/Поглед.инфо/ САЩ изостават сериозно от Русия в създаването на ядрен двигател за полети в дълбокия космос

На 20 април 2023 г. тежката ракета за многократно ползване Starship на американската авиокосмическа компания SpaceX Илон Мъск беше изстреляна от стартовата площадка Бока Чика в Тексас, но на височина 38 км над Земята започна да се върти и да пада неконтролируемо, след което корабът беше взривен, за да се предотврати катастрофално неконтролирано падане.

При предаването на живо на изстрелването на Starship беше възможно да се наблюдава, че при стартиране три двигателя от първата степен не стартираха, а след това още три спряха. Основната причина за загубата на управление е експлозията на хидравличния блок за управление 30 секунди след старта.

В същото време ракетата успя да се откъсне от стартовата платформа и да се издигне на височина от 38 километра. Той премина зоната на максимално аеродинамично съпротивление на атмосферата. Когато Starship започна да преминава в хоризонтална фаза на полета, системата за управление се повреди, ракетата започна да се срутва, преобърна се два пъти и полетя към Земята. Едва в този момент центърът за управление на мисията даде команда за самоунищожение.

SpaceX съобщи , че ракетата се е провалила поради проблеми с механизма за разделяне на степените. Втората степен, заедно със самия Starship, не успя да се откачи от първата и загина заедно с ракетата. По време на изстрелването стартовата площадка беше силно повредена, цялата бетонна основа беше разрушена и комуникациите бяха прекъснати. Илон Мъск, който наблюдава изстрелването от SpaceX Mission Control в Калифорния, обяви следващото тестово изстрелване през следващите няколко месеца.

Starship е огромен черен "куршум" от неръждаема стомана с дължина 50 метра и тегло 1300 тона (включително горивото). Корабът е разположен на върха на огромна, най-голямата супер тежка ракета в историята на астронавтиката. Цялата конструкция е висока 120 метра и тежи 4900 тона.

Дължината на ракетата Super Heavy е 70 метра. Пълна е с охладена смес от метан и кислород с тегло 3400 тона. Метанът е горивото, кислородът е окислителят. Горивото тежи 22 пъти повече от самия космически кораб.

Изстрелването на Super Heavy се осигурява от 33 (!!!) двигателя Raptor (20 маршови и 13 кормилни), които според изчисленията могат да изведат до 150 тона полезен товар в ниска околоземна орбита.

Цялата конструкция е много по-тежка и по-дълга от ракетата Сатурн-5 , която изстреля кораби до Луната през 70-те години. Въпреки че полезният товар не се оказва много повече (150 тона срещу 140 тона).

Съветската ракета "Енергия", способна да изстреля от 100 до 200 тона полезен товар в орбита, беше оборудвана само с четири кислородно-керосинови ускорители РД-170 от първия етап и четири кислородно-водородни двигатели РД-012 от втория етап.

Как се случи така, че половин век по-късно американците счупиха рекорда за брой двигатели, държан преди това от съветската лунна ракета N-1, оборудвана с 30 опорни двигателя?

Най-простият и най-точен отговор е, че мощността на двигателите с химическо гориво оттогава не се е увеличила изобщо, а марсианските и лунните амбиции на Илон Мъск изискват нов рекорд за броя двигатели, инсталирани на ракетата, предназначена да щурмува просторите на дълбинния космос... Все пак американците имат по-лоши двигатели от нашите, Мъск никога не е крил това.

„Прекарвам много време в изучаване на конструкциите на руските ракетни двигатели. Има прекрасни руски двигатели“, каза Мъск пред Everyday Astronaut . „Нашият двигател е с по-голямо налягане от преди и е с пълна газификация на горивните компоненти. Но това са сравнително малки подобрения спрямо това, което руснаците вече са направили “, казва основателят на проекта SpaceX.

По неговите думи, руските инженери „отдавна произвеждат ракетни двигатели с течно гориво и вече са създали буквално стотици различни конструкции“. Създателят на двигателя РД-180 (конструктор и академик на Руската академия на науките) Борис Каторгин също казва , че ракетите на Мъск са „по-слаби от нашите“.

Съвременните цифрови системи за управление на полета обаче, както се струваше на Мъск, биха могли да неутрализират неизбежното несинхронизиране и повреди в работата на три дузини двигателя. До височина от 38 км Starship оправда надеждите на Мъск...

Дмитрий Конанихин, ветеран от руската космическа индустрия , отбелязва , че „когато истинските инженери на Space X, седящи в сянката на шоумена Илон Мъск, тръгнаха да мащабират технологиите на Falcon-Full Thrust до гигантоманията на „лунния“ H-1 и „марсианеца” Starship, се оказа, че в тази част на Вселената всичко си остава – все още важат законите на природата и „физиката продължава да бъде „безсърдечна кучка”.

Според Конанихин (с когото съм съгласен), нивото на вибрации на тръбопроводите и окачванията на гигантските ракетни двигатели на Starship е толкова високо, че „съществуващите материали и конструктивни решения“ не са в състояние да осигурят необходимата твърдост на цялата конструкция.

В резултат на това: "Експлозии и аварийно изключване на двигатели (имаше експлозии на борда, всички го видяха), плискане на гориво и клатушкане на Starship, което беше парирано само от съвременните технологии." И накрая, „възможното блокиране и счупване на ключалките, свързващи степените“, което не позволи на първата степен да се откачи.

Дори ако инженерите на SpaceX успеят да „довършат“ Starship , концептуалната грешка да се залага на повече от тридесет двигателя с ниска мощност е очевидна, което прави перспективите за американското изследване на дълбокия космос с корабите на Илон Мъск много съмнителни.

В просторите на дълбокия космос ще бродят ядрени планетолети, като създавания в Русия „ядрен влекач“.

На 8 декември 2020 г. на общото събрание на Руската академия на науките Юрий Драгунов, член-кореспондент на Руската академия на науките, главен конструктор на федералния проект „Ядрена енергодвигателна установка от мегаватов клас“ (ЯЭДУ), направи доклад относно успешното завършване на изпитанията на ядрен двигател от мегаватов клас за междупланетни полети в дълбокия космос .

Работата по създаването на атомни енергодвигатели започна през 2009 г. Водещ изпълнител на проекта беше Научноизследователският център на името на М. В. Келдиш, а за реакторната установка (РУ) - Научноизследователският и проектантски институт по енергетика на името на Н. А. Долежал (НИКИЕТ).

Юрий Драгунов разказа за всички етапи от създаването на атомната енергодвигателна установка. В края на работата във федералния ядрен център в Саров на специален ускорителен стенд беше извършен контролен физически пуск на ядрения двигател с целия набор от необходими измервания.

САЩ изостават сериозно от Русия в създаването на ядрен двигател за полети в дълбокия космос. Американската компания Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech) от Сиатъл разработи нов ядрен двигател за полети до Марс и в края на октомври 2020 г. го предаде на НАСА за изпитания. Такъв двигател, твърди компанията, може да намали времето за полет Земя-Марс до три месеца. Въпреки това, според главния инженер на USNC-Tech Майкъл Ийдс, американският ядрен двигател е 10 пъти по-слаб от руския по ключов показател - специфичния импулс.

На 11 декември 2020 г. Роскосмос подписа договор на стойност 4,2 милиарда рубли за разработване на усъвършенствана конструкция на космическия ядрен влекач „Нуклон“ за полети до Луната, Юпитер и Венера. Ядреният влекач е междупланетен кораб. И ще бъде изстрелян в междинна орбита отвъд първия радиационен пояс на Земята, тоест на надморска височина над 13 хиляди км.

Ако руските инженери успеят да запазят лидерството в разработването на космически кораби за „далечна космическа навигация“, тогава на Марс ще цъфтят ябълките най-вероятно от руските сортове.

Превод: ЕС

Абонирайте се за нашия Ютуб канал: https://www.youtube.com

и за канала ни в Телеграм: https://t.me/pogled

Влизайте директно в сайта www.pogled.info . Споделяйте в профилите си, с приятели, в групите и в страниците. По този начин ще преодолеем ограниченията, а хората ще могат да достигнат до алтернативната гледна точка за събитията!?