Testování Raptorů pro orbitální starty Starship zrychluje, prototyp SN15 dostane vylepšenou verzi motoru

Starship se má poprvé vydat na orbitu už v létě, a tak bude SpaceX brzy potřebovat spoustu motorů Raptor pro první rakety Super Heavy. Starship SN15 navíc dostane vylepšené motory nové generace. A aby toho nebylo málo, na první orbitální Starship zřejmě budou poprvé nasazeny Raptory ve vakuové variantě. Jak tedy pokračuje vývoj, testování a výroba Raptorů pro orbitální starty?

Jak jsem před časem rozebíral podrobněji, SpaceX vyvíjí tři varianty motoru Raptor. Jedna je určena pro Starship a provoz ve vakuu, zatímco na raketě Super Heavy budou dva typy Raptorů optimalizovaných pro fungování v atmosféře. Jeden typ už známe ze současných prototypů Starship – je schopen regulace tahu (přiškrcování) a je vybaven hydraulikou pro naklánění, čímž umožňuje letící stroj řídit. Druhý typ Raptoru bude výrazně zjednodušený, takže nebude schopen přiškrcování ani naklánění, ale zato bude lehčí a bude mít vyšší tah. Super Heavy bude mít celkem 8 regulovatelných Raptorů a až 20 zjednodušených (jsou označovány R-Boost), zatímco Starship bude ve finále vybavena třemi regulovatelnými motory a třemi vakuovými.

První vyrobený vakuový Raptor (vpravo) a srovnání velikosti s atmosférickou variantou (Foto: SpaceX)

V Boca Chica už dokonce byla spatřena motorová sekce pro Super Heavy, která má potřebné otvory pro až 28 motorů. Mohla by být určena pro prototyp BN3, který se možná jako první zúčastní orbitálního startu, ale zatím to není jisté. Fotka byla následně doplněna o nápomocné popisky. Navíc byl v Boca Chica vyfocen zkušební vzorek motorové sekce Starship, která už byla uzpůsobena pro instalaci vakuových Raptorů:

Co se týče „klasického“ atmosférického Raptoru, ten se dočkal několika blíže neurčených úprav a tato nová verze bude poprvé nasazena do akce při testovacím letu Starship SN15. Proslýchá se, že motor je natolik odlišný, že není kompatibilní se starým typem puku („thrust puck“), který využívaly prototypy Starship SN8 až SN11. To je možná důvod, proč se SpaceX v případě Starship SN11 uchýlilo k použití opraveného motoru ze Starship SN9. Firma možná neměla žádný nový kus starého typu. Zároveň to asi znamená, že selhání Starship SN11 nepředstavuje pro SpaceX velkou ztrátu, protože tento typ Raptorů by už stejně nebylo možné použít na budoucích prototypech lodi. Následující fotka nabízí vizuální srovnání obou generací motoru:

Srovnání staré generace Raptoru (vlevo) s tou novější (Foto: BocaChicaGal)

Elon Musk navíc prozradil, že SpaceX pracuje na tom, aby Raptor byl schopen ještě hlubšího přiškrcení. Dosavadní motory mohly snížit tah na přibližně 40–50 % maxima, což není vůbec špatné číslo, ale i na minimální úrovni byl tah příliš vysoký. Během testovacích letů Starship proto nebylo možné snadno přistávat s víc než jedním zažehnutým motorem. Když bude Raptor schopen snížit tah více než doposud, umožní to přistávání s dvěma motory, což je bezpečnější, jelikož jeden může během přistávacího zážehu selhat a loď bude přesto schopna přistát.

Přistávací zážeh Starship SN10 (Foto: SpaceX)

Raketa Super Heavy nebude při prvních orbitálních testech mít všech 28 Raptorů, jelikož v případě nehody by to představovalo zbytečně velkou finanční ztrátu, ale i tak by jich podle Elona Muska měla mít kolem dvaceti. A všechny tyto motory je potřeba vyrobit a otestovat. Momentálně nevíme, jak pokračuje vývoj a výroba zjednodušené varianty Raptoru, ale testování motorů v areálu SpaceX v texaském McGregoru v poslední době nabírá tempo. Firma zde může testovat až tři Raptory souběžně, ale tato kapacita zřejmě přestává stačit. Web NASA Spaceflight informoval, že SpaceX v McGregoru aktuálně staví dva nové stavy pro vertikální testování Raptorů. Ty doplní současné dva horizontální stavy a jeden vertikální. Na jednom ze stávajících horizontálních stanovišť byl nedávno spatřen vakuový Raptor s číslovkou 2. Elon Musk uvedl, že jde o „nový a vylepšený“ kus. První exemplář vakuového Raptoru byl v McGregoru testován loni na podzim. Elon Musk aktuálně uvedl, že testování této varianty motoru pokračuje dobře, ale zároveň si povzdechl nad tím, kolik práce navíc to obnáší, i když vakuová verze ve výsledku přinese jen zvýšení specifického impulsu o 20 sekund. U raket ale i sebemenší zvýšení výkonu hraje obrovskou roli.

Testování vakuového (vlevo) a atmosférického Raptoru (Foto: Gary Blair pro NASA Spaceflight)

McGregorem v poslední době nejspíš prošla slušná řádka motorů, protože v Boca Chica bylo nedávno spatřeno hned šest různých Raptorů najednou. Mohly by být určeny pro Starship SN15 nebo pro raketu Super Heavy BN2, která má jako první absolvovat letové zkoušky. Přehled všech známých exemplářů motoru Raptor pravidelně poskytuje uživatel Artzius na Twitteru:

Přehled všech známých Raptorů (Autor: @Artzius)

A na závěr ještě jedno upřesnění od Elona Muska ohledně toho, jak moc se Tom Mueller podílel na vývoji motorů SpaceX. Mueller prý byl klíčový v začátcích vývoje motorů Kestrel a Merlin, ale na pozdějších variantách Merlinu ani na Starship a Raptorech se už moc nepodílel. Stejně tak použití metanu jako paliva pro Raptor byl Elonův nápad, nikoli Muellerův. Musk prý studoval informace o sovětských metanových motorech se specifickým impulsem přes 380 sekund a při takovém impulsu už prý podchlazený metan dokáže nabídnout mírně vyšší delta-v než vodík. Mueller se ale prý postupně také stal velkým fanouškem metanu.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
36 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Petr Šida

Díky za perfektní shrnutí.

Radim

Stejně to jsou BORCI. Takový posun s motory a samotnou technikou za 1O let je krásný a stále se zrychluje.

B.borůvka

Souhlas je to neuvěřitelná rychlost!

Lusyen

Je neuveriteľné kam sa to cele posunulo za ostanú dekádu

PetrV

Petře děkuji, před 3-mi dny jsem byl na NSF a prohlížel diskusi.
Na první pohled je nový typ raptorů užší. Na BN bude méně místa, přece jen dostat 28 motorů na průměr cca 9 m je umění. Na 1 raptor mi vychází trochu přes 2 m2.
Zajímavé je také: Musk prý studoval informace o sovětských metanových motorech se specifickým impulsem přes 380 sekund a při takovém impulsu už prý podchlazený metan dokáže nabídnout mírně vyšší delta-v než vodík.
Bylo to v té diskusi.
Rusové stále zůstávají u kerosinu.

BlackSheep

Prečo starý dobrý kerosin?
Za všetkým je asi potrebné hľadať financie. Zmena paliva, bude znamenať zmenu celého dodávateľského aparátu a prestavbu, vývoj standu ako takého a mnoho testovaní. Len Angaru, v tomto ponímaní klasiku, testuju od 2014.
Ich prístup hlavne v oblasti pilotovaných letov už nie je taký ako bol na začiatku. Testovanie, certifikácie vo všeobecnosti celý proces síce eliminujú zlyhania a umožňujú úspech hneď od prvého štartu, ale sú časovo a finančne náročné. Viď v USA SLS, New Glenn, myslím si, že už aj Energia a Buran sú toho dôkazom. Pôvodný štýl – (ako R-7, Proton ale i nešťastná N-1) bol veľmi blízko k Muskovému – vybudujeme, vypustíme, analyzujeme, prebudujeme, vypustíme, uvidíme čo ďalej… Tento postup je dynamickejší a nakoniec, aj po počiatočných neúspechoch priniesol celkom podarené konštrukcie, takže celkom povedzme efektívny.

Dnešné nastavenie, nedostatok financovania, prestíž vlády, nedovoľuje aby prvý prototyp zlyhal. Preto je zavedenie nových rakiet do reálneho použitia zo štátnych agentúr také pomalé.

v prvopočiatku nebol problém použiť NK-33,či RD-253 aj na pilotované lety, neskôr už kvôli rizikám od toho opustili. NK-33 kvôli konštrukčne vysokým tlakom, RD-253 kvôli toxickému palivu.

Na druhej strane, Metán asi nebude tak jednoduché/jednoznačné riešenie, pretože aj iné krajiny, India, Čína či ESA ho momentálne v raketovom sektore nepoužívajú. Všetko má svoje pre aj proti.

PetrV

Je pravděpodobné, že zkoušeli u letů SN8-SN11 jednotlivé verze motorů. Velké zkušenosti.

proužek

Dobrý den,
i já děkuji za perfektní souhrnný článek o posledním vývoji motorů Raptor. Koukám, že je trochu problém najít vhodné české slovo pro “thrust pack”. Nic vhodného mě nenapadá. (“Tlačná deska” se mi nezdá být tím pravým ořechovým.)

Lojza Levejhák

puck

proužek

Ještě mám tyto návrhy pro překlad “thrust packu”:
Tlačná sestava, tlačný modul, tlačná jednotka, tlačný segment, tlačná sekce.
Ale furt to není ono.

Jakub

Co je to ten thrust pack? Z článku to patrné není.

Petr Kasan

Předpokládám, že Proužek myslí “thrust puck”. Tvarem připomíná puk.

Jakub

I já to nakoenc napsal blbě :D. Myslel jsem ten thrust puck. Nevím co to je.

Invc
Samo

Ide o celkom hrubú oceľovú dosku o ktorú sú upnuté ramptory a roznáška sily bežiacich motorov na dno nádrže. Zároveň je súčasťou dna. Je tak isto vybanená armatúrou na prívod paliva k motorom.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Samo
HonzaH

Co takhle “motorové lože”. (Zní trochu obyčejně)
Thrust je tak, tlak, výkon vyvíjený motorem.
Puck je hokejový puk a myslí se tím struktura, která je schopna fungovat zároveň jako dno tlakové nádoby, konstrukce pro roznesení sil od motorů do celého pláště rakety, upevnění motorů a rozvedení přívodů paliva. Takže něso děsně šíleného a zašmodrchaného.

proužek

Zdravím, HonzoH. Možná jsem se spletl. Nebral jsem to z tohoto článku, ale anglických videí, tam jsem tomu rozuměl, že je to správně “pack”, tedy “balík”. A stále si to myslím. Ony totiž ty automatické překladače, které titulkují anglická videa na youtube někdy nefungují docela přesně. Často například “model Y” překládají jako “model white”, můžu uvést jiné “srandovní” překlady. Někdy prostě mají problém, když fonetika je stejná, nebo hodně podobná. “Pack” je něco sbaleného, kompaktního, namačkaného, takže to splňuje vaše (i moje) kritérium něčeho děsně šíleného, zašmodrchaného. Puk mě taky napadl, ale podle fotky to na tvar puku moc nevypadá.
Roznesení sil od motorů do celého pláště rakety ano, upevnění motorů ano, upevnění přívodů paliva a mechanismů pro naklápění motorů ano, ale nemyslím si, že je to současně dno tlakové nádoby.
Motorové lože dobré, já mám ještě tlačný (nebo motorový) paket, kompakt, komplet nebo uzel. Motorová sestava je asi nejlepší. čauky.

Invc

Je to “puck”.

Důkaz místo slipů:
There’s a puck at the base that takes the engine thrust load. Don’t shuck the puck!

https://twitter.com/elonmusk/status/1234398203346407424?lang=en

proužek

OK, díky. Když puck, tak puck.
Inu, Elon.

Lojza Levejhák

Thrust, zvláště v tomto kontextu, je vztlak.

proužek

Nerozumím, ale rád se přiučím, můžete prosím vysvětlit?

Invc

Thrust v žádném kontextu NENÍ vztlak. Vztlak je něco významně jiného.

Tah má ve vztahu k motoru svůj specifický význam. (akorát v angličtině na thrust jazykový podtext “tlačit”, “vrazit” zatímco v češtině má podtext “táhnout”.

Tomáš

Slovem thrust se ve strojní praxi (a v tomto kontextu také) označuje axiální směr namáhání. Např. thrust bearing = axiální ložisko. V případě pucku je namáhání také v axiálním směru, proto thrust puck. Navíc obecněji thrust = tah (např. u raketových motorů), což pěkně zapadá do dané situace.

Jardax

Thrust Puck je obdoba Octawebu, proste struktura ktera nese motory a prenasi tah do konstrukce. Ze na to neni nejake pekne ceske slovo je holt fakt 🙂

David

Něco jako “tažná základna”, když je to pro uchycení motorů a přenos jejich tahu na raketu?

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem David
David

Nebo tedy prostě “tažný puk”.

Lojza Levejhák

Copak se za to tahá?

Adam Ř

Měnit název fyzickalni veličiny podle místa umístění motorů se mi moc nezdá. Prostě většina reaktivních motorů (proudové) táhne, tak je to tah.

proužek

To už možná, jak navrhuje kolega Lojza Levejhák, “vztlačný puk”?

Uzba

Nosný/oporný/podperný disk/kotúč?

PetrK

Vzhledem k tomu, že to je název, který si vymyslel EM, tak je úplně jedno, jak tomu budeme říkat česky/slovensky 🙂
Ale jako dobrá diskuze … nad slovíčkem 😛

Ema Ma Misu

K zadnemu vztlaku nedochazi.

Jediny preklad, ktery jsem tu cetl a dava technicky smysl je “motorove loze”. Alternativne by se dalo snazit vymyslet neco jako “nosne dno”, “roznasec sily” (ten thrust je sice cesky tah, ale zaroven mezi motorem a raketou uz to je spise sila – viz co znamena “obracec tahu” u leteckych motoru).

Preklad bude davat smysl, nebo je lepsi to neprekladat a rikat tomu thrust puck, stejne jako nikdo nepreklada treba “televize”, “weekend/vikend”, nebo “football/fotbal”.

PetrC

Podle mě je hezké české slovo pro Thrust Puck.
Je to tlačník.

Lá-BUS

Nebo tračník.

Adam Ř

Nebo je to kulaté, takže je to tlačenka 🤔

Nefi

Pokoušel jsem se vygooglovat, co to bylo za sovětské motory na metalox s impulzem 380s, ale nic jsem nenašel. RD-0162 má impuls 322s, ale začali ho vyvíjet 2012. Jinak max. teoretický impuls pro Methalox je nižší než pro Kerolox 459s vs. 470s, ale ostatní výhody jsou zřejmé. Mnohem nižší zanášení motoru zplodinami >> znovupoužitelnost. Snadnější výroba na Marsu. Nižší cena.