Starship SN10. Разбор полётов

19:20 05/03/2021
Комментарии 2 👁 896

Прототип корабля Starship впервые успешно сел после высотного полёта. Новая промежуточная цель на пути к Марсу – достигнута! Как это было, почему это важный момент программы разработки Starship, и что могло стать причиной взрыва SN10?

4 марта в 2:21 по Москве после высотного полёта на 10 км продолжительностью 6 минут 20 секунд на посадочную площадку стартового комплекса SpaceX в Бока-Чика, штат Техас, впервые совершил мягкую посадку прототип корабля Starship с порядковым номером 10! SpaceX в очередной раз добились своей цели, разбив на пути к ней 2 прототипа о посадочную площадку. Но всё ли шло по плану в этом полёте? Давайте разбираться.

Полёт 

Полёт прототипа до начала посадочного манёвра мало чем отличался от полётов прошлых прототипов. Единственное, что обращает на себя внимание – разный цвет пламени двигателей Raptor. Это говорит о разном соотношении доли горючего и окислителя в топливной смеси, поступающей в двигатели. И так быть не должно. Однако, как мы уже знаем, двигатели в этом полёте проявили себя с лучшей стороны, и это не повлияло на исход полёта.

Впервые во время посадочного манёвра этот прототип последовательно перезапустил сразу 3 своих двигателя (SN8 и 9 использовали 2 двигателя для этого). Это было необходимо для выбора двух и затем одного лучшего по работе двигателя для заключительного этапа посадки. Эта операция прошла идеально и всего через несколько секунд произошло отключение первого из двигателей. Вскоре после этого был отключен и второй двигатель. К этому времени SN10 совершил манёвр разворота кормой к земле и начал готовиться к посадке на одном своём двигателе.

Посадка 

Перед посадкой были разложены опоры прототипа. Прототип имеет 6 раскладываемых опор (фактически они откидываются, фиксируются и физически являются демпфером при посадке за счёт сминаемых вкладышей и непосредственно самой своей конструкции). Однако в момент их развёртывания у 2-х опор не сработал механизм фиксации. Прототипу предстояла посадка на 4 опорах. Невероятно, но это ему удалось!

Интересно, что прототип как минимум несколько последних секунд до посадки не снижал свою скорость. Поэтому с одной стороны посадка была успешной и мягкой, с другой, прототип не снизил вертикальную и горизонтальную скорость полностью, и касание площадки оказалось довольно жёстким. Прототип совершил небольшой отскок, в стиле Falcon 9. Приземление произошло в ~7 квадрат, прототип сел рядом с лого SpaceX (оно и правда добавило удачи во время посадки :). Посадочные опоры смялись практически до своего основания. Фактически, основание прототипа достигло уровня поверхности площадки. Прототип имел наклон, однако, несмотря на все эти нюансы, он к всеобщему удивлению всё же стоял на площадке!

Не обошлось и без возгорания после посадки у основания прототипа. Системой пожаротушения площадки его удалось потушить (снаружи). Интересно, что обычно в таких случаях сброса давления из баков фактически не было после приземления. Это странно и то, что произошло потом, может иметь к этой странности прямое отношение.

Взрыв 

Через 10 минут после момента посадки, прототип неожиданно для всех – взорвался. Мы видим много обсуждений того, что прототип был взорван намеренно. Однако это не так, специальные заряды взрывчатки (FTS – flight termination system) на его борту оказались целыми после взрыва. Их сняли с остатков прототипа на следующий день.

Что произошло

Сразу скажем, что причина взрыва официально ещё не объявлена, поэтому стоит воспринимать следующую информацию как предположения, основанные на имеющейся на данный момент информации.

Взрыв начался в двигательном отсеке прототипа. За мгновения до этого чёрный дым начал выходить из всех возможных отверстий в отсеке. Через секунду произошёл взрыв (пока без огня), который буквально раскрыл часть отсека, после чего произошла вспышка и взрыв бака прототипа, образуя огромный шар пламени. Энергия взрыва “запустила” часть корабля с обтекателем на сотню метров вверх, после чего она второй раз за 10 минут совершила “посадку” на посадочную площадку. Прототип был уничтожен.

Есть несколько вариантов произошедшего:

1. Потеря контроля над баками прототипа. Повышение давления, нарушение целостности бака, взрыв кислорода. В пользу этой версии говорит отсутствие вентинга после посадки и начало взрыва без вспышки, с последующим взрывом основного кислородного бака.

2. Утечка компонентов топлива и пожар. В пользу этой версии говорит наличие облаков кислорода под прототипом. В результате не очень мягкой посадки баки или трубопроводы прототипа могли повредиться, произошла утечка и последующий взрыв от искры или возгорания в двигательном отсеке. Фактически это могло быть повторение судьбы прототипа SN4, когда повреждение разъёма прототипа вызвало скопление кислорода под прототипом и взрыв из-за случайной искры. Пожар внутри двигательного отсека, не потушенный системой тушения площадки, также мог поспособствовать этому процессу.

3. Взрыв баллона COPV внутри двигательного отсека. Эти баллоны из-за удара может сорвать со своих мест, они известны тем, что разносят буквально всё на своём пути (например один из них легко проломил усиленный корпус прототипа и улетел с площадки в болота). Баллон мог повредить бак или топливопровод внутри отсека, а возгорание помочь тому, чтобы прототип снова взлетел на воздух, но уже в последний раз.

Плохо ли это?

Хорошего в этом, конечно, мало (ну кроме очень эпичной картинки взрыва и реакции всех нас), для анализа команда хотела бы получить прототип не в виде кучи обломков. Однако, все заявленные цели полёта были выполнены: прототип впервые сел на посадочную площадку после высотного полёта, как выразился Илон Маск – “одним кусочком”, двигатели сработали, как и планировалось, полёт SN10 признан полностью успешным. Команда получила самое важное – телеметрию, то, ради чего и осуществлялся этот испытательный полёт. Эти данные должны помочь SpaceX в разработке Starship, чтобы в конечном итоге корабль высадился “на ржавых песках Марса”.

Что дальше?

Теперь команда проведёт анализ данных с этого полёта, внесёт правки (например по опорам и двигателям), после чего SpaceX запустят прототип Starship SN11. Его перевозка на стартовую площадку ожидается уже в понедельник (8 марта). SN11 – последний из существующей итерации прототипов компании. Начиная с SN15, как ранее заявлял Илон Маск, во внешний вид будут внесены “существенные изменения”.

 

Этим успешным полётом SpaceX в очередной раз доказали, что нет ничего невозможного, если много работать, признавать свои просчёты, не бояться менять решения и не переставать мечтать.

Morgan Stanley о полёте Starship SN10: “Если вы ещё не поняли: мир частного космоса, кажется, разделён сейчас на две кампании: SpaceX и все остальные”. И это действительно так, за одни только сутки компания посадила прототип своего межпланетного корабля после беспрецедентного для космонавтики нового типа полёта космической техники, запустила и посадила ускоритель своей ракеты в 8-й раз и использовала створку обтекателя в 4-м орбитальном запуске.

И это только начало года!

Ранее в нашем журнале “Всё о Космосе” мы опубликовали статью “Авария Starship SN10. Ещё одна версия”

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

2 Comments

  1. Владимир Кудрин:

    Жёсткая посадка вполне могла стать причиной взрыва

  2. Чтобы прототип не “стоял на площадке”, необходимо, чтобы центр масс прототипа проектировался вне основания ракеты.
    При диаметре 9м такое маловероятно.

    Серьезно, что “прототип не снизил вертикальную и горизонтальную скорость полностью”
    Если еще и горизонтальная составляющая была, то совсем!

Добавить комментарий