ЗА РАМКАМИ ТВИТТЕРА
На первый взгляд, дела у SpaceX идут и Маск полным ходом приближается к воплощению своей мечты – полетам на Луну и Марс. Однако за внешним эффектом постов в твиттере просматриваются глубокие проблемы проекта. В самом деле: минимум раз в год «величайший визионер современности» сообщает о кардинальном пересмотре облика системы. В 2016 г. ракета высотой 122 м и диаметром 12 м оснащалась на первой ступени сорока двумя движками тягой по 310 тс каждый, с давлением в камере по 300 атм. Ровно через год «осетра урезали»: высоту ужали до 106 м, диаметр – до 9 м, оставив на первой ступени 31 Raptor и снизив тягу каждого до 170 тс при давлении в камере до 250 атм. Прошел еще год – и облик системы вновь поменялся: в конструкции появилась нержавейка, Raptor подвергся радикальным переделкам, вновь изменились параметры ступеней. Грузоподъемность по сравнению с самым первым вариантом упала втрое – до скромных «более ста тонн». Такие изменения свидетельствуют, что ни система в целом, ни ее отдельные компоненты (в первую очередь, двигатели) еще не обрели окончательного вида. Скорее, это признак того, что ни инженеры SpaceX, ни сам Маск пока не видят окончательных способов решения проблем, а облик системы все так же туманен, как и три года назад.
Между тем работы над транспортом начались не позднее лета 2010 г., когда Маск публично огласил планы создания сверхтяжелых носителей «для Марса». Глава SpaceX сейчас даже не может назвать точную сумму затрат, необходимую для разработки, указывая лишь диапазон: больше 2 млрд $, но меньше 10 млрд $. В середине 1960-х годов выдающийся советский двигателист В. П. Глушко отмечал, что рост давления в камере сгорания ракетно-го двигателя свыше 250 атм ведет к увеличению его массы и снижению надежности. Правда, сам корифей ракетного двигателестроения все-таки превысил этот уровень в изделиях семейства РД-170/171 разработки НПО Энергомаш, за что не раз подвергался критике околокосмической публики. Позднее многие стали приводить в пример... Илона Маска, который сделал «ставку на простые, но легкие, надежные и дешевые движки открытой схемы с умеренными параметрами». И вот надо же! Западный кумир ступил на скользкую дорожку безудержного наращивания давления в камере сгорания... Как же так? Понятно, что со времен Глушко в материаловедении и прикладной газодинамике был достигнут большой прогресс, но не получится ли так, что ради незначительного прироста удельного импульса SpaceX утратит самое главное для ракетной техники – дешевизну и надежность? А может, изначально дело было не в дешевизне и надежности двигателей, а в чем-то другом, что публика упускает из виду?
На первый взгляд, замена углепластика на нержавеющую сталь выглядит обоснованно. Тем не менее, как было отмечено выше, с этим решением не согласны даже некоторые специалисты фирмы. История развития ракетной техники и космонавтики прямо указывает, что такой параметр, как дешевизна, играет далеко не первую (если вообще не последнюю) роль в выборе материала, из которого будет сделана конструкция. Куда важнее такие критические характеристики, как удельная прочность, теплостойкость или жаропрочность, высокая (или, напротив, низкая) теплопроводность и т.д. Для серийного производства изделия также существенна трудоемкость изготовления готовой конструкции. И здесь углепластик, из которого, например, бак можно намотать чуть ли не одной деталью, даст нержавеющей стали сто очков вперед. Металлический бак придется собирать из десятков, а то и сотен элементов, образующих оболочку и днища. Тонкий стальной лист не очень удобен для сборки крупногабаритной конструкции, он легко деформируется и теряет форму даже под невысокой нагрузкой.Не вполне ясен и смысл постройки и испытаний хоппера. Что именно будут на нем отрабатывать? Концепцию силовой конструкции с транспирационным охлаждением? При пред-полагаемых скоростях и высотах подъема очевидно, что нет. Двигатели? Но кратковременный полет даст меньше информации, чем длительные стендовые испытания. Вертикальную посадку? Между тем ее алгоритмы отточены в десятках натурных приземлений на самоходные суда и на наземные площадки космодромов. Возможно, SpaceX попробует отработать сверхточное «насаживание» ракеты прямо на интерфейсы стартового комплекса. Но и эту задачу, кажется, дешевле решить на матчасти серийно используемого носителя Falcon 9 или на модели «Старшипа» в более мел-ком масштабе.
Кстати, и для изучения динамики хоппер бесполезен – он представляет собой каркасную конструкцию, на которую надета стальная обшивка. Емкость баков и масса топлива – совсем иные, нежели у планируемого оригинала: запас компонентов реального «Звездного корабля» в сотни тонн размещен в несущем корпусе. В общем, с точки зрения стороннего наблюдателя «суперкузнечик» больше напоминает пиар-игрушку, нежели техническое устройство для отработки важных технических решений.В целом проект системы Super Heavy – Starship далек от завершения. Представляется, что мы еще станем свидетелями многочисленных изменений концепции и дизайна...