Илон Маск провёл испытания новой улучшенной версии топливного бака Starship SN1. Видео⁠⁠

10 января 2020 года на космодроме Бока-Чика (штат Техас, США) перед рассветом по местному времени техники и инженеры компании SpaceX специально довели малый топливный бак Starship до повреждения, чтобы испытать недавно модернизированные методы изготовления и сборки, которые, вероятно, будут использованы для создания первых космических кораблей Starship, предназначенных для летных испытаний и орбитальных полетов.

В тот же день главный исполнительный директор SpaceX Илон Маск не заставил себя долго ждать, раскрыв в своем Твиттере некоторые важные детали испытаний топливного бака корабля Starship и фактически подтвердив, что они прошли успешно. Хотя действия SpaceX и не совсем понятны, уже во второй раз компания преднамеренно уничтожила практически полностью укомплектованное оборудование Starship, чтобы определить пределы существующих в компании методов производства и сборки.

В частности, 20 ноября 2019 года SpaceX, как полагают, преднамеренно подняла давление до избыточного на прототипе Starship Mk1 во время очень похожих испытаний, хотя и более масштабных, разрушив корпус аппарата и буквально катапультировав верхний купол его топливного бака на сотню метров в воздух. Обычно считают, что SpaceX (или, быть может, даже попросту Маск) решила, что Starship Mk1 не годится для полетов, и это привело к тому, что компания изменила назначение прототипа и стала считать его «опытным образцом», а не первым летным экземпляром космического корабля, о чём во всеуслышание заявлял Маск всего несколько месяцев назад.

Вместо этого Starship Mk1 получил непоправимые повреждения во время испытаний на герметичность и в последующие недели был быстро утилизирован. (Хотя, по счастью, было сбережено несколько сегментов – возможно, для использования в будущих прототипах.) В связи с этим можно утверждать, что результаты испытаний «на скорую руку» малого топливного бака Starship 10 января проложили SpaceX путь для создания первых по-настоящему летных прототипов Starship – возможно, вплоть до первых эксплуатационных космических кораблей.

Через несколько часов после проведения испытаний Маск сообщил, что бак Starship был поврежден почти точно там же и так же, как и ожидали в SpaceX, – лопнул по сварному шву, соединяющему верхний купол и корпус бака. Крайне важно, что в баке было достигнуто максимально поддерживаемое давление в 7,1 бар – это примерно на 18% выше рабочего давления (6 бар). По словам Маска, прототипы Starship должны быть объявлены полностью готовыми к орбитальным испытательным полетам. Другими словами, учитывая размеры бака, он выдержал невероятную нагрузку, распределенную равномерно по его поверхности, которую создавали бы около 20 тысяч тонн, что эквивалентно примерно 20% веса авианосца ВМС США.

Также Маск сообщил о требованиях SpaceX к топливным бакам Starship – они должны выдерживать минимум 140% рабочего давления, прежде чем компания позволит запускать на этих космических кораблях людей.

Почти сразу после испытаний бака и твитов от Маска появилось немало скептиков. Они замечают, что некоторые современные космические полеты и технические стандарты требуют, чтобы топливный бак ракеты-носителя выдерживал не менее 125% от его рабочего давления, тогда как поврежденный на испытаниях бак Starship лопнул лишь на 118%. Скептики, однако, игнорируют несколько важных моментов.

Во-первых, прототип топливного бака Starship, намеренно поврежденный на испытаниях 10 января, был собран практически из ничего (от первого сварного шва до полной готовности к испытаниям под давлением) менее чем за три недели (20 дней).

Во-вторых, все наблюдавшиеся со стороны сварочные и монтажные работы выполнялись под открытым небом Южного Техаса с незначительной защитой от прибрежных ветров и факторов окружающей среды. Несомненно, были внесены некоторые очевидные изменения в конкретные методы, использованные для сборки прототипа топливного бака, однако похоже на то, что большая часть сварочных работ была выполнена вручную. Другими словами, методы, использованные для создания прототипа топливного бака, немногим отличались от методов постройки Starship Mk1, который, как считается, разрушился при давлении около 3-5 бар.

Кроме того, похоже, что почти все детали прототипа топливного бака имели меньший конструкционный запас прочности, а это означает, что стальные стены и купол бака были значительно тоньше бака, использовавшегося при постройке Starship Mk1. Тем не менее, благодаря добавлению цельных (цельносварных) колец, измененной конфигурации купола и слегка улучшенному методу сварки, этот бак-прототип (еще раз, собранный с нуля менее чем за три недели) на испытаниях показал результат на 20-200% лучше, чем у Starship Mk1.

Как отмечает Маск, после незначительного улучшения методов сварки и точности изготовления колец и куполов Starship, SpaceX, вероятно, сможет гарантировать, что эти космические корабли (и, следовательно, ракетные ступени Super Heavy) выдержат давление, превышающее 8,5 бар, таким образом гарантируя запас прочности не менее 40%. Даже незначительное улучшение примерно в 6% даст космической транспортной системе запас прочности в 125%, достаточный (по мнению комиссий по инженерным стандартам), чтобы обоснованно сертифицировать Starship для орбитальных испытательных полетов.

Учитывая всё это, похоже, что SpaceX собирается начать сборку и монтаж оборудования Starship SN01 (ранее – Mk3) практически сразу. Учитывая, что на сборку бака-прототипа для испытаний ушло всего 20 дней, можно с уверенностью сказать, что изготовление секции топливных баков модернизированного прототипа Starship может быть завершено всего за несколько недель.

Источник: https://word-science.ru/368-ilon-mask-provel-ispytanija-novo...