SpaceX:
— Starship совершил успешный возврат в атмосферу с намеренно отсутствующими плитками теплозащиты, выполнил манёвры для преднамеренного нагружения крыльев, получил видимые повреждения юбки двигательного отсека и кормовых крыльев, но всё же выполнил манёвр переворота и осуществил приводнение в 3-х метрах от запланированной точки посадки.Вид на приводнение Starship стало возможным благодаря усилиям спасательной команды SpaceX.

Эти фотографии ещё будут долго разглядывать, но массового отвала плиток, похоже не оказалось. Видны повреждения на «брюхе», где их сняли перед полётом и насколько сильно потрепало двигательный отсек, но несмотря на это — 3 центральных Raptor всё равно зажглись.

А вот ржавчина, похоже, именно от оксидации нержавейки в тех местах, откуда заранее сняли плитки... или всё же от металлических плиток, как говорит главный инженер:

Прекрасно видны повреждения юбки двигательного отсека и заднего плавника, которые сначала потрепало непонятным взрывом а потом ещё и выгрызло целый кусок плазмой:

Сопоставление заранее снятых плиток с отложениями ржавчины на плитках Starship S37:

Вот и тот самый момент «высокоэнергетической аномалий» или «что-то взорвалось», которая произошла на 47 минуте полёта и растрепала корму корабля:

Есть 2 версии:

1. Наиболее правдоподобная: прорыв линии дренажа для охлаждения двигателей. На этом участке внутри аэродинамических накладок для нижних плавников есть по несколько линий с каждой стороны (они ещё стыкуются с линиями на ускорителе для дренажа ниже HSR).

Ключевой момент, что прорывов было несколько — до перезапуска одного Raptor на орбите, что видно по оторванной обшивке нижних плавников в этой части, и второй раз уже во время входа в атмосферу. Есть также "word on a street", что перезапуск Рапторов перед посадкой прошёл с проблемами, в том числе из-за этой «аномалии».

В пользу этой версии указывает и то, что на противоположной стороне тоже видно повреждения, пусть и менее драматичные. И оба нижних плавника прорвало в этой части ещё до зоны максимальной температуры, а потом и нагрузок.

Первопричиной повреждений обоих линий могли стать события ещё вовремя запуска и/или горячего разделения. Но это уже зона сильной спекуляции и нужен официальный ответ.

2. Менее правдоподобная: столкновение с другим объектом aka ударились те самые макеты Starlink V3. Исключать эту версию пока нельзя, да и на такой высоте алюминиевый каркас бы не успел расплавиться. Если подобное попадание и было, то SpaceX его увидят по внешним камерам на корабле.

Официальный комментарий ожидается перед Flight 11. А пока в очередной раз отметим исключительную живучесть конструкции Starship.

И немного об этой живучести - даже с подобными повреждениями корабль отлично прошёл момент перевода прогорающих органов управления против потока в зоне максимальных динамических нагрузок и на скорости 9500 км/ч, и достиг рекордных перегрузок в 2.4G на торможение об атмосферу:

Для сравнения: в одном из самых энергичных прошлогодних полётов (Flight 6) были достигнуты перегрузки на возврате хорошо если 1.7G -

Для понимания насколько это резкие манёвры можно вспомнить старое фото, на котором наглядно можно увидеть насколько эта махина (в полёте массой ощутимо так больше сотни тонн) огромна в сравнении людьми.
Как раз на фоне кормы корабля, которая в этом пуске так часто мелькала в камерах:

Из красивого - запись старта Super Heavy B16 с камеры под стартовым столом:

Плюс главный инженер выложил старые фотографии из прошлогоднего полета Flight 6 со Starship S31 после посадки, который горел дрейфовал около 31 часа в Индийском океане:

Похоже, что этот тест всё же победил "проклятье серии v2" - разом закрыв буквально все пункты задач что не смогли выполнить три предыдущих корабля данной серии, и это была самая насыщенная миссия в тестовой программе Starship.

По всем эти задачам и причинам их недостижения был полный разбор в прошлом посту (Анонс теста Starship IFT-10 и причины аварий в IFT-9), но теперь можно посмотреть как именно их выполнили.

Ключевые этапы миссии Flight 10:

• Старт и прохождение зоны Max Q;

• Горячее разделение с плановым отклонением ускорителя в нужную сторону;

• Запуск 6 двигателей на Starship S37 и перезапуск 10 двигателей (3 будут работать) Super Heavy B16 для первого тормозного манёвра;

• Сброс секции горячего разделения и вход Super Heavy B16 в атмосферу под более высоким углом атаки с прохождением зоны максимальных нагрузок;

• Перезапуск 12 из 13 двигателей Super Heavy B16 для второго тормозного манёвра с плановым отключение 1 из 3 центральных;

• Продолжение тормозного манёвра Super Heavy B16 по схеме 2+1: будут работать 2 центральных и 1 двигатель среднего контура, компенсирующий плановую "потерю" центрального;

• Мягкая посадка Super Heavy B16 на воду с последующим затоплением;

• Выход корабля Starship S37 на плановую незамкнутую орбиту;

• Открытие шлюза грузового отсека;

• Демонстрация выгрузки 8 макетов спутников Starlink V3;

• Тест перезапуска 1 двигателя Raptor на орбите;

• Вход Starship S37 в атмосферу, и прохождение зоны максимального нагрева и нагрузок;

• Обрезанная теплозащита Starship S37 выдерживает вход в атмосферу, новые плавники и функциональный механизма посадки не расплавляются;

• Перезапуск 3(?) двигателей S37 с симуляцией мягкой посадки в океан в нужной точке.

Все пункты - успешны.

Starship S37 наконец-то испытал тепловой щит версии V2 и показал великолепную живучесть во время входа в атмосферу — даже с отсутствием плиток в критических местах, явных аномалиях, намеренно высоких нагрузках и прогаре плавников, он всё равно сел в нужную точку в океане рядом с буем. Но впереди долгая дорога к полной многоразовости — система ещё далека от неё. Также впервые за 3 года, наконец-то был испытан механизм выгрузки Starlink V3, который будет важным звеном самой большой спутниковой группировки. Но эту часть тоже надо дорабатывать.

Как это было на видео, в краткой нарезке:

А теперь про проблемы (T+ - точное время после взлёта):

T+00:01:33 — отключение 1 из 33 двигателей Raptor 2 на ускорителе B16 на взлёте. Явно нештатный отказ, но автоматика отключила раньше взрыва турбины:

T+00:19:57 — впервые испытанный механизм выгрузки Starlink V3 пока работает неидеально и макеты ударялись о шлюз при выгрузке:

T+00:47:00 — взрыв в двигательном отсеке со стороны нижнего левого плавника. Возможно, что как-то связано с линией дренажа двигателей Raptor:

И конечно, состояние теплового щита, которое видно в момент посадки. На данном этапе можно констатировать, что щит «одноразовый» и дешёвый переиспользуемый щит — это самый главный вызов в программе:

Пока неизвестно что послужило причиной такому виду щита после возврата, но можно сделать несколько предположений:

• - Оранжевый — эффект от абляционного слоя и оксидация клеящего элемента (его стало сильно больше).

• - Белый — огнеупорная прослойка или облезшие плитки (они тоже белые.

• - Следы белого на оранжевом — результат механического повреждения.

Нужны фото/видео в более хорошем качестве и комментарий компании.

В данную версию теплового щита было внесено много изменений для тестов: новый клей в больших количествах, убранные сегменты плиток для критических проверок, одна плитка с охлаждением компонентами топлива, пачка металлических плиток. Что и как из этого могло (и могло ли) окрасить пузо корабля своими сочетаниями в такой весёлый цвет в условиях крайне агрессивной и активной плазмы пока что неясно, ждём подробностей.

Но финал после приводнения был, как всегда, красочным:

И ускоритель, и корабль, смогли пережить вход в атмосферу с более высокими нагрузками — мы в прямом эфире, как выразились ведущие, наблюдали за «издевательствами» над системой ради сбора данных.

У системы огромный запас прочности.

Не смотря на отказ двигателя на взлёте, взрыв около двигательного отсека, раскурочившего "юбку" корабля и, судя по всему, оторвавшего кусок теплозащиты с задних плавников, не смотря на очень чувствительный прогар минимум одного из этих плавников - где плазма выгрызла целую внушительную дыру:

... корабль не только чётко шёл по траектории, но и умудрялся проводить манёвры в стиле "кобры пугачёва" (с такими то обгрызенными крылышками) на скорости в 10000км/ч и перегрузках до 2.4G, после чего сесть чётко в нужную точку. И всё это при нагрузках ощутимо более высоких чем планируется при штатной эксплуатации.

Реально впечатляет.

Когда Flight 11? Если не вылезет критичных косяков, требующих кидаться перелопачивать весь тепловой щит, к примеру, то возможно уже очень скоро.

Из новостей что поведал Илон, пока корабль никуда не летел последние два дня из-за переносов по причине погоды или протечки:

Показал производство спутников Starlink -

Просто взял и выложил одну из линий производства Starship и Super Heavy на Старбейзе.

И там перед нами предстали заготовки не восьми, как прикидывалось в прошлому посту, а для, как минимум, 11 новых кораблей, включая Starship S49 и несколько наборов секций для Super Heavy V3. И это только малая часть завода Starfactory.

Перво-наперво: попытка старта десятого лётного теста с кораблём S37 подтверждена на 25 августа в 2:30 МСК (стартовое окно - 1 час. Трансляция миссии начнётся за 30 минут до старта). План этого полёта — практически копия предыдущего запуска. Основная задача — с четвёртого раза собрать (наконец-то) полные данные по работе теплового щита на Starship S37.

Ключевые детали Flight 10:

• Предпоследний запуск ускорителя из текущего блока (V2) — Super Heavy B16.

• SpaceX подтвердили, что возвращение ускорителя Super Heavy B16 на башню Mechazilla снова не планируется — будет попытка посадки в залив.

• Снова будет попытка горячего разделения с контролируемым разворотом ускорителя в нужном направлении, как во время Flight 9. Для этого на кольце HSR и закрыли некоторые прорези для направления потока газа от корабля.

• После первого тормозного манёвра, снова попробуют новый профиль полёта ускорителя под более высоким углом. Это ещё одна попытка оптимизации расхода топлива для посадки за счёт более сильного торможения в атмосфере. В прошлый раз B14-2 потеряли именно на этом этапе.

• Это тест также необходим для сбора данных и оптимизации профиля полёта и посадки следующего поколения ускорителей Super Heavy (блок 3).

• В рамках ещё одного теста снова попробуют экстренный сценарий посадки: 1 из 3 центральных двигателей будет намеренно отключен для посадки, а 1 из 10 двигателей внутреннего кольца должен будет компенсировать отключение.

• Ускоритель B16 должен будет зависнуть над водой перед посадкой (full hover mode).

Тесты корабля Starship S37:

• Вновь будет попытка выгрузки 8 массогабаритных макетов Starlink V3.

• Снова эксперименты с теплозащитой (про них упоминалось уже много раз). Будет набор металлических плиток и 1 с активных охлаждением.

• Снова в рамках входа в атмосферу будут тестировать функциональные пилоны для посадки корабля на башню (в основном термически).

• Скошенные плитки по краям должны помочь с терморегуляцией обшивки.

• Профиль входа в атмосферу также должен будет протестировать максимальную нагрузку на нижние плавники.

Как говорят SpaceX: "Успех не гарантирован, но точно будет весело."

Причины двойной аварии и крайне неэффективного девятого лётного теста? Выкатили в подробностях.

Что случилось с ускорителем Super Heavy B14-2 во время Flight 9:

Стоит напомнить, что компания изначально не планировала возвращать на башню или мягко сажать этот ускоритель на воду. Для него это был уже второй полёт и сценарий «утилизации» был заложен в план миссии. Важно — на каком именно этапе? Планово ударом о поверхность воды или непланово до этого. Увы, был второй сценарий.

В рамках этого полёта SpaceX намеренно испытывали возможности ускорителя на прочность во время возвращения. Это необходимо для поиска пределов и оптимизации расхода топлива для посадки — чем больше скорости можно погасить до включения двигателей (тут есть нюанс между горизонтальной и вертикальной), тем меньше топлива нужно для посадки. С этим этапом также связано и время первого тормозного манёвра и профиль полёта в атмосфере.

Ключевая цифра — угол 17 градусов для AoA во время полёта в атмосфере Super Heavy B14-2. Запомните эту цифру.

17 градусов это много или мало? Для сравнения, ракета Falcon 9 во время похожего возвращения с посадкой недалеко от площадки (RTLS) летит в атмосфере с AoA примерно до 15 градусов (это максимум). Но есть 2 больших нюанса. Во-первых, Falcon 9 совершает дополнительный тормозной манёвр с включением двигателей на высоте чуть выше 40км — как раз чтобы загасить скорость и снизить нагрузку чуть позже. Во-вторых, SpaceX в том числе специально дорабатывали прочность Falcon 9 для версии Block 5, чтобы была возможность посадки по сценарию RTLS. Ситуация повторяется, но об этом чуть позже.

То есть, Super Heavy B14-2 должен был возвращаться под более высоким углом атаки, чем предыдущие Super Heavy и Falcon 9, и без дополнительного включения двигателей в атмосфере для снижения нагрузки. Мягко говоря, сложная задача.

Связь с ускорителем B14-2 была потеряна на 382 секунде и в 1км по высоте от нужной зоны посадки. Во время перезапуска 12 из 13 двигателей произошёл взрыв в нижней части ускорителя, что было хорошо видно на трансляции. В видео от TheSpaceEngineer хороший разбор этого этапа.

SpaceX назвали «наиболее вероятной» причиной прорыв основного топливопровода для подачи метана внутри бака с кислородом, а конкретнее из-за нагрузок по время этого теста. Из-за более высокого угла атаки в 17 градусов, нагрузка на этот узел оказалась выше расчётной. Иными словами, трубопровод просто не был рассчитан на такие нагрузки, а симуляции и предыдущие данные, видимо, указывали на более низкие значения.

Что происходит, если смешать метан и кислород в одном пространстве, а затем добавить искру? Неконтролируемое зажигание и при правильных условиях — детонация.

Поэтому в рамках двух последних пусков этой серии ускорителей Super Heavy, угол атаки во время возвращения немного снизят, а посадка на воду (как минимум во время Flight 10) должна быть мягкой (это снизит урон на окружающую среду из-за числа обломков и потом легче отрезать двигательную секцию).

Ну а самый важный вывод из этого — теперь понятно, зачем SpaceX настолько усилили топливопровод со встроенными баками в Super Heavy V3, который они недавно показали. Достаточно сравнить «трубу» от Super Heavy B17 (фото 2) и B18 (фото). Первый — последний представитель предыдущего поколения, второй — первый из нового.

Да, сами по себе ускорители Super Heavy изначально рассчитаны на более высокие нагрузки при возвращении (что уже было на тестах), чем Falcon 9, но теперь мы видим схожий путь, который был у этой ракеты к Block 5 - тесты на предельных и запредельных режимах, позволяющие устранять "тонкие места". С Falcon 9 (нынче самой надёжной РН в истории практически по всем показателям) это сработало.

Эксперименты по поиску лимитов продолжатся и в V3, поэтому не стоит ожидать, что это последняя такая авария.

Что случилось с кораблём Starship S35 во время Flight 9:

SpaceX сообщили, что причиной аварии стала утечка метана из основного бака в носовой отсек корабля. Более того, следы этой утечки были видны и на трансляции — капли метана, а не пыль и лёд (как предполагалось) летали по отсеку, что хорошо видно на трансляции.

А теперь подробнее:

• Примерно на 3 минуте после горячего разделения, датчики в грузовом отсеке корабля S35 (он располагается между перегородкой основного бака с метаном и носовой частью) зафиксировали повышение концентрации метана в отсеке.

• Затем на 5 минуте после разделения, давление в основном баке с метаном начало резко падать, а давление из-за утечки метана в носовом отсеке начало расти. Совпадение? Нет.

• Самая важная часть этой истории — системы Starship сумели компенсировать падение давления в баке и завершить импульс для выхода на нужную орбиту. Подобная ситуация стала бы приговором для многих ракет: из-за падения давления в баке, может нарушиться микс топлива/окислителя при подаче на двигатели, падение тяги итд и как следствие — преждевременное завершение работы двигателей. Другое важное уточнение, что проблемы с двигателями RVAC не были связаны с этой утечкой. В канале была неполная информация.

• Корабль смог достичь нужной орбиты, но из-за сброса давления в отсеке, выходящие газы начали влиять на скорость корабля, иными словами, немного менять его орбиту. Starship итак продувает баки после основного импульса (это было и на предыдущих пусках), но в этот раз утечка именно негативно влияла. Поэтому автоматика компенсировала утечку отключением клапанов коррекции в носовой части корабля.

• После стабилизации орбиты, клапаны в носовой части вновь активировали, но через 40 секунд после этого, капли метана были видны на инженерных камерах в грузовом отсеке. Это также подтвердилось паданием температуры на некоторых датчиках. Из-за этой утечки, автоматика остановила плановые операции на орбите, включая открытие грузового шлюза и тест перезапуска двигателя Raptor. Начали сброс горючего для безопасной утилизации корабля в атмосфере.

- Последняя телеметрия была получена на 46 минуте полёта и на высоте 59км — в зоне максимальных нагрузок.

Что стало причиной утечки? Снова формулировка «наиболее вероятной» причиной стал диффузор в канистре (выделена белой стрелкой) на линии системы автогенного наддува бака с метаном. Сам диффузор необходим для повышения давления и замедления поступающего газа на линии. При этом часть канистры располагается над перегородкой бака (её видно снаружи), а сам диффузор уже внутри.

SpaceX уточнили, что на одной из инженерных камер было видно повреждение канистры, из которой и была утечка. Также примечательно, что эта часть изначально была переделана на Starship V2 (впервые это заметили Raingwatchers на элементах Starship S33).

Данные перед стартом не выявили проблем с этим элементом, но SpaceX удалось реплицировать поломку на тестовом стенде. Сам диффузор переделали, а новую версию дополнительно протестовали под полётными нагрузками и с эксплуатацией в 10 раз выше положенного ресурса. То есть — максимально перестраховались.

Но самой впечатляющей частью этой истории, всё ещё является тот факт, что даже с потерей давления в баке с топливом, Starship S35 смог выйти на нужную орбиту. Ну а проблема с прогаром RVAC происходит по другим причинам из-за полётных условий.

Причиной "быстрой незапланированной разборки" S36 на наземном заправочном тесте - повреждение композитного баллона высокого давления (COPV) с азотом в грузовом отсеке под носовыми баками. Учитывая что корабль был заправлен: жахнуло не слабо.

Тестовую площадку, повреждённую пожаром, как и инфраструктуру рядом, активно чинят и одновременно улучшают (к чему готовились ещё заранее, но взрыв дал повод начать делать это пораньше) и вернут в строй улучшенной только к ноябрю, скорее всего.

Предполётные тесты кораблей - что для назревающего теста, что для нескольких последующих - сейчас проводят прямо на стартовом комплексе сварив для него "переходник" и установив на стартовый стол вместе со съёмными адаптерами топливной инфраструктуры.

Забавно что интерфейс от комбинированного разъёма наколхозили прямо на корабль (это было ожидаемо). Сам интерфейс будут подключать уже к временным линиям на Pad A. Никакого быстрого подключения, будут вручную закручивать фланцы. Так что сам интерфейс на время тестов будет намертво пристыкован к кораблю. Кстати, очень похожий интерфейс и методы установки использовались в ранние годы программы для наземных испытаний. Можно пошутить, что незапланировано вернулись к истокам:

При этом ни улучшение ни производство новых версий и кораблей и ускорителей - версии V3 - не только не прекращалось но и наращивало темп. Недавно начались работы над носовой секцией Starship S46 и элементами ускорителя Super Heavy B19 — это восьмой корабль и второй ускоритель из нового поколения V3 соответственно, при том что "не отстрелянными" остаются ещё два корабля версии V2, полностью собранные, и пара ускорителей.

А нововведений в третьих версиях порядочно - от уменьшения количества решётчатых рулей с четырёх штук до трёх на ускорителе, и переносе на эти же рули точек захвата башней при посадке, до просто тонны нововведений в кораблях: полностью переделали пилоны для системы посадки, расположение пилонов также сместили (необходимо из-за растущих размеров корабля, и увеличение также закладывают на будущее), сильно улучшилось качество установки теплового щита. Судя по носовой части, на «животе» корабля может быть несколько слоёв абляционной защиты вместе с огнеупорным слоем. Видимо, дополнительно перестраховываются в критических местах.

Ключевой вопрос: что из этого в итоге полетит? Часть изделий может быть использована исключительно для наземных тестов (учитывая список изменений). Держим в уме, что часть новых кораблей и ускорителей также уплывёт из Техаса во Флориду для «примерки» на будущей стартовой площадки на LC-39A. Да, новые стартовые площадки под Старшипы тоже активно возводятся.

P.S. - рабочие Старбэйса не унывают. На этот раз на теплозащитной плитке кто-то из них начертил пальцем амогуса...