4 февраля в Техасе начались огневые испытания кислородно-метанового двигателя «Раптор» (Raptor), который компания SpaceX разрабатывает для своей сверхтяжелой ракетно-космической системы Super Heavy/Starship (неофициальное название всей системы – BFR).

Разработка многоразового метанового двигателя закрытого цикла была анонсирована Илоном Маском еще в 2013 году. В последующие несколько лет, однако, SpaceX была занята выводом ракеты Falcon 9 на серийное производство и разработкой системы мягкой посадки первой ступени Falcon 9. Однако в январе 2016 года SpaceX получила $33,6 млн на разработку метанового двигателя от ВВС США (в дальнейшем компания дополнительно получила $57,67 млн). Сама SpaceX обязалась вложить в проект $67,3 млн. Уже в сентябре 2016 года компания представила концепцию многоразовой межпланетной транспортной системы ITS и объявила о начале огневых испытаний уменьшенного прототипа двигателя «Раптор».

К сентябрю 2017 года, по словам Илона Маска, состоялось 42 теста двигателя общей продолжительностью 1200 секунд. Наиболее длительное включение двигателя продолжалось 100 секунд. Точной информации о размерах прототипа «Раптора» нет, но давление в его камере сгорания составляло 200 атм, а достигнутая двигателем тяга превысила 100 тс.

В течение 2018 года новостей о двигателе «Раптор» почти не было, и лишь в мае главный двигателист SpaceX Том Мюллер в одном интервью сообщил о том, что разработка продолжается успешно, и SpaceX начала постройку тестового стенда для метановых двигателей. 23 декабря Илон Маск в твиттере написал, что проект «Раптора» претерпел радикальные изменения по сравнению с прототипом, и новый двигатель будет готов к огневым испытаниям уже «в следующем месяце».

Огневые испытания Raptor 6 февраля

Полноразмерный «Раптор» первого этапа имеет давление в камере сгорания 250 атм. Он был доставлен в Техас для прохождения огневых испытаний 1 февраля, и уже через четыре дня состоялся первый прожиг двигателя, видеозапись которого была опубликована в твиттере Маска. В ходе испытаний 6 февраля «Раптор» достиг давления в камере сгорания 257 атм (проектное значение – 250 атм) и тяги 172 тс (проектное значение – 170 тс). Информации о длительности включения двигателя в ходе этих испытаний нет.

Маск также отметил, что использование переохлажденного топлива позволит увеличить тягу двигателя на 10-20%.

Данная версия двигателя будут установлена на первой ступени системы BFR, которая называется Super Heavy, и на второй ступени (она же космический корабль) Starship. На Super Heavy будет установлен 31 двигатель Raptor, на Starship предполагается установить семь двигателей. В своей первоначальной конфигурации BFR предназначена для полетов на орбиту и поверхность Луны. В дальнейшем SpaceX планирует разработать две отдельные версии Raptor – «наземную» с тягой 250 т для первой ступени и вакуумную версию с удельным импульсом 380 с для второй. Они будут использоваться в «марсианской» версии BFR.

Сейчас SpaceX строит на своей площадке в техасском Бока-Чика прототип Starship, который будет использоваться для «прыжковых» испытаний с высотой подъема в пределах 500 м на первом этапе и до 5000 м в дальнейшем. Прототип будет соответствовать по диаметру полноценной ступени, однако он имеет урезанную высоту. На нем будет установлено три двигателя Raptor, аналогичных тому, испытания которого начались в этом месяце в Техасе. В декабре Маск писал, что прыжки могут начаться уже этой весной, однако сейчас приоритетом для SpaceX является пилотируемый корабль Dragon, который разрабатывается по контракту с НАСА для доставки астронавтов на МКС. Первый испытательный запуск корабля в автоматическом режиме предварительно назначен на 2 марта.

На фоне прогресса у SpaceX определенные вопросы вызывает неторопливая стратегия их основного конкурента – компании Blue Origin, которая разрабатывает свой метановый двигатель BE-4. Он немного уступает «Раптору» по удельному импульсу, но является более мощным. Тяга одного BE-4 составляет около 250 тс. Он будет применяться на первых ступенях ракет-носителей New Glenn (Blue Origin) и Vulcan (ULA), обе должны впервые стартовать в 2021 году.

Изначально предполагалось, что испытания двигателя BE-4 начнутся в 2016 году и завершатся в 2017-м, однако первый двигатель был собран только в марте 2017 года (https://vk.com/wall-36969581_36486). Тем не менее, это был полноразмерный двигатель, а не масштабированный демонстратор, как у SpaceX. В ходе первого испытания тяга составляла 50% от проектной, длительность включения составила 3 с. Известно, что в мае 2017 года на испытательном стенде произошла небольшая авария «с повреждением турбонасоса». Испытания возобновились в январе 2018 года. К марту была достигнута тяга 65% при продолжительности включения 114 секунд. В апреле сообщалось, что квалификационные испытания должны были завершиться к концу 2018 года, однако с тех пор представители Blue Origin говорили лишь то, что испытания «продолжаются по графику с постепенным увеличением тяги и длительности прожигов».

Таким образом, если в 2017 году казалось, что Blue Origin значительно обгоняет SpaceX в разработке своего метанового двигателя, то сейчас она превратилась в отстающего без каких-то видимых на то причин. Впрочем, у них и нет необходимости спешить. Испытания BE-4 уже идут целый год, а эксплуатация двигателя должна начаться через два года. SpaceX же потребовалось несколько дней от первого прожига двигателя до вывода его на полную тягу, но первый полет испытательного макете Starship на двигателях «Раптор» должен состояться в первой половине этого года.

• < Назад
• Вперёд >