Super Heavy
Super Heavy (произн. супер хэви) — первая ступень сверхтяжелой ракеты SpaceX Starship. Используется в сочетании со Starship, совмещающим функции космического корабля и второй ступени ракеты. По состоянию на 2024 год прототипы проходят летные испытания в Техасе. В апреле 2023 года Super Heavy впервые поднялся в воздух при первой попытке орбитального запуска ракеты Starship но был подорван спустя пару минут после запуска[1].
| Super Heavy | |
|---|---|
.jpg) | |
| Общие сведения | |
| Страна |
 США |
| Назначение | Ракета-носитель |
| Разработчик |
 SpaceX |
| Изготовитель |
SpaceX |
| Основные характеристики | |
| Диаметр | 9 м |
| Сухая масса | 180 т |
| Стартовая масса | 3600 т |
| История запусков | |
| Состояние | В разработке |
| Места запуска | Starbase, Техас |
| Число запусков | 3 |
| Первый запуск | 20.04.2023 (Integrated Flight Test) |
| Последний запуск | 14.03.2024 (IFT-3) |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Конструкция править
Первая ступень сверхтяжелой ракеты-носителя имеет высоту 70 м, ширину 9 м и состоит из четырёх основных секций: секции двигателя, топливного бака, кислородного бака и промежуточной ступени[2]. Илон Маск заявил, что окончательный проект будет иметь сухую массу от 160 т до 200 т, с резервуарами весом 80 т и промежуточной ступенью 20 т[3].
Топливные баки править
Топливный бак на Super Heavy разделен общей перегородкой, аналогичной тем, которые используются на ступенях S-II и S-IVB ракеты Saturn V. К кислородному баллону прикреплены четыре скулы. Они защищают ёмкости, размещённые на борту, а также обеспечивают подъемную силу во время полета[4].
Сообщается, что баки ракеты-носителя вмещают 3600 т топлива, включая 2800 т жидкого кислорода и 800 т жидкого метана[3].
Однако современные прототипы ступени могут вмещать только 3400 т топлива.
Двигатели править
На ускорители установлено 33 двигателя Raptor, которые расположены тремя концентрическими кольцами. Внешнее кольцо из 20 двигателей имеет конфигурацию «Raptor Boost», в которой для экономии веса отсутствуют карданные приводы. На полной мощности все двигатели создают совокупную тягу 75,9 МН. Однако Raptor 3 может увеличить тягу до 90 МН на уровне моря.
Промежуточная ступень править
Промежуточная ступень также оснащена четырьмя решетчатыми рулями с электроприводом, каждая массой 3 т. В отличие от Falcon 9, рули не убираются и остаются выдвинутыми во время подъёма. Во время полета без двигателя в космическом вакууме управление обеспечивается двигателями на холодном газе.
Промежуточная ступень также имеет выступающие точки крепления, расположенные между решетчатыми рулями. Они позволяют поднимать или захватывать ракету-носитель пусковой башней.
После первого испытательного полета Starship все ускорители имеют дополнительную промежуточную ступень высотой 1,8 м для обеспечения горячей расстыковки. Она содержит защитный купол, защищающий верхнюю часть Super Heavy от двигателей второй ступени. По заявлениям Илона Маска, это изменение может привести к увеличению полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту на 10 %.
План полета править
Примерно за час тридцать семь минут до полета ракета-носитель начинает загрузку топлива. На отметке Т — 19:40 начинается охлаждение двигателя на гидроусилителе. Это необходимо для защиты турбонасосов двигателя от термического удара. За три секунды до полета начинается последовательность запуска тридцати трех двигателей. После старта двигатели работают в течение 169 секунд, после чего 30 двигателей выключаются, оставляя только три центральных двигателя с тягой 50 %. Корабль запускает свои двигатели, при этом оставаясь прикрепленным к ускорителю, и отделяется, в то время как ускоритель вращается для манёвра возвращения. В режиме Boostback используются 13 центральных двигателей, и он длится 54 секунды. Примерно через семь минут до полета двигатели снова запускаются, и ракета-носитель подхватывается парой механических рычагов.
Разработка и испытания править
Испытания первой ступени проводятся на космодроме Starbase в Бока-Чика, Техас.
| Опытный образец | Дата | Место испытания | Вид испытания | Результат |
|---|---|---|---|---|
| Test Tank BN2.1 | 18 июня 2021 | Бока-Чика, Техас | Криогенный тест | Успех |
| Тестовый бак прототипа ускорителя Super Heavy предназначен для проверки на прочность сварных соединений под давлением при низких температурах. 9 июня 2021 года бак успешно прошёл первичное криогенное испытание. Второе испытание 18 июня 2021 года с использованием гидравлических имитаторов тяги двигателей также было успешно | ||||
| Super Heavy B3 | 19 июля 2021 | Бока-Чика, Техас | Огневые испытания | Успех |
| 2 июля 2021 года прототип ускорителя Super Heavy 3 был установлен на надстроенный стартовый стол А[5] для проверки конструкции посредством наземных испытаний[6]. 8 июля 2021 года прототип прошёл проверку на герметичность газообразным азотом, а 12 июля криогенные испытания на давление жидким азотом. На ускоритель установлены три центральных двигателя RC57, 59, и 62[7]. Один из них — до криогенных испытаний, остальные — после. 19 июля 2021 года[8] впервые был произведён полноценный запуск трёх двигателей[9]. Далее, в зависимости от прогресса строительства 4-го ускорителя, возможно проведение дополнительных огневых испытаний 3-го ускорителя с использованием девяти двигателей[10] | ||||
См. также править
Примечания править
- ↑ Jackie Wattles,Ashley Strickland. SpaceX's Starship rocket lifts off for inaugural test flight but explodes midair (англ.). CNN (20 апреля 2023). Дата обращения: 14 мая 2023. Архивировано 21 апреля 2023 года.
- ↑ SpaceX Starship Stacking Produces the Tallest Rocket Ever Built (англ.). Gizmodo (6 августа 2021). Дата обращения: 14 мая 2023. Архивировано 11 января 2022 года.
- ↑ 1 2 Trevor Sesnic. Starbase Tour and Interview with Elon Musk (амер. англ.). Everyday Astronaut (11 августа 2021). Дата обращения: 14 мая 2023. Архивировано 12 августа 2021 года.
- ↑ Beyer, Jack How SpaceX is Rapidly Iterating Starship. NASAspaceflight. Дата обращения: 26 апреля 2023. Архивировано 26 апреля 2023 года.
- ↑ Chris Bergin. Booster 3 opens Super Heavy test campaign as orbital vehicles prepare to stack (англ.). nasaspaceflight.com (3 июля 2021). Дата обращения: 11 июля 2021. Архивировано 11 июля 2021 года.
- ↑ Elon Musk. Replying to @RenataKonkoly and @Erdayastronaut (англ.). @elonmusk (30 июня 2021). Дата обращения: 11 июля 2021. Архивировано 25 июля 2021 года.
- ↑ Chris Bergin. Super Heavy Booster 3 fires up for the first time (англ.). nasaspaceflight.com (19 июля 2021). Дата обращения: 20 июля 2021. Архивировано 12 августа 2021 года.
- ↑ Tariq Malik. SpaceX test fires massive Super Heavy booster for Starship for 1st time (video) (англ.). space.com (20 июля 2021). Дата обращения: 20 июля 2021. Архивировано 3 августа 2021 года.
- ↑ Elon Musk. @elonmusk (англ.). twitter.com (20 июля 2021). — «Full test duration firing of 3 Raptors on Super Heavy Booster!» Дата обращения: 20 июля 2021. Архивировано 20 июля 2021 года.
- ↑ Elon Musk. @elonmusk (англ.) (20 июля 2021). — «Depending on progress with Booster 4, we might try a 9 engine firing on Booster 3». Дата обращения: 20 июля 2021. Архивировано 22 июля 2021 года.