Космическая компания SpaceX успешно запустила свою тяжелую ракету-носитель Falcon Heavy в космос. Это действительно крупное достижение в вопросе освоения околоземного космического пространства и более-менее удаленных от Земли регионов. Ранее Маск заявлял, что считает вероятность неудачи в ходе первого запуска весьма высокой. Тем не менее, все обошлось. Единственное — разбилась центральная ступень, но это вовсе не фатально. Скорее всего, в ходе последующих запусков компания научится возвращать все три ступени без повреждений.
В одном из интервью Илон Маск сообщил, что запуск ракеты с 27 двигателями — сложный процесс. Если что-то идет не так, то ракета никуда не летит. И проблема в том, что здесь много чего может пойти не так. Как видим, с этим компания и ее инженеры справились. На днях у главы SpaceX спросили, почему ракету решили сделать настолько сложной, ведь уже были прецеденты, когда тяжелая ракета-носитель никуда не летела из-за большого числа двигателей и общей сложности конструкции.
Речь идет о советской ракете-носителе «Н-1», которая получила название «лунной». С ее помощью СССР планировал отправить людей и оборудование на Луну. Но четыре пробных запуска (1969-1970 годы) оказались неудачными и проект было решено свернуть.
Одна из проблем — то, что ракета-носитель была выполнена по последовательной схеме расположения и работы ступеней. Конструкция включала целых пять ступеней с кислород-керосиновыми двигателями. За конструирование таких двигателей взялось авиадвигательное КБ Кузнецова, которому удалось добиться максимальной эффективности двигателей такого типа. К сожалению, мощности все равно не хватало, поэтому пришлось разместить большое число двигателей.
В дальнейшем такая конструкция оказала негативный эффект на работу всей ракеты. На отдельных стендах испытания проходили гладко. Но проблема оказалась не в двигателях, а в их количестве. В ходе пусков ракеты возникали неучтенные проблемы — вибрация, гидродинамический удар при выключении двигателей, разворачивающий момент, электрические помехи. Причина была в том, что все движки работали одновременно, плюс ракета была очень большой. Все четыре испытательных пуска Н-1 окончились неудачей на этапе работы первой ступени.
Так вот, в упомянутом выше интервью Маска спросили, не видит ли он проблемы в том, что предыдущий носитель с большим количеством двигателей ни разу не смог выйти на расчетные параметры полета. Он ответил отрицательно, поскольку современные технологии позволяют избежать если не всех, то хотя бы части тех проблем, с которыми столкнулись советские конструкторы.
Несколько лет Маск утверждал, что сборка трех первых ступеней вместе позволяет обеспечить ракете требуемую для старта мощность. И 27 двигателей — идеальный вариант для преодоления земного притяжения. При этом если в советской ракете все движки должны были работать безукоризненно, то у Falcon Heavy есть альтернатива — если даже один или несколько движков выйдут из строя, ракета все равно продолжит полет.
Маск сравнил архитектуру носителя с вычислительными мощностями современных телекоммуникационных гигантов. Мощности распределены по всему миру, а не собраны в одном месте. И если какое-то количество элементов выходит из строя, система все равно остается работоспособной. Раньше этого не было, поскольку вычислительные мощности собирались в рамках одной конструкции — например мейнфрейма. Если в нем что-то выходило из строя, то останавливалась работа всей системы.
Так и с двигателями — конструкция ракеты модульная, если так можно выразиться. И если что-то идет не так в одном из модулей, все остальные, а также и ракета, продолжают работать в штатном режиме. Текущая конструкция Falcon Heavy предусматривает возможность отказа 6 двигателей. Если все остальные будут работать, то ракета сможет выполнить поставленную задачу.
Сейчас компания Маска продолжает работу над созданием еще более мощной ракеты-носителя, которая называется Big Falcon Rocket (или BFR). Здесь уже будет не 27, а 31 двигатель, причем они гораздо более мощные, чем у Falcon Heavy. Двигатель Raptor носителя BFR развивает тягу в два раза более сильную, чем Merlin 1-D носителя Falcon Heavy.