Dragon XL: Одноразовый “гадкий утёнок”, среди многоразового семейства Драконов?

Dragon XL анонсировали уже достаточно давно, однако, многие уже практически и забыли, что такой Дракон существует. Что же, сегодня мы более подробное взглянем на этого представителя Драконьего семейства, а также рассмотрим его особенности и почему он такой, какой он есть.

История

В начале 2020 года Илон Маск и NASA впервые представили несколько картинок, на которых был изображён новый Dragon XL. Многие тогда сразу же заметили разительное отличие от других представителей Драконов, ведь, по сути, это был обычный грузовик не капсульного типа, к тому же, одноразовый… Так или иначе, долго страсти вокруг нового Дракона не бурлили, т.к. практически сразу же его затмил Crew Dragon, со своими успехами. До 7 Августа никакой новой информации о Dragon XL не поступало. Все смотрели за полётом Crew Dragon, а также отслеживали перемещение силосных башен в воздушном пространстве района Бока-Чика. Но 7 Августа NASA, незаметно для многих, показало обновлённые рендеры Dragon XL. И его нынешний внешний вид говорит о многом.

Конструкция

Конструкция Dragon XL максимально проста и минималистична. И это не просто соблюдение стиля SpaceX, это следствие занятности ресурсов компании на проекте Crew Dragon, а также необходимость в большем внимании на проекте Starship. Нужно понимать, что последний, вообще, может поставить крест на ОЛС, хотя, NASA и ULA тоже не дураки и уже перестраховываются, готовясь запустить первые модули станции даже на ракете конкурентов – Falcon Heavy.

Конструкцию корабля можно условно разделить на 4 секции:

1. Стыковочный узел. Представляет из себя стандартный стыковочный узел, выполненный по международному стандарту IDA. Такой находится на МКС, а также его можно встретить на Crew Dragon.
2. Сервисный переходный модуль. Представляет из себя короткий цилиндр, с закреплёнными на него двигателями ориентации. Внутри расположен проход между Стыковочным узлом и грузовым отсеком, а вокруг него расположены баки с гидразином. Также на этом модуле находится стандартное крепления для манипуляторов серии Canadarm. Данное крепления служит для захвата корабля манипулятором и проведения стыковки непосредственно, при помощи манипулятора, а не системы автоматической стыковки корабля. Подобное решения использовалось на первых кораблях серии Dragon. Логичное решение, для одноразового аппарата, позволяющее экономить на сенсорах и иных системах.
3. Грузовой отсек. Представляет из себя часть второй ступени РН Falcon 9 или Falcon Heavy. Интегрированный в обшивку топливный бак используется как корпус грузового отсека. Унификация с уже поставленным на поток продуктом, который к тому же, также является одноразовым, является одним из решений по снижению цены аппарата и упрощению конструкторских работ. Также это означает, что диаметр нового корабля будет равен 3,8 метрам, со сложенным солнечными батареями и без учёта выступающих на носу маневровых двигателей.
4. Энергетический модуль. Представляет из себя набор из двух солнечных батарей, скрепляемых с основной конструкцией грузового отсека металлическими переходниками из трубок и двух крупных пластин. Солнечные батареи служат, для питания аккумуляторов, закреплённых на вершине закругления грузового отсека.

Dragon XL, а зачем?

Совершенно очевидно, что SpaceX не сильно заинтересованы в проекте снабжения ОЛС. Однако, деньги лишними не бывают. SpaceX сделала максимально бюджетную копию Сайгнуса, на основе второй ступени ракет семейства Falcon, а также наработок по двум своим прошлым кораблям. Однако, почему именно Dragon XL? Одноразовый корабль, без негерметичного отсека, способный доставить к ОЛС на 1 тонну меньше, чем Crew Dragon?

На самом деле ответ очень прост. Во-первых, не герметичный объём на ОЛС менее востребован, т.к. там используется очень мало оборудования или расходников, которые могут доставляться в негерметичном объёме. Основным грузом для грузовых кораблей к ОЛС станет еда, расходники для скафандров и жизнедеятельности астронавтов. К тому же, зная SpaceX, ничто не помешает им приварить раму, для внешней ПН, в случае острой необходимости.

Во-вторых, несмотря на то, что Crew Dragon способен летать к Луне, вход в атмосферу Земли при таком полёте будет более жёсткий, конструкция будет переживать большие перегрузки, что негативно скажется на общем сроке службы аппарата, уменьшая общий ресурс.

В-третьих, SpaceX куда больше сосредоточена на Starship. И, очевидно, хочет использовать прирост в количестве своих Crew Dragon, за годы создания Starship, именно для организации быстрой “погрузки” астронавтов на Лунный Starship, не отвлекаясь на снабжение ОЛС, а также не создавая больше кораблей, чем нужно. Всё же, Crew Dragon, со всеми его системами, будет гораздо дороже Dragon XL, который по сути своей, представляет из себя Эрзац-грузовик, сделанный так, что с технической точки зрения придраться невозможно. Максимальное удешевление и унификация одноразового аппарата логична и выгодна обоим сторонам контракта.

Перспективы.

Несмотря на то, что из-за такого бюджетного подхода, к созданию грузовика, может показаться, что проект служит только “дешёвой затычкой”, для контракта по снабжению ОЛС, чья судьба до сих пор не сильно-то и ясна, у данного корабля есть и перспективы. Во-первых, его конструкция – это апофиоз удешевления. Максимализация минимализма во всей конструкции. При этом, не сказывается негативно на возможностях корабля. Такой корабль будет востребован, как для снабжения станций за пределами орбиты нашей планеты, так и для снабжения станция на её орбите. Прямо сейчас на орбите Земли планируется сразу несколько отдельных частных космических станций. Однако, разношёрстность их орбит (т.к. они не могут следовать по орбите МКС или близко с ней, а также с другими станциями) делает затруднительным их снабжение с Земли. В тоже время, использование МКС, как транспортного хаба, в который будут свозиться припасы и расходники, при помощи многоразовых кораблей, а уже после эти самые грузы будут распределяться по орбитальным станциям подобными грузовиками, которые при всём при этом, не будут сгорать в атмосфере после исполнения миссии, поскольку по возвращению назад, смогут пополнить запасы топлива и быть готовыми снова отправиться в путь по орбите.

Точно также эти корабли могут использоваться и для снабжения Лунного Старшипа (или нескольких) мелкими расходными материалами.

Итог

Несмотря на то, что Dragon XL, в какой-то мере действительно является “гадким утёнком”, среди других Драконов, однако, это не отменяет того факта, что в ближайшем будущем он сможет стать простой и невероятно дешёвой рабочей лошадкой SpaceX, причём, не только в Лунной программе, но и на орбите Земли и даже Марса.

Повторив путь создания “Скайлэб”, Dragon XL показал, что поиск неординарных решений в деле проектирования космических аппаратов не, просто, имеет место быть, но и может порождать достаточно интересные проекты. Частные компании всегда идут по самому простому и эффективному пути.

У Dragon XL всё ещё впереди, а потому сейчас самое время сделать свои прогнозы и узнать, кто же из нас окажется прав, по итогу.