"Старшип" коснулся Космоса

[fonzeppelin]

Сегодня в 16 часов по московскому времени с полигона Бока-Чика состоялся второй испытательный пуск космической системы «Starship-Superheavy» компании SpaceX.

И он был великолепен.

Скажу сразу: полностью летную программу системе выполнить не удалось. План полета предусматривал выход на частичную околоземную орбиту и вход в атмосферу над Гавайями с последующей попыткой приводнения корабля в океане. До этого не дошло. И тем не менее, посмотрим, что удалось сделать:

* Старт связки «Starship-Superheavy» прошел без малейших осложнений. Новая система водяной защиты пускового стола сработала превосходно: мощные потоки воды и защитная стальная плита под кораблем позволили избежать разрушения пускового стола газовыми струями (что стало большой проблемой первого теста)

* Все двигатели «Raptor» — 33 штуки на ускорителе, 6 на корабле - отработали превосходно. Ни один не отключился ни на какой стадии полета.

* Примерно на третьей минуте полета, было выполнено разделение ступеней: космический корабль «Старшип» отделился от ускорителя «Суперхэви». При этом разделение было выполнено «горячим» способом, т.е. «Старшип» просто запустил свои двигатели и «оттолкнулся» от «Суперхэви». Для этого между кораблем и ускорителем была смонтирована специальная решетчатая секция, сквозь которую мог вытекать выхлоп двигателей.

* Вскоре после разделения, «Суперхэви» выполнил повторный запуск двигателей для попытки приводнения в Мексиканском Заливе — но из-за возникшей при этом аномалии система автоматического прерывания полета сработала и взорвала ускоритель. 

(есть неподтвержденные данные, что отказ от попытки приводнить ускоритель после разделения был требованием, предъявленным правительственными службами к данному испытанию — попытку выполнить слишком много задач одновременно сочли слишком  рискованной)

* «Старшип» продолжил подъем. Все двигатели корабля работали штатно, и он благополучно достиг высоты 148 километров и скорости 6,7 + км/с, таким образом успешно выйдя в космическое пространство. Следующей стадией было отключение двигателей и полет по баллистической траектории.

* На высоте 148 километров и на 15-ой минуте полета сигнал телеметрии с корабля был потеря. Точные причины сейчас уточняются. Наиболее вероятным является то, что в момент отключения двигателей по какой-то причине сработала система прерывания полета. Наиболее вероятной считается отклонение корабля от траектории. Ясности на данный момент нет (и собственно не вполне даже ясно, разрушился ли «Старшип»)

В целом... ЭТО БЫЛО ВЕЛИКОЛЕПНО! Чертовски жаль, что «Старшип» не сумел полностью выполнить тестовый полет, но продемонстрированный прогресс внушает восхищение. Компании SpaceX удалось полностью решить проблему с надежностью двигателей «Raptor» — ни один из тридцати девяти (!) использованных в тесте двигателей не отключился. 

Смена режима разделения ступеней с «холодного» на «горячее» по-видимому тоже не создала никаких проблем (в прошлый раз именно на этой стадии и начались проблемы, приведшие к подрыву системы командой с земли). А ведь это было самое масштабное изменение, внесенное во всю концепцию системы.

Ну... и «Старшип» с бортовым номером 25 впервые коснулся звезд. Пока еще неуверенно и ненадолго. Но это еще один шаг на огромном пути к последнему фронтиру.

Comments

[y-a-noname.livejournal.com]

> электромобиль вкупе грязнее и дороже ДВС

> сам не углублялся дальше примитивного расчета экологичности электротранспорта, могу в чем-то ошибаться

👍

[agordian.livejournal.com]

Все же как честный (плохо вру) человек отвечу.

Вот расчет на пальцах:

Цепочка производства энергии для химических двигателей (метановый для простоты):

добыча -> сжижение -> хранилище (потери < 1%) -> газовоз (потери < 1%) -> заправка (потери < 1%) -> ДВС (КПД 50%)

Цепочка производства энергии для электрохимических (аккумуляторных) двигателей:

добыча -> сжатие-> трубопровод (потери < 1%) -> электростанция (КПД 60%) -> трансформаторная п/с (КПД плавающий, максимум 95%) -> ЛЭП (потери до 5%) -> локальная подстанция (КПД плавающий, максимум 95%) -> кабель до зарядки (потери 8-10%) -> аккумулятор (потери за счет саморазряда до 10% в год) -> электродвигатель (аотери < 1%).

Итого по "стоимости": электромобиль в самом идеальном случае, когда не нужно транспортировать электричество через длинные магистральные ЛЭП, несколько трансформаторных подстанций или, не приведи бох, через "перетоки" из одной энергосистемы в другую, НЕ сильно, на считанные проценты, превзойдет ДВС по количеству сожженного метана. Если у вас э-станция под Курском, а катаетесь вы в Заполярье, то превзойдет сильно!

Насчет "грязнее". В отличие от ДВС, где проблема экологии практически не выходит за пределы топливного бака, для электромобиля вам придется озаботиться сначала изготовлением, а потом утилизацией как минимум аккумуляторов. По банальной причине: электричество невозможно хранить! Закон природы такой. Аккумулятор — это весьма грязное в химическом смысле устройство, умеющее (очень плохо, раз в двадцать хуже метана) запасать "электричество" в химическом виде. Конвертер из физики в химию и обратно.

В общем, чудес не бывает. Как только в цепочке появляются дополнительные звенья, на них _обязательно_ появляются потери. За все приходится платить.

Если копнуть глубже, то на некоторых этапах можно действительно схитрить, и потери уменьшатся. Например с "бесплатных и чистых" (кавычки!) солнечных панелек или ветряков генерить водород и его уже сжигать на тысячах заправочных станций поближе к жилью и без ЛЭП с трансформаторами. Стоимость хитростей приплюсуйте, я пас, неохота фантазировать.

ЗЫ На всякий пожарный: я считаю что мы все рано или поздно пересядем на что-то электрическое или полуэлектрическое. Причина опять банальна: всем хорошо! У водилы под носом не воняет гарью. Электроэнергетики лапки потирают — рынок расширяется кратно. Бизнес тоже в экстазе: перестроить мировую энергосистему под розетки на каждом столбе — это такие бюджеты... не на Марс, на Юпитер слетать хватит. Даже народонаселение довольно будет — какая-никакая занятость на десятилетия вперед.

Но зачем же за дурака себя держать? Ни дешевле, ни чище не будет.

[y-a-noname.livejournal.com]

> Все же как честный (плохо вру) человек отвечу.

> Вот расчет на пальцах:

> Цепочка производства энергии для химических двигателей (метановый для простоты):

> добыча -> сжижение -> хранилище (потери < 1%) -> газовоз (потери < 1%) -> заправка (потери < 1%) -> ДВС (КПД 50%)

> Цепочка производства энергии для электрохимических (аккумуляторных) двигателей:

> добыча -> сжатие-> трубопровод (потери < 1%) -> электростанция (КПД 60%) -> трансформаторная п/с (КПД плавающий, максимум 95%) -> ЛЭП (потери до 5%) -> локальная подстанция (КПД плавающий, максимум 95%) -> кабель до зарядки (потери 8-10%) -> аккумулятор (потери за счет саморазряда до 10% в год) -> электродвигатель (аотери < 1%).

Ну, в честном расчете последовательность "добыча -> сжижение -> хранилище (потери < 1%) -> газовоз (потери < 1%)" должна быть одинаковой — совершенно непонятно, почему у вас она различается. И цепочка для аккумуляяторного двигателя, скажем так, вызывает вопросы — в случае аккумуляторных двигателей до "трансформаторной п/с" может быть что угодно, от СЭС до будущего термоядерного реактора. Т.е. посчитать по-простому ни потребление, ни экологичность, не выйдет.

Кстати, а КПД ДВС на газе правда аж 50%?

> Как только в цепочке появляются дополнительные звенья, на них _обязательно_ появляются потери.

Конечно. Вопрос — сколько потерь. Их снижением занимается технологический прогресс.

> Но зачем же за дурака себя держать? Ни дешевле, ни чище не будет.

Невольно вспоминается незабвенная Марина Сергеевна...

От одних электромобилей — может, и не будет (но подсчет нетривиальный и результат зависит от многих параметров). А в сумме электромобили+энергосистемы — вполне может быть. Просто потому, что на другом конце кабеля в случае автомобиля может быть какая угодно электростанция.

[agordian.livejournal.com]

== Кстати, а КПД ДВС на газе правда аж 50%? ==

Если вы заметили, то по всем показателям что для ДВС, что для электро я взял самые оптимистические значения. Потери на трансформаторах и передаче в реальности тоже кратно больше, т.к. зависят от условий, которые не бывают идеальными. На начальных этапах я подыграл электрокарам — вместо дорогого сжижения всего лишь сжатие метана для транспортировки по трубам.

Потери на дополнительных этапах все равно будут, снижай их или не снижай технологическим прогрессом.

Но это неважно, если человечество может себе позволить дополнительные траты. В конце концов древний ветряк, подклченный сразу к жерновам (мельница), экономичнее современной мукомольной фабрики на электричестве. Но качество несравнимо, а за качество в какой-то момент стали готовы платить.

С электро-делами все ровно то же: появляется новое качество (чистый город) и за это готовы платить. Я с этим не спорю, прямо писал. Но рекламировать это как экономно и экологически безопасно — уже лукавство.

Еще одно лукавство — прицепить к электротранспорту зеленую энергетику. Это удобно для "рекалмы" — ветряки обосновываются потребностями экологичного транспорта, а экологичный транспорт — ветряками.

Но разделить их нужно, чтобы понять в чем ключевые проблемы каждой из составляющих, и не помешают ли эти проблемы друг другу.

Засада зеленой энергетики — принципиальная невозможность хранить/запасать электричество. Зато электричество — самый удобный способ доставки. Незеленая энергетика в базе своей использует те же исходные ресурсы, что и зеленая — излучение Солнца. Просто за десятки миллиардов лет природа научилась энергию Солнца аккумулировать разными химическими способами. Образовались полезные ископаемые на основе углерода, появилась бурная атмосфера и гидросфера, в которые можно поставить ветряк и снимать электричество. То есть незеленая энергетика использует УЖЕ сделанные природой запасы излучения солнца. Зеленая работает не с запасами, которые конечны, а напрямую с источником энергии. В этом главная проблема "зелени": непредсказуемость, так как нет кэша/буфера/запаса. Потребитель хочет, чтобы исполнялись его планы на поездку, а не "планы" атмосферы подуть или нет ветерком.

Зеленой энергетике приходится прямо здесь и сейчас для накопления запасов электричества имитировать природные процессы. Например, запасать в водороде или в гравитации — если перекачивать воду выше, а потом спускать. Еще маневрирование генерацией, но это ограниченно, т.к. потери на передаче.

То есть и здесь появляются дополнительные этапы, которые априори сделают зеленая энергетику затратнее незеленой. И уж всяко потребует гигантских вложений на переход. Начнется, 146%, с гибридных систем.

Отсюда вывод: зеленая энергетика не решит проблем электротранспорта, а только поднимет планку цен.

Но ЕЩЕ РАЗ: это НЕ плохо, если все готовы платить за новое качество. Просто не настолько мы дураки, чтобы обязательно требовалось мозг промывать.

[y-a-noname.livejournal.com]

> Если вы заметили, то по всем показателям что для ДВС, что для электро я взял самые оптимистические значения.

Ну, сам я не слышал об оптимистических оценках КПД ДВС в 50%, поэтому и спрашиваю. Просто если втупую перемножить КПД, приведенные вами:

добыча -> сжижение -> хранилище (потери < 1%) -> газовоз (потери < 1%) -> заправка (потери < 1%) -> ДВС (КПД 50%)

0.995 * 0.995 * 0.995 * 0.5 == 0.49 (потери "меньше 1%" участвуют в подсчете как КПД 0.995)

электростанция (КПД 60%) -> трансформаторная п/с (КПД плавающий, максимум 95%) -> ЛЭП (потери до 5%) -> локальная подстанция (КПД плавающий, максимум 95%) -> кабель до зарядки (потери 8-10%) -> аккумулятор (потери за счет саморазряда до 10% в год) -> электродвигатель (аотери < 1%).

0.6 * 0.95 *0.95 * 0.95 * 0.9 * 0.99 == 0.46 (потери на саморазряд за год проигнорированы — вряд ли электромобиль будет месяцами стоять в гараже и просто разряжаться).

Сами видите, что, если подставить в формулу КПД газового двигателя в 45%, то цепочка "метан-ДВС" проиграет по условному КПД (а если потери в зарядном кабеле снизить до 4%, то КПД цепочек практически сравняется). Но даже если оставить всё как задано вами, выигрыш газа ~3%.

> Засада зеленой энергетики — принципиальная невозможность хранить/запасать электричество.

Я бы сказал, что неудобство и дороговизна имеющихся способов хранения. Но люди работают над этим.

> Отсюда вывод: зеленая энергетика не решит проблем электротранспорта, а только поднимет планку цен.

В долгосрочной перспективе это не выглядит данностью. Но всей правды мы, конечно, не узнаем.

Просто для протокола — я не фанат зеленой энергетики. Ветряки вообще ужасны. Но народ боится АЭС, а до термояда вечно еще 20 лет :(