Европейский ответ Starship: крылатая ракета будущего, созданная по данным полётов SpaceX

В последние годы космическая индустрия переживает настоящую революцию. Главным катализатором этой революции стала ракета Starship, разработанная компанией SpaceX.

Эта гигантская ракета самый амбициозный космический проект XXI века. Она создана для того, чтобы доставлять более 100 тонн груза на низкую орбиту Земли и в будущем использоваться для миссий на Луну и Марс.

Но успех Starship заставил инженеров и космические агентства по всему миру задуматься:

Код

Можно ли создать альтернативу, которая будет дешевле, эффективнее или проще?

И именно этот вопрос подтолкнул европейских инженеров к созданию необычного проекта крылатой ракеты RLV C5.

Как инженеры «разобрали» Starship по кадрам видео

Исследователи из Немецкого центра авиации и космонавтики (DLR) провели одно из самых необычных исследований в космической индустрии.

Они буквально извлекли телеметрию из видеотрансляций запусков Starship.

Инженеры анализировали:

1- скорость ракеты

2- высоту

3- траекторию

4- ускорение

5- работу двигателей

Причём данные снимались секунда за секундой прямо из трансляций запусков.

Эти цифры затем использовались для построения математических моделей ракеты и её реальной эффективности.

Такой подход позволил создать независимую инженерную модель Starship, не опираясь на официальные заявления SpaceX.

Что показал анализ Starship

Результаты оказались довольно интересными.

По оценке исследователей:

текущая версия Starship может выводить примерно 59 тонн на низкую орбиту в полностью многоразовом режиме

следующая версия с двигателями Raptor-3 может выводить 115 тонн

если ракета будет одноразовой до 188 тонн полезной нагрузки

Это больше, чем могла легендарная ракета Saturn V, которая отправляла астронавтов на Луну.

Однако инженеры обнаружили и другую сторону медали.

Полная многоразовость делает ракету очень тяжёлой.
В ней много элементов, которые не несут полезную нагрузку:

1- теплозащитные плитки

2- топливо для посадки

3- усиленные конструкции

4- системы возврата

5- Поэтому у Starship только около 40% массы, отправляемой на орбиту, является полезным грузом.

Именно это вдохновило европейских инженеров на альтернативный подход.

Проект RLV C5 крылатая ракета нового поколения



Новый проект получил название RLV C5.

Это ракета, которая использует совсем другую философию многоразовости.

Главная идея:

повторно использовать только первую ступень.

Но эта ступень будет выглядеть совсем не так, как у обычных ракет.

Она будет крылатой.

Как работает крылатая ступень

После старта ракета работает почти как обычная:

1 первая ступень разгоняет систему
2 затем отделяется
2 верхняя ступень продолжает полёт в космос

Но дальше начинается самое необычное.

Вместо вертикальной посадки, как у Starship или Falcon 9, крылатая ступень:

входит обратно в атмосферу

планирует как самолёт

летит к месту посадки

А затем её перехватывает специальный самолёт-ловец прямо в воздухе.

Звучит как фантастика, но такая концепция имеет серьёзные преимущества.

[img]www.researchgate.net/publication/271366835/figure/fig5/AS%3A668365790130199%401536362230476/SpaceLiner-launch-configuration-with-booster-left-and-orbiter-right.jpg[/img]

Почему крылатая ракета может быть эффективнее

Главное преимущество этой схемы экономия топлива.

У Starship часть топлива всегда резервируется для:

1. торможения

2. посадки

3. манёвров

У RLV C5 этого нет.

Крылья позволяют ступени просто планировать обратно.

Поэтому:

1. почти всё топливо используется для разгона

2. ракета становится эффективнее

По расчётам инженеров:

74% массы, выводимой на орбиту, может быть полезной нагрузкой.

Это почти вдвое эффективнее, чем у Starship.

Ещё одно отличие топливо

Starship использует смесь:

1. метан

2. жидкий кислород

Но европейский проект делает ставку на другое топливо:

1. жидкий водород + кислород

Преимущества водорода:

1. более высокая энергетическая эффективность

2. лучший удельный импульс

Поэтому теоретически ракета может доставлять больше груза при меньшей массе.

Сколько сможет поднять RLV C5

По расчётам:

1. более 70 тонн на низкую орбиту Земли.

Это меньше, чем у будущих версий Starship, но достаточно для:

1. крупных спутников

2. орбитальных станций

3. военных и научных миссий

4. запусков больших телескопов

Почему Европа вообще делает альтернативу

Причина не только в технологиях.

Есть ещё политический фактор.

Европа не хочет зависеть от американских запусков.

Сегодня компания SpaceX фактически доминирует на рынке запусков.

Поэтому европейские инженеры ищут способ обеспечить:

независимый доступ Европы в космос.

RLV C5 может стать промежуточным этапом перед созданием полностью многоразовых космических систем.

Но есть одна проблема

Есть один важный момент.

Starship уже:

1. строится

2. запускается

3. проходит испытания

А RLV C5 пока существует только на бумаге.

Инженеры сами признают, что между концептом и реальной ракетой огромная пропасть.

Создание новой сверхтяжёлой ракеты может занять:

10–15 лет разработки.

Будущее космической гонки

Сегодня космическая индустрия входит в новую эпоху.

В ней участвуют:

частные компании

государства

международные консорциумы

Starship пытается сделать космос массовым и дешёвым.

Европейские инженеры пытаются сделать его более эффективным и независимым.

Какая концепция победит пока неизвестно.

Но одно ясно уже сейчас:

Космическая гонка только начинается.

European Engineers Scraped SpaceX Flight Data to Design a Wild Winged Rival to Starship
Europe proposes a radically efficient, winged rocket to challenge SpaceX's super-heavy launch monopoly.

Dreamy

1