Prototyp Starship SN4 explodoval jen pár dnů před svým prvním testovacím letem

Fanoušci kosmonautiky z celého světa se momentálně soustředí především na první misi Crew Dragonu s astronauty, ale SpaceX se souběžně s ní připravuje také na první let prototypu kosmické lodi Starship. Aktuální exemplář SN4 v průběhu května prodělal několik tlakových zkoušek i zážehů motoru Raptor a už na příští týden byl plánován jeho první krátký let. Bohužel během pátečního testování prototyp vybuchl krátce po provedení statického zážehu. Přesná příčina zatím není známá, ale dobrou zprávou je, že ztráta SN4 pro SpaceX nejspíš nepředstavuje velkou ránu, protože už má další tři prototypy Starship v různých fázích výroby.

Prototyp Starship SN4 na rampě v Boca Chica na konci května 2020 (Foto: bocachicagal / NASA Spaceflight)

Starship je obří kosmická loď, kterou SpaceX vyvíjí s účelem zlevnit vesmírnou dopravu. Loď i její nosná raketa Super Heavy mají být kompletně a snadno znovupoužitelné a tím umožnit cenově dostupné lety nejen na oběžnou dráhu Země, ale také na Měsíc a Mars. SpaceX se rozhodlo k vývoji této lodi z nerezové oceli přistoupit velmi agresivním způsobem. Výrobní areál v Boca Chica v Texasu chrlí jeden prototyp za druhým a zkušenosti získané z jejich testování na rampě jsou následně aplikovány při výrobě dalších exemplářů. Společnost Elona Muska tedy za poslední rok vyrobila hned několik prototypů a v podstatě všechny je pak zničila během testování. Nedávno vyšlo povedené video, které přehledně ukazuje, co se stalo s jednotlivými prototypy Starship:

Aktuální exemplář Starship SN4 byl testován od konce dubna a v testovacím programu se dostal ze všech prototypů nejdál. Zatímco předchozí lodě Mk1, SN1 a SN3 vždy selhaly během kryogenních tlakových zkoušek s kapalným dusíkem, SN4 je zvládnul na výbornou. Navíc to byl první prototyp, který se dostal do fáze testování s připojeným motorem Raptor. To zároveň znamenalo, že loď už musela být tankována kyslíkem a hořlavým metanem. Starship SN4 na začátku května provedla dva krátké statické zážehy motoru Raptor č. 18. Ten byl následně odmontován a prototyp Starship 10. května absolvoval druhý kryogenní test s dusíkem, tentokrát však při vyšším tlaku 7,5 barů (první test dosáhl výrazně nižší hodnoty 4,9 barů).

Technici SpaceX poté Starship SN4 opět opatřili Raptorem, ale tentokrát se jednalo o nový kus se sériovým číslem 20. Následoval test spalovací předkomory motoru, který proběhl 17. května a o dva dny později proběhl už plnohodnotný statický zážeh. Test se ale neobešel bez komplikací, jelikož po zážehu došlo k menšímu požáru stolce, na kterém prototyp stál. Zároveň se ještě dlouho poté objevovaly plameny ve spodní části Starship. Že se nejednalo o malý problém, vyplynulo z toho, že SpaceX nechalo rampu s prototypem vyklizenou po dobu téměř dvou dnů po testu. Teprve poté byla rampa prohlášena za bezpečnou a mohli se na ni vrátit pracovníci. K incidentu se bohužel dosud nikdo oficiálně nevyjádřil, takže nevíme, co způsobilo požár a proč přesně musela rampa zůstat dva dny zavřená.

Testování Starship SN4 pak mělo týdenní pauzu a pokračovalo 28. května, kdy proběhl druhý statický zážeh, tentokrát už bez následného požáru. Ve stejnou dobu SpaceX získalo licenci od Federální letecké správy (FAA), která firmě povoluje během následujících dvou let provádět suborbitální testy Starship. Zajímavé je, že licence nijak neomezuje maximální výšku těchto letů, jen uvádí, že start i přistání musejí proběhnout v Boca Chica. Zároveň byly ohlášeny dvě uzavírky vzdušného prostoru nad rampou až do výšky 8 kilometrů. Z těchto informací vyplynulo, že SpaceX nejspíš plánovalo provést první krátký let Starship SN4 do výšky 150 metrů už 1. nebo 2. června. Radování fanoušků z dlouho očekávaného letu se však ukázalo jako předčasné.

SpaceX se rozhodlo před prvním letem provést ještě jeden statický zážeh SN4. Ten nakonec proběhl v pátek 29. května ve 20:47 SELČ zdánlivě v pořádku. Ale krátce po zážehu začal ze spodní části Starship unikat plyn, načež došlo ke vznícení v oblasti motoru a obří explozi:

Zatím nevíme, co přesně se stalo, ale prototyp SN4 byl nenávratně zničen a pravděpodobně bude potřeba provést také opravy techniky na rampě. Nehoda jistě SpaceX nepotěšila, ale celý testovací program je nastaven tak, aby ani takhle velký incident neměl příliš velký dopad na vývoj jako takový. Přesně z tohoto důvodu SpaceX pracuje vždy na několika prototypech najednou. Aktuálně víme o třech různých exemplářích Starship, které jsou v rozličných fázích výroby.

Trosky Starship SN4 po výbuchu (Foto: @SpacePadreIsle)

Přípravy prototypu Starship SN5 jsou jednoznačně nejdál. Nejdůležitější spodní část, která obsahuje nádrže na metan a kyslík a také motorovou sekci, je už pár týdnů v podstatě hotová. SN5 měl také být prvním prototypem vybaveným aerodynamickou špičkou a její výroba už také značně pokročila. Zajímavostí je, že špička je poprvé vybavena manévrovacími tryskami. SN5 měl původně provádět delší lety se třemi motory Raptor, ale vzhledem k výbuchu SN4 lze očekávat, že dojde k úpravě plánů. Osobně bych tipoval, že SN5 nakonec nedostane špičku ani stabilizační plochy a po standardních tlakovacích zkouškách a pár statických zážezích provede jen krátký let do výšky 150 metrů s jedním Raptorem, který měl původně absolvovat prototyp SN4. Testovací let by mohl vypadat přibližně takto.

Pokud bude testování Starship SN5 úspěšné, delší lety se třemi motory do výšky několika kilometrů by mohly být provedeny s prototypem SN6. Ten už je také v docela pokročilém stadiu výroby a zdá se, že spíš čeká, až mu SN5 uvolní místo v montážní věži. Tento exemplář by už mohl dostat špičku a řídicí plochy, ale opět se to bude odvíjet od toho, jak dopadne testování SN5. Každopádně SpaceX rozhodně nepolevuje a dokonce už bylo spatřeno i několik dílů pro prototyp SN7.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
74 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
akuhtr

Škoda, ale lepší v této fázi než později. No nejvíc je asi bude štvát ten Raptor odhaduji.

Ricardo

Berte to z té lepší stránky. Zatím to byla divácky NEJLEPŠÍ exploze Starship 😀
 
Elon ty Strashipy likviduje jak Lister Krytonovy hlavy, asi tam bude přeplněný negátor 😀
 
Pravda je, že jim to bouchlo od té fléry. Kdyby ji měli o kus dál, tak by k žádnému výbuchu nemuselo dojít, protože lehčí metan by celkem rychle uletel vzhůru. Pokud ztratily SN4 kvůli závadě mimo Starship tak budou rychle pokračovat s SN5. Ovšem pokud tam byl únik na SN4, tak je možné že budou předělávat SN5 i SN6, což by už mohlo znamenat velké zdržení v řádu měsíců. Uvidíme. Třeba to dobře dopadne a budou zase brzy pokračovat v destrukci 😀

Invc

Ukradeno jinde (jinak youtube a tlačítka . a , )
comment image

Ricardo

Díky, máte pravdu, takže to vypadá že to chytlo od rozřhaveného Raptoru. Ale když to vezmeme, tak v tom není výraznější rozdíl. Vzhledem k velikosti toho vzplanutí to byl hooodně velký metanový mrak a od té fléry by to chytlo asi tak o 30s později.
 
Spíš mi to připadá na problémy s tím novým tlakováním nádrží pomocí výfukových plynů, místo helia. Podle toho jak brutálně upouštěly ventily tlak z obou nádrží, a to několikrát, tak jim tam něco nefunguje nebo prováděli testy. Podle toho jak mlčí, tak se asi jedná o únik plynu ze Starship. Kdyby to bylo přívodní potrubí tak podle detektorů plynu a průtokoměrů by to viděli hned. Oni na to kluci přijdou.
 

Ricardo

Tak to je překvapivě dost zbytečná havárie. Trochu mne překvapuje že tam neměli v sérii ještě druhý ventil, kterým by to zavřeli v případě problémů, tohle se běžně dělá. Ale oni jej tam dají teď k SN5.
 
Nechci jim do toho kecat, ale kdyby se vývoj Starship dělal v ČR, tak bysme už se SN3 létali suborbitální lety a pilovali hladké přistání. Než by Amíci vyřešili neustálé exploze, tak bysme jim mávali dávno z Marsu. Jára Cimrman totiž dávno před Muskem navrhl plně znovu použitelnou raketu, jen v té době bohužel neexistovaly dostatečně výkonné počítače aby ji uřídily. Tak zůstalo jen u plánů, které byly až v roce 1997. Údajně tyto plány zkoumala i NASA, ale protože měli v provozu stále SpaceShuttle, tak pokládali nerezovou raketu s vertikálním přistáním za nesmysl. Nicméně jsou spekulace, že se k těm plánům Cimrmanovy unikátní konstrukce dostal i Elon Musk a ten okamžitě rozpoznal její potenciál. Podobnost je více než náhodná. Obě jsou z nerezu a obě umí přistávat vertikálně pomocí motorů. Nicméně Cimrmanova raketa byla mnohem propracovanější co se týče počtu stupnů.
 
Zaprvé byla silně modulární a jsa Cimrman vášnivý včelař, tak si všiml že hexa uspořádání včelých pláství je unikátní z hlediska ideálního využití prostoru a bude výhodné u konstrukce rakety složené z více boosterů. Tedy místo složité a pracné konstrukce jednoho velkého prvního stupně rakety s několika motory, tak se rozhodl pro konstrukci složenou z menších raket o průměru 1m v hexa uspořádání. Tak jako Falcon 9 má jeden centrální motor a kolem 8 dalších, tak Járův první stupeň měl jednu centrální raketu a kolem 6 dalších boosterů, což byly identické rakety.
 
Ale Cimrman v konstrukci zašel mnohem dále. Navrhl totiž kolem těchto šesti boosterů ještě druhou vrstvu, kam se vešlo dokola dalších 12 boosterů, tedy celkem 19. A protože hexa geometrie včelí plástve se dá rozměrově škálovat do nekonečna tak jeho finální návrh prvního stupně se zkládal ze čtyř hexa vrstev kolem centrální jednotky. Třetí vrstva měla 18 boosterů a čtvrtá 24. Celkem se tedy dostal na počet 61 boosterů o tvořící hexa-útvar o průměru 9m (opět podobnost se Starship více než zřejmá). Genialita tohoto přístupu umožňovala vyvinout relativně malou raketu o průměru pouhý 1m s malým motorem, ale sestavit z ní nosič obřích rozměrů tolik nutný pro meziplanetární lety. A tak se jal v kůlně své vesnické usedlosti sestrojit prototyp, který sice výborně vzlétal, ale právě vertikální motorické přistání se díky neexistenci výkonné elektroniky nedařilo. A tak po několikerém sežehnutím jeho včelstva a zapálení stohu místního sedláka musel s pokusy skončit, dokud nevyvine dostatečně výkonný počítač.
 
Ovšem zde genialita Járovi kontrukce nekončí. Další úžasná věc vyplívající z použití svazku 61 samostatných boosterů, byla že se odpojovali postupně během letu jak docházelo palivo. Tedy jen první stupeň rakety byl de-fakto 61-stupňová raketa a tedy v maximální možné míře eliminoval mrtvou váhu vyplývající z Ciolkovského rovnice. Samozřejmě krajní boostery přečerpávaly palivo do středových, takže prázdné krajní boostery se odpojovaly postupně jak jim docházelo palivo, což mělo být podle výpočtů každé 3 sekundy. A zde docházelo k dalším úsporám paliva, protože ty první boostery vracející se z minimální výšky nepotřebovali palivo na re-entry burn.
 
Dá se tak říct, že Muskova Starship je jen velmi zjednodušená napodobenina Cimrmanovi geniální konstrukce.
 
Je tam toho mnohem víc, ale o tom zase někdy příště….

Naposledy upraveno před 9 měsíci uživatelem Ricardo
Invc

Mno … a chceš ukázat ten zásadní problém návrhu s 61 raketami, co se postupně odhodí i s motorem, nebo na to přijdeš sám?
 

Ricardo

Napadá mne snad jen výhoda, že 61 stupňová raketa nebude muset tak masivně škrtit výkon motorů kvůli maxQ tak jako Falconu Heavy. Prakticky to bude mít konstantní zrychlení což je jedině plus.
 
Jinak nahoře kde už není problém s dynamickým tlakem a bude možnost využít větší tah motorů a maximální akceleraci, tak není nic jednoduššího než zpomalit přečerpávání a odhazování boosterů tak, aby víc motorů s polopráznými nádržemi udržovalo max akceleraci.
 
A to bez škrcení motorů, které snižuje tlak v komoře a tedy snižuje účinnost podobně jako kompresní poměr u pístového motoru.
 
Podle mne to má jen samé výhody. Nebo Jára Cimrman něco opoměl? Sice je známo že vynalezl dynamit a kde co jiného (byť vždycky jej někdo předběhl s patentem), ale zase byl znám jako průzkumík slepých cest 😀

bohyn

Prostuduj si profil letu Falconucomment image nakresli si parabolu z mista startu protinajici throttle down v maxQ a vysvetli mi, jak se s tim chces dostat na orbitu. MaxQ je pomerne nizko 5-10 km nad morem. Na to zrychleni za maxQ zapomen, motory si zahodil a budes cestou zahazovat dalsi. Byla by to o fous lepsi raketa, nez Jan Hus.

Invc

Máš pravdu, nebude muset škrtit výkon motorů (pominu, že to škrcení není nijak masivní – stahuje se stěží na 75%) … protože se stěží udrží ve vzduchu…
 
Falcon 9 – má poměr tahu k hmotnosti jen 1,2G … to znamená, že při startu po přeprání gravitace dokáže zrychlovat jen 0,2G… a to číslo roste s časem a spáleným palivem – až nakonec zrychluje nějaké 3-4G…
 
Jenže to co navrhuješ ty je, že vyčerpáš palivo z těch vnějších (vnitřní si necháváš plné) a pak zahodíš tu vnější prázdnou (i s motorem). Tím ale zároveň zahodíš tah… a jseš zase na počátku – a máš poměr tah / hmotnost zase jen 1,2 jakos měl při startu (ve skutečnosti ještě horší, protože ti roste podíl mrtvé váhy v podobě druhého stupně s nákladem).
 
Na začátku téměř celý výkon rveš do pokrytí gravitační ztráty – takže chceš, aby tato doba pominula co nejrychleji (tedy potřebuješ zrychlovat co nejvíce to dá … co raketa dokáže a ještě vydrží)… jenže ty de facto pořád dokola limituješ dostupné zrychlení někam do rozmezí 0,2-0,3g (2-3 m/ss)… a prodlužuješ si tedy stavy s největší gravitační ztrátou, na násobky …
 
A dále: I kdyby ses po max Q polepšil a přestal nesmyslně zahazovat motory … (předpokládejme, žes to poodhazoval tak, aby přesně přečkal maxQ) tak máš problém … F9 po opadnutí max Q zapne motory zpátky na max… a co uděláš ty skočíš dolů nějaké sehnat? Tys ty motory zahodil, čímž ses připravil o další zrychlení (nějakých 30% toho, co ti zbylo) – takže i v téhle době navyšuješ gravitační ztrátu.
 
Celkově – pokud by ses tím tvým postupem dostal alespoň na polovinu rychlosti F9 při MECO… tak bych se hodně divil. Hrubým odhadem mi to vychází někam na 1/3.
 
(a to teď pomíjím zvýšené hmotnosti těch vracejících se miniraket … přinejmenším o zařízení, které by muselo být opakované v každé … když už teda nepočítám obvody stěn).
 

Ricardo

To Jára Cimrman to tak vymyslel, co furt já 🙂
Ale při jeho genialitě předpokládám, že jeho algoritmus počítal s tím, že si nechá tolik motorů aby mimo atmosféru dosáhl maximální akcelerace jako ten Falcon. To už je jenom otázka nastavení software kolik motorů zahodíš a kolik si necháš, a tedy jaký poměr tah/váha bude udržovat.
 
Klidně si může nechat všech 61 motorů pokud to bude nutné pro max akceleraci. A protože ten Falcon Heavy stejně před BECO snižuje tah motorů, aby nepřetížil konstrukci rakety maximální akcelerací, tak Járova raketa místo snižování tahu bude odhazovat boostery a tím pádem se zbaví i mrtvé zátěže od prázdných nádrží.
 
Navíc jsi poukázal na další nevýhodu F9. Počáteční zrychlení jen 0,2g znamená že většina tahu a paliva padne na překonání pozemské gravitage. Jenže Cimrmanova raketa může mít díky neomezenému počtu boosterů ten počáteční tah klidně 4g už při vzletu. A v tom je právě ta efektivita těchto hexa boosterů. Prakticky jedeš přesně podle Ciolkovského rovnice. Bohužel v té době neexitovali počítače, tak se musel pustit nejdříve do vývoje 128-bitového počítače, ale o tom až zase jindy. Mimochodem aby jej mohl programovat tak navrhl OOP jazyk, který pojmenoval Jára. Jistě všichni znáte firmu SUN microsystems, no tak ta se dostala také k Cimrmanovým dokumentům a tak použila jeho programovací jazyk Jára jako základ pro svůj nový programovací jazyk dnes zvaný Java. Ta podobnost v názvech rozhodně není náhodná a vznikla zkomolením českého názvu v angličtině. Stejně jako Járovku mu francouzi zkomolili na žárovku.
 
Bohužel dodnes celý svět nestydatě tyje z Járových vynálezů a teorií.

Invc

Podívej se kterým směrem ten plyn pod tlakem směřuje… ve srovnání s proudy nahoře.

Ten spodní proud směřuje KE starship, a na úrovni okraje sukně je vodorovný. Jenže nádrž začíná až o 2
skruže výše…(a raptor je taky výše).

Kdyby to mělo původ ve starship… tak by to směřovalo od ní ven (alespoň po nějakou dobu, než by to vítr otočil (případně z našeho pohledu nahoru a dolů pokud proud narazil na překážku.

A pamatuj, že spodní nádrž je kyslík a ne metan… takže pokud to byl metan, tak se z horní nádrže musel nějak dostat … a jde končí propojení? (proud plynu z tohoto zdroje by vedl dolů a rozprsknul by se na všechny strany o plochu…(možná pod úhlem, ale neníjak to zařídit vodorovně u hrany sukně).

Kotlopou

Tak nějak se mi zdá, že zatím všechny prototypy “nebyly až taková ztráta, protože jich je spousta dalších ve výrobě”.

Random

>SpaceX by samozřejmě preferovalo, aby k těm výbuchům docházelo co nejméně
to jde trošku proti
>pokud vám to nebouchá, neinovujete dostatečně
🙂

3,14ranha

Ta poučka platí pro ojedinělé výbuchy když odhalíte chybu testovaného hardwaru která se nedala nasimulovat.
 
Špatně provedené tankování dusíku nebo únik na palivovém přívodu jsou chyby které vám proces inovace brzdí (asi jako neostrouhat si tužku když jdu přesně rýsovat).

PetrV

Kdo si hraje, nezlobí. Je to ještě hraní?

akuhtr

SpaceX má svím přístpem asi tak ze všech nejblíž k šílenému vědci 😀 takže bych řekl že jo 🙂

Tom

Možná by měli frekvenci výroby na nějaký ten pátek přibrzdit a zhodnotit dosavadní výsledky. Nebyl to náhodou Elon, kdo řekl něco v tom smyslu, že je nejhorší, když se zaseknete v nevhodném návrhu?
Je mi jasné že se jedná o rané prototypy, ale i tak …
 
(Podle mě je tam příliš mnoho spojů, které představují riziko selhání. Měli by zkusit udělat nějakou lehkou tenkou kompozitovou “vložku”, která by ten tlak lépe “rozprostřela” po ploše nádrží.)

Martin B

zatím nikdy neselhalhy části kde se spojují jednotlivé válce, takže v tomhle problém není.

Ema Ma Misu

Urwal 🙂
 
 
Ale vazne – pokud to vzdy vybouchne z jineho duvodu, tak to znamena, ze odstranuje problemy jeden po druhem. Udelat raketu neni jako svarit tri Ziguliky za sebe. Pokud to pokazde vybouchne ze stejneho duvodu, tak to je samozrejme horsi, ale prekvapilo by me, kdyby nevyresili problem a sli z dusiku na metan.

Ropotamo

Já bych si tipnul na opětovné problémy se sváry. Je to zklamání, ale je to dané tím, jak je Musk se svým testovacím programem (budiž mu za to dík) transparentní. Víme tak o sebemenším selhání a celkový dojem je pro širokou veřejnosr rozpačitý. Držím palce.

Mr. G

Ked si pustite video spomalene zda sa, ze problem bol mimo lode samotnej, problemy s privodnym potrubim.
Moj tip je spoj, ktory zaistuje odpojenie lode od potrubia pri starte.
 
Myslim, ze podobny problem bol aj pri Starhopperi, ked sa po jednom statickom zazehu Starhopper posunul a poskodilo sa potrubie.

Jiří

To mi zní jako snadno opravitelná vada a hlavně to dává naději, že loď jako taková má dobrý návrh, který není třeba výrazně přepracovat. Snad máte pravdu.

TomG

Nad tímhle bych se moc nepozastavoval. I přesto že Elon řekl že k výbuchům bude docházet menším či větším. Lidi přesto pořád frfňaj že se jim to zas rozbilo i když ten postup vývoje Starship je neoddiskutovatelný. Zásadní pro většinu je že se to zas rozbilo. Nazval bych to zcela normální lidskou vlastností koukat co se děje navenek ale už ne co se děje pod povrchem.Jen zasvěcení vědí že to k tomu patří,to ostatní je pak jen balast.

Kamil

Sice to není velká ztráta, ale mrzutost určitě. Myslím si, že tentokrát Elon moc klidný nebude a bez křiku se to neobejde. Tohle nebylo v plánu.
A jak to bouchlo odspoda, myslím si, že problém byl na tom dílů s motory, na který si Elon několikrát stěžovatel, že je špatně navržený a náprava zřejmě není dostatečná

horacp

Mě přijde, že žádný statický zážeh neproběhl, došlo jen k masivnímu úniku plynu, který se nakonec zapálil o hoříci metan.

Mr. G

Pravdepodobne ste pozerali len video vybuchu samotneho 😉
Prebehol staticky zazeh, po 2 minutach doslo k uniku plynu. Plyn unikal ca 30 sekund a nasledne doslo k vybuchu.

Jirka

Raptoru maji dostatek a lod je jen par tun oceli 🙂 takze zadne velke financni skody nejsou.

Jakub

Spíš než finanční bych řekl časové. Finanční škody samozřejmě jsou. Motor stále ještě stojí dost peněz a SN vyrábělo dost lidí měsíc. To také nebude za 3000 dolarů.Další SN je už téměř hotová, takže jde o zdržení dejme tomu 10 dní. To není tak strašné.

M k

Nejvíce času jim zabere nová testovací rampa.Beztak se tam dělníci už museli ukrutně nudit.

MilAN

Lze fakt napsat, že to není žádná ztráta, že mají další 3 skoro hotové ?
Jenže tady je nějaká příčina toho výbuchu, a ty další hotové mají stejnou konstrukci. Takže buď potenciální další výbuchy nebo změnit něco v konstrukci

Samuel

Konštrulcia samotná bola v poriadku, už aj Elon počas tlačovky po štarte DM2 potvrdil že testovali zariadenie na rýchle odpojenie Starship od pozemného segmentu a to sa moc pokazilo aj keď to mal byť jedoduchý test. Či je problem na časti toho zariadenia Starship alebo na Zemi v oboch prípadoch ide o celkom malú časť ktorá nezasahuje výrazne do konštrukcie. takže nejaká prestavba Starship či šrotovanie nehrozí.

Dr.Valve

Trochu sklamanie, už asi každý čakal že aspoň poskočí 150m, tipol by som to na motor alebo jeho uchytenie ktoré mohlo zlyhať. Ale Elon sa “pochváli” sám. Tak počkáme.