В SpaceX показали первый серийный экземпляр ракетного двигателя нового поколения Raptor 3 (SN1)

В SpaceX показали первый серийный экземпляр ракетного двигателя нового поколения Raptor 3 (SN1) для проекта Starship. «Это произведение искусства», — сообщил Илон Маск. Двигатель стал легче, мощнее и элегантнее, чем предыдущие две версии.

По информации профильных источников, Raptor сделан по схеме full flow (в русской нотации: «газ-газ» она же «замкнутая схема с полной газификацией компонентов»). Считается самой совершенной, но и самой сложной для реализации. Ни СССР ни РФ не смогли сделать её, единственный прототип РД-270 похоронен в 1970 и никогда не использовался. При прочих равных, схема full flow даёт прирост около 7-8%, по сравнению даже с совершенной замкнутой «кислой» схемой, используемой, например, на РД-180/170.

Описание двигателей Raptor:

• Raptor 1 – был бета-версией с отладкой, это был прототип, конструкция давала открытый доступ ко всем легкозаменяемым магистралям, для поиска и устранения недостатков во время испытаний.
Год выпуска: 2018.
Тяга: 185 тс уровень моря / 200 тс вакуум.
Давление в камере сгорания: 250 атм.
Удельный Импульс: 330 с / 361 с.
Масса сухая: 2080 кг.
Масса в сборе (с жидкостями, электроникой и теплозащитой): 3630 кг.

• Raptor 2 – стал намного чище, крепления для отладки убраны, некоторые детали сделаны неразъёмными и объединены из нескольких в одну, число деталей уменьшилось, но всё ещё нужен кожух для защиты труб и проводки от тепла двигателя.
Год выпуска: 2022.
Тяга: 230 тс уровень моря / 258 тс вакуум.
Давление: 300 атм.
Удельный Импульс: 350 с/380 с.
Масса сухая: 1630 кг.
Масса в сборе: 2875 кг.

• Raptor 3 – Разработан для многоразовости. Большинство деталей, что раньше были снаружи, убраны внутрь стенок двигателя, изготовленных методом металлической 3D печати. Двигатель стал неразборным и неремонтируемым, но теплозащита теперь больше не нужна.
Год выпуска: 2024.
Тяга: 280 тс уровень моря /306 тс вакуум.
Давление: до 350 атм.
Удельный Импульс: 350 с/380 с.
Масса сухая: 1525 кг.
Масса в сборе: 1720 кг.

У Raptor 3 не изменился импульс, повысилось давление и снизилась масса, что улучшило тягу. На первой ступени ракеты тяга важнее всего остального. Даже перспективный РД-170М будет давать не больше 201 тс. РД-180 даёт 191 тс на камеру сгорания, в то время как Raptor 3 — 280 тс.

Итого:

• Raptor 1 чуть не дотягивал до РД-180;

• Raptor 2 на 14% превзошёл РД-180;

• Raptor 3 в ~ 1.5 раза в превосходит РД-180.