Вторая стартовая площадка в Starbase. В чём её особенности и отличия от первой. Пятничный Лонгрид #22
В Starbase во всю идёт строительство второго орбитального стартового комплекса для системы Starship/Super Heavy. Если первый стартовый стол (известный как Pad A) прошёл суровое «боевое крещение» – вплоть до образования кратера под ним в дебютном запуске Starship – то новый Pad B спроектирован с учётом всех уроков и ошибок. В нашей сегодняшней статье, мы разберём, как устроена вторая стартовая площадка. Какие улучшения она получила и чем отличается от ныне используемой площадки
Уроки первого стартового стола, извлечённые SpaceX
20 апреля 2023 года состоялся первый запуск Starship/Super Heavy. 33 двигателя Raptor первой ступени создали под стартовым столом огромный «каменный торнадо» из разлетающихся обломков бетона. Мощнейшая ракета современности буквально выбила огромный кратер под пусковой платформой, разметав куски бетона и арматуры на сотни метров вблизи стартовой площадки, что привело к значительным разрушениям. Это произошло потому, что на первой площадке не было пламяотвода – элемента, который как раз и сделан для избегания подобных сценариев
Ещё в 2020 году Илон Маск допускал, что решение обойтись без канала для отвода пламени в Бока-Чика может оказаться ошибочным. В итоге так и вышло. После запуска Маск признался, что SpaceX в течение трёх месяцев до старта сооружала водоохлаждаемую стальную плиту под основание стола, но не успела закончить к апрелю. «Мы ошибочно думали, что бетон выдержит хотя бы один запуск», – написал главный инженер SpaceX, добавив, что рассчитывает возобновить пуски через 1–2 месяца. Однако реальность оказалась суровой: ремонт инфраструктуры затянулся на несколько месяцев, а регуляторы приостановили полёты для расследования.
SpaceX сделала выводы. Летом 2023 года на Pad A установили ту самую стальную плиту с водяным охлаждением под стартовым столом. Эта система работает как плоский «душ» для раскалённых выхлопных газов – вода мгновенно испаряется, отводя тепло и кроме того глушит разрушительную звуковую волну которую испускает плямя, что также снижает вероятность разрушений. В ноябре 2023 года состоялся второй испытательный запуск Starship, и на этот раз стартовая площадка выстояла без серьезных повреждений. Однако говорить о полноценной защите пока рано. Starship планируется как полностью многоразовая ракета с частотой использования как у самолётов и нынешняя площадка для такого явно не подходит. Даже сейчас, после ввода WDS в эксплуатацию, столу требуется пускай небольшой, но ремонт после каждого запуска. Это говорит о том, что для реализации планов SpaceX нужна гораздо более сложная конструкция. Именно для этих задач и строится второй стартовый стол
Строительство второго стартового комплекса
Главный «секрет» второго стартового стола – полноценная пламегасительная траншея (flame trench), вырытая под площадкой. Вместо открытого пространства, как на Pad A, здесь предусмотрен канал, облицованный сталью и бетоном, который будет отводить раскалённый выхлоп в сторону по двум выходам. По сути, SpaceX решила вернуться к проверенной десятилетиями классике: подобно тому, как на Апполоновских стартовых комплексах NASA пламя уводилось в туннели, на Pad B струи газа будут устремляться в траншею – зрелище обещает напоминать запуски Saturn V, только с ещё большим облаком пара от испаряющейся воды.
Для гашения энергии потока в траншею устанавили специальный пламяотвод – конструкцию из множества стальных труб с водой. Эта система, опробованная SpaceX на стендах в МэкГрегоре и Масси, образует своего рода «водяной занавес»: вода проходит внутри труб и выбрасывается через отверстия, рассеивая горячие газы и снижая шум. На Pad B смонтируют два таких пламегасителя – по одному на каждый канал траншеи, чтобы разделить 33 ревущих факела двигателя на два потока. В результате горячий выхлоп будет направлен в сторону от важнейшей инфраструктуры, а не во все направления, как это было при старте с Pad A. Такая схема защитит не только сам стол, но и окружающее оборудование – от опор и башни до топливных магистралей.
Не менее важно, что сам стартовый стол кардинально доработан по сравнению с первым. Если старый стол был круглым и стоял на высоких опорах, то новый OLM имеет более массивную, квадратную основу и будет располагаться ближе к земле. Верхняя площадка стола сразу сделана из многослойной стали с системой водяного охлаждения – по аналогии с тем, как позже модернизировали Pad A. Иными словами, водоохлаждаемая плита встроена прямо в конструкцию площадки. Это решение обеспечивает эффективную термозащиту: каждый запуск будет «поливать» стол тысячами литров воды, резко снижая тепловую нагрузку. В итоге новый стол не будет обгорать и трескаться от каждого пуска. SpaceX прямо заявляет, что такие улучшения позволят существенно сократить время на обслуживание между запусками
Добавим, что на Pad B модернизирована и система подачи топлива. Второй комплекс будет использовать общий с Pad A запас топлива, но «начинка» заправочных узлов отличается. Вместо множества небольших насосов и охладителей, как было первоначально, установят меньшее число более мощных агрегатов. Например, для жидкого кислорода на Pad A работает 5 насосов и 8 субкулеров, а на Pad B их будет всего три (два для О₂ и один для метана) – но большего размера и эффективности. Эти изменения в сочетании с увеличенным диаметром топливопроводов могут сократить время заправки Starship до 30 минут. Если этого удастся достичь, то заправка Starship станет быстрее, чем у Falcon 9 (который начинает заправку за 35 минут до старта). Такой темп полностью соответствует философии Маска о том, что ракета должна заправляться и стартовать почти как самолёт – быстро и без долгих пауз.
Руки Mechazilla
Неотъемлемая часть инфраструктуры Starship – гигантская башня обслуживания с парой механических рук, под названием Mechazilla. На втором комплексе Pad B эти руки уже установлены, однако они немного отличаются от тех, которые стоят на первом. Новые руки сделаны несколько короче и легче по сравнению с оригинальными на Pad A. Похоже, в SpaceX уверены в точности системы наведения. Им уже удалось успешно поймать возвращаемую первую ступень три раза, и полученный опыт позволил оптимизировать конструкцию рук. Более легкая конструкция снижает нагрузку на башню и упрощает управление, что важно для безопасности.
Фактически два орбитальных стола позволят разделить задачи: например, один использовать преимущественно для запусков, другой – для посадки и обслуживания вернувшихся ступеней. В перспективе это значительно повысит темп пусков и переработку Starship, приближая мечту о многократном использовании.
Заключение
Подводя итог, Второй стартовый комплекс – это не просто ещё одно место запуска, а второе поколение всей наземной инфраструктуры Starship. Учтён каждый «косяк» первого стол, чтобы не допускать ошибки допущенные ранее. Все эти новшества направлены на главную цель – сделать запуск и посадку Starship обычной и привычной рутиной
Илон Маск неоднократно подчёркивал, что именно скорость и смелые эксперименты позволяют достичь прогресса в ракетостроении. Проектируя Pad B, SpaceX воплотила сразу несколько смелых идей, не забыв и о горьком опыте. Теперь мы с нетерпением ждём момента, когда на новой площадке взревут двигатели Raptor. SpaceX явно сделала выводы – а значит, второй стартовый стол готов стать основой новых успехов звездолёта Starship.