A Spacex régi (v1) és új (v2) Raptor hajtóműve. Döbbenetes egyszerűsítésen ment keresztül, eközben a teljesítménye (toló ereje) 185 tonnáról 230 tonnára emelkedett. Ha ez így beépítve is megbízhatóan működik (tesztelték már elég sokat), akkor nagyot léptek előre a sorozatgyárthatóság, megbízhatóság, teljesítmény terén, Bár súlycsökkentésről nincs info, de valószínűsíthetően az is jelentős, különösen a tervezett 32 hajtómű / booster viszonylatban.
Musk szerint még ebben az évben további érzékeny részek tűnnek el a hajtóműről, evvel együtt a hajtóműveket védő "szoknya" is eltűnik a boosterről. Ez is súlycsökkentéssel jár. Valaki tudja, hogy most mekkora a tömege a Spaceship első., második fokozatnak? Közel járnak ahhoz, hogy valóban 100t terhet tudjanak LEO-ra felvinni, vagy még csak a töredékét tudnák hasznos teherként felvinni?
A mostani Starship és Super Heavy változat még korai prototípus, amelyekkel a különféle gyártási technológiákat, részelemeket, eljárásokat, hajtóműveket, üzemanyagrendszert, navigációt, kommunikációt, hővédő pajzsot, irányítórendszert, stb. tesztelik.
Tehát előre vetítve: a jelenlegi Starship S20 és Super Heavy B4 nem is fog feltehetően komolyabb terhet vinni a világűrbe. Nem ez a céljuk.
De számoljunk, noha nagyon-nagyon sokat kell találgatnunk. Először is a
B4 tolóerő: 29 Raptor v1 = 29 x 185 tonna tolóerő = 5 365 tonna
S20 tolóerő: 6 Raptor v1 ~ 6 x 185 tonna tolóerő = 1 110 tonna
Induláskori tömeg (a tömeg / tolóerő arányból*) = 5 365 / 1.3 = 4 126 tonna
Starship 20 tömeg (a tömeg / tolóerő arányból*) = 1 110 / 1.3 = 853 tonna
* Ez erős változó, de legalább 1.3 körül szokott lenni, a létező minimum az 1.2, most 1.3-mmal számolok, de esélyesebb az 1.4-1.5 körüli érték.
Számoljunk tovább, az üres tömeg jelen esetben 0.1-el van számolva, tehát a teljes tömegnek a 10% a fokozat üres tömege. Ez esélyesen 0.07 körülre lesz csökkentve (legalábbis remélik, hogy sikerül)
Szerkezeti tömeg tehát a B4 esetén olyan 412 tonna, az S20 esetén pedig cirka 85 tonna körül lehet.
A Raptor ISP-je tenger szinten 330, vákuumban 363-nak van megadva. A visszatéréshez az üzemanyag 2% körüli értéke szükséges, illetve a világűrben 150 m/s delta-V tartalékkolunk az orbitális manőverekre. A fenti adatokat egy összetettebb táblázatba behelyettesítve az jön ki
B4 - S20 páros nagyjából 25 tonnát lenne képes 9,4 km/s Delta-V igényű LEO pályára felvinni (az indítási helynek megfelelő pályaszögű, nagyjából 200 km-es magasságba) a mellett, hogy mind a B4, mind az S20 visszatér és leszáll.
Ha a v2 Raptor tolóerejéből és 33 hajtóműves első fokozatból indulunk ki, akkor a B7/B8 - S23/S24 ezek alapján így módosul:
B4 tolóerő: 29 Raptor v1 = 33 x 230 tonna tolóerő = 7 590 tonna
S20 tolóerő: 6 Raptor v1 ~ 6 x 230 tonna tolóerő = 1 380 tonna
Induláskori tömeg (a tömeg / tolóerő arányból*) = 7 590 / 1.3 = 5 838 tonna
Starship 20 tömeg (a tömeg / tolóerő arányból*) = 1 380 / 1.3 = 1 061 tonna
Ebből pedig az jön ki, hogy a
9,4 km/s Delta-V LEO pályára 50 tonnát lehetnek képesek felvinni.
Ahhoz, hogy adott adatok mellett elérjék a 100 tonna @ LEO értéket, az üres tömeget arányát a teljes indulótömeghez képest 0,07 értékre kellene csökkenteni. Nem kizárt, hogy valójában már a B4-S20 is e körül van (
ez esetben a LEO-ra 61 tonnát lenne képes vinni), de ismét: ezt csak tippelni tudjuk.
A 2017-es IAC előadáson (ahol még szénszálas kompozit szerkezeti anyagról és nagyobb teljesítményű Raptorokról volt szó) ez 0,04-re jött ki.
), de azért kösssz.