Super Heavy (произн. супер хэви) — многоразовый ракетный ускоритель, выполняющий функции первой ступени сверхтяжелой ракеты-носителя Starship. Используется в сочетании с космическим кораблём Starship, выполняющим функции второй ступени ракеты.
| Super Heavy | |
|---|---|
.jpg) Посадка Super Heavy в клешни башни-манипулятора «Mechazilla» | |
| Общие сведения | |
| Страна |
 США |
| Разработчик |
 SpaceX |
| Изготовитель |
SpaceX |
| Основные характеристики | |
| Длина (с ГЧ) | 71 м |
| Диаметр | 9 м |
| Сухая масса | 180 т |
| Стартовая масса | 3600 т |
| История запусков | |
| Состояние | в процессе испытаний |
| Места запуска | Starbase, Техас |
| Число запусков | 5 |
| Первый запуск | 20.04.2023 |
| Последний запуск | 13.10.2024 |
 Медиафайлы на Викискладе | |
20 апреля 2023 года Super Heavy впервые поднялся в воздух во время первого совместного испытательного полёта ракеты Starship но был подорван спустя пару минут после запуска из-за входа ракеты в неконтролируемое вращение[1]. 6 июня 2024 года во время четвёртого испытательного полёта Starship была произведена первая успешная мягкая посадка ускорителя на воду в районе Мексиканского залива[2].13 октября 2024 года во время пятого испытательного полёта Super Heavy успешно приземлилась на стартовую площадку и была поймана манипуляторами «Mechazilla»[3].
Конструкция
правитьПервая ступень сверхтяжелой ракеты-носителя имеет высоту 71 м, ширину 9 м и состоит из четырёх основных отсеков: двигательного отсека, метанового бака, кислородного бака и промежуточной ступени[4]. Илон Маск заявлял, что окончательный проект будет иметь сухую массу от 160 т до 200 т, с резервуарами весом 80 т и промежуточной ступенью 20 т[5].
Топливные баки
правитьТопливный бак на Super Heavy выполнен из нержавеющей стали[6] и 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[7].
Сообщается, что баки ракеты-носителя вмещают 3600 т топлива, включая 2800 т жидкого кислорода и 800 т жидкого метана[5].
Однако современные прототипы ступени могут вмещать только 3400 т топлива.
Двигатели
правитьНа 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
правитьПромежуточная 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 свободного полета 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 %.
Схема полета
правитьПримерно за час тридцать семь минут до полета ракета-носитель начинает загрузку топлива. За 19 минут и 40 секунд до старта начинается охлаждение двигателей[8]. 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. Во время манёвра Boostback Burn используются 13 центральных двигателей, и он длится 54 секунды. Примерно через шесть минут после старта 13 двигателей снова запускаются для выполнения посадочного манёвра, и ракета-носитель подхватывается парой механических рычагов[9].
Испытания
правитьИспытания Super Heavy проводятся на космодроме Starbase в Бока-Чика, Техас.
Наземные испытания (BN1—B6)
править.jpg)
BN1 был первым прототипом ускорителя Super Heavy и не предназначался для испытаний. Он был собран 18 марта 2021 года[10] и списан 30 марта 2021 года[11].
BN2.1 был тестовым баком и предназначался для проверки на прочность сварных соединений под давлением при низких температурах. 9 июня 2021 года бак успешно прошёл первичное криогенное испытание[12]. Второе испытание 18 июня 2021 года с использованием гидравлических имитаторов тяги двигателей также было успешно[13].
2 июля 2021 года прототип ускорителя Super Heavy B3 был установлен на надстроенный стартовый стол А[14] для проверки конструкции посредством наземных испытаний[15]. 8 июля 2021 года прототип прошёл проверку на герметичность газообразным азотом, а 12 июля криогенные испытания на давление жидким азотом. На ускоритель были установлены три центральных двигателя RC57, 59, и 62[16]. Один из них — до криогенных испытаний, остальные — после. 19 июля 2021 года[17] во время огневого испытания впервые был произведён полноценный запуск трёх двигателей[18]. Также предполагалось возможное проведение дополнительных огневых испытаний с использованием девяти двигателей[19].
B4 готовился как прототип для первого совместного полёта Starship и Super Heavy. 6 августа 2021 года была произведена первая пробная стыковка B4 и прототипа Starship S20[20], а 17 декабря 2021 года прототип прошёл криогенные испытания[21]. В дальнейшем пара S20/B4 была списана в пользу S24/B7[22].
С прототипом B5 не проводилось никаких испытаний, а B6 был преобразован в тестовый бак B6.1 и в мае 2023 года был разрушен во время испытания системы дистанционного уничтожения[23].
Запуски (B7 и последующие)
правитьСм. также
правитьПримечания
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.
- ↑ Beil, Adrian Starship finds success on fourth flight test (амер. англ.). NASASpaceFlight.com (5 июня 2024). Дата обращения: 6 июля 2024.
- ↑ https://www.interfax.ru/world/986520
- ↑ 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.
- ↑ Brian Wang. SpaceX Super Heavy Starship Construction and Weight. nextbigfuture.com. 15 февраля 2020 года.
- ↑ Beyer, Jack How SpaceX is Rapidly Iterating Starship. NASAspaceflight. Дата обращения: 26 апреля 2023. Архивировано 26 апреля 2023 года.
- ↑ NASASpaceflight What to Expect for SpaceX Starship's Second Flight Test (Countdown & Trajectory) (9 ноября 2023). Дата обращения: 6 июля 2024.
- ↑ Everyday Astronaut Go up SpaceX's Starship-catching robotic launch tower with Elon Musk! (26 мая 2022). Дата обращения: 6 июля 2024.
- ↑ Wow.....Booster BN1 is fully stacked in the high bay.
- ↑ BN1 is a manufacturing pathfinder, so will be scrapped.
- ↑ NASASpaceflight Super Heavy Test Tank Cryogenic Proof Test (8 июня 2021). Дата обращения: 27 сентября 2024.
- ↑ NASASpaceflight Super Heavy Test Tank Cryogenic Proof Test #2 (17 июня 2021). Дата обращения: 27 сентября 2024.
- ↑ 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.
- ↑ Sheetz, Michael Musk: 'Dream come true' to see fully stacked SpaceX Starship rocket during prep for orbital launch (англ.). CNBC (6 августа 2021). Дата обращения: 27 сентября 2024.
- ↑ And there's some impressive depress venting on Booster 4! A possible conclusion to a good cryogenic pressure test!
- ↑ Romera, Alejandro Alcantarilla SpaceX retires old Starship vehicles, puts new ones to the test (амер. англ.). NASASpaceFlight.com (6 апреля 2022). Дата обращения: 27 сентября 2024.
- ↑ Romera, Alejandro Alcantarilla SpaceX making progress toward next Starship test flights (амер. англ.). NASASpaceFlight.com (22 мая 2023). Дата обращения: 27 сентября 2024.