Старшип - начало и конец...
Автор: Качинский Антон ВикторовичДве версии Старшипа уже отлетали. Всего совершено 10 полетов. К концу года обещают полет третьей версии — как обычно еще более совершенной и с лучшими параметрами. Однако следует ли ожидать от нее этих чудесных параметров и что произойдет в случае прекращения программы Старшипа в связи с невозможностью эти параметры получить? В принципе данных имеется достаточно чтобы примерно представить как ситуацию прошедшую, так и спрогнозировать будущее программы.
После успешной отработки возвращения первой ступени при помощи реактивных двигателей Маск решил провернуть тот же фокус и со второй ступенью, создав таким образом полностью многоразовый носитель. Однако, возвращаемую вторую ступень для Фалкона-9 он делать не стал, так как подобная работа особых перспектив не сулила, а решил заняться ракетой побольше. Это имело смысл так как при росте размеров ракеты ее внутренний объем растет в кубе от роста линейных размеров, а площадь поверхности только в квадрате. Таким образом при таких размерах как у Фалькона создать полностью многоразовую систему не выйдет, а вот у большой ракеты — шанс имелся. Хотя надо сказать не слишком большой. Многоразовая ступень, правда со сбрасываем внешним баком уже была создана и эксплуатировалась — это был Спейс Шатл. Однако получить на нем снижения затрат на запуск не получилось. Все же тормозить корабль летящий с первой космической скоростью об атмосферу не так просто и требует хорошей и тяжелой теплозащиты. Маск же нацелился не на повторение Шатла, а на более сложный вариант — теперь спасать надо не просто корабль и двигатели, а еще и топливные баки. Причем межполетное обслуживание подобной ступени должно быть простым и дешевым. Непростые требования, а возможно и невыполнимые.
Но решение было принято и Старшип стали проектировать а потом и изготавливать. Пропустим подробности этого дела, для нас сейчас они не важны. Более интересна система доводки и результаты первых полетов. Доводить Старшип собирались настрелом. То есть запускали, анализировали результаты и вносили изменения в следующие корабли.
Первые полеты планировались по упрощенной схеме. Без выхода на орбиту, что снижало потребные запасы горючего на само выведение, а также не требовало топлива для торможения при сходе с орбиты. Нести полезную нагрузку тоже не требовалось. В результате массу сэкономленную на топливе и полезной нагрузке можно было пустить на усиление проблемных элементов конструкции. Логика простая — если полет показывает что какой то элемент имеет избыточные запасы прочности — его ослабляют, снижая массу. Если запасы прочности недостаточные — наоборот усиливают. Таким образом от полета к полету конструкция постепенно облегчается и полезная нагрузка, которой вообще могло не быть появляется. Можно добавить топлива и выйти на орбиту и постепенно получить уже работоспособный аппарат. Однако это в том случае если излишки массы конструкции действительно есть, и их можно убрать. Если же их не имеется — конструкцию надо перерабатывать с целью снижения массы. Это уже не доработки, а разработка новой версии.
Видимо это и произошло при переходе от версии один к версии два. Старшип первой версии показал что его облегчить невозможно и приемлемой полезной нагрузки он нести не сможет. Вторая версия должна была иметь более легкую конструкцию и получить возможность нести большую (или вообще отличную от нулевой) полезную нагрузку. Увы, неудачи во время ее запусков показали что резервов для снижения массы конструкции нет. В итоге нормальный полет получился только при последнем пуске, да и как нормальный? Старшип полетел все по той же суборбитальной траектории требующей меньшей энергетики, и спасение обеих ступеней предусмотрено не было. Традиционно были проблемы с теплозащитой самого Старшипа, которые говорят о том что пока надежную ТЗП создать не получается.
И что остается делать в подобной ситуации? Получается что полеты показали, что в существующей конфигурации Старшип не может выйти на орбиту, а потом вернуться даже не имея полезной нагрузки вообще. Надо или прикрывать программу или искать какой то выход. Вариант с заменой Старшипа на одноразовую ступень выглядит неплохо технически, однако только в том случае если в итоге вывод Старлинков на таком носителе будет не по крайней мере не дороже чем на Фалконе -9. Сторонних заказов на пуски подобной ракеты ожидать не стоит — и на Фалкон-Хеви очереди на пуск не стоят.
Остается вариант попробовать еще увеличить размеры носителя в надежде что правило куба-квадрата сработает и ракета все же получит возможность выводить на орбиту полезную нагрузку. Видимо этот вариант и был выбран, а потому планируется создание Старшипа третьей и четвертой версии с большей стартовой массой. Но перспективы подобных работ сомнительные. Да и проблемы с теплозащитой Старшипа никуда не делись… Так что перспективы программы не слишком радостные.
Что же делать в случае ее отменны для минимизации убытков? Вариант с одноразовой второй ступенью может и сработать для Старлинка, хотя конечно всякие фантазии про Луну и Марс придется забыть. Продажа двигателей разработанных для Старшипа сторонним производителям тоже может сработать, хотя тут конечно в минус будет работать реноме самого Маска. Но поглядим на развитие ситуации.
Лунный Старшип по идее должны отменить в ближайшее время, ну да шансы на его создание изначально были не велики. Полеты на Марс тоже были химерой. Так что по большому счету особо ничего и не поменяется. Крушение прекраснодушных мечтаний человечество уже переживало, переживет и эту.