Комментарии 67
Raptor в настоящее время находится в зачаточном состоянии
Наверное, имелось в виду «в начале своего пути»?
Raptor 1 будет иметь приблизительный TWR 1,25 при старте
Что значит "будет"? Raptor 1 - существующий двигатель с известными характеристиками. Никакого будущего времени.
Очень плохой перевод.
Это значит, что испытаний Super Heavy с Raptor 1 не было - а TWR в данном случае определяется для ракеты, а не для двигателя. "Будет иметь" в данном контексте нужно читать как "имел бы", потому что такие испытания уже не планируются.
Стартовая масса Starship + Super Hevy определяется в основном геометрическими размерами топливных баков, и выбранной топливной парой. Габариты ракеты пока существенно менять не планируют, по крайней мере до начала её использования для вывода спутников Starlink. Борьба с лишней массой Starship - это борьба за увеличение полезной нагрузки в рамках выбранной стартовой массы ракеты, определяемой её габаритами. Просто вместо заявленных 100 тонн хотят получить 150...180 тонн по крайней мере для некоторых конфигураций Starship (про пассажирские и марсианские пока речь не идёт).
100 тонн были взяты с потолка. До сих пор даже внутренние крупные элементы подвергаются замене(на уже собранной) и переделке. Нет у них готового от тестированного чертежа. Правки делают прямо по живому.
Вот тут интересно. Многие производители (ну пусть не многие, но в авиа и автомобильной промышленности таки заявления регулярны) хотят увеличить количество распечатанных деталей, потому что это выгодно. Но в этой статье пишут, что наоборот, для Маска это не выгодно - дороже и медленнее. Кто же прав? Или это применимо только к конкретному ракетному двигателю?
Я думаю тут вопрос в разных задачах. Для производства автомобилей важно количество деталей (чем больше напечатаешь, тем больше соберешь и продашь), при этом эксплуатационные характеристики не так важны - обычные металлы или композиты закрывают все потребности.
Для ракетных двигателей количество не так важно (подозреваю, что они использовали 3Д печать для прототипирования и ускорения разработки), но условия использования крайне аггрессивные. Каждое соединение деталей должно выдерживать огромные нагрузки (и каждое соединение - это слабое место, которое должно быть усилено). Поэтому замена нескольких деталей с несколькими усиленными соединениями на одну литую повысит надежность и уменьшит массу, а именно это важно для ракетных двигателей
Смысл 3D печати - напечатать готовую деталь, которая не нуждается в обработке дальнейшей (или минимуме обработки). + можно напечатать деталь "любой" формы, в том числе те, которые нельзя сделать или очень сложно сделать другими способами. И как раз сделать одну целиковую, вместо десятка соединенных. Также образуется минимум отходов и оборудование для печати занимает мало места (меньше, чем, к примеру, литейный цех). Также 3D печать позволяет делать детали из "сложных сплавов", которые не получить путем литья.
Собственно в статье сказано что на 1 Рапторе для экспериментов было куча флансов, куча датчиков, короче говоря конструктор.
Обкатали технологию, всё хотят сделать чуть ли не 1 деталью.
Я думаю тут или трудности перевода(особенно с учётом избавления от соединений, как без них двигатель сделать) или Маск обиделся что от него ушёл инженер который этим занимался(и основал свой ракетный стартап, где даже ракета печатается на 3D принтере) и решил назло бабушке уши отморозить(в чём я сильно сомневаюсь).
Вот ссылка на канал стартапа. Они в отличии от SpaceX публикуют кучу технической информации, которую не нужно вылавливать наблюдая за стройкой за забором.
Ближе к правде то, что Маск конкретно опаздывает по срокам(он их в принципе не держит, но это прощается достижениями и первопроходчеством), вот и хватается за соломинку. Первый полноценный старт будет в августе(хотя планировалось не позже первого квартала), не раньше. А его контракты подгоняют.
Очень странно, что два года между стратосферными испытаниями и первым орбитальным полетом прошли в состоянии "ну вот сейчас, ну прям вот-вот, ну еще чуть-чуть совсем, прям ну буквально в следующем месяце". И это не то, что накануне запуска, а прямо на протяжении всех двух лет происходило. Характерный такой комментарий, от 25 июля, что запуск в августе. Собственно, попал сюда, пытаясь нагуглить, почему вообще запуск два года занял, хотя в любой момент времени до запуска оставался месяц. Пока не понял.
Потому что орбитальный запуск требует заливки большого количества топлива, что делает его намного опаснее прыжков на 20 км. Энергия сгорания топлива полностью заправленной связки Superheavy+Starship эквивалентна 14 килотоннам тротила, и оно теоретически может взорваться как термобарическая бомба огромной мощности при определённых условиях. А в 20 км от пусковой площадки - город с населением агломерации 1,1 миллиона человек. А степень реальной готовности к испытаниям можно оценить по результатам первой попытки орбитального запуска - она была низкой для гарантий безопасности даже 2 года спустя. Думаю, даже в третьем орбитальном запуске на полную заправку ещё далеко не вышли, по соображениям безопасности. Другое дело, не понятно почему эти 2 года не запускали Starship без SuperHeavy с более полной заправкой, вплоть до выхода на орбиту без полезной нагрузки - в таких запусках можно было бы многое отработать - и зажигание двигателей для посадки в сверхзвуковом встречном потоке, и аэродинамическое торможение с почти орбитальной скорости, и ловлю корабля башней при посадке.
Странно что вы смогли написать сюда спустя два года, хотя это ваш первый коммент под данной публикацией.
А то что старт постоянно откладывался, ничего странного. Никто до этого ничего подобного не строил, плюс Маск любит называть безумные сроки. Построят экземпляр, проводят тестирование и так по кругу, пока не достигли готовности к орбитальному полёту.
И прошло не два года. Первая попытка выхода на НОО, была 20.04.2023. Т.е. меньше года от пары бочек с двигателями, до почти полноценной ракеты.
К примеру лопатки авиадвигателей, работает в достаточно агрессивных условиях? А их уже начали печатать.
Ракетный двигатель тоже печатают, причём не прототип, а рабочий. Собираются сделать так, чтобы двигатель печатать чуть ли не одной деталью.
Ступицы тысячесильного спорткара, работают в достаточно тяжёлых условиях? А бугатти(как пример) их уже давно делает.
Размер деталей разный, и требования к точности другие. Условный авто кронштейн можно распечатать, запресовать в него сайлентблок и готово. Для ракеты тот же кронштейн будет гораздо крупнее, а после печати его все равно фрезеровать по всем посадкам и приводить в допуски. А с точки зрения мехобработки проще закрепить болванку и обточить чем закрепить почти готовое изделие и привести в размер.
Даже серийные массовые производители начали применять 3D печать.
Да, аддитивный процесс позволяет изготавливать детали, которые по другому сделать не возможно. Но это не значит что это универсальный метод. Качество поверхностей не самое высокое, а время изготовления может быть весьма значительным. Количество 3д станков гораздо меньше количества традиционных мехобрабатывающих, а цена при этом гораздо выше. Так что если вдруг понадобится большая партия деталей изготавливаемых только печатью то встанет вопрос что найдется ли тот кто изготовит их, или лучше будет переделать деталь под мехобработку и пожертвовать весом, но получить партию через месяц а не год.
Нет никакого обобщенного "практика показала" - все зависит от конкретной детали и потребности в этих деталях.
В космосе требования к весу, максимально высокие. Потому что 1кг на орбите стоит тысячи долларов. А один лишний килограмм на орбите, это потеря полезной нагрузки.
Это как раз одно из самых главных(помимо печати деталей которые очень сложно/нельзя сделать иначе) преимуществ.
И отказываться от него выглядит очень глупо. Тем более что двигатели многоразовые и их не требуется постоянно на потоке производить. Сделают какую то партию(которую конкретно не успевают сделать, Маск уже говорил не раз об этом), а потом только плановая замена. 3D принтеры(большую часть) в таком случае можно арендовать, дать заказ сторонней фирме, использовать для других целей или вовсе продать. Но вот количество нужных принтеров в доступности, действительно может стать проблемой.
В том-то и дело, что, не смотря на то, что двигатели многоразовые, Маск собирается производить их на потоке. Потому что он собирается сделать очень много Starship - только для Марса 1000, а значит и танкеров для них около 100 (с учётом их частых полётов и необходимости техобслуживания), пассажирских Starship для суборбитальных полётов - тоже около 100, Starship для развёртывания и обслуживания Starlink- ещё штук 30, и грузовых Starship для коммерческого вывода спутников - ещё не менее 20. Это влечёт за собой необходимость строительства не менее 150 Super Heavy, что означает потребность в производстве не менее 12450 двигателей Rartor только для первоначального оснащения Starship и Super Heavy, и потом сотен двигателей в год для их замены по мере выработки ресурса.
Поэтому Маск стремится свести использование 3D-печати к минимуму, заменив её литьём и сваркой, требующими меньше времени на производство. Потому что он хочет снизить стоимость ракетных двигателей до уровня дорогих автомобильных, и ориентируется на низкую стоимость вывода килограмма на суборбитальную и орбитальную траектории, оценивая увеличение массы при отказе от 3D-печати.
Уже сейчас планируется строительство ещё 3 площадок - ещё одной на мысе Канаверал, и двух на морских нефтяных платформах. Естественно, для такого флота нужно не меньше 100 площадок. Думаю, они собираются получить такое число площадок в основном за счёт морских платформ. А не торопятся с их постройкой потому, что пока не протестирована ловля Starship и Super Heavy башней, и не определена окончательно высота ракеты в сборе.
Маск говорит, что за счёт доходов SpaceX от Starlink, и суборбитальных пассажирских перевозок, ну и немного от NASA и коммерческих заказов. Но я тоже в недоумении на этот счёт.
Если допустить, что им удастся привести стоимость запуска хотя бы к 10 млн, это 100 долларов за килограмм, и 400 пусков (40 тыс тонн груза) вместо одной SLS. Расчёт на то, что такие цены запустят совершенно новую экономику, с орбитальным туризмом и производством.
Т.е. основным фактором стоимости запуска будут человеко часы, себестоимость производства(на сталь перешли именно по этому) и ресурс корабля/ступени.
Для F9 пока достигли 13 посадок первой ступени и судя по тому что всех старичков(минимум после девятой посадки) используют только для собственных запусков Starlink, SpaceX не уверена в том, когда они откажут.
Именно поэтому переходят с керосина у ф9 на метан у Старшипа: керосин образует сажу в камере сгорания, которую надо смывать в процессе обслуживания. Естественно, пределы прочности для ф9 точно неизвестны, но в этом и смысл - нащупать его "дешевыми" (финансово и репутационно) старлинками; у Старшипа (после отработки конструкции) этот предел будет выше, а время между запусками - короче. Если в процессе возникнет какой-то непреодолимый барьер - компании придётся непросто: одноразовый старшип имеет не очень много смысла; но учитывая их культуру разработки и отладки - скорее всего, рано или поздно получится.
Сколько прослужат новые рапторы в реальных запусках, ещё не известно.
Советские КБ пытались запускать уникальную ракету с новыми двигателями без огневых испытаний, так что нет, Спейсам я доверяю как-то больше. Полагаю, что испытания с многократным запуском они тоже проводят.
У метана окислительное пламя.
С какой это стати? Окислительное или восстановительное зависит от соотношения компонентов, а не от формулы топлива. Метан могли использовать и значительно раньше.
В СССР разработку метанового двигатели признали бесперспективной, из за того что не смогли найти нужный сплав, а там целое КБ работало.
В исследовании КБХА (Воронеж), проведенном для Европейского Космического Агентства топливную пару метан-кислород назвали самой перспективной для многоразовых систем, собственно, по его результатам Раптор и стал метановым.
исследовании КБХА (Воронеж),
В каком году? 2002-2005? Тогда СССР уже не существовало.
А по его результатам или нет, история умалчивает. Можно бесконечно рассуждать о перспективности(об этом и так было известно, иначе бы и не начали исследования на эту тему ещё во времена лунной гонки) топливной пары(а не двигателя), но не сделать рабочий экземпляр.
Наверное все такие дураки, что не догадались об этом.
О преимуществах метана ещё в мои школьные годы писал Гильзин К. А. в книге "Электрические межпланетные корабли".
Окислительное используют потому что в ином случае образуется много сажи на стенках сопла, которую потом нужно долго и муторно соскребать(иначе двигатель накроется, это если в процессе работы не сломается).
Враньё. Керосиновые двигатели делают с окислительным газогенератором потому, что иначе керосин полимеризуется, образует нагар, который может осесть на различных поверхностях, и ухудшить теплоотдачу в регенеративный контур. В результате возникает местный перегрев и прогар.
В камеру сгорания в любом случае подаётся горючая смесь с избытком топлива. Это снижает температуру в камере сгорания, но увеличивает УИ, потому, что сопло покидает не только СО2, но и СО.
Жидкий метан - криогенная жидкость, и хранить его банально сложнее.
А по его результатам или нет, история умалчивает.
Да нет, никто особо не умалчивает. Известно, что первоначально Раптор предполагался водородным, и превратился в метановый после воронежского исследования различных топливных пар для многоразовых систем.
Всё равно в ракете есть жидкий кислород, а хранить метан на порядок проще того же водорода.
Воронежское исследование закончилось в 2005г, а раптор стал метановым в конце 2012. Больше десяти лет промежуток.
Ну так или иначе жрд повреждается от восстановительного пламени.
С какого перепугу? Кстати, двигатели красиво горят и взрываются в окислительном пламени, смотрите аварии Зенита, да и все аварии Старшипа с зелёным пламенем тоже об этом.
Окислительное с метаном не могли использовать, потому что не было подходящих сплавов и турбонасос/газогенератор съедало кислородом.
Окислительному генераторному газу плевать, метановый он, керосиновый или водородный, там металлы горят в горячем сжатом кислороде. Метан не осваивали потому, что на попе ровно сидели, и считали, что на их век хватит.
Воронежское исследование закончилось в 2005г, а раптор стал метановым в конце 2012. Больше десяти лет промежуток.
В школу иди, в первый класс. Учись вычитать из двенадцати пять.
Я думаю, проблема в том, что "3D-печатью" сейчас называют всё что угодно. У читателя при этом слове в голове возникает шаткая конструкция из палок, которая склеивает детальку из дурнопахнущей субстанции — технология, абсолютно неприменимая на производстве чего бы то ни было, кроме домашних поделок — она тупо проигрывает по объемам производства банальнейшей штамповке родом из поза-позапрошлого века — хоть металлов, хоть пластика. При том что формально это самая что ни на есть "печать", и детальки получаются вполне себе 3д. И если ушлый маркетолог не назовёт эту древнюю технологию модным словом, то его надо гнать из профессии. Отсюда и заявления.
Ближе к собственно 3д печати в реальном производстве будет банальный трёхкоординатный станок, который не добавляет материал к получаемой детали, а наоборот — выедает из заготовки ненужный металл, переводя в стружку половину материала. Этот подход, хотя и позволяет получать детали любой сложности, является, как я понимаю, не слишком технологичным и совсем не экономичным. И по возможности заменяется на более простые операции, включающие литьё, фрезеровку, токарную обработку, сварку и пр.
который не добавляет материал к получаемой детали, а наоборот — выедает из заготовки ненужный металл, переводя в стружку половину материала. Этот подход, хотя и позволяет получать детали любой сложности
Судя по описанию, этот подход не позволит получать детали с замкнутыми полостями.
Изгибы каналов сложной формы умеют делать литьём, см. те же выпускные коллекторы. Так что тут вопрос в количестве этих каналов, их размерах и требований по качеству.
Тонкие каналы вообще не отливают, только сверловка, которая не умеет сверлить по радиусу. С последующими заглушками.
Просто посмотрите как изготавливают чугунные радиаторы отопления, какая там внутренняя форма и как её получают
Стальные сваривают из половинок, алюминиевые льют, но у них снизу есть технологическая пробка, а как льют чугунные, для меня теперь загадка.
Но судя по тому что этот метод сегодня не применяется, да и этот тип радиаторов почти вымер, не всё так просто.
Чугунные всё ещё производятся и продаются, я думал что найти видео будет легко, но был не прав, вот отливка выпускного коллектора, тоже деталь которую на фрезере не изготовишь:
https://www.youtube.com/watch?v=RamA1nyWVuM
Вот видео с завода, https://www.youtube.com/watch?v=iDUWOdlNxG0, чтобы было понятнее: слева они собирают верхнюю половину разъёмной формы - просто насыпают землю в форму, трамбуют и готово, далее на кругу видно что нижняя форма уже сформирована и в неё заложен стержень (светлый) стержень формируется из песка с полимерным связующим, при заливке он держит свою форму и образует полость внутри литья, жар разрушает полимер и делает стержень хрупким что позволяет его удалить механически - продувкой или водой.
Далее видно как в форму льют чугун, спустя 3/4 оборота форму вынимают, землю разбивают и после остывания заготовки её моют и обрабатывают.
Хоть на видео и "низкотехнологичный" процесс, принципиально ничто не мешает его сделать высоко технологичным, как у BMW например: https://www.youtube.com/watch?v=N2hYTdrzujI принцип одинаков, разница только в расходе работников :(
Плюс нельзя отлить формы с воздушными карманами, придётся добавлять кучу вентиляционных отверстий.
Плюс качество литья. Это разные раковины, отливы, трещины и сама поверхность. Придётся всё равно деталь загонять на чпу и обрабатывать. А часть мест станок не возьмёт вообще и придётся как то делать это вручную.
Те же ДВС двигатели сколько десятилетий льют. В форме отсутствуют(или их количество единично) закладные детали. И всё равно требуется куча мех обработки.
Как будто у 3д печати этих проблем нет. Все дефекты литья убираются аккуратной работой и литьём под давлением.
SLS тоже не позволяет воздушные карманы, а так же внутренние элементы не соприкасающиеся с основным телом (нужен перенос тепла от места печати).
Шероховатость поверхности у SLS так же не какая то экстраординарная, нагруженные пары трения сделать не возможно, а для каналов есть варианты химической шлифовки, но они применимы к обоим вариантам.
Как итог - если нужно сделать стенку сопла с микротрубками - только SLS т.к. стержни тонкие изготовить и залить не сломав не реально, но различные корпуса для нагнетателей - литьё проще и дешевле если заказывать большие партии.
Например "литьё по выплавляемым моделям"
хотят увеличить количество распечатанных деталей, потому что это выгодно
Ответ на ваш вопрос находится в вашем вопросе. Если бы это было действительно выгодно, и если бы производители действительно этого хотели, то они давно бы уже всё печатали.
А можно мне тоже безлимит резетов кармы?
Ладно бы спустя квартал на поразмышлять статьи бы вышли на качественно другой уровень, но ведь даже остались ссылки вида хттпс://вк.ком/эвей.пхп? "на первоисточник".
Да просто не хватает аннотации: "Рекомендую читать первоисточники с машинным переводом, а понаписанное здесь, - это чтобы накопить кармы для очередной порции пропаганды, за которую мне и платят. Не переживайте, с администрацией Хабра я делюсь."
Но в целом, конечно, интересное, какое дно он на этот раз пробьет...
Неспроста администрацие даёт ставить минусы только авторам публикаций. Иначе бы такие как выше, постоянно бы загоняли в минуса.
Резета никакого нет. Напиши текст в песочницу, получи одобрение админа и начинай жизнь заново.
Вместо использования резервных факельных воспламенителей хорошо перемешанный горячий газообразный кислород и горячий газообразный CH4 самовоспламеняются под воздействием высокой температуры и давления.
оооо, так вот почему бахнуло во время последних испытаний первой ступени супер хэви!
Странно, как применьшено влияние площади критики на конструкцию двигателя.
Увеличение площади критического сечения меняет всё вообще:
бОльшая площадь означает больший расход,
для этого нужно больше форсунок и/или изменение конструкции самих форсунок.
Это означает новую отработку смесеобразования и горения в камере. И теплового режима всей камеры сгорания.
Потом оба турбонасосных агрегата должны обеспечить увеличившийся расход. Могли, конечно, и без переработки обойтись, но отработать новые режимы точно пришлось.
Я поглядел, в анголязычных форумах пишут про полное перепроектирование.
Как на Ваш взгляд - полное перепроектирование - это признание факта, что предыдущая конструкция двигателя Raptor не соответствует заявленным параметрам (которые обеспечивали работоспособность Starship)?
Это смотря каким параметрам. Маск говорит о стоимости двигателя, стоимость никак не влияет на возможность Старшипа летать. Кроме того, меняется не только Раптор, но и Супер Хэви, и сам Старшип. Меняется потому, что, по мере разработки становятся видны новые требования. Например, Маск пошёл на некоторое снижение УИ двигателя, потому, что стало понятно, что большее влияние оказывает тяга и скороподъёмность.
Возможно даже не отдельно стоимость двигателя, а стоимость одного запуска при планируемой частоте запусков и планируемых полезных нагрузках.
Меняется многое, но это не означает, что железо можно постоянно перепроектировать. В какой-то момент нужно уметь сказать "хватит, давайте уже запуски делать на имеющемся носителе".
Возможно даже не отдельно стоимость двигателя, а стоимость одного запуска при планируемой частоте запусков и планируемых полезных нагрузках.
Нет, Маск требует именно малой стоимости производства двигателя. Смысл в том, что, по планам Маска, колонизация Марса должна производиться большим флотом Старшипов, а для снижения стоимости строительства Старшипов нужна низкая цена из строительства и низкая цена производства двигателей.
Меняется многое, но это не означает, что железо можно постоянно перепроектировать. В какой-то момент нужно уметь сказать "хватит, давайте уже запуски делать на имеющемся носителе".
Это безусловно так, и Маск это отлично понимает. Более того, по опыту работы с НАСА, Министерством Обороны и Разведывательным сообществом Штатов он знает, что эти ведомства, сертифицировав использование носителей для их заказов потребуют заморозить их конструкцию.
Raptor 1 против Raptor 2: что изменила SpaceX? Everyday Astronaut