Рассказали слабые места Falcon Heavy (3 фото)
Категория: Космос
8 февраля 2018
Потеря центральной ступени — единственное, что омрачило успешный запуск Falcon Heavy. Эксперт рассказал «Газете.Ru», какие еще слабые места может иметь конструкция новой ракеты Илона Маска.
Потеря центральной ступени стала, пожалуй, единственным событием, слегка омрачившим первый запуск сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy, за которым накануне наблюдали во всем мире. Сам Илон Маск, основатель компании SpaceX, накануне исторического запуска оценивал шансы успеха в «50 на 50» — слишком много технических вопросов необходимо было решить, создавая и запуская новую ракету в космос.
Новый характер вибраций, эффекты, связанные с воздействием трех нижних ступеней друг на друга и всех их 27 двигателей, куски льда, падающие на старте с высоты второй ступени, а также явления, связанные с отстыковкой двух боковых ускорителей от еще работающего центрального – все это необходимо было учесть и просчитать.
«Одно из моих опасений связано со взаимодействием ускорителей, — говорил Маск перед стартом.
– Там происходит много сложной динамики. Эти ракеты сильно гнутся, и если они будут гнуться непредсказуемым образом, они могут повредить друг друга».
Все три нижние ступени планировалось мягко вернуть – боковые на наземные площадки близ космодрома, а одну, центральную, примерно на 20 секунд позже, на платформу в океане.
Как и было запланировано, боковые ступени сели почти одновременно на наземные площадки, и вид их синхронной посадки буквально поразил зрителей и комментаторов старта. Однако уже когда стало ясно, что вторая ступень ракеты с полезной нагрузкой – электрокаром Tesla — вышли на опорную орбиту, сообщений об успешном спасении центральной ступени так и не поступило.
Лишь позднее стало известно, что она упала в океан, однако на фоне общего успеха миссии это обстоятельство не привлекло особого внимания. По данным издания The Verge, эта ступень промахнулась мимо баржи и рухнула в океан со скоростью порядка 480 км/ч, что позднее признали в компании SpaceX. Для успешного торможения при посадке ступень должна использовать три из девяти своих двигателей, однако в этот раз смог запуститься лишь один, чего оказалось недостаточно. Поэтому ступень ударилась о поверхность воды всего в ста метрах от корабля, что не прошло для него бесследно.
«Этого было достаточно, чтобы вывести из строя два его двигателя и усыпать палубу обломками», — пояснил Илон Маск.
Audio: “We lost the center core” #FalconHeavy @SpaceX pic.twitter.com/OaJhMa7f2U
[media=https://twitter.com/hashtag/FalconHeavy?src=hash&ref_src=twsrc^tfw]
«Мы потеряли центральную ступень», — сказал кто-то во время трансляции запуска.
Три нижних ступени, по девять ракетных двигателей в каждой – это целых 27 двигателей, работающих на керосине и кислороде. По мнению Александра Железнякова, академика Российской академии космонавтики, эта особенность конструкции может стать одним из уязвимых мест новой ракеты.
«Это снижает надежность ракеты. Вспомните историю нашего лунного носителя Н-1, у которого на нижней ступени было установлено тридцать двигателей. Это оказалось уязвимым местом в первую очередь по причине того, что инженеры не смогли добиться полной синхронизации их работы, и в днище ракеты возникали некоторые аэродинамические процессы, которые сводили на нет все усилия по ее запуску, — вспоминает эксперт.
– сам Маск говорил, что при испытаниях, при одновременном запуске 27 двигателей, у них возникли интересные эффекты. Но я думаю, что современная вычислительная техника позволяет такие проблемы решить, но все-таки, чем больше двигателей – тем меньше надежность».
Из-за необходимости учета всех возникающих эффектов ракета Falcon Heavy требовала конструктивных доработок центральной ступени, поэтому ракета не является просто «пакетом» из трех одинаковых Falcon 9, хорошо зарекомендовавших себя на стартах и при посадках.
«Из-за аэродинамических процессов, возникающих при истекании газов, нужны были доработки в конструкции, чтобы струи двигателей не создавали закрутку, способную опрокинуть саму ракету, — пояснил Железняков. – Маск никогда не говорил об этом, но они сделали изменения рулей в нижней части ракеты. Потому что просто так соединить три ракеты было бы абсурдом».
Как бы то ни было, успешный пуск показал возможности ракеты и ее способность выводить тяжелые нагрузки в космос. В компании надеются, что на первых порах стоимость запуска будет в района $90 млн однако повторное использование ускорителей должно значительно снизить затраты на запуски.
«Если мы преуспеем в этом, это будет означать конец игры для других тяжелых ракет», — сказал Маск.
