ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет - კოსმოსმური ტეხნოლოგიები ჩვენ მივისწრაფით კოსმოსიკენ - SPACE TECHNOLOGIES We are headed for space
Starship vs. N1 - ყველაზე დიდი რაკეტა კაცობრიობის სიტორიაში -The largest rocket in the history of mankind
დავიწყოთ N1-ისა და Starship-ის გვერდიგვერდ შედარებით. N1 იყო საბჭოთა კავშირის ამბიციური მცდელობა მთვარის რაკეტაზე, რომელიც მიზნად ისახავდა შეერთებული შტატების Saturn V-ის კონკურენციას. და 105 მეტრის შთამბეჭდავ სიმაღლეზე. როდესაც სრულად იკვებება, ის 2735 მეტრულ ტონას იწონის.
ამის საპირისპიროდ, Starship კიდევ უფრო მაღალია, დგას 120 მეტრზე, ხოლო სიგანე ორივე საფეხურისთვის 9 მეტრია. თუმცა, Starship-ს გამოარჩევს მისი წონა სრულად საწვავით მომარაგებისას, რომელიც აღწევს დაახლოებით 5000 მეტრულ ტონას - თითქმის ორჯერ ვიდრე N1. Starship-ის დიზაინი საშუალებას აძლევს მას გადაიტანოს 150 ტონამდე წონა დედამიწის დაბალ ორბიტაზე, რაც მას ყველაზე ძლიერ რაკეტად აქცევს.
N1 გამოიყენებდა კეროლოქსს, RG-1-ისა და თხევადი ჟანგბადის ერთობლიობას, როგორც მის ძრავას. Starship იყენებს მეტალოქსს - თხევადი მეთანისა და თხევადი ჟანგბადის ნარევს. კიდევ ერთი განსხვავება მდგომარეობს ეტაპების რაოდენობაში, N1-ს აქვს მინიმუმ სამი ეტაპი, მაგრამ მთვარის მისიებისთვის ის გამოიყენებოდა ხუთ ეტაპამდე, Saturn V-ის მსგავსი. ამის საპირისპიროდ, Starship არის ორსაფეხურიანი რაკეტა, რომელიც მოიცავს Super Heavy გამაძლიერებელი ეტაპი და Starship-ის ზედა საფეხური, ორივე შექმნილია სრულად ხელახალი გამოყენებისთვის.
იხ. ვიდეო - Starship vs N1... Is Starship doomed to repeat history?
შესაძლოა N1-სა და Starship-ს შორის ყველაზე გამორჩეული მსგავსება მდგომარეობს მათ მიერ დაყენებული ძრავების რაოდენობაში. N1-ის ბლოკის პირველ ეტაპზე იყო 30 NK-15 ძრავა, ხოლო Starship-ის Super Heavy გამაძლიერებელი ამაყობს 33 Raptor 2 ძრავით. N1-ს ჰქონდა დამატებითი ძრავები შემდგომ ეტაპებზე, ხოლო Starship ეყრდნობა სამი ზღვის დონის Raptors-ის და სამი ვაკუუმად ოპტიმიზებული Raptors-ის კომბინაციას მის ზედა საფეხურზე. თუმცა, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ Starship-ის ძრავის ეს კონფიგურაციები ექვემდებარება ცვლილებას, რადგან რაკეტა ჯერ კიდევ დამუშავების პროცესშია.
NK-15 ძრავები N1 Block A Booster-ზე იყენებდნენ ჟანგბადით მდიდარ დახურულ ციკლს, ტექნოლოგიას, რომელიც საბჭოთაებმა აითვისეს 1960-იანი წლების დასაწყისში. ეს ძრავები აწარმოებდნენ 1526 კნ ბიძგს და ჰქონდათ სპეციფიკური იმპულსი 297 წამი ზღვის დონეზე, მასა დაახლოებით 1250 კგ. Raptor 2-ის ძრავები Starship-ზე აწარმოებენ 2255 kN ბიძგს და აქვთ სპეციფიკური იმპულსი 327 წამი ზღვის დონეზე, ხოლო მასა მხოლოდ 1600 კგ. შესაბამისად, Raptor 2 ძრავას აქვს უმაღლესი ბიძგების თანაფარდობა წონასთან დაახლოებით 144:1 NK-15-ის 122:1 თანაფარდობასთან შედარებით. ეს ნიშნავს, რომ არა მხოლოდ Raptor 2 არის უფრო ეფექტური და აწარმოებს მეტ ბიძგს კილოგრამზე - გადამწყვეტი უპირატესობა.
Starship vs N1, Raptor 2 vs NK-15 სარაკეტო ძრავა
ფილოსოფიები
ხალხის ერთი საერთო კითხვაა, რატომ აქვთ ამ რაკეტებს ამდენი ძრავა. მეტი ძრავა არ ნიშნავს მარცხის მეტ პოტენციურ წერტილს და უფრო რთულ სისტემას? მართალია, უფრო მეტ ძრავას აქვს მეტი მარცხის წერტილის პოტენციალი, ბევრი პატარა ძრავის ქონას რამდენიმე უპირატესობა აქვს.
ერთი უპირატესობა ის არის, რომ ძრავის დაკარგვა ნაკლებ გავლენას ახდენს მთლიანი ბიძგის დონეებზე ბევრი პატარა ძრავით, ვიდრე უფრო დიდი ძრავები. მაგალითად, N1 რაკეტას ჰქონდა 30 ძრავა, რომლებიც გამოიმუშავებდნენ 45 MN ბიძგს, ხოლო Saturn V-ს ჰქონდა 35 MN ბიძგი მხოლოდ მისცეს ძრავებისგან. თუ Saturn V-ზე ერთი ძრავა ჩავარდება, ეს გამოიწვევს ბიძგის 20%-იან დაკარგვას, რაც პოტენციურად საფრთხეს უქმნის მისიას. ამის საპირისპიროდ, N1-ის 30 ძრავიდან ერთი ძრავის დაკარგვა გამოიწვევს ბიძგის მხოლოდ 3%-იან დაკარგვას, რაც მისიის გასაგრძელებლად მისაღები ზღვარშია.
გარდა ამისა, ძრავების უფრო დიდ რაოდენობას შეუძლია უზრუნველყოს მეტი გამძლეობა ძრავის უკმარისობის შემთხვევაში. მიუხედავად იმისა, რომ მეტი ძრავა ზრდის წარუმატებლობის შანსებს, მრავალჯერადი ძრავის არსებობა რაკეტას საშუალებას აძლევს გააგრძელოს მუშაობა მაშინაც კი, თუ ერთი ძრავა მწყობრიდან გამოდის. SpaceX-ის რაკეტამ Falcon 9, რომელიც იყენებს ცხრა პატარა ძრავას, აჩვენა ეს საიმედოობა, ამაღლების დროს ძრავის მხოლოდ ორი გამორთვით, რამაც მისიის ჩავარდნა არ გამოიწვია. უფრო მეტიც, SpaceX-ის Falcon Heavy-მა, რომელიც აღჭურვილია 27 ძრავით, შეინარჩუნა მისიის წარმატების უნაკლო რეკორდი.
საიმედოობის გასაზრდელად, თითოეული ძრავა შეიძლება ჩაიკეტოს აფეთქების შემაკავებელ ფარში, რაც თავიდან აიცილებს კატასტროფულ მარცხს მეზობელ ძრავებზე ზემოქმედებისგან. SpaceX-მა გააუმჯობესა აფეთქების შეკავების ფარები მათი Super Heavy გამაძლიერებლების უსაფრთხოების გასაძლიერებლად.
იხ. ვიდეო - Starship VS N-1 | Everyday Astronaut | Русская озвучка
ოპერაციული უპირატესობების გარდა, ბევრი მცირე ზომის ძრავა გვთავაზობს ხარჯებს და უფრო მარტივ მართვას. მასშტაბის ეკონომია მოქმედებს უფრო დიდი რაოდენობის პატარა ძრავების წარმოებისას, რაც შესაძლებელს გახდის კვლევისა და განვითარების ხარჯების უფრო სწრაფად გაუფასურებას. SpaceX-მა უკვე მიაღწია ხარჯების მნიშვნელოვან შემცირებას ძრავის წარმოებაში, რაპტორ 2-ის ძრავები თითო 1 000 000 დოლარზე ნაკლები ღირს, Saturn V-ის F-1 ძრავთან შედარებით, რომელიც 115 000 000 $ ღირს თითო ძრავზე დღევანდელ ვალუტაში. მცირე ძრავები ასევე ნაკლებად არიან მიდრეკილნი წვის არასტაბილურობის პრობლემებისადმი, რომლებსაც უფრო დიდი ძრავები შეიძლება შეხვდნენ.
გარდა ამისა, ძრავების მცირე ზომა აადვილებს მათ მართვას, ტესტირებას, ინსტალაციას და ტრანსპორტირებას. წარმოების უფრო მაღალი მაჩვენებლები და უფრო ხშირი ტესტირება იძლევა მეტ შესაძლებლობებს ხარვეზების იდენტიფიცირებისა და წარმოებაში გაუმჯობესების მიზნით. რამდენიმე პატარა ძრავით, მეტი ტესტირების დროა ხელმისაწვდომი ძრავის დიზაინის დახვეწისა და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად.
მიუხედავად იმისა, რომ Starship-ის თავდაპირველმა ფრენებმა აჩვენა ძრავის რამდენიმე პრობლემა, SpaceX-მა გამოუშვა 300-ზე მეტი Raptor ძრავა და დანერგა უფრო მკაცრი ტესტირების რეჟიმი, რომლის მიზანი იყო შესანიშნავი საიმედოობის მიღწევა. რაკეტის ადრეული ვერსიების ფრენის გადაწყვეტილება, წარმატების დაბალი ალბათობის მიუხედავად, გამოწვეულია სისტემის სწავლისა და გაუმჯობესებით, ისევე როგორც საბჭოთა კავშირის მიდგომა N1-თან მიმართებაში.
საცდელი ფრენით
საბჭოთა კავშირს ჰქონდა შეზღუდული ვარიანტები N1 რაკეტასთან დაკავშირებით, იმის გამო, რომ არ შეეძლო ჩაეტარებინა საფუძვლიანი სტატიკური ცეცხლის ტესტები. მათ ვერც კი შეამოწმეს თითოეული ცალკეული ძრავა, რადგან NK-15 ძრავები იყენებდნენ პიროტექნიკას სარქველების გასახსნელად, რაც მათ ერთჯერადად აქცევდა. სამაგიეროდ, მათ აირჩიეს ყოველი მეექვსე ძრავიდან მხოლოდ ერთის ტესტირება (ონლაინ ბევრ ადგილას ამბობენ ყოველი სამიდან ერთი, რაც არასწორია) წარმოების ზოგადი შეცდომების დასადგენად. შესაბამისად, N1 ფრენებში გამოყენებული ძრავები არ იყო საცდელი გაშვებამდე. ამან აიძულა საბჭოთა კავშირი დაეყრდნოთ გაშვების ტესტებს, როგორც ერთადერთ საშუალებას N1-ის მუშაობის შესაფასებლად.
ანალოგიურად, SpaceX-მა აირჩია განმეორებითი ტესტირების მსგავსი ფილოსოფია Starship-ით, მიუხედავად იმისა, რომ ჩაატარა ძრავის ტესტები და სტატიკური ცეცხლის ტესტები. მათ მიაჩნიათ, რომ ტესტირება, თუნდაც ის წარუმატებელი იყოს, იძლევა ღირებულ მონაცემებსა და შეხედულებებს. იმის მაგივრად, რომ გადაჭრას ფრენის, დაშვებისა და მსოფლიოს უდიდესი რაკეტის ხელახალი გამოყენების სირთულეები ერთი ნაბიჯით, SpaceX იღებს ნაბიჯ-ნაბიჯ მიდგომას, სწავლობს თითოეული ტესტიდან.
Starship-ის პირველი ინტეგრირებული საცდელი ფრენა მიზნად ისახავდა გაშვების ბალიშის გაწმენდას კატასტროფული უკმარისობის გარეშე, თუმცა ამან გამოიწვია ბეტონის ძალადობრივი ამოგდება, რამაც დააზიანა კომპლექსის ნაწილები. მიუხედავად ამისა, ფრენამ დაადასტურა სხვადასხვა ასპექტები, მათ შორის Max Q-ზე გავლა, თბოდამცავი ფილების ტესტირება ძლიერი ქარის მაკრატლის ქვეშ და სისტემებისა და აღჭურვილობის ფუნქციონირების დადასტურება. SpaceX-მა მოიპოვა რეალური გამოცდილება და გამოავლინა გაუმჯობესების სფეროები, როგორიცაა ფრენის შეწყვეტის სისტემა.
ჩნდება კითხვა: რატომ აირჩიეს SpaceX-მა და საბჭოთა კავშირმა ამ განმეორებითი დიზაინის პროცესი, ნაცვლად იმისა, რომ ზედმიწევნით დააპროექტონ და გამოსცადონ თითოეული ნაწილი წარმატების მაღალი მაჩვენებლისთვის პირველ ფრენაზე? პასუხი მდგომარეობს მათ კონტექსტში არსებულ განსხვავებებში. მაგალითად, NASA-ს SLS რაკეტამ გაიარა ვრცელი ტესტირება და ინჟინერია 12 წლის განმავლობაში, მიზნად ისახავდა უნაკლო შესრულებას გაუქმების თავიდან ასაცილებლად. SLS-მა მიაღწია წარმატების მაღალ ხარისხს მისი პირველი გაშვებისას, მაგრამ მნიშვნელოვნად მაღალი ფასით.
მეორე მხრივ, Starship-მა ძრავის განვითარება 2016 წელს დაიწყო და დაახლოებით ამავე დროს გახდა სრულფასოვანი პროექტი SpaceX-ში. შვიდი წელი დასჭირდა პირველი ინტეგრირებული ფრენის ტესტის ჩატარებას და რაკეტა ჯერ კიდევ შორს არის ფუნქციონირებისგან. თუმცა, განმეორებითი პროცესი იძლევა Starship-ის სწრაფ წარმოებას, ევოლუციას და გაუმჯობესებას, რაც მას მომავალში საოპერაციო სტატუსზე აყენებს.
SpaceX მიჰყვება მიდგომას „სწრაფად აშენება, გამოცდა, გატეხვა, გამეორება, ფრენა, აფეთქება, მისგან სწავლა, გამეორება“, რომელიც საბჭოთა კავშირის ფილოსოფიას ჰგავს. მიუხედავად იმისა, რომ N1-ს სხვა ბედი შეექმნა, Starship-ის მომავალი გაურკვეველი რჩება. თუმცა, საოპერაციო შესაძლებლობების, მუდმივი გაუმჯობესებისა და ადაპტირების პოტენციალის გათვალისწინებით, Starship მზად არის გაიჭრას საკუთარი გზა და მიაღწიოს წარმატებას მომავალ წლებში.
ვარსკვლავური ხომალდი იგივე ბედს განიცდის?
N1 რაკეტის წარუმატებლობა მხოლოდ ძრავების რაოდენობას არ შეიძლება მივაწეროთ. მიუხედავად იმისა, რომ ძრავების რაოდენობამ როლი ითამაშა, მარცხის ძირითადი მიზეზი, პირველ რიგში, NK-15 ძრავების ხარისხი იყო. ეს ძრავები შედარებით ახალი იყო, შეუმოწმებელი და მარცხისკენ მიდრეკილი. როგორც ძრავების, ისე სრული პირველი ეტაპის ტესტირების ნაკლებობამ, მრავალრიცხოვანი ძრავების მართვისთვის პრიმიტიული კომპიუტერული სისტემის KORD-ის გამოყენებასთან ერთად, კატასტროფის რეცეპტი შექმნა.
ბიძგის დიფერენციალი, N1-ის მიერ გამოყენებული საჭის რეჟიმი, ასევე გამოწვევებს წარმოადგენდა. ის საჭიროებდა დროსელის ზუსტ ბრძანებებს და შედეგად ატარებდა მეტ დროს ტრანზიტორებში, როცა ძრავები ზევით-ქვევით ცურავდნენ. თუ ძრავა გამორთულია, KORD კომპიუტერს უნდა გამორთო საპირისპირო ძრავა, რომ თანაბარი ბიძგი შეენარჩუნებინა. ეს იმას ნიშნავდა, რომ N1-ს შეეძლო მხოლოდ ორი ძრავის დაკარგვა, რადგან ყოველი გამორთვა საჭიროებდა საპირისპირო ძრავის გამორთვასაც, რაც შეცდომისთვის მცირე ადგილს ტოვებდა.
ამის საპირისპიროდ, Starship-ის Super Heavy გამაძლიერებელი ძირითადად მართავს 13 ცენტრალურ ძრავას, რომლებსაც შეუძლიათ ჯიბეები. გიმბოლი საშუალებას აძლევს ძრავებს მოტრიალდნენ და უზრუნველყონ ტემპის, დახრისა და გადახვევის კონტროლი. Starship-ში გამოყენებული Raptor ძრავებს აქვთ შთამბეჭდავი გიმბალის დიაპაზონი 15 გრადუსი და შეუძლიათ სწრაფი კორექტირების გაკეთება ელექტრომექანიკური სერვო ბიძგების ვექტორის კონტროლის გამოყენებით. ეს ნიშნავს, რომ ძრავის გაუმართაობის შემთხვევაში, Starship-ს შეუძლია შეინარჩუნოს კონტროლი გიმბალის კუთხეების რეგულირებით, დაპირისპირებული ძრავის წყვილების გამორთვის გარეშე.
მიუხედავად N1-ის წინაშე მდგარი გამოწვევებისა, ითვლება, რომ ისინი საბოლოოდ მოაგვარებდნენ პრობლემებს და გააუმჯობესებდნენ რაკეტის მუშაობას. N1-F, N1-ის შემდეგი გამეორება, მოსალოდნელი იყო განახლებული და უფრო საიმედო ძრავებით, NK-33.
Starship სარგებლობს კომპიუტერულ და კოსმოსურ ტექნოლოგიებში 50 წელზე მეტი ხნის წინსვლით. თანამედროვე კომპიუტერები საშუალებას აძლევს ძრავებს აღმოაჩინონ ანომალიები და გამორთონ კატასტროფული უკმარისობამდე. გარდა ამისა, SpaceX-ს აქვს სოლიდური შემოსავლის ნაკადი, რადგან არის წამყვანი გაშვების პროვაიდერი და სწრაფად აფართოებს Starlink ინტერნეტ სერვისს. ისინი ინვესტირებას ახდენენ მნიშვნელოვან რესურსებს Starship-ში და მიზნად აქვთ რაკეტების მასობრივი წარმოება. SpaceX-ის ოდესღაც შეუძლებელი მიღწევების მიღწევის გამოცდილება და ინოვაციებისადმი მისი ერთგულება ხდის მათ ნაკლებად მიდრეკილს სახსრების ამოწურვის ან დროული წარუმატებლობის წინაშე.
SpaceX უკვე ავითარებს მრავალ ობიექტს Starship-ის წარმოების გასაფართოებლად და არის რამდენიმე მანქანა დასასრულს. მიუხედავად იმისა, რომ მათ ამჟამად არ გააჩნიათ სამუშაო გაშვების ბალიშები, გონივრულია დავიჯეროთ, რომ SpaceX იპოვის გამოსავალს. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს შეფასებები არ არის მიკერძოებული, მაგრამ ეფუძნება SpaceX-ის დემონსტრირებულ უნარს, გადალახოს გამოწვევები და მიაღწიოს ღირსშესანიშნავ მიღწევებს შედარებით მოკლე პერიოდში.
Შემაჯამებელი
მოკლედ, მაშინ, როცა N1-ს მნიშვნელოვანი სირთულეები შეექმნა, Starship-ს აქვს უპირატესობა ტექნოლოგიური მიღწევებით, ფინანსური სტაბილურობით და საზღვრების გადალახვის დადასტურებული გამოცდილება. SpaceX-ის ერთგულება განმეორებადი დიზაინის, მასშტაბის ეკონომიისა და ხელახალი გამოყენებისადმი პოზიციონირებს Starship-ს წარმატებისთვის და კოსმოსური ტრანსპორტის რევოლუციის პოტენციალს.
💗💋იხ ვიდეო მუსიკალური პაუზა მიიღეთ ესთეტიკური სიამუვნება და ერთად შევაბიჯოთ მომავლის ტეხნოლოგიებში💖💋
Комментариев нет:
Отправить комментарий