Представляем Starship V3 - перевод заявления SpaceX
Третье поколение Starship и Super Heavy, оснащённое двигателями Raptor 3 и стартующее с полностью новой стартовой площадки, вобрало в себя опыт, накопленный за годы лётных испытаний и разработки.
Основные изменения Super Heavy V3
У ускорителя Super Heavy V3 есть несколько серьёзных обновлений. Число решётчатых рулей сократили с четырёх до трёх, при этом каждый руль теперь на 50% больше и значительно прочнее. У этих рулей появилась новая точка захвата, а их расположение на ускорителе изменили для поддержки операций подъёма и ловли ракеты. Их также опустили ниже, чтобы уменьшить тепловое воздействие двигателей Starship во время горячего разделения ступеней. Кроме того, вал решётчатого руля, привод и неподвижную конструкцию перенесли внутрь основного топливного бака ускорителя для лучшей защиты.
Интегрированная секция горячего разделения заменила прежний одноразовый защитный межступенчатый отсек. Передний купол топливного бака ускорителя теперь при зажигании напрямую подвергается воздействию двигателей Raptor верхней ступени Starship, а во время разделения его защищают внутреннее давление в топливном баке ускорителя и не несущий силовую нагрузку слой стали. Приводы на межступенчатом отсеке, соединяющие корабль и ускоритель, теперь убираются после разделения, чтобы дополнительно защитить их от выхлопа Raptor.
Топливоподающая труба, по которой криогенное топливо поступает из основного бака к 33 двигателям Raptor, была полностью переработана и теперь по размерам примерно сопоставима с первой ступенью Falcon 9. Новая конструкция позволяет запускать все 33 двигателя одновременно, а также выполнять манёвр Boostback быстрее и надёжнее.
Теплозащита кормовой части была переработана: двигательная установка и авионика теперь тесно интегрированы для координации распределения жидкостей, электропитания и сетевых соединений к 33 двигателям Raptor. Крупные индивидуальные кожухи двигателей убрали, а на участках между двигателями и вокруг оборудования управления вектором тяги на внутренних 13 двигателях добавили защитные экраны. Систему пожаротушения углекислым газом удалили после отказа от кормовой полости и кожухов двигателей.
Наконец, вместо одного QD-разъема, который служил основным каналом заправки ракеты топливом и окислителем, ускоритель получил две физически разнесённые точки заправки. Это повышает резервирование между площадкой и ракетой, одновременно позволяя сделать вспомогательные механизмы меньше и проще.
Основные изменения Starship V3
В Starship V3 применена полностью новая компоновка двигательных систем. Эти изменения позволяют использовать новый способ запуска Raptor, увеличить объём баков с компонентами топлива и улучшить систему реактивного управления, применяемую для ориентации в полёте. Обновления двигательной системы также уменьшают замкнутые объёмы в кормовой части корабля, где могли бы скапливаться утечки топлива.
Жидкостные и электрические системы кормовой части были переложены по новым трассам, что позволило отказаться от индивидуальных кожухов двигателей и крупного закрытого кормового объёма, который раньше требовал развитой системы контроля среды. Систему привода кормовых крыльев также модернизировали: вместо двух приводов на каждое крыло теперь используется один привод с тремя моторами. Это повышает резервирование для операций возврата к месту старта, одновременно снижая массу и стоимость.
Starlink PEZ Dispenser был улучшен за счёт новых приводов и инверторов, что увеличило скорость развёртывания каждого спутника.
Теперь Starship рассчитан на длительные полёты благодаря более эффективным системам реактивного управления, отсечным клапанам для газов высокого давления, 100% вакуумной изоляции системы подачи из расходных баков, высоковольтной электрически приводимой системе криогенной рециркуляции и отдельной системе управления взаимодействием криогенных компонентов топлива с двигателями во время продолжительных пассивных участков полёта в космосе. На подветренной стороне кораблей также добавлены четыре стыковочных конусообразных разъема для стыковки с другими Starship, а также соединения подачи топлива для перекачки компонентов между кораблями.
Starship и Super Heavy V3 получат новые возможности авионики, рассчитанные на высокую частоту полётов, полную многоразовость и повышенную надёжность. В основе систем двух аппаратов — около 60 специализированных блоков авионики, которые объединяют батареи, инверторы и высоковольтное распределение электроэнергии в единые узлы, способные выдавать около 9 МВт пиковой мощности по всей ракете с распределённой изоляцией отказов. Обновлённая многосенсорная навигация предназначена для точного автономного полёта с высоким уровнем резервирования на всех этапах будущих миссий и в разных условиях окружающей среды. Новые точные радиочастотные датчики для измерения уровня топлива в микрогравитации должны обеспечить точный контроль запасов перед будущими операциями перекачки топлива в космосе. Наконец, модернизированные камеры обеспечат около 50 ракурсов для полного обзора ракеты, при этом передача данных будет поддерживаться резервным высокоскоростным соединением Starlink в реальном времени с низкой задержкой и пропускной способностью 480 Мбит/с.
Двигатели Raptor 3 обеспечивают повышенную тягу: версии для работы у поверхности моря теперь выдают 250 тс (551 000 фунтов силы) вместо 230 тс (507 000 фунтов силы), а вакуумные двигатели — 275 тс (606 000 фунтов силы) вместо 258 тс (568 000 фунтов силы).
Датчики и контроллеры теперь интегрированы внутрь двигателя и закрыты его теплозащитой, что устраняет необходимость в индивидуальных кожухах двигателей как на Starship, так и на Super Heavy. Все варианты двигателя также получат переработанную систему зажигания.
Масса двигателей Raptor для работы у поверхности моря снижена с 1 630 кг до 1 525 кг. Общая экономия массы на уровне ракеты достигает примерно 1 тонны на двигатель за счёт упрощения самого двигателя, бортовых систем снабжения и вспомогательного оборудования.
Основные изменения стартовой площадки Starbase Pad 2
Flight 12 станет первым запуском с площадки Pad 2 в Starbase. Заправочная инфраструктура, где хранятся необходимые компоненты, была модернизирована: увеличены ёмкости хранения и значительно выросло число насосов, что позволяет намного быстрее заправлять ракету перед стартом.
На стартовой башне руки Mechazilla теперь стали короче, что позволяет им двигаться быстрее и точнее сопровождать ракеты во время операций захвата. Их основные приводы заменили с гидравлических на электромеханические, чтобы повысить скорость, резервирование и надёжность. Ship QD-Arm для заправки верхней ступени Starship была усилена, перекомпонована и теперь при запуске отводится дальше от ракеты.
Конструкция стартового стола и удерживающих устройств была полностью переработана, чтобы значительно улучшить распределение нагрузок, надёжность отбрасывания элементов и защиту во время выхода ракеты со старта. Внутри стола новый двунаправленный пламяотвод и верхний пламяотражатель рассчитаны на устранение абляции и необходимости восстановления этих поверхностей после запуска. А быстросъёмные соединения стартового стола для заправки Super Heavy перенесли на противоположную сторону стола и разделили на отдельные механизмы для метана и кислорода. Различные сбросные клапаны, отсечные клапаны и фильтры для заправки ускорителя жидкостями перенесли в укреплённый бункер сбоку от стартового стола: он должен значительно сократить расстояние до ракеты и при этом разделить кислородные и метановые системы по отдельным помещениям ради безопасности.
Вместе эти новые элементы должны обеспечить качественный скачок возможностей Starship и раскрыть ключевые функции системы, включая полное и быстрое повторное использование, перекачку топлива в космосе, развёртывание спутников Starlink и орбитальных дата-центров, а также доставку людей и грузов на Луну и Марс.
