• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18 августа, 15:57
Александр Березин
2
2 595

SpaceX выявила причину аварии Starship и намерена отправить его в десятый полет

❋ 5.4

В отличие от 2024 года, все четыре полета новой космической транспортной системы в 2025-м проходили неудачно. Но теперь компания Илона Маска полагает, что надежно выявила причины последней аварии, и рассчитывает на успешный полет. От того, насколько она права, зависит первая в XXI веке высадка людей на Луну.

Горячее разделение первой и второй ступени Starship на высоте в ходе девятого испытательного полета в мае 2025 года. Типичное для Королева горячее разделение ступеней до Маска не пользовалось популярностью в американской космонавтике / © SpaceX

Самая мощная из регулярно летавших ракет в земной истории могла доставить на Луну всего несколько сот килограммов полезной нагрузки на посадочном модуле общей массой 15-17 тонн (лунный модуль программы «Аполлон»). В отличие от него, посадочный модуль от SpaceX для полета на Луну должен иметь полезную нагрузку в 200 тонн, то есть в несколько сот раз больше. Соответственно, энергетические возможности такой системы должны быть в сотни раз выше, чем у транспортной системы из ракеты «Сатурн-V» фон Брауна, корабля «Аполлон» и лунных модулей 1960-1970-х годов. С одной стороны, это радикально расширяет возможности исследования земного спутника. С другой — означает беспрецедентные по объему и сложности НИОКР при разработке Starship.

В 2024 году они протекали удачно (каждый следующий пуск добивался больше, чем предыдущий), а в 2025-м все сложилось иначе. Вторая ступень системы, которая тоже называется Starship, регулярно взрывалась на тех этапах выведения, на которых в прошлом году летала без взрывов. Что еще хуже, причины происходившего были неясны.

SpaceX опубликовала у себя на сайте изложение причин случившегося, и оно неожиданно проще, чем ожидали многие отраслевые наблюдатели. Инженеры компании утверждают, что причиной взрывов были не проблемы двигателей, а дефекты системы наддува ракетных топливных баков второй ступени Starship.

Система наддува в ракетах служит для поддержания относительно постоянного избыточного давления в баках. Без избыточного давления поступление топлива в жидкостные ракетные двигатели Raptor нормально идти не будет. То есть с нерабочим наддувом при ускорениях, маневрах или в невесомости давление на входе в двигатель может резко меняться, ведя к утечке топлива из топливных магистралей, идущих к двигателю или из самого двигателя. Возможна и кавитация, то есть образование пузырьков газа в поступающих к двигателю в жидком виде метане и кислороде. Такие пузырьки могут привести к поломке ряда узлов двигательной системы.

Обычные ракеты зари космической эры использовали для наддува баков азот (Р-7 и ее нынешние потомки, на которых выводит в космос людей Россия) или гелий (для ракет с водородным топливом). Однако это означает наличие отдельной емкости с инертным газом, что усложняет конструкцию и снижает располагаемый объем топлива. Поэтому Starship использует принципиально иную схему: испарение части топлива (метана и кислорода) до газа, которым и наддувают баки с жидкой частью топлива. Эта схема имеет узкое место: в некоторых случаях возможна обратная конденсация газа наддува в жидкость с потерей давления в баках и последующими проблемами вплоть до кавитации.

SpaceX посчитала причиной последней неудачи неисправность элемента системы наддува основного топливного бака, расположенного в передней (верхней) части основного метанового бака Starship. Элемент, отвечающий за подачу газифицированной части топлива обратно в баки, вышел из строя через несколько минут после запуска. Затем датчики зафиксировали падение давления в основном метановом баке и повышение давления в носовом конусе корабля над баком. Вероятнее всего, газифицированная часть топлива вместо самого бака пошла в пространство над ним, поскольку элемент подачи газов перестал пропускать газ в нужную сторону.

Капли жидкого метана в отсеке полезной нагрузки Starship во время девятого испытательного полета в мае. В норме топливо, конечно, не должно летать таким образом  / © SpaceX

Starship попытался компенсировать падение давления в основном баке и продолжить работу двигателей по заложенной программе. Но утечка из носового конуса и усиливающаяся утечка топлива из топливопроводов «перегрузили» систему управления ориентацией Starship. Когда это произошло, автоматика корабля активировала сброс всего оставшегося топлива в космос, чтобы избежать мощного взрыва при падении. На этом испытательный полет и закончился.

Утверждается, что компания смогла воспроизвести эту ошибку в наземных условиях. После этого они поменяли конструкцию системы наддува так, чтобы избежать недостаточного ввода наддувных газов в топливный бак. Расследование полностью удовлетворило американские власти, то есть Федеральное управление гражданской авиации (FAA). В итоге оно дало SpaceX разрешение на десятый запуск ее корабля с окном от 24 августа 2025 года.

Целями полета станут очередная попытка вывода в космос имитации полезной нагрузки Starship и отслеживание состояния обеих ступеней системы при их снижении. Вторая ступень будет возвращена близко к месту запуска, чтобы ее можно было подробно изучить после касания поверхности. Это важно для доведения до рабочего состояния теплозащиты второй ступени. Возвращение первой ступени Super Heavy B16 на башню Mechazilla не планируется, ее попробуют мягко приводнить в заливе. Для этого первая ступень B16 должна будет зависнуть с околонулевой скоростью над водой перед посадкой. Кроме того, будет попытка выгрузки восьми массогабаритных макетов спутников Starlink V3 в космосе

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

21 августа, 16:38
Evgenia Vavilova

Ученые из Великобритании и Дании создали пищевую добавку, полноценно замещающую пыльцу в питании пчел. Для этого им пришлось научить дрожжи производить критически важные для питания насекомых стеролы.

21 августа, 10:45
Денис Яковлев

Многочисленные международные исследования показали, что студенты и аспиранты университетов все чаще испытывают тревогу. Во многом это объясняется не только сложностью учебных программ и высокими образовательными стандартами, но и средой, где господствует конкуренция. Страх неудачи может приводить к хроническому стрессу и выгоранию. Недавно команда ученых выяснила: короткий отдых за видеоигрой и просмотром аниме эффективно снимает стресс.

19 августа, 15:54
Елена Авдеева

К любопытным выводам привели наблюдения японских ученых за пестролицыми буревестниками. Оказалось, эти птицы испражняются в основном на лету, намеренно избегая такой возможности на поверхности воды. Очевидно, предположили исследователи, это облегчает движения в воздухе взрослым особям с добычей во рту.

18 августа, 11:11
Денис Яковлев

За последнее десятилетие ученые создали несколько сложных систем «мозг — компьютер», которые позволяли преобразовывать мозговую активность людей, лишившихся способности говорить из-за различных заболеваний, в речь. Однако до сих пор удавалось расшифровать лишь небольшое количество слов. Теперь в США создали алгоритм, благодаря которому удалось распознать до 54 процентов «речи».

20 августа, 21:01
Юлия Трепалина

Биологи несколько месяцев наблюдали за семьей больших листоносов, самыми крупными плотоядными летучими мышами из рода ложных вампиров (Vampyrum). Оказалось, что эти рукокрылые на удивление тесно общаются с членами своей группы, проявляют к ним нечто похожее на нежность и заботу.

25 июля, 07:47
Адель Романова

Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Гена Пастухов
5 дней назад
-
0
+
Всё, как в авто, в которых есть 2 причины проблем с двигателем: или топливо не поступает, или искра хреновая.
Николай Цыгикало
6 дней назад
-
2
+
Дополню Александра: еще одна важная роль давления наддува никак не связана с топливом и двигателями. Это чисто силовая роль, сделать из бака жесткий вытянутый надувной шарик. Если этого не сделать, то тяговое усилие от двигателей, передающееся на головную часть ракеты с полезной нагрузкой, сомнет тонкую стенку бака гармошкой. Либо в конце работы ступени, когда перегрузка максимальна, либо при прохождении скорости звука, когда голова испытывает максимальный скоростной напор. Особенно актуально для несущих баков, ведь у них продольное усилие двигателей передается лишь через продольные сжатие тонкой стенки бака. Если не надуть бак словно шарик, его сожмет продольно, как голенище сапога гармошкой.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно