Ինչպես Իլոն Մասկի SpaceX-ը ստեղծեց պատմության մեջ ամենահզոր հրթիռը

Օգոստոսին ԱՄՆ Տեխաս նահանգի Բոկա Չիկա քաղաքում գտնվող SpaceX-ն ավարտեց 29 Raptor շարժիչների տեղադրումը Super Heavy հրթիռի նախատիպի վրա, որը կարճաժամկետ ինտեգրվել էր Starship տիեզերանավի նախատիպին նույն ամսվա վերջին:

Երկու անգամ օգտագործվող երկաստիճան տրանսպորտային համակարգը, որը նախկինում հայտնի էր՝ որպես «Մեծ բազե հրթիռ» (BFR), կառուցվում է ցածր Երկրի ուղեծիր, ինչպես նաև խորը տիեզերական առաքելություններ իրականացնելու համար՝ հիմնականում դեպի Լուսին և Մարս:

Մասկը սկսեց խոսել բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգ ստեղծելու անհրաժեշտության մասին, որը նախատեսված էր Մարսի գաղութացման համար շատ վաղուց՝ գրեթե 20 տարի առաջ: Այնուամենայնիվ, SpaceX-ը սկսեց կոնկրետ իրականացնել հայտարարված ծրագրերը միայն մոտ հինգ տարի առաջ, երբ ընկերությանը, առաջին հերթին, հաջողվեց հաջողությամբ վայրէջք կատարել միջին (այն ժամանակ) Falcon 9 արձակման մեքենայի առաջին փուլում և, երկրորդ, սկսել նոր Raptor հրթիռի մշակումը:

Վերջին տարիներին բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգի հայեցակարգը ենթարկվել է մի շարք փոփոխությունների, մասնավորապես՝ հայտարարված տարողունակության, օգտագործված շարժիչների քանակի և հրթիռի կառուցվածքային նյութերի առումով: Եթե ​​SpaceX-ը հասնի մինչև վերջ, Super Heavy և Starship համադրությունը կդառնա մարդկության կողմից երբևէ ստեղծված ամենամեծ, ամենահզոր և բեռնատար հրթիռային համակարգը՝ շրջանցելով այնպիսի գերծանր մեքենաներ, ինչպիսիք են Saturn V-ը, Energia-ն և Falcon Heavy-ն: Մասնավորապես, սպասվում է, որ բազմակի օգտագործման դեպքում Starship-ը կարող է մինչև 150 տոննա ծանրաբեռնվածություն բաց թողնել ցածր ուղեծիր, իսկ մինչև 250 տոննա՝ մեկանգամյա օգտագործման ռեժիմով:

Նոր գործարքը

Ներկայումս Starship-ն առանձնանում է մի քանի տեխնիկական լուծումների օգտագործմամբ, որոնք կորոշեն առաջիկա տասնամյակների ընթացքում հրթիռաշինության առավել առաջադեմ միտումները:

Նախ, Super Heavy արագացուցիչի վրա օգտագործվող Raptor շարժիչները և Starship տիեզերանավն ինքնին աշխատում են հեղուկ մեթանով և թթվածնով: Ի տարբերություն կերոսին-թթվածին և ջրածին-թթվածին վառելիքի զույգերի, մեթանի և թթվածնի օգտագործումը միանգամյա օգտագործման էներգաբլոկում գրեթե չի տալիս ածխածնի մնացորդներ, ինչը հեշտացնում է դրա անվտանգությունն ու շահագործումից հետո սպասարկումը: SpaceX-ն ասում է, որ Raptor-ն ունի ամենաուժեղ շարժման և քաշի հարաբերակցությունը (մղման/քաշի հարաբերակցությունը) աշխարհում երբևէ արտադրված ցանկացած տիպի շարժիչներից:

Երկրորդ, բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգը, հավանաբար, ստացել է չափազանց արդյունավետ կառավարման համակարգ, որը թույլ է տալիս Starship-ին ոչ միայն մանևրել օդում, այլև օգտագործել միանգամից մոտ երեք տասնյակ Raptor շարժիչներ: Այս հանգամանքներում, ինքը՝ Մասկը, ընդունում է, որ համարժեք կառավարման համակարգի բացակայությունն էր պատճառը, որ առաջին փուլում խափանվեց խորհրդային գերծանր N-1 հրթիռը՝ 30 NK-15 շարժիչներով:

Երրորդ, ուղղահայաց վայրէջքի համար Super Heavy-ն, ինչպես Falcon 9 ծանր հրթիռի առաջին փուլը, ստացավ հատուկ մեխանիզմներ, առաջին հերթին՝ վայրէջքի հենարաններ և վանդակավոր կայունացուցիչներ: Դեռևս պարզ չէ, թե արդյո՞ք Super Heavy-ի վանդակավոր լողակները կծալվեն այնպես, ինչպես Falcon 9-ի առաջին փուլը: Տեղակայված դիրքում վանդակաճաղերը հրթիռի արձակման ժամանակ ավելացնում են աերոդինամիկ քաշը, ուստի կարելի է ենթադրել, որ ապագայում նրանք դեռ ծալվելու են Super Heavy-ում։

Եվ չորրորդ, Starship-ի ստեղծումը, ինչպես Falcon 9-ը, առանձնանում է կրկնվող մոտեցմամբ, որի շրջանակներում հրթիռի նախագծման մեջ օգտագործվող ինժեներական լուծումներն ուղղակիորեն հաստատվում են՝ նախագծվող արտադրանքի նախատիպի ֆիզիկական փորձարկում կատարելով: Զարգացման այս մեթոդը ենթադրում է բազմաթիվ փորձարարական խափանումների առկայություն, ինչը թույլ է տալիս համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածում ձեռք բերել առավելագույն արժեքավոր տեղեկատվություն, որը ողջամիտ ժամանակում չի ստացվել սուպերհամակարգչի վրա մոդելավորման միջոցով:

Դա կրկնվող մոտեցման կիրառումն է, որը տարբերակում է SpaceX-ն իր ամենամոտ և ոչ այնքան հաջողակ ամերիկյան մրցակիցներից՝ Blue Origin-ից, United Launch Alliance-ից (ULA) և Northrop Grumman-ից և այն ավելի է մոտեցնում 1940-1960 -ականների գերմանական, խորհրդային և ամերիկյան հրթիռային համակարգերին, որի զարգացումը սկզբունքորեն նոր արտադրանք է, միշտ ուղեկցվել է մի շարք անհաջող թեստերով:

Նոր ընտանիք

Ապագայում Starship-ը խոստանում է մի քանի փոփոխություններ ստանալ: Մեկը ՝ Starship Human Landing System (HLS), լուսնային ինքնաթիռ է, որը ֆինանսավորվում է ՆԱՍԱ-ի կողմից: Համապատասխան պայմանագրի արժեքը, որը ներառում է Starship HLS-ի մշակումն ու արտադրությունը, ինչպես նաև մեկ թռիչք դեպի Լուսին՝ առանց անձնակազմի և դրա հետ միասին, կազմում է 2,9 միլիարդ դոլար: Մասկի խոսքերով, առաջին լուսնագնացը մեկանգամյա օգտագործման կլինի և կմնա Երկրի բնական արբանյակի մակերեսին` որպես տիեզերագնացների այցելած բազա:

Starship-ի ևս մեկ փոփոխություն, որի նախագծի վրա աշխատում է SpaceX-ը, ստեղծվում է Միացյալ Նահանգների ռազմաօդային ուժերի (օդուժի) շահերից ելնելով: «Rocket Cargo» ծրագրի շրջանակներում ԱՄՆ-ի բանակը նախատեսում է բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգ օգտագործել ամբողջ աշխարհում ապրանքների արագ առաքման համար: Մեկ արձակման ընթացքում նախատեսվում է մատակարարել 80 տոննա ռազմական տեխնիկա, ինչը համեմատելի է C-17 Globemaster III ռազմավարական ռազմատրանսպորտային ինքնաթիռի հնարավորությունների հետ: Rocket Cargo նախագծում SpaceX-ը համագործակցում է Exploration Architecture Corporation-ի (XArc) հետ, որը մասնագիտացած է հրթիռային և տիեզերական ենթակառուցվածքների օբյեկտների կառուցման մեջ: Հատկապես Rocket Cargo-ի համար նախատեսվում է կառուցել երկու ծովային տիեզերակայաններ, որոնք արդեն ի պատիվ Մարսի բնական արբանյակների՝ անվանվել են Ֆոբոս և Դեյմոս:

Երկրի վրա միջմայրցամաքային թռիչքների համար Starship-ի օգտագործման գաղափարը դիտարկվում է SpaceX-ում և մարդկանց հասցնելու համատեքստում։ Ըստ ընկերության նախագահ և ընկերության տնօրեն Գվին Շոթվելի՝ նման թռիչքի տոմսի արժեքն ավելի թանկ կլինի, քան էկոնոմ դասինը, բայց բիզնեսից ավելի էժան տրանսատլանտյան թռիչքների համար (մի քանի հազար դոլար)… Մեկ արձակման դեպքում մոլորակի ներսում բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգը կկարողանա տեղափոխել մոտ հարյուր ուղևոր:

Նոր վիճակագրություն

Արագացուցչի և Starship տիեզերանավի համադրության առաջին ուղեծրային թռիչքը կարող է իրականացվել արդեն այս տարի, որի համար SpaceX-ին անհրաժեշտ կլինի ԱՄՆ Դաշնային ավիացիոն վարչության թույլտվությունը: Չստացված թեստը կլինի ամերիկյան ընկերության համար ևս մեկ օգտակար դաս, և չարամիտների ծաղրանքի և մեղադրանքների այլ պատճառ: Եթե ​​թռիչքը հաջողվի, ապա ապագայում SpaceX-ը Starship-ի օգնությամբ կփորձի արձակել համաշխարհային Starlink համակարգի արբանյակները:

Մինչ այժմ տիեզերք է ուղարկվել երկու հազարից պակաս նման սարք, մինչդեռ ընդհանուր առմամբ նախատեսվում է արձակել առնվազն 12 հազար: Կասկած չկա, որ Starship-ի հնարավորությունների օգտագործումը թույլ կտա SpaceX-ին ոչ միայն կարճ ժամանակում ավարտել Starlink-ի տեղակայումը, այլև կուտակել վիճակագրություն բազմակի օգտագործման տրանսպորտային համակարգի հաջող արձակման վերաբերյալ:

Սիրարփի Աղաբաբյան