Dėl nežinomų priežasčių „SpaceX“„Starhopper“prototipas sulaikė likus vos 0, 8 sekundės iki savo antrojo suplanuoto skrydžio bandymo - triumo, po kurio vėliau buvo priimtas sprendimas šveisti rugpjūčio 26-osios bandymą ir bandyti dar kartą rytoj, rugpjūčio 27-ąją.
„Starhopper“yra visos apimties, dalinio aukščio bandomasis „SpaceX“naujos kartos „Starship“paleidimo automobilis, daugiau naudojamas kaip pusiau mobilus plieninių raketų ir „Raptor“variklių bandymo stendas nei tikras „Starship“prototipas. Neįprasta transporto priemonė pirmą kartą skrido liepos 25 d., Pasiekdama maždaug 20 metrų (65 pėdų) aukštį, naudodama vieną „Raptor“variklį, galintį sukurti iki 200 tonų (450 000 svarų) trauka. Šis testas taip pat patyrė nedidelį šveitimą 24-ą dieną, po kurio sėkmingai sekė skrydis po dienos, skyrius, kurį „Starhopper“dabar gali atspindėti savo antrame bandomame skrydyje - 150 metrų (500 pėdų) šuolį.
Uždegiklius reikia apžiūrėti. Mes rytoj bandysime dar kartą.
- Elonas Muskas (@elonmusk) 2019 m. Rugpjūčio 27 d
Pažymėtina, kad „SpaceX“generalinis direktorius Elonas Muskas per kelias sekundes po to, kai planuojamas raketos pakilimas patyrė paskutinę sekundę, sureagavo į „Twitter“, kad parodytų, jog „Raptor“degiklio degikliai pasirodė šiek tiek subtilūs, palyginti su chemine alternatyva, kurią naudoja „SpaceX“įrodyti „Merlin“varikliai.
„Raptor“naudoja dvigubus nereikalingus degiklio degiklius. Geriau ilgalaikis, bet tobuliau plėtojamas.
- Elonas Muskas (@elonmusk) 2019 m. Rugpjūčio 26 d
Vėliau generalinis direktorius patvirtino, kad šis komentaras buvo tiesiogiai susijęs su 26-ojo asmens šveitimu, nurodant, kad „Raptor“serijos numeriu 06 (SN06) reikia, kad jo degikliai būtų apžiūrimi prieš antrą bandymą atlikti apynių bandymą, dabar numatytą ne anksčiau kaip 18:00 EDT (22: 00 UTC) rugpjūčio 27 d. Sunkumų, susijusių su „Raptor“uždegikliu, esmė prasideda tuo, kad „SpaceX“bando integruoti visiškai naują uždegimo formą į variklį, pakeisdamas metodus, sėkmingai panaudotus per dešimtis ar net šimtus tūkstančių sekundžių šaudymo sekundžių su bendrovės „Merlin 1“ir „Merlin“vakuuminiai varikliai.
Tiek „Merlin 1D“, tiek „MVacD“naudojasi gana paprastu, patikimu, pigiu ir lengvu cheminio uždegimo metodu, naudojant piroforinių medžiagų duetą, žinomą kaip trietilaleno-trietiloboranas (TEA-TEB). Sumaišytos, šios medžiagos iškart dega, sukurdamos ikonišką žalią blykstę, matomą „Falcon 9“ir „Heavy“paleidimo metu, ir tokiu būdu sukuria „kibirkštį“, reikalingą „Merlin“varikliams užvesti.
Apskritai, TEA-TEB yra puikus raketų uždegimo būdas, net jei tai daugiau brutalios jėgos, neelegantiškas sprendimas nei alternatyvos. Tačiau tai turi apribojimų: kiekvienam uždegimui reikia sunaudoti naują „kasetę“, iš esmės ribojant „Merlin 1D“(ir „Merlin Vacuum“) variklių užsidegimo skaičių prieš ir po pakėlimo.
Tai net nesureikšmina fakto, kad TEA-TEB yra ypač sudėtingi cheminiai produktai, kurių beveik neįmanoma pagaminti iš Žemės, bent jau neribotam laikui.
Siekdama kovoti su šiais neigiamais veiksniais, „SpaceX“sukūrė „Raptor“su visiškai kitokiu uždegimo būdu, žinomu kaip degiklio uždegimas. Techniškai kalbant, „Raptor“galia, dizainas ir metalakso varomasis kuras reikalauja daugiau nei gana įprasto sprendimo, kuriame varikliui uždegti naudojamos žvakės. Vietoje to, „Raptor“naudoja tas žvakutes, kad užsidegtų savo uždegimo šaltiniuose, kuriuos generalinis direktorius Elonas Muskas apibūdino kaip pilnus pūtiklius. Uždegus tuos pūtiklius - tikėtinus miniatiūrinius raketinius variklius, naudojančius tą patį metano ir deguonies kurą, kaip ir „Raptor“- tada uždegami variklio metano ir deguonies pirminiai degikliai, prieš tai galutinai deginant tas sumaišytas aukšto slėgio dujas degimo kameroje.
Uždegimo žvakės uždega dvigubus pūtiklius, uždegančius pirminius degiklius ir pagrindinę kamerą
- Elonas Muskas (@elonmusk) 2019 m. Vasario 4 d
Paprasčiau tariant, tai, kad „Raptor“yra viso srauto pakopinio degimo (FFSC) variklis, reiškia, kad slėgis, kurį jis turi veikti, yra ypatingas, ir jis turi precedento neturintį didelio masto raketavimą. Ypač aukšto slėgio dujas (maždaug 3000–10 000 + psi arba 200–700 + bar) yra taip pat sunku patikimai uždegti, ypač jei hipergoliniai tirpalai (ty TEA-TEB) yra už stalo.
Norint gauti tolygų uždegimą - ypač svarbu, kad būtų išvengta perdegimo, nedidelių sprogimų ir net katastrofiškų variklio gedimų - „Raptor“degiklio uždegimas iš tikrųjų gali apimti 360 laipsnių žiedą, kuriame yra uždegimo žvakės, esančios aplink uždegimo vietą, neabejotinai sudėtingas sprendimas.
Tačiau, kaip pažymi Muskas, šie reikšmingi, „subtilūs“iššūkiai, kuriuos sukėlė Raptorio egzotinis užsidegimo metodas, motyvuojami potencialia nauda, kurią toks sprendimas galėtų duoti. Palyginti su „Merlin 1D“TEA-TEB uždegimu, degiklio degimas - optimizavęs ir subrandinęs patikimą sprendimą - leis beveik neribotą skaičių „Raptor“uždegimų atlikti prieš skrydį, jo metu ir po jo.
Vengimas TEA-TEB ir kitų sudėtingų cheminių uždegiklių taip pat reiškia, kad „Starship“techniškai sugebės nuskristi į Marsą ar Mėnulį, atlikti nudegimus įpurškimo ir tūpimo metu, galbūt net šokinėti aplink paviršių ir vis tiek galės grįžti į Žemę - viskas be atsargų.. Toks grįžimo reisas vis tiek būtų pagrįstas gebėjimu gaminti metaną ir deguonies raketą, reikalingą „Starships“degalams, tačiau - darant prielaidą, kad iššūkį galima išspręsti - fakele apšviesti „Raptors“būtų pasirengę tokiai misijai. Jei, tarkime, kas nors panašaus į rugpjūčio 26-osios šveitimą įvyktų su „Marship“esančiu „Starship“, įgula taip pat galėtų išlipti, apžiūrėti „Starship“„Raptors“ir prireikus net pakeisti sugedusias žvakutes.
Techniškai galima atsinešti daug atsarginių TEA-TEB užtaisų ir įdiegti juos į kosmosą ar nusileidus, tačiau tos kasetės yra tiesiogine prasme ugnies bombos, laukiančios užsidegimo, tuo tarpu atsarginės uždegimo žvakės yra visiškai inertiškos.
Kol kas turėsime laukti, kol „SpaceX“technikai užfiksuos akis ir į rankas pateiks „Starhopper“vienišą „Raptor“variklį, kad patikrintų, ar jo uždegimo aparatūra yra gera. Jei viskas bus gerai, „Starhopper“bandys paskutinį skrydžio testą jau rugpjūčio 27 d.