Рапторы Маска. С чем миллиардер намерен превзойти российские ракетные двигатели⁠⁠

Рапторы Маска. С чем миллиардер намерен превзойти российские ракетные двигатели

Статья от 2018 г., но интересная тем, что представляет свое видение, почему, для Раптора выбраны определенные технические решения.

SpaceX на импортозамещение не нацелена, поэтому она уже испытывает другой, значительно более продвинутый ракетный двигатель — Raptor.

От РД-180 его отличают три вещи. Во-первых, Raptor — это метан-кислородный двигатель. Дело в том, что SpaceX планирует летать на нем на Марс и обратно, то есть заправляться придется на Красной планете. Достоверно известно, что там есть сырье для получения метана, а вот в отношении керосина (топливо РД-180) такой уверенности пока нет.

Во-вторых, Raptor использует полнопоточную закрытую схему, еще более продвинутую, чем просто закрытая в РД-180. В отечественном двигателе для получения газа, вращающего турбонасосный агрегат (подающий топливо в камеру сгорания), применяется одна небольшая камера «предварительного» сгорания. В нее подается немного керосина и избыток кислорода. В Raptor есть две камеры «предварительного» сгорания, где получают газ для турбонасосного агрегата: в одной в избытке кислорода сгорает метан, в другой в избыточно насыщенную метаном среду подается кислород. Потом получившиеся там и там газы подаются в камеру сгорания, где полностью догорают, отдавая всю свою энергию.

Само собой, конструкция эта еще сложнее и амбициознее, чем у РД-180. Смешивать газы из разных газогенераторов до камеры сгорания нельзя, поэтому в Raptor они проходят через два разных турбонасосных агрегата. Те «борются» между собой, что создает низкочастотные пульсации. В СССР полнопоточная закрытая схема пробовалась еще в 1960-х (двигатель РД-270), однако пульсации поставили крест на его нормальной работе. Синхронизировать их удачнее можно, применяя то, чего полвека назад просто не было, — эффективное и сверхбыстродействующее электронное управление турбонасосами.

Третье кардинальное отличие между РД-170/РД-180 и Raptor — в материалах. В турбонасосах нового двигателя будет использоваться специально разработанный «суперсплав» SX500 из семейства инконелей (сплавы на основе никеля и хрома). Он сможет выдерживать давление до 800 атмосфер, как в море на глубине 8 км. Без такого материала создать многоразовые турбонасосные агрегаты было бы крайне сложно.

Будь Маск обычным бизнесменом, он никогда бы не пошел на эту сложную авантюру с двигателем, который еще эффективнее (и сложнее), чем выдающийся РД-180. Ему это просто не нужно: для околоземного космоса его пуски все равно дешевле чем у ракет «Роскосмоса».

Однако Маск крайне далек от «обычного бизнесмена». Ему нужны полеты туда, куда, на первый взгляд, никакого экономического смысла лететь нет. Глава SpaceX никогда не делал секрета из своей стратегии: регулярные полеты к Марсу сделают возможным его терраформирование (изменение климатических условий). Терраформирование сделает Марс самым ценным активом в истории бизнеса, отчего компания, летающая туда регулярно (и монопольно!) обречена на высочайшую капитализацию. Капитализацию, которая определенно превысит ВВП целого ряда крупных государств Земли.

К счастью для Маска, его цели настолько превосходят цели остальных игроков, что те просто не в состоянии поверить, что он будет их добиваться, хотя он задекларировал их очень давно. Поэтому конкурентов у него в обозримом будущем не появится.