После модернизации Starship добивается многочисленных успехов во время второго испытательного полета
Написано Райаном Вебером 17 ноября 2023 года
Первоисточник
Запуск B9 / S25. Автор: Мэри (Бокачикагал) для NSF
После того, как Федеральное управление гражданской авиации и Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США одобрили окончательный запуск и лицензию, а SpaceX сообщила, что ракета готова, Starship отправился со Starbase в свой второй испытательный полет в субботу. Старт с первой попытки был произведен с задержкой всего на один день, чтобы устранить проблему с приводами решетчатых стабилизаторов Booster 9.
Во время первого испытательного полета Starship, который состоялся 20 апреля 2023 года, SpaceX столкнулась с несколькими проблемами, которые привели к потере управления и, в конечном счете, к потере Booster 7 и Ship 24. Для этого второго полета SpaceX внесла несколько изменений в ракету-носитель, корабль и стартовую площадку, что привело к многочисленным успехам во втором полете.
Первый испытательный полет Starship:
Во время первого полета на Booster 7 произошел пожар в моторном отсеке из-за скопления метана, который стал результатом утечки топлива в кормовой части корабля. Эти пожары привели к расплавлению и сгоранию жгутов проводов, что привело к потере контроля над большинством двигателей ракеты-носителя со стороны бортового компьютера.
Чтобы уменьшить возгорание двигателей и потерю контроля над каждым кораблем, SpaceX модернизировала систему продувки моторного отсека, установив большие топливные баки и больше вентиляционных отверстий, позволяющих отводить газы наружу от корабля.
Вторая по величине модернизированная система - это система завершения полета на обоих аппаратах, поскольку SpaceX добавила большие заряды взрывчатки и переместила их в более удобное место для завершения полета.
Первый полет Starship – через Макса Эванса для NSF.
Захватывающим изменением в этом полете станет введение технологии «горячего разделения». Корабль запустит свои двигатели и отделится от разгонного блока, пока некоторые из его двигателей все еще работают. Это увеличит грузоподъемность корабля и упростит систему разделения.
Модернизация орбитальной площадки
После первого летного испытания на орбитальной стартовой площадке (OLP) образовался огромный кратер, в то время как двигатели заработали на полную мощность. При следующем старте возможен еще больший ущерб, потому что при старте Booster 7 работал только с 30 двигателями при 90%-ной дроссельной заслонке, что увеличивало его тяговооруженность (TWR) чуть выше единицы. Это привело к более медленному первоначальному подъему, а на восстановление стартовой площадки потребовалось больше времени, чем прогнозировала SpaceX.
Орбитальная площадка после первого запуска – через Джека Бейера для NSF
Чтобы предотвратить повторение чего-либо подобного, SpaceX работала над системой подачи воды перед первым полетом. Однако вскоре после первого полета Илон указал, что эта система не была бы готова к тому первому полету. После первого запуска SpaceX быстро приступила к работе по устранению повреждений, наряду с подготовкой к переделке всего основания стартовой площадки.
Модернизация стартовой площадки началась с установки железобетонных свай внутри площадки и вокруг нее. Как только они были завершены, SpaceX углубилась на пару метров в землю под орбитальной пусковой установкой (OLM) и начала укладывать очень большое количество арматуры для того, что должно было стать новым фундаментом. После заливки фундамента SpaceX уложила арматуру для свайной заглушки сверху, а затем приварила закладные элементы сверху, к которым после установки будет приварена дренажная плита.
После того, как все было установлено и залит весь бетон, SpaceX установила водоотводящий пламегаситель, значительно повысив надежность стартовой площадки.
Давление воды в этой системе очень высокое, что, как ожидается, защитит саму стальную пластину от выхлопных газов Raptors. Это предотвратит «каменный торнадо», который был замечен во время последнего запуска.
Благодаря этим обновлениям пусковой площадки и заявлению генерального директора SpaceX Илона Маска о том, что последовательность запуска будет изменена, чтобы сократить время запуска двигателя с шести секунд до трех, ожидается, что пусковая площадка выдержит значительно меньшие повреждения, чем после первого комплексного испытательного полета Starship.
Перед запуском не было никаких указаний на то, что SpaceX меняет обратный отсчет, кроме упомянутого ранее времени запуска двигателя. Кроме того, траектория этого летного испытания была такой же, какой должен был быть первый испытательный полет.
В отличие от первого полета, Starship придерживался плана: чистый взлет и все 33 Raptor 2 прошли без проблем, когда машина стартовала из Южного Техаса.
Hotstaging ( «горячее разделение»), дебютировавший в этом полете, также сработал по плану: Ship 25 запустил свои шесть Raptors и отошел от ракеты-носителя Booster 9.
Booster 9, выполнив свою основную задачу, предприняла попытку повторного запуска двигателей, прежде чем взорваться во время этой попытки повторного запуска.
Прощальный снимок ракеты-носителя 9, которая работала потрясающе, все 33 двигателя работали до упора. Прошла с трескомЧерез Джека Бейера (@thejackbeyer) для NSF.https://t.co/zlE5w68Uda pic.twitter.com/fxvQHmXFy4— Крис Бергин – NSF (@NASASpaceflight) 18 ноября 2023 года
Ship 25 достиг скорости очень близкой к орбитальной скорости, прежде чем он тоже был уничтожен Системой прекращения полета (FTS), хотя обе потери корабля не должны умалять многочисленных успехов, достигнутых во время этого второго полета.
Ожидания / Достижения
При этом запуске надеялись, что модернизация Booster 9 окажется эффективной, что позволит отделить ступени без многих проблем. Это было достигнуто.
Основная цель первых нескольких испытательных полетов - протестировать ракету-носитель и устранить потенциальные проблемы с его конструкцией. Как только эта цель будет достигнута, ожидается, что SpaceX начнет тестирование повторного входа в атмосферу и восстановления ракеты-носителя.
Стартовая площадка всего через три часа после запуска. Святые угодники, вот на что я способен: стартовая площадка быстрого повторного использования! @NASASpaceflight pic.twitter.com/xZ1A6xekDt
— Джек Бейер (@thejackbeyer) 18 ноября 2023 года
Стартовая площадка, похоже, хорошо сохранилась во время этого запуска, что свидетельствует об эффективности системы отвода воды и других улучшениях.
Третье летное испытание и далее
Транспортными средствами для третьего полета намечены Ship 28 и Booster 10, оба из которых уже имеют несколько улучшений по сравнению с текущим пакетом. Ожидается, что после третьего полета SpaceX продолжит работу с парами ракета-носитель / корабль в последовательном порядке. Например, Ship 29 будет летать с Booster 11, Ship 30 будет летать с Booster 12 и т.д. Однако неясно, будет ли сохранен этот последовательный порядок, поскольку SpaceX, возможно, планирует наземные испытания аппаратов на более позднем этапе.
S28 и B10 в Masseys. (Автор: Джек Бейер из NSF)
Чтобы получить разрешение на третий полет, SpaceX все равно придется внести изменения в лицензию на запуск, поскольку в редакции #1 Лицензии № ТОМ 23-129 для второго полета указано «Только для миссии Orbital Flight Test 2, если только эта лицензия не изменена для удаления этого термина». Кроме того, если во время этого второго полета возникнет какая-либо аномалия, перед следующим запуском потребуется расследование несчастного случая.
Ship с 28 по 32 имеют много общего, хотя по мере увеличения количества улучшений некоторые изменения вносятся и в старые корабли. Что касается ускорителей, то в ускорителях с 10 по 13 произошли значительные изменения, поскольку SpaceX продолжает модернизацию.