9 10 2018

№9-10/2018
сентябрь-октябрь

• Вертолеты «Камов» над морем
• Гидросамолетостроение-2018
• Евроистребитель будущего
• МиГ-31 в Казахстане
• Премьеры Farnborough 2018

 

В продаже с 24 сентября

где купить?

Стальной «звездолет» Маска взлетел в стратосферу

фото: Richard Angle фото: Richard Angle

14 декабря 2020

10 декабря 2020 г. в 01.45 ночи по московскому времени (9 декабря в 16.45 по местному времени, или 22.45 UTC) с бетонированной стартовой площадки полигона в техасском поселке Бока-Чика американская частная компания SpaceX выполнила первый испытательный стратосферный запуск прототипа космического корабля Starship (SN8), разрабатываемого ею для пилотируемых полетов к Луне, Марсу и другим планетам в составе сверхтяжелой космической транспортной системы Superheavy/Starship. Полномасштабный прототип второй ступени такой системы, именуемый разработчиком «звездным кораблем» (или «звездолетом»), впервые поднялся на высоту 12,5 км, в целом успешно исполнив семиминутную программу летных испытаний, включающую старт, набор заданной высоты и последующее управляемое снижение в расчетную точку приземления, расположенную в двух сотнях метра от стартовой площадки, но из-за неполадок в двигательной установке совершил «жесткую» посадку с повышенной вертикальной скоростью, вызвавшую взрыв остатков топлива и разрушение конструкции аппарата. Последнее обстоятельство породило многочисленные заголовки в отечественных средствах массовой информации типа «очередной взрыв на испытаниях звездолета Маска», хотя сам глава SpaceX расценивает прошедшее испытание как успешное. Попробуем разобраться, что же все-таки произошло 10 декабря в Бока-Чике, а заодно рассмотреть, как развивался этот амбициозный и вызывающий немало критики кажущийся фантастическим проект Илона Маска на протяжении года с момента первой публикации нашего журнала о нем.

Первый запуск до стратосферных высот с попыткой последующей мягкой посадки на землю демонстратора «Звездного корабля из нержавеющей стали» Илона Маска состоялся с опозданием примерно на год относительно ранее анонсировавшихся планов, которые тогда сорвал «лопнувший» при наддуве баков во время наземных испытаний по заправке криогенными компонентами топлива 20 ноября 2019 г. прототип Starship Мk1 (его полет на высоту около 20 км предполагалось выполнить еще в конце декабря прошлого года). За прошедшее с тех пор время конструкция космической транспортной системы Superheavy/Starship снова, как и несколько раз прежде, поменялась. Стартовая масса в 5000 т и грузоподъемность в «более 100 т на низкой околоземной орбите» (по другим данным – до 150 т) системы остались прежними, но немного – со 118 до 122 м – увеличилась ее длина. Число двигателей Raptor первой ступени  – «бустера» Superheavy – уменьшилось с 37 до 28, но суммарная их тяга немного подросла.

Внешние гаргроты для посадочных опор у демонстратора Starship исчезли, и, поскольку «ноги» сейчас раскрываются поворотом относительно шарнира из внутренней полости хвостового отсека, некоторые наблюдатели полагают, что также будет выглядеть «шасси» и у будущего «штатного» корабля. Однако поскольку здесь у него будет установлено шесть двигателей Raptor – три высотных и три «земных» двигателя (вместо всего трех «земных» у прототипа), то места для раскрытия «ног» может и не хватить. Изменилась также форма аэродинамических поверхностей – и «переднее горизонтальное оперение», и консоли «крыла» в хвостовой части корпуса ныне имеют форму трапеций с прямыми задними кромками.

После нескольких неудачных тестов экспериментальных образцов на максимальный наддув предложенная ранее высокопрочная немагнитная хромоникелевая нержавеющая сталь AISI 301 перестала устаивать главного конструктора SpaceX: Илон Маск и его инженеры обратили свои взоры на более прочную сталь AISI 304L. В конструкции корабля появились небольшие расходные посадочные баки, из которых двигатели «Старшипа» должны питаться при приземлении. Расходный бак горючего вварили в нижнее днище бака жидкого метана, а бак окислителя (жидкого кислорода) для балансировки разместили в самой вершине носового обтекателя.

К настоящему времени разработанные в  SpaceX жидкостные ракетные двигатели Raptor – первые в мире серийно выпускаемые кислородно-метановые ЖРД с газификацией обоих компонентов и дожиганием генераторного газа в основной камере при высоком давлении – наработали на стендах и на летных прототипах корабля более 16 тыс. секунд при 330 включениях. За год SpaceX сумела расширить и существенно модернизировать свой производственный и пусковой комплекс в Бока-Чике: если первые прототипы Starship собирали чуть ли не в чистом поле и сваривались, судя по отвратительному качеству швов, вручную, то теперь в распоряжении компании имеется большое здание для вертикальной сборки ракет и растущие как грибы после дождя вспомогательные сооружения и иная инфраструктура, включающая две стартовые площадки. Заметно – хотя бы чисто внешне – выросло и качество сборки изделий.

Планировавшееся изготовление прототипа Starship Mk2 после инцидента на испытаниях первого образца в ноябре прошлого года было отменено, и SpaceX приступила к постройке демонстраторов новой серии, обозначаемых Starship SN1, SN2, SN3 и т.д. Поначалу они совсем не имели внешних атрибутов полноценных космических летательных аппаратов и больше походили не на ретрофутуристические корабли из фантастики 1950-х, а на недоделанные силосные башни.

Первый из них – Starship SN1 – на стадии частичной готовности 28 февраля 2020 г. был подвергнут криогенным испытаниям: один из его баков наполнили жидким азотом и начали поднимать давление до максимального, после чего емкость эффектно лопнула, отбросив верхнюю часть бака на десятки метров вверх, чем породила волну неприкрытой радости среди «маскофобов».

8 марта тест был повторен на SN2, и на этот раз успешно. 3 апреля испытывался следующий экземпляр – SN3, также имитирующий бак жидкого кислорода: через некоторое время после заполнения жидким азотом, обечайка потеряла устойчивость, в ее средней части появились ромбовидные складки, и она разрушилась. Маск сказал, что так и было задумано, поскольку определялись пределы прочности конструкции, а заодно сообщил о заключении контракта с NASA на доставку астронавтов и грузов на лунную поверхность с помощью «лунной» модификации своего «Звездолёта»: NASA признало проект SpaceX наиболее оптимальным из всех предложенных!

SN4 стал первым аппаратом новой серии, на котором были выполнены огневые испытания: 6 мая единственный установленный на нем ЖРД Raptor отработал нормально. Уже планировался «прыжок» на высоту 150 м. Но 29 мая этому «Звездолету» не повезло: он исключительно эффектно взорвался уже после завершения очередного прожига двигателя из-за проблем с разъемом заправочного интерфейса.

После того, как 30 мая 2020 г. на орбиту был запущен первый пилотируемый корабль SpaceX Crew Dragon с двумя астронавтами на борту, Маск заявил, что теперь главным приоритетом компании становится разработка именно «Старшипа». В электронном письме, оказавшемся в распоряжении CNBC, он отметил, что программа Starship должна ускориться «резко и немедленно».

Но первый «прыжок» вверх состоялся только через два месяца. 4 августа SN5 – огромная «силосная башня» с противовесом наверху и косо установленным (чтобы направление тяги проходило через центр масс) двигателем внизу – плавно поднялся на 150 м, повисел в воздухе секунд 40, и затем также плавно опустился на посадочную площадку на уже упоминавшиеся «ножки».

24 августа успешно прошли огневые испытания прототипа SN6, который 3 сентября также «подпрыгнул» на 150 м. Образцы SN7 и SN7.1 были покороче и землю не покидали – они по сути являлись тестовыми баками из стали AISI 304L: 23 июня первый, а 23 сентября и второй успешно (с точки зрения разработчика) прошли испытание избыточным давлением, разрушившись при расчетном значении около 8 атмосфер. Подобное испытание предусматривает получение числовых значений физико-механических свойств материала конструкции после разрушения образцов: по его результатам можно судить о правильности подбора основных и сварочных материалов, выбранных технологиях и режимах сварки, оценить квалификацию сварщиков или правильность работы сварочных автоматов.

Затем настала очередь SN8, который внешне уже был аналогом штатного изделия, имел плавные обводы, аэродинамические управляющие поверхности, однако вместо шести оснащался всего тремя двигателями Raptor. 20 октября, 10, 12 и 24 ноября на нем проводились огневые испытания с кратковременными включениями двигателей, в ходе которых последние порой получали повреждения, после чего заменялись другими. Удивительно, но даже прогары ЖРД не приводили к взрыву, что может свидетельствовать о высокой надежности системы аварийной защиты.

Публика ожидала «гигантского прыжка» Starship SN8 на 20 км уже с октября. Но многочисленные испытания, в т.ч. аварийные, а также «бодание» с Федеральной авиационной администрацией FAA по поводу получения разрешения на полет привели к заметным задержкам. В конечном счете FAA, которая в США выдает разрешения на суборбитальные полеты, позволила выполнения летного испытания SN8, но с подъемом на высоту только 12,5 км.

Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" №11–12/2020

cover 1 2 2021 445x500

№1-2/2021

• Российское самолетостроение:
  итоги года

• Главные события минувшего года
• Су-57: начаты серийные поставки
• Embraer KC-390 идет в войска
• Ан-178 для Перу и ВСУ

• Anka и Bayraktar:
  беспилотники по-турецки

• Очередной космический год
• LauncherOne стартует с Boeing 747

В продаже с 22 марта

 где купить?


separator

Интервью

фото: Андрей Блудов
15 ноября 2020

Максим Миронов: «СР-10 успешно завершил…

Во время сентябрьских «Русских авиационных гонок» на аэродроме Орешково, в которых впервые принял участие реактивный учебно-тренировочный и спортивно-пилотажный самолет СР-10, корреспондент «Взлёта» встретился с инициатором создания этой машины, одним из…
27 августа 2019

Холдинг РКС: технологии решают все

На международном авиакосмическом салоне МАКС‑2019 одно из предприятий «Роскосмоса», холдинг «Российские космические системы» (РКС), представляет концепцию современного цифрового производства, которая должна решить три задачи – исключить брак при создании…
27 августа 2019

Валерий Кроль: российский авиационный рынок…

Одним из традиционных зарубежных участников всех авиасалонов МАКС является французская группа компаний Safran. Предприятия Safran участвуют в разработке и производстве двигателей SaM146 для российских самолетов Sukhoi Superjet 100, поставляют…
09 ноября 2018

Максим Литвинов: «CR929 – проект…

Презентация полноразмерного макета кабины экипажа и отсека салона перспективного российско-китайского дальнемагистрального пассажирского самолета CR929 стала одним из главных событий авиасалона Airshow China 2018 в Чжухае. Корреспондент «Взлёта» Михаил…
20 августа 2018

Аэросила: капитализация интеллектуального…

Одним из направлений реализуемой в настоящее время программы импортозамещения части бортовых систем современного российского пассажирского самолета Superjet 100 является замена зарубежной вспомогательной силовой установки на отечественную, создаваемую…


separator

Обзоры

фото: Егор Зиновьев
14 декабря 2020

МЕСТНЫЕ АВИАПЕРЕВОЗКИ – 2020

Для многих небольших населенных пунктов на Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке России авиация является единственным средством связи с городами, областными и районными центрами. Транспортное обеспечение таких труднодоступных поселков и городков…
Фото: Алексей Филатов
30 сентября 2020

«РЕГИОНАЛЫ» В РОССИЙСКОМ НЕБЕ – 2020

До наступления кризиса авиаперевозок, вызванного разразившейся в начале этого года пандемией коронавируса, региональная авиация России продолжала свое поступательное развитие. За прошлый год реактивными и турбовинтовыми региональными самолетами с числом…
Фото: ЦИАМ
15 сентября 2020

АПД: курс на отечественные образцы

О новых российских авиационных поршневых двигателях Пять лет назад наш журнал опубликовал обзор «ROTAXозамещение. Российские поршневые двигатели для легкой авиации и БЛА» (см. «Взлёт» №11/2015, с. 14–21), в котором рассматривалась ситуация, сложившаяся…
Фото: ВВС Войск Республики Сербской
09 августа 2020

ВЕРТОЛЕТЫ «МИ» НА БАЛКАНАХ. Часть 1.…

Год назад, в августе 2019 г., холдинг «Вертолеты России» распространил пресс-релиз о визите на ростовское вертолетостроительное предприятие «Роствертол» министра обороны Сербии Александра Вулина, которому были продемонстрированы четыре построенных для…
Фото: Андрей Чурсин
20 июля 2020

Airbus и Boeing в эпоху кризиса

Редко когда в соревновании, в котором принимают участие два в целом равных по силе и потенциальным возможностям игрока, один из них проигрывает с разгромным счетом. Но именно так произошло в очередном раунде «трансатлантической битвы» мировых…


separator

Репортажи

фото: Алексей Филатов
01 ноября 2020

«Трещат пожары сухо, и воздух как слюда…»…

Лето 2010 г. до сих пор помнится жителям Воронежской области: охватившие тогда регион лесные пожары были беспрецедентными по масштабам и причиненному ущербу – погибли люди, сгорели десятки домов и сотни гектаров леса. Однако и нынешний 2020-й, едва…
фото: Надежда Смирнова
15 октября 2020

РУССКИЕ АВИАГОНКИ – 2020: СР-10 против L-29…

19 сентября 2020 г. на аэродроме Орешково близ г. Воротынск Калужской области прошел Кубок России по самолетному спорту в дисциплине «Авиагонки – Формула-1» на реактивных самолетах. Задачей соревнования стало максимально быстрое преодоление замкнутой…
Фото: Виктор Друшляков
10 сентября 2020

Новые беспилотники «Кронштадта»

Репортаж с форума «Армия-2020» Одной из наиболее посещаемых экспозиций прошедшего в конце августа в Подмосковье Международного военно-технического форума «Армия-2020» в конгрессно-выставочном центре «Патриот» стала стоянка беспилотных летательных…
Фото: Артём Аникеев / AviaPressPhoto
04 августа 2020

В НЕБЕ НАД НЕВОЙ. Репортаж с Главного…

26 июля 2020 г. в С.-Петербурге уже в четвертый раз состоялся Главный военно-морской парад. Демонстрация мощи отечественного флота и Морской авиации ВМФ, приуроченная к традиционно отмечаемому в последнее воскресенье июля Дню Военно-морского флота,…
Фото: Алексей Михеев
12 июля 2020

«АВИАДАРТС-2020». Репортаж с финального…

На полигоне Дубровичи в Рязанской области в период с 30 июня по 11 июля этого года прошел финальный (всероссийский) этап всеармейского конкурса летного мастерства экипажей Воздушно-космических сил России «Авиадартс-2020». Для проведения соревнований…


separator