Взлететь на воздух: причиной взрыва Starship могла быть трещина

14:10 05/03/2021
Комментарии 29 👁 990

Для устранения неисправности может потребоваться полная переделка хвостовой части корабля

Запущенный компанией SpaceX прототип корабля Starship SN10 мог взорваться при приземлении из-за попадания паров горючего в хвостовую часть, где находятся горячие элементы двигателя, полагают опрошенные «Известиями» эксперты. Такая утечка могла произойти из-за появления трещины или же из-за просчета специалистов при моделировании пути топлива. Кроме того, проблема может быть в плохой вентиляции из-за коротких ножек-амортизаторов корабля. Чтобы устранить риски взрыва, вероятно, потребуется полностью переделать хвостовую часть ракеты, полагают некоторые эксперты. Не исключено, что Starship так и останется прототипом, на котором будут отработаны новые двигатели на метане, допускают специалисты.

С легким паром

В ходе испытательного полета прототип корабля Starship SN10 компании SpaceX поднялся на высоту около 10 км, развернулся и сел. Однако спустя несколько минут взорвался. Это уже третье испытание, во время двух предыдущих корабли также взорвались.

СПРАВКА «ИЗВЕСТИЙ»

Starship SN10 представляет собой транспортное средство, которое американская компания SpaceX разрабатывает, чтобы однажды отправить астронавтов на Луну, Марс и другие места дальнего космоса. Длина Starship SN10 — 50 м, весит корабль 1,3 тыс. т (вместе с топливом). Предполагается, что он сможет перевозить более 100 т груза и пассажиров. В своем окончательном варианте корабль Starship находится на вершине сверхтяжелой ракеты Super Heavy (сейчас разрабатывается) и выполняет функцию ускорителя второй ступени. И Super Heavy, и сам Starship будут использовать двигатели Raptor, работающие на метане.

В SpaceX сообщили, что причиной стал «избыток ракетного топлива». Российские ученые проанализировали видео с посадкой и взрывом и привели несколько объяснений произошедшему для «Известий».

— Взрыв мог произойти вследствие скопления паров горючего внутри прототипа, — сообщил доцент кафедры стартовых ракетных комплексов МГТУ им. Н.Э. Баумана Владимир Игрицкий. — Если где-то образовалась трещина, эти пары могли просочиться к горячим частям двигателя в хвостовом отсеке ракеты. При накоплении взрывоопасной концентрации достаточно одной искры, чтобы всё загорелось.

Сама трещина могла образоваться и до, и после приземления, добавил эксперт.

— Теоретически ракетная техника должна быть многоразовой, — отметил Владимир Игрицкий. — Однако на самом деле значительная часть деталей рассчитана на очень короткий срок работы. Возникающие при взлете, полете и посадке вибрации способны спровоцировать появление трещин из-за усталости металла, то есть ослабления конструкции. Конечно, удар о землю мог ускорить этот процесс.

Стоит учесть, что взорвавшийся корабль был прототипом. Разработчики могли делать детали с учетом краткосрочности нагрузки — чтобы сэкономить и сделать его максимально быстро, пояснил эксперт. Скорее всего, они делали их, опираясь на конкретное время нагрузки. Проблема в том, что эти расчеты довольно сложные, техника новая и специалисты могли ошибиться, допустил ученый.

— Есть даже вероятность того, что пары топлива должны были выходить куда-либо по плану, однако разработчики неправильно рассчитали их «путь», — отметил Владимир Игрицкий. — Вопросы, связанные с траекториями потоков газа, довольно трудно поддаются компьютерным расчетам. Задача сложная и зачастую решается только экспериментальным путем.

Надо проветрить

Также причиной взрыва могла быть конструкция хвостовой части корабля, допустил эксперт.

— В отличие от похожих аппаратов Starship почти не имеет ножек-амортизаторов, — пояснил Владимир Игрицкий. — По сути, корабль почти прижимается к земле, что может создать проблемы с вентиляцией. При полете видно, как после выключения двигателя из сопла выходят остатки горючего. Какое-то время остатки этих паров могут находиться в хвостовом отсеке и провоцировать взрыв. Тогда проблему можно решить продувкой или ножками.

При посадке было видно, что корабль встал немного криво. Вполне возможно, что это привело к деформации хвостового отсека, что и послужило причиной инцидента. В этом случае без полной переработки конструкции не обойтись, подытожил эксперт.

Риск возрастает

Руководитель Института космической политики Иван Моисеев раскритиковал подход SpaceX к созданию корабля.

— Ракета сверхтяжелого класса для экипажа из трех человек стоит примерно $70–80 млрд. В конструкции ракеты множество узлов, и если каждый проверять с помощью запуска аппарата, это обойдется во все $800 млрд, — заметил эксперт.

Вероятно, с помощью запуска Starship компания отрабатывает новые двигатели Raptor, работающие на жидких метане и кислороде, допустил Иван Моисеев.

— Ракеты Илона Маска обладают новизной по нескольким направлениям, поэтому неудивительно, что уровень риска аварий возрастает, — отметил ведущий научный сотрудник отдела космической динамики и математической обработки информации Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт. — Говорить, что случившаяся неудача приведет к изменению в программе испытаний Starship я бы не стал, это излишний пессимизм.

Важно, что ступень села в целости и сохранности, подчеркнул эксперт. Это повышает шанс найти причину аварии и, следовательно, устранить ее.

Читайте мнение экспертов здесь.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

29 Comments

  1. Без данных в инфракрасном диапазоне (тепловизора), любые коммент-ы – гадание на кофейной гуще!
    Рекомендую их прекратить.
    Полигон достаточно информационно оснащен.
    Прекрасные видео подтверждают сказанное!

    1
    1
    1. Удивляет примитивность мнений “экспердов”!
      Распространять (тиражировать) их, себе (и журналу) во вред, г-н Альбин!

  2. “В своем окончательном варианте корабль Starship находится на вершине сверхтяжелой ракеты Super Heavy (сейчас разрабатывается) и выполняет функцию ускорителя второй ступени”, ибо, как гутарил пацак: “без Гравицапы, родной, Пепелац только “Так” летать может”.

    1. Если космоплан у экспердов вторая ступень, так что читать дальше?

      1
      1
  3. К “Для устранения неисправности может потребоваться полная переделка хвостовой части корабля” надо “брать быка за рога”!
    Оперативно реализовать систему захвата при посадке на строящейся площадке. Срочно строить 80 метровую вышку и отрабатывать приспособления для захвата с последующим опусканием обьекта на площадку!
    Иначе, в лучшем случае, SpaceX потеряет темп.

    2
    1
    1. Наши эксперды не устають поучать Маска в том, как ему следуеть запущать ракеты.
      Богоугодное занятиё.

      2
      2
      1. Евгений Меркулов, Вы имеете ввиду тех, кто чаще всего здесь в комментариях и поучениях как другим экспертам, так и самому И. Маску замечен? Тогда согласен. 😉

        1
        1
      2. Андрей Крутой Андрей:

        Как супер эксперт заявляю – что микроноги старшипа полное говно. Маск только время потерял изобретая микровелосипед и убив очередной прототип изза того что нормально не был погашен импульс падения

        1
        1
  4. Владимир Орис:

    Господа эксперды. А давайте подумаем над такой версией посадки: посадка на бок. В таком случае не нужно ничего выдумывать с качающимися опорами и трубопроводы питания двигателей будут всегда в одном жёстком положении. Как в таком случае и какие двигатели разместить на корпусе для нормальной посадки. Взлетают ведь самолёты вертикально.
    Дело в том, что вертикально сажать ракету можно только на горизонтальную специально подготовленную площадку. Горизонтально на три-четыре ноги можно сажать где попало, на любое место. В космосе – вакуум,. и форма корабля фактически имеет минимальное значение: хоть блин, хоть шар, хоть треугольник. Крылья либо не нужны, либо…если нужны то для чего?
    Давайте подумаем.(Гравицапу не предлагать).

    1
    1
    1. Семён Дакаров:

      Все эти формы (шар, треугольник, блин) объёмом, равным Старшипу, нельзя вывести в космос с помощью Суперхэви по одной и той же причине — площадь сопротивления большая.
      Поэтому самая лучшая и самая лёгкая в изготовлении форма – цилиндр с обтекаемым носом.

      Сажать Старшип на бок – полностью надо изменить схему жёсткости и не просто изменить, а раза в два увеличить вес конструкций жёсткости так как одно дело сохранить вертикальную жёсткость цилиндра, ….а другое – сохранить жёсткость окружности – это уже пробовали на дирижаблях…попробовали…и забросили это дело (потому что дохлое).

      Но на Марсе и особенно на Луне в принципе может быть осуществимо (из за малой силы тяжести)

      1. Попробуйте на улице кинуть бумажный цилиндр и все увидите!
        Кинуть вертикально и горизонтально.
        Кривизна поверхности деформирует цилиндр при минимальном весе.
        Безо всяких формул и расчетов очевидно!

        Обеспечивать безопасность посадки только регулированием скорости посадки.
        Отрабатывать зависание над поверхностью.
        Подскок, подержался на высоте, опустился, регулируя крен боковыми двигателями. Только так добьются успеха при многоразовости!

        1
        1
        1. Владимир Орис:

          Однако самолёт, при немалом весе садится на бок. Да и шаттлы тоже. Главная проблема шаттлов – они слишком быстро входили в атмосферу. На подобных аппаратах нужно планировать по поверхности атмосферы до максимальной потери скорости, чего, я думаю, и добивался Маск создавая свой ракетоплан.

          1
          1
      2. Продолжаются экспердные поучения Маска.

        2
        2
        1. Владимир Орис:

          Никто здесь учить Маска не собирается. Полёт Старшипа просто повод для этого разговора.

      3. Владимир Орис:

        Насчёт площади сопротивления я думаю большой беды не случится, если проехать тропосферу на малой скорости с дросселированной или выключенной первой ступенью и только за её пределами осуществить разгон. В таком режиме ракеты с ускорителями запросто потянут. Кстати. Фалькон хеви вместе с с ускорителями имеет габаритный диаметр лобового сечения около десяти метров. Кто мешает сделать такое же сечение и у обтекателя ПН.

        1
        1
        1. Владимир Орис:

          За пределами атмосферы размеры ПН не имеют вообще никакого значения, только масса (инерция). Думаю Фалькон хеви мог бы без проблем вытягивать на НОО полезную нагрузку диаметром до 12 метров, если сделать её немного легче рабочей.

          1
          1
        2. Владимир Орис:

          А если аппарат имеет форму блина, то конечно его удобнее выводить на орбиту посадив на ракету боком(ребром). Понимаете к чему я клоню. Такие изменения конфигураций запусков расширяют возможности уже существующих ракет, а это большой плюс.

          1
          1
        3. Владимир Орис:

          Бесконечно увеличивать размеры РН невозможно, да и незачем. Не будем же мы произвольно увеличивать размеры железнодорожных вагонов. Для перевозки больших количеств грузов просто используется большее количество вагонов. Стандарты в нашей жизни имеют большое значение. Есть вещи, в которых соревнование неуместно и бессмысленно. Вавилоняне при строительстве своей башни первыми это поняли.

          1
          1
        4. Маск прогнозирует систему Starship2 диаметром 18 м.
          Декларировал несколько раз такую перспективу.

        5. Владимир Орис:

          А почему нет? Сделать сборку (пакет) из семи штук Старшипов шестиметрового диаметра, окружить её общей антирадиационной защитой и лети хоть к чёрту на кулачки. Такая система позволит свободно долететь не только до Марса, но и дальше. Хорошая защита, хорошее резервирование, большой полезный объём. Кайф. Лафа.

          1
          1
        6. Владимир Орис:

          Не новое, но хорошее решение. Центральный Старшип-блок сделать жилым, а наружные напаковать продуктами, оборудованием, топливом, водой и прочими благами цивилизации и вперёд. Наружные грузовые Старшипы-блоки послужат дополнительной пассивной защитой от радиации. А к Марсу прилетели бы, разделились бы и совершили раздельную посадку на общую площадку все семь штук. Красота!

          1
          1
    2. САУ посадки должна обеспечить зависание обьекта над местом посадки. Только при таком режиме Маску удастся реализовать задуманное!
      Но отладку САУ нужно где-то реализовать, пройтись по параметрам, дабы обеспечить ее безопасность, безопасность посадки.
      Сертифицировать ее для пилотируемого полета.
      Пилотируемого многократного полета на обьектах Солнечной системы!

      Для такой работы необходим стенд, способный помочь управлять динамикой посадки, растянуть ее во-времени, при этом сохраняя изделие.

      1
      1
      1. Тут встает вопрос дросселирование двигателя при устойчивой его работе.
        Но без этого сертификация не получится со всеми вытекающим последствиями!

        1
        1
      2. Владимир Кудрин:

        Стенд не в природе Маска! Он считает, что испытание изделия в динамике полёта и посадки даёт более широкое поле исследований и данных, для будущих прототипов. В этом есть своя логика. Пока основная проблема в синхронизации и надёжности двигателей. Что и показывают испытания.

      3. Ежели поучитель тутошный Богдан Павликевич уже выдал Маску свое очередное экпердное поручение: “для такой работы необходим стенд” – то Маску надлежит таковой стенд изготовить в самые наикротчайшие сроки.

        1
        1
        1. Владимир Орис:

          Вы говорите про стенд с фотографиями передовиков капиталистического труда или с газетой “Ковбои в космосе”.

  5. На предыдущее экпердное поручение нашего неутомимого поучителя: “обеспечить зависание обьекта над местом посадки. Только при таком режиме Маску удастся реализовать задуманное!” – Маск, почемуй-то, не отреагировал.
    Интересно, почему…

    1
    1
    1. Владимир Орис:

      Он до сих пор висит. Не знает как ему реагировать на советы Богдана. 🙂

    2. Вместе с вами сочувствую бедолаге Маску.
      Эксперды кого хош до сума-разуму доведуть.

Добавить комментарий