Друзі! Цю статтю я пишу частково з допомогою штучного інтелекту. Прошу не звертати увагу на стиль викладу. Натомість я максимально перевіряю фізику процесів, цифри та логіку розрахунків, тому, сподіваюся, матеріал буде цікавим.
Під час перегляду трансляції 13-го випробувального польоту Starship я звернув увагу на дуже дивний момент.
Приблизно на 2:28 телеметрія показує роботу двох внутрішніх кілець двигунів Super Heavy. Уже на 2:29 індикатор відображає роботу всіх трьох кілець, тобто усіх 33 двигунів. Така картина зберігається майже до 2:40. Лише на 2:41 повністю вимикається зовнішнє кільце, тоді як два внутрішні кільця двигунів продовжують працювати.
Якщо сприймати цю телеметрію буквально, виникає дуже серйозне питання: чи справді Super Heavy після відділення ступенів майже 11 секунд працював усіма своїми двигунами?
Простий розрахунок
Точних мас Flight 13 SpaceX поки не оприлюднила, тому використаємо наближену модель.
На старті Starship міг важити близько 7 200 тонн. До моменту розділення Booster, ймовірно, вже витратив близько 90% свого палива і одночасно відокремив верхній ступінь масою приблизно 2 800 тонн.
У результаті після розділення двигуни розганяли вже не семитисячотонну систему, а Booster масою лише близько 700–900 тонн.
При цьому тяга усіх 33 двигунів Raptor практично не змінюється й становить приблизно 8 000 тонн тяги.
Отже, співвідношення тяги до ваги могло зрости приблизно до 9–12 : 1.
А це означає, що Booster мав би отримувати перевантаження приблизно 8–11 g. Якщо врахувати, що за ці секунди ракета ще продовжувала ставати легшою через витрату палива, наприкінці цього інтервалу перевантаження теоретично могло наближатися навіть до 15–18 g.
Для порівняння: навіть 10 g — це вже колосальне навантаження на конструкцію ракети. Величезна сила тяги всіх 33 двигунів буквально “втискає” нижню частину Booster у всю конструкцію. Якщо ж перевантаження справді наближалося до 15–18 g, це були б уже екстремальні механічні навантаження, які важко узгодити зі штатним режимом польоту.
Що це може означати?
Якщо припустити, що телеметрія трансляції відображала реальну роботу всіх 33 двигунів, то виникає дуже цікава гіпотеза.
Можливо, ми щойно стали свідками одного з найагресивніших профілів польоту Super Heavy за всю історію програми Starship.
Навіщо взагалі використовувати настільки екстремальний режим? Найочевидніша відповідь — щоб передати верхньому ступеню максимально можливу швидкість ще до моменту розділення. Чим більше енергії отримає Starship, тим більшу масу він потенційно зможе доставити на орбіту.
Але за це доводиться дорого платити.
Чим більше енергії передано верхньому ступеню, тим менше її залишається в Booster для безпечного повернення. Саме тому першому ступеню доводиться виконувати надзвичайно агресивний розворот, працювати практично на межі своїх можливостей і дуже економно витрачати залишки палива.
І тут виникає питання, яке, на мою думку, заслуговує окремого обговорення.
Чому взагалі знадобився настільки агресивний профіль польоту?
Якщо система має великий запас характеристик, потреби доводити Booster до такого режиму майже немає. Але якщо реальна маса Starship виявилася більшою, ніж очікувалося, або ефективність системи нижча за розрахункову, тоді кожен додатковий метр за секунду швидкості стає надзвичайно цінним. У такому випадку інженери можуть свідомо переходити до дедалі агресивніших профілів польоту, щоб витиснути із системи максимум можливостей.
Саме тому цей політ можна розглядати як непрямий індикатор того, що SpaceX, можливо, вже наблизилася до практичних меж нинішньої конфігурації Starship.
Офіційно компанія продовжує говорити про можливість виводити понад 100 тонн на орбіту при повністю багаторазовому використанні. Але якщо навіть для місії з порівняно невеликим корисним навантаженням доводиться використовувати настільки екстремальний профіль роботи Booster, виникає природне запитання: чи не виявився реальний енергетичний запас системи меншим, ніж очікувалося?
Звичайно, це лише гіпотеза. Вона не доводить, що Starship уже не здатний виводити 100 тонн. Але вона ставить питання, на яке сьогодні немає відкритої відповіді.
Можливо, ми спостерігали лише сміливий інженерний експеримент. А можливо, Flight 13 став першим непрямим натяком на те, що для досягнення заявленої вантажопідйомності SpaceX уже доводиться використовувати майже весь запас можливостей нинішньої конструкції.І нас чекає “полегшення” ввантожопфдйомності Starship тонн до 50