Thread by @KYKYPY3A_B

Все последние дни я изучал результаты и последствия запуска Starship Super Heavy, и в новом треде поделюсь всей информацией, которую удалось найти. Если коротко, то этот запуск можно охарактеризовать как успешный провал, но самое главное — могло быть намного хуже, прям намного.

Ниже я покажу таймлайн основных событий, ключевые успехи и провалы, и постараюсь объяснить, что всё-таки произошло. Спойлер: будущее программы не под угрозой, но впереди оооочень много работы. Удивительно и то, что этот запуск был максимально близок к страшной катастрофе.

T-00:00:02

Зажигание 33 двигателей примерно на ~50% мощности, на этом этапе ракета откреплена от стартового стола, но тяги не хватает, чтобы взлететь. Это сделано специально, чтобы проверить работоспособность всех двигателей и не повредить 20 зажимов зажимов для ракеты. twitter.com/i/web/status/1…

Судя по всему, поверхность под стартовым столом уже начала раскалываться и первые осколки полетели по площадке, в том числе в топливохранилище. Для понимания, под столом залит толстый слой самого огнеупорно бетона Fondag, который до этого пережил прожиг 33 двигателей.

T+00:00:05

Super Heavy выходит на мощность ~80% и начинает медленный отрыв от стола. На гифке видно, как гигантский куски бетона летят рядом с ракетой, в этот момент к океану на скорости 500 км/ч летят другие куски стартового стола. Suboptimal так сказать.

Может показаться, что ракета отрывается очень медленно, но это из-за сниженной тяги, чтобы ещё сильнее не расхреначить стартовый весь комплекс, буквально весь да. Судя по всему на этот этапе от попавших осколков уже вышло из строя 3 двигателя.

T+00:00:08

Я позже расскажу, насколько близко этот момент был к самому мощному неядерному взрыву в истории. Но ракета успешно поднимается на 30 движках и как может показаться, в этот момент она отклонилась от курса и ушла в сторону. Но судя по всему, так и задумано. twitter.com/i/web/status/1…

Напоминаю, что под Super Heavy почти 100 метровый столп пламени, и (уже) 30 двигателей на неполной тяге генерируют около 60 МН силы. Важная задача — не добить стартовый стол окончательно, поэтому ракета и отклоняется от него как можно дальше почти сразу после запуска.

T+00:00:14

Starship поднялся выше башни, по сути ракета технически теперь в полёте. Инфографика показала, что уже вышло из строя 3 двигателя (но возможно ещё больше). Учитывая, что это был первый отрыв для ракеты, то это уже достижение. Ниже расскажу про систему запуска. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:00:29

На высоте 1 км взрывается первый блок управления гидравлической системой (HPU). По сути ракета лишается системы вектора тяги для центральных 13 двигателей. А это основной орган управления. Точные причины отказа HPU неизвестны, но скорее всего из-за давления. twitter.com/i/web/status/1…

Важный момент — SpaceX никогда не тестировала вектор тяги одновременно для всех 13 двигателей во время прожигов. Только по отдельности, либо на тестовых стендах. Но от гидравлической системы отказались в пользу электрической, во многом из-за экономии веса.

📸 @TrevorMahlmann

Забавно, что этот блок HPU достался ракете аж от Starship SN15. Это тот самый прототип, который впервые совершил мягкую посадку и не взорвался, и уже несколько лет стоит заслуженно на стенде. Но и до этого не раз ремонтировали, а ещё они очень большие и тяжёлые

На следующем ускорителе B9 уже стоит электрическая система вектора тяги. Так что про проблему знали давно, но видимо переделывать B7 настолько радикально было поздно. Так что потенциально от этой точки отказа избавились, но посмотрим, как она поведёт себя в следующий раз.

T+00:00:32

На этом этапе, блок двигателей уже буквально начал разваливаться. А без вектора тяги контролировать ракету можно только меняя мощность на разных двигателях. Это не самый лучший и оптимальный способ, когда отвалилось уже 4-5 двигателей, а тяги итак не хватает. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:00:39

На высоте 2 км отключается ещё один двигатель внешнего контура. У Raptor Boost нет собственной системы запуска, потому что вся необходимая для этого инфраструктура находится внутри стартового стола для экономии массы. Поэтому перезапустить их нельзя. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:01:01

На высоте 5 км Super Heavy лишился минимум 6 двигателей, и ещё один центральный скоро начнёт отказывать. У части движков отвалилось сопло. Из-за низкой тяги ракета сильно отклоняется от графика и зона Max Q будет пройдена сильно позже. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:01:04

Уже на 6 км защитная юбка из стали вокруг 20 движков буквально начинает разваливаться. Ещё один центральный двигатель тоже всё. При этом полёт сопровождается периодическими выбросами от «хромающих» двигателей.

📸: @Erdayastronaut twitter.com/i/web/status/1…

T+00:01:30

Прохождение зоны максимального аэродинамического давления. Не работает 8 двигателей. Ракета, пусть и с задержкой и на более низкой скорости, официально прошла самую важную и жёсткую часть полёта. Всё что после этого уже приятный бонус. twitter.com/i/web/status/1…

Теперь железно (pun intended) подтверждено, что самая большая ракета из нержавеющей стали может летать, а это уникальное достижение. Не зря дополнительно укрепляли конструкцию после тестов. Вообще удивительно, как разваливающаяся ракета прошла Max, но это отдельная история.

T+00:01:41

К этому моменту ракета потеряла как минимум 8 двигателей и в ближайшие секунды потеряет ещё несколько. Учитывая характер и расположение отказов — лететь дальше невозможно, но подрывать ракету рано. Каждая секунда = драгоценная телеметрия. twitter.com/i/web/status/1…

На данном этапе ракета начинается медленно заваливаться против воздушного потока, а гигантские крылья сверху и смещённый центр тяжести мешают ещё больше. При этом до отделения корабля ещё достаточно далеко. Продолжить полёт в штатном не получилось бы никак.

T+00:02:13

Ракета начала переворачиваться и потерять контроль. Удивительно, как двигатели при этом продолжали работать (и что не дали команду на отключение), но это тоже полезные данные. Переодически пламя становится зелёным — какие-то двигатели жгли сами себя. Suboptimal. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:03:06

Старшип совершив пару оборотов достиг максимальной высоты в 39 км. Если у вас вызывает удивление тот факт, что ракета при всех условиях не развалилась — вы не одни, это действительно впечатляющее зрелище и многое говорит о структурной жёсткости всей системы. twitter.com/i/web/status/1…

T+00:03:58

Ракета более минуты находилась в неуправляемом полёте. По официальной информации причиной первого взрыва стала система прекращения полёта (FTS). Почему её не детонировали раньше? Инженерам тоже нужно посмотреть на предел возможностей ракеты.

📸: @Erdayastronaut

Но на слитых кадрах с левого крыла Starship отчётливо виден пристыкованный кусок перегородки и бака. Да и на официальной трансляции взрыв изначально происходит в районе двигателей, а не у FTS, что всё-таки указывает на взрыв самого двигательного блока

T+00:04:01

На высоте 29 км срабатывает FTS и на самом корабле Starship. Миссия официально завершена. В реплаях очень любят вспоминать советскую ракету Н-1 (из-за схожести с компоновкой двигателей), но Старшип с первого раза пролетел выше и дальше, чем Н-1 за 4 неудачных полёта.

Ну а теперь 4 главных вопроса. Был ли у ракеты шансы долететь до орбиты? Нет. Но зачем тогда запускали такую сырую систему? Потому что могут себе позволить. Программу теперь закроют? Нет. Они знали, что стартовый стол настолько пострадает? Скорее всего да и ниже расскажу почему.

Итак, всё преимущество программы не в самой ракете, а в процессах, логистике и инфраструктуре. Строй много, строй ближе, запускай чаще и выше. Ключевая задача компании выстроить линию производства и процессы, которые позволили бы запускать Старшип десятки раз в году.

Мы уже видим детали корабля аж под номером 35, а в запасе почти 4 готовых Старшипа и 3 бустера. Какие из них полетят — совершенно другой вопрос. Но hardware rich подход позволяет не переживать за потерю одной ракеты. Её нужно научиться строить быстро, а не за месяц как сейчас.

Но были ли шансы у S24 и B7? Откровенно говоря нет. Это первые прототипы, которые реально рассчитаны для полёта (не путать с S20 и B4), но им больше года и за это время они пережили достаточно, включая один взрыв и серию структурных апгрейдов, чтобы выдержать Max Q.

Следующие главные кандидаты на полёт — голый S26/27 (об этом позже) и B9, который уже получил электрическую систему тяги. Она легче и не рванёт, как HPU во время полёта. Так что минус одна проблема. B10 как минимум получил новую перегородку для баков, но это далеко не всё.

Также придётся разбираться почему так много двигателей вышли из строя, многие из которых судя по всему даже потеряли свои сопла. Каждый раз, когда кто-то упоминает Н-1 и что нельзя летать с таким кол-вом двигателей, то кидайте фото Falcon Heavy. Их там 27 и все полёты успешные.

Ладно, давайте про главное. Что произошло со стартовым столом, насколько всё плохо, что дальше и постараюсь ответить на топ предложенных решений от экспертов по стартовым площадкам в твиттере.

Коротко: всё хуже ожиданий, так не задумано, но есть решение.

Текущая версия OLM (Orbital Launch Mount) — часть очень сложной и удивительной инфраструктуры. Сам по себе весь стартовый комплекс сложнее самой ракеты. И это лишь первая его версия. Эдакий pathfinder, который буквально много раз переделывали на живую.

Основная задача сделать не только многоразовую ракету, но и весь стартовый комплекс. У SpaceX нет возможности, как у NASA после запуска SLS отправлять стартовый стол на многомесячное обслуживание. И сделать с первого раза подобную инфраструктуру очень трудно.

Для контекста: Starship Super Heavy это ОЧЕНЬ мощная ракета — почти 76 МН. Во сколько раз (примерно) она мощнее остальных:

- В 1.6 раз чем Н-1
- В 1.9 раз чем SLS
- В 2.1 раза чем Энергия
- В 2.2 раза чем Saturn V
- В 2.4 раза чем Space Shuttle
- В 3.5 раза чем Falcon Heavy

По поводу цифр выше, что стартовая и максимальная мощность отличаются по ряду факторов, так что они примерные. Starship тоже отрывается от стола не на 100% тяги и набирает мощность чуть позже. Потому что иначе вообще ничего не выдержит такую силу.

По поводу мощности. Просто посмотрите это видео со звуком. Там потом прям ХОРОШО

https://twitter.com/tylerg1998/status/1649879117100118016

Но почему нельзя было сделать газоотвод? Одна из причин кроется в экспериментальном характере программы. 33 двигателя нужно постоянно обслуживать и менять во время тестов. И если для каждой проверки снимать ракету со стола, то будет уходить очень много времени.

Поэтому SpaceX на протяжении долгого срока использовали платформу «танцпол», которую загоняли под стартовый стол для обслуживания, что позволяло заметно ускорить и упростить процесс для тестовой кампании. Котлован под ней этот процесс бы сильно усложнил.

К тому же площадка под столом успешно пережила прожиг 33 двигателей на 50% тяги. И этот факт видимо вселил больше уверенности, что будет не так плохо. Повторюсь, есть версия, что текущий стол был одноразовым, но ожидалось сильно меньше последствий.

Но что произошло и почему его так разнесло? Одна из вероятных версий — ударная волна после набора тяги уничтожила (а не сожгла) огнеупорный слой, а дальше просто вынесла фундамент и землю под ним. Если раскалённый газ попадает в трещины, то он поднимает поверхность изнутри

Super Heavy не просто вырыл гигантский котлован, а снёс бетон с железной арматуры. Фундамент для площадки явно придётся полностью менять, но зарытые сваи видимо пострадали несильно. Однако, есть несколько факторов, которые меня очень напугали — всё могло быть куда драматичнее

Компании повезло, что все осколки летели в сторону ОТ башни (что видно по кратеру). Если бы они летели в другую сторону, то башню могло бы просто разорвать у основания, ну а дальше самый большой неядерный взрыв в истории. Но это лишь первая из проблем.

Каким-то чудом оголённый топливопровод у основания не разорвало, хотя он оголён. А это могло бы привести к моментальному взрыву как стола, так и ракеты, но до топливохранилища бы вряд ли дошло из-за установленных систем против детонации в самих трубах. Но на тоненького всё равно

Гигантские осколки долетели и до самого топливохранилища и повредили в том числе системы охлаждения и давления. Попади большой кусок в полупустую цистерну с метаном — не трудно догадаться, что бы произошло. Так что тут опять удача, но подобная халатность недопустима.

На видео старта хорошо видно, как гигантские куски бетона долетают аж до самого корабля вблизи с самой ракетой. Несколько метров в другую сторону и запуск мог бы пройти намного драматичнее. Так что можно сказать, что запуск это буквально большое чудо и удача.

Но если посмотреть на основание стола, то по нему будто прошлись дробью. Осколки на огромной скорости прошили стальные листы, которые защищают внутренние системы башни. Даже остались характерные узоры от арматуры, которая летела под углом, не считая кусков бетона.

И главный вопрос — неужели не додумались до дефлектора? Додумались, аж в 2018, когда на Мысе Канаверал изначально планировали строить первую площадку для запуска (а сейчас строят вторую) для ракеты BFR. Там много лет лежали детали для охлаждаемого дефлектора и системы подавления

И детали для системы подавления уже несколько месяцев лежат на Starbase. Более того, новый стол во Флориде тоже имеет систему подачи воды для подавления огня и вибраций, которая была недавно установлена и видимо будет тестироваться и в Техасе тоже.

Ну и другой популярный вопрос — почему не запускать Старшип с платформы в океане, тем более в своё время купили даже 2 нефтянных платформы. Короткий ответ — коррозия из-за морской воды, тут даже нержавейка не спасёт. Не говоря про другие проблемы с логистикой и доставкой топлива

Но из забавных моментов — судя по последним кадрам с левого верхнего крыла, теплозащита корабля пострадала не сильно. Хотя она является главным предметом для споров последние 1.5 года. Мы не знаем полного урона, но учитывая дождь из бетона, то могло бы отвалиться больше плиток.

Конечно также стоит упомянуть оборудование фотографов, которые сознательно оставили свои камеры рядом с площадкой. Несколько кадров того действительно стоили, но результат крайне ожидаем. Не удивлюсь, если для следующего пуска они подготовятся сильно лучше.

Но что всё это значит и что дальше? А впереди долгий и сложный ремонт, доставка нового стартового стола, улучшения, тесты, проверки от регуляторов, снова тесты, получение разрешений и следующий полёт где-то через год. 9-12 месяцев — оптимистичный срок с учётом всех факторов.

Регуляторы вряд ли в восторге от текущей ситуации, но новую лицензию получать не нужно. Достаточно будет обновить все результаты на основе данных с запуска и сформировать ряд решений, которые помогут предотвратить подобную ситуацию в будущем. Но откуда будет следующий запуск?

Завод во Флориде ещё не построил ни одного прототипа, а площадка недоделана. Так что там работы ещё года на 1.5 точно. Но для Техаса есть план Б. Судя по всему, компания не так просто строила новые сегменты башни и отдельный стартовый стол, который могут доставить в Техас.

Более того, старый стол буквально перекраивали столько раз, что в каком-то смысле было проще собрать полностью новый со всеми нужными апгрейдами. И по слитым данным для логистических компаний, кто-то готовит перевозку очень похожего по габаритам объекта из Флориды в Техас.

К тому же, новый тестовый этап программы только начинается. 2 следующих суборбитальных пуска с голыми Старшипами (без теплозащиты и крыльев) уже подтверждены, но даты неизвестны. Так что вполне возможно, что ожидается затяжной перерыв для устранения всех проблем.

Но можно ли считать этот пуск успешным? Частично да. Во-первых, ракета сумела взлететь. Во-вторых, она преодолела Max Q. Это в целом 2 основных и самых сложных этапа полёта. В-третьих, инженеры получили уймы драгоценных даных о полёте, площадке и процедурам, а они дороже ракеты.

Программа не останавливается, а впереди ещё больше работы. На Старшип уже завязано слишком много проектов, включая высадку на Луну и Starlink 2. Так что успешный пуск на орбиту — вопрос времени, а впреди ещё больше интересных этапов, за которыми будем следить.

Включая тесты мягкой посадки для ускорителя сперва в океан, а потом и на башню. Starship ещё предстоит научиться возвращаться в атмосферу, а потом и также на башню. Мы пока далеки от пилотируемых полётов, но это не значит, что впереди не будет особенных событий.

Никто не говорил, что разработка самой большой, мощной, массовой, и в будущем полостью многоразовой ракеты будет быстрой и лёгкой. С Falcon 9 было также, ну и где сейчас все эти шутки про батуты? Пока одна страна провела за год всего 6 пусков, другая компания сразу 26.

По ходу треда я забыл упомянуть несколько моментов. Если кто-то считает, что запуски Saturn V или SLS прошли без серьёзного ущерба, то нет, это не так. Любой старт сверхтяжёлой ракеты — разрушительное событие для любой инфраструктуры.

В случае Starship всё было хуже, особенно летящие со скоростью почти 500 км/ч в сторону океана куски бетона. Но это тяжёлый во всех смыслах урок. Всё-таки люди никогда не запускали что-то подобного размера

А запустить очень сложно. OLM это отдельный технический шедевр, который удерживает ракету без каких-либо пироболтов, и может зажечь 20 двигателей Raptor Boost через собственную систему запуска. Делалось ли что-то подобное до этого? Нет.

Также отдельно хочу поблагодарить множество крутых авторов контента, чьи материалы я использовал для этого треда. Ссылки на них лежат в описании к фотографиям. Не стесняйтесь подписываться, там очень много крутого. Вокруг Старшипа родилось совершенно удивительное сообщество.

И напоминаю, что это первый запуск из многих. Теперь и у нашего поколения есть своя сверхтяжёлая ракета (даже две), у которой есть хорошие шансы поменять мир в лучшую сторону. Несмотря на ужасную войну и мрак, в этом мире ещё остались очень крутые вещи, и они совсем рядом.

Друзья, также хочу сказать, что я ждал этот полёт с 2016 года, последние 4 года прям особенно. Это очень важное событие для меня, которым хотелось поделиться. Я и представить не мог, что эти треды найдут отклик. Спасибо всем, что нашли меня и уделяете время. Я очень это ценю.

Starship Super Heavy is dead, long live next Starship Super Heavy