сажей на двигателях, особенно при регулярном повторном использовании без значительного ремонта между полетами.
Производство метана на Марсе на месте — Фото: SpaceX
Еще одним соображением, касающимся применения метана в марсианской архитектуре, является возможность «жить за счет земли» — генерировать метан с помощью ресурсов, имеющихся на Марсе. In-situ Resource Utilization — широко изучаемая концепция будущих марсианских миссий по выработке кислорода, воды и метана с использованием подземных вод и углекислого газа, в изобилии присутствующих в окружающей атмосфере Марса, а также солнечного света в качестве источника энергии.
Компания SpaceX остановила свой выбор на двигателе LOX/Ch5, исключив два других варианта, а именно LOX/RP-1 и LOX/Lh3, исходя из пяти требований к архитектуре пересадки на Марс.
LOX и керосин имеют то преимущество, что они представляют собой хорошо известную комбинацию с приемлемыми характеристиками и плотностью жидкости, которая поддерживает транспортное средство разумного размера в зависимости от требуемого объема топливного бака. Стоимость топлива и возможности повторного использования также являются удовлетворительными для LOX/RP-1, а также может быть легко осуществлена передача топлива на орбиту. Но главный недостаток керосина заключается в том, что его производство на Марсе практически невозможно при имеющихся ресурсах.
Критерии выбора метана – Фото: SpaceX
LOX и Lh3, также хорошо зарекомендовавшие себя в ракетной технике, обеспечивают чистое сгорание, пригодное для повторного использования в двигателях, и могут быть легко получены на Марсе путем электролиза воды. Но все остальные факторы быстро исключают LOX/Lh3 из списка возможных комбинаций винтов: низкая плотность Lh3 потребует очень больших баков, стоимость Lh3 отбрасывает экономические соображения, а дозаправка в космосе также труднодостижима.
Металокс побеждает двух других кандидатов во всех категориях, за исключением транспортировки топлива в космосе, которая, независимо от комбинации компонентов топлива, представляет собой сложную технологическую задачу, которая потребует значительных усилий по разработке, чтобы быть успешной и эффективной.
Полнопоточный ступенчатый цикл сгорания
Полнопоточный ступенчатый цикл сгорания (упрощенный) разработан для создания более благоприятной среды в трубопроводах двигателя, что является важным аспектом повторного использования, а также обеспечивает более высокую эффективность, чем двигатели с открытым циклом, ранее разработанные SpaceX.
В полнопоточном двигателе две отдельные турбины – одна обогащенная кислородом и одна обогащенная топливом – отвечают за приведение в действие соответствующих топливных и окислительных турбонасосов. Турбина LOX приводится в действие газом под высоким давлением, образующимся при сжигании почти 100% потока окислителя с частью потока топлива в камере предварительной горелки, богатой окислителем.
Raptor использует подкачивающие насосы как на стороне топлива, так и на стороне окислителя, которые работают с более низкой скоростью, чем основные насосы, и создают давление на входе в двигатель, достаточное для работы турбонасосов. Как правило, подкачивающие насосы приводятся в действие отводным газом от основных насосов, но точная конструкция, используемая Raptor, не разглашается.
Ступенчатое сгорание с обогащением топливом по сравнению с ступенчатым сгоранием с полным потоком — Изображение: презентация NGLT/IPD — ВВС США доходит до камеры сгорания и турбины.
К тому времени, когда оба компонента топлива достигают форсунки двигателя, они полностью находятся в газовой фазе.
Конструкция полнопоточного двигателя имеет ряд преимуществ по сравнению с типичными двигателями внутреннего сгорания, в первую очередь более высокую производительность, а также надежность и возможности повторного использования.
Более высокая производительность достигается за счет впрыска топлива в камеру сгорания в виде газа, что обеспечивает более быструю реакцию.
Использование отдельных турбин для турбонасоса топлива и окислителя снижает общую мощность турбины по сравнению с одновальной конструкцией турбонасоса, где одна турбина должна приводить в действие оба насоса. Кроме того, прохождение всего потока топлива через турбины облегчает их охлаждение и создает управляемую тепловую среду. Отдельное насосное оборудование LOX/Ch5 устраняет промежуточное уплотнение топлива и окислителя высокого давления, которое является известной точкой отказа традиционных конструкций двигателей.
Полнопоточная схема также создает более благоприятные условия для трубопроводов двигателя, чем другие конструкции, увеличивая срок службы силовых установок для повторного использования во многих полетах.
Концепция полнопоточного двигателя 1600 кН с самонагнетанием – Фото: DLR-SART несомненно, вызвало много головной боли в SpaceX во время проблем с прорезыванием зубов, с которыми столкнулся Falcon 9.
В презентации IAC 2016 Маск особо выделил систему автогенного наддува для ракеты-носителя ITS и космического корабля/заправщика, чтобы исключить гелиевую систему высокого давления.
Повышение давления в топливном баке может быть достигнуто за счет использования газа из топливопровода после выхода из контура регенеративного охлаждения, в то время как давление в баке окислителя может быть получено из нагнетания турбонасоса, однако требуется дополнительный теплообменник на одной из форкамер.
Raptor — это первый полнопоточный двигатель внутреннего сгорания на метане-LOX, прошедший испытания. Только два предыдущих полнопоточных проекта прошли испытания двигателей: РД-270 с гиперголическим топливом, разработанный российским конструктором двигателей Энергомаш в 1960-х годах и испытанный 27 раз с заданной тягой 6270 кН; и совместный проект НАСА/ВВС «Integrated Powerhead Demonstrator», который использовался в 90-х и начале 2000-х годов для разработки полнопоточного водородного двигателя.
Демонстратор интегрированной силовой головки — Фото: ВВС США
Давление в камере Raptor 300 бар является самым высоким среди всех действующих двигателей ракет-носителей. Известно, что в конструкции российских двигателей использовалось самое высокое давление в камере за последние десятилетия благодаря достижениям в области металлургии, которые позволили использовать ступенчатое сгорание с высоким содержанием кислорода — технологию, только недавно освоенную американскими производителями.
Однако даже российские двигатели не могут приблизиться к Raptor с РД-191, работающим при 262,6 бар, и РД-180, используемом на Atlas V, который достигает максимального давления 267 бар.
Raptor выгодно конкурирует со своими прямыми конкурентами, в частности с BE-4 компании Blue Origin, который представляет собой второй метановый двигатель большой тяги, разработанный на территории США. BE-4 использует цикл ступенчатого сгорания с высоким содержанием кислорода и достигает базовой тяги на уровне моря в 2450 килоньютонов, хотя это число может возрасти по мере того, как BE-4 находится на стадии опытно-конструкторских испытаний.
Raptor Development
Merlin 2 Concept – Credit: SpaceX
Raptor впервые обсуждался SpaceX в 2009 годукогда небольшая группа инженеров-двигателей SpaceX работала над новым двигателем верхней ступени, работающим на LOX/Lh3. В то же время SpaceX шла по пути, по которому увеличенный двигатель Merlin, именуемый Merlin 2, будет использоваться на первой ступени будущих ракет Falcon, продолжая использовать топливо LOX/RP-1, но переходя на высокопроизводительные двигатели. конструкция замкнутого цикла вместо открытого цикла, используемого в серии Merlin 1.
В соответствии с проектом 2010 года двигатель верхней ступени Raptor должен был обеспечивать вакуумную тягу 667 килоньютонов, базовую для использования на верхней ступени тяжелого транспортного средства Falcon X или Falcon XX.
К началу 2012 года концепция Raptor была радикально изменена в связи с изменением направления в SpaceX — отказались от комбинации топлива RP-1/LOX для своей будущей ракеты-носителя и выбрали двигатели, работающие на метане, по причинам, изложенным выше, в том числе возможное производство метана с использованием ресурсов на Марсе плюс преимущества более высокой производительности и лучших условий работы двигателя для повторного использования.
В конце 2012 года SpaceX признала новое направление в технологии двигателей и подтвердила, что Raptor теперь является названием семейства двигателей для питания как больших ускорителей, так и верхних ступеней, оптимизированных для работы в вакууме. О программе испытаний Raptor было объявлено в октябре 2013 года, когда SpaceX планирует использовать Космический центр НАСА Стеннис в Миссисипи для испытаний компонентов, а затем перенести полномасштабные испытания двигателей в Центр разработки и испытаний ракет компании в МакГрегоре, штат Техас.
2010 Raptor Design — Изображение: SpaceX
Оснащение испытательного стенда E2 в Стеннисе для работы с жидким метаном было завершено к апрелю 2014 года, а в следующем месяце начались испытания инжекторов и форсажных камер Raptor. Стенд E2 рассчитан только на двигатели мощностью до 440 килоньютон, что позволяет тестировать форсунки и камеры предварительного сгорания Raptor, но не интегрированную систему двигателя.
Это было в 2013 году, когда были опубликованы первые данные о производительности Raptor, что положило начало длительному периоду путаницы, поскольку представители SpaceX давали сильно различающиеся цифры производительности в течение следующих полутора лет. Первоначальное значение тяги Раптора было 2,9.40 килоньютонов, но на презентации в начале 2014 года была показана гораздо более мощная конструкция двигателя с тягой свыше 4400кН. В середине 2014 года это число было дополнительно увеличено до целевого уровня моря почти в семь меганьютонов.
Объяснение различной целевой тяги дал руководитель разработки Raptor Джефф Торнбург, который заявил, что Raptor представляет собой двигатель с высокой степенью масштабируемости. Вполне вероятно, что SpaceX разработала проекты сверхвысокопроизводительных версий Raptor, проходя этапы проектирования Mars Colonial Transporter, переименованного в 2016 году в Interplanetary Transport System.
Raptor Preburner Testing — Фото: НАСА
В январе 2015 года Илон Маск уточнил производительность Raptor до более низкого целевого значения в 2300 кН, что подняло вопрос о количестве двигателей, которые потребуется будущей ракете-носителю SpaceX, чтобы иметь возможность отправить 100 метрических тонн полезной нагрузки на поверхность Марса — цель оставалась неизменной, несмотря на меняющиеся показатели производительности Raptor.
Испытания Stennis в 2014 году успешно продемонстрировали испытания форсунок двигателя и кислородных форсажей, проведенных в 2015 году. В общей сложности в период с апреля по август 2015 года было проведено 76 горячих пожаров, при этом совокупное время испытаний составило несколько сотен секунд. Операции в Stennis завершились в 2015 году, хотя SpaceX может вернуться на объект для будущих испытаний вариантов Raptor.
Испытательная установка Raptor компании SpaceX загорелась в Макгрегоре. Фото: SpaceX/Elon Musk
Первый прототип Raptor прибыл на объект SpaceX в Техасе в августе 2016 года, когда его заметили наблюдатели, которые внимательно следят за деятельностью на базе. SpaceX подтвердила, что Raptor был доставлен Макгрегору, хотя возникли некоторые вопросы, был ли двигатель уменьшенной или полномасштабной версией, и будут ли первоначальные испытания запускать двигатель при более низких давлениях.
Первые испытательные стрельбы Raptor были произведены 25 сентября 2016 года в вечерние часы по местному времени.
Контракт ВВС США
SpaceX впервые связалась с ВВС США в 2011 году, чтобы выяснить, заинтересованы ли ВВС в двигателе, работающем на метане, чтобы конкурировать с установленной технологией LOX-керосин, используемой большинством активных пусковые установки. Однако разработка Raptor продолжалась при полном финансировании и полном контроле SpaceX до января 2016 года, когда ВВС США заключили контракт на разработку со SpaceX.
Контракт на 100 миллионов долларов требует двойного согласования со стороны SpaceX: 33,6 миллиона долларов предоставляются ВВС, а SpaceX выделяет 67,3 миллиона долларов на разработку прототипа версии двигателя разгонного блока Raptor, пригодного для использования на Falcon 9.
Вариант Raptor, летающий на Falcon 9 / Falcon Heavy, скорее всего, будет представлять собой уменьшенную версию конструкции ITS Raptor Vac.
Spacex Raptor Engine — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Товар на фото в Цвет: полноцветный комплект
Вариант выбран!
Этот вариант продан.
Товар на фото в составе Цвет: Серый Комплект
Вариант выбран!
Этот вариант продан.
Нажмите, чтобы увеличить
Звездный продавец
Star Sellers имеют выдающийся послужной список в обеспечении отличного обслуживания клиентов — они постоянно получали 5-звездочные отзывы, вовремя отправляли заказы и быстро отвечали на любые полученные сообщения.
|
4347 продаж
|
5 из 5 звезд
от €38,58
Загрузка
С учетом НДС (где применимо) плюс стоимость доставки
Цвет
Выберите вариант
Полноцветный комплект (51,44 евро)
Серый комплект (38,58 €)
Пожалуйста, выберите опцию
Этого хотят другие люди. 6 человек держат это в своих корзинах прямо сейчас.
Продавец звезд. Этот продавец неизменно получал 5-звездочные отзывы, вовремя отправлял товары и быстро отвечал на все полученные сообщения.
Исследуйте связанные категории
Внесен в список 29 августа 2022 г.
223 избранных
Сообщить об этом элементе в Etsy
Выберите причину… С моим заказом возникла проблемаОн использует мою интеллектуальную собственность без разрешенияЯ не думаю, что это соответствует политике EtsyВыберите причину…
Первое, что вы должны сделать, это связаться с продавцом напрямую.
Если вы уже это сделали, ваш товар не прибыл или не соответствует описанию, вы можете сообщить об этом Etsy, открыв кейс.
Сообщить о проблеме с заказом
Мы очень серьезно относимся к вопросам интеллектуальной собственности, но многие из этих проблем могут быть решены непосредственно заинтересованными сторонами. Мы рекомендуем связаться с продавцом напрямую, чтобы уважительно поделиться своими проблемами.
Дополнительные испытания корабля 24, в результате которых не удалось добиться воспламенения, SpaceX заменила двигатели на обоих транспортных средствах. На Booster 7 был заменен один из 13 двигателей Raptor Center, а на корабле 24 был заменен один из трех двигателей Raptor Vacuum.
0 и версию Raptor, используемый на SN15, S20 и B4: Raptor v1.5. Новая версия Raptor, получившая название Raptor 2, имеет большое количество улучшений производительности и надежности; что SpaceX изменила в Raptor 2 и почему эти изменения выгодны для Starship?
Ожидается, что в будущем это число уменьшится, поскольку SpaceX продолжит модернизацию Raptor. На второй ступени, Starship, в настоящее время установлено шесть двигателей: три двигателя без подвеса с оптимизированным вакуумом и три двигателя с подвесом на уровне моря. Генеральный директор и технический директор SpaceX Илон Маск отметил, что в будущем корабль, вероятно, получит еще три двигателя с оптимизированным вакуумом, как только они увеличат длину корабля.
Диапазон подвеса в 15 градусов — это много; для сравнения, подвес RS-25 на 12,5 градусов и двигатель SpaceX Merlin на 5 градусов на первой ступени.
Это яркий пример мантры Маска «лучшая часть — это отсутствие части».
Это 100-процентное увеличение работы, выполняемой в начале полета, значительно важнее, чем 1-процентное снижение ISP. Это имеет много преимуществ, например, ракета-носитель находится на меньшей дальности в конце своего горения, что уменьшает количество топлива, необходимого для догорания ракеты-носителя.
В настоящее время SpaceX изучает, будет ли выгоден отказ от пленочного охлаждения горловины.
план полета. Starship SN24 облетит Землю через Флоридский пролив и достигнет максимальной высоты 250 километров (км). Для сравнения, Международная космическая станция вращается на высоте около 400 км. SN24 завершит летные испытания приземлением в океане вдоль северо-западного побережья Кауаи, Гавайи.
SpaceX планирует зажечь 20 Raptor во время статического огневого испытания. который состоит из двигателей, заправляемых криогенным жидким метаном и жидким кислородом и воспламеняющихся на несколько секунд во время установки.
Этот объем полезной нагрузки может быть настроен как для экипажа, так и для груза.
Обтекатель Starship обеспечивает значительные возможности для космической деятельности. Кормовые грузовые контейнеры также могут вмещать различные полезные грузы.
— Фото: SpaceX
)
Однако было заявлено, что ожидаемая TWR лучше, чем у двигателя Merlin 1D, который при соотношении T/W 198 (версия 2015/16 г.) установил новый рекорд, который побил предыдущий лучший результат, установленный российским НК- 33 (137). 
Только семь двигателей, сгруппированных в центре ракеты-носителя, установлены на карданном подвесе для управления транспортным средством. Показано, что при маневре разгона используется половина двигателей ядра, в то время как при входе в атмосферу и посадке используется только внутренний кластер. 
)
Хотя жидкий водород обеспечивает еще более высокий импульс, превышающий 450 секунд, он обходится гораздо дороже. 
На топливной стороне используется полный поток топлива с небольшой долей окислителя для генерирования газа предварительной камеры сгорания, который приводит в действие топливную турбину. 
. 
Это испытание было идеально совпало по времени с выступлением Маска на Международном астронавтическом конгрессе двумя днями позже, где он должен был представить подробную дорожную карту для планов SpaceX по исследованию и заселению Марса. 
и ракеты-носители Falcon Heavy. Контракт рассчитан до 2018 года и включает в себя разработку двигателя, производство прототипа и испытания производительности, проведенные в Stennis. 
