Новый корабль компании SpaceX с 3D-печатными двигателями пристыковался к МКС
Вчера, 3 марта, к Международной космической станции впервые пристыковался грузопассажирский космический корабль CrewDragon компании SpaceX. Новый корабль оборудован системой спасения из восьми двигателей SuperDraco, напечатанных на лазерных порошковых 3D-принтерах.
Презентация корабля CrewDragon, также именуемого Dragon V2, состоялась в 2014 году. Космический корабль, предназначенный как для перевозки грузов, так и пилотируемых полетов, сможет перевозить до семи астронавтов и использует два вида силовых установок, включая 3D-печатные двигатели SuperDraco c регулируемой тягой.
CrewDragon оснащен целой батареей двигателей, распределенных по четырем блокам. В каждом блоке четыре силовых установки Draco для маневрирования в космосе и пара дублирующих друг друга двигателей SuperDraco для атмосферного использования. Изначально компания планировала сажать CrewDragon в управляемом режиме, то есть на двигателях вместо парашютов, что позволило бы увеличить массу возвращаемого с орбиты груза и выполнять посадку с высокой точностью, в том числе в разряженной атмосфере — не будем забывать, что конечной целью SpaceX является освоение Марса.
В 2017 году компания несколько пересмотрела планы: ввиду сложностей с сертификацией двигателей SuperDraco в качестве основной посадочной системы и отказа от испытательных полетов CrewDragon на Марс в рамках программы Red Dragon, корабли будут приземляться на парашютах. Парашютная система предусмотрена с самого начала, просто изначально она должна была служить запасным вариантом на случай отказа двигателей, а теперь поменялась с SuperDraco местами. Тем не менее, снимать SuperDraco с CrewDragon никто не собирается: эти двигатели выполняют роль системы аварийного спасения на взлете и дублирующей посадочной системы.
«Это [отказ от управляемой посадки] было сложным решением. Технически, такая возможность остается, но приземляться пришлось бы на какую-нибудь очень мягкую площадку, потому что мы сняли маленькие ножки, которые при посадке выходят из теплового экрана. Сертификация безопасности потребовала бы огромных усилий, особенно в плане пилотируемых полетов. Было время, когда я считал посадку с помощью теплового экрана и боковых двигателей правильным вариантом для полетов на Марс. Теперь я вполне уверен, что это неправильный подход, но есть гораздо более хорошая альтернатива», — пояснил Илон Маск.
Впрочем, чуть позже Маск добавил: «План — садиться на Марс на двигателях, это точно, но на гораздо более крупных кораблях». Тем временем SpaceX успела провести ряд успешных испытаний системы спасения на двигателях SuperDraco, по большей части выполненных из 3D-печатных деталей с использованием жаропрочных хром-никелевых сплавов (Inconel).
В производстве двигателей используются промышленные 3D-принтеры немецкой компании Electro Optical Systems (EOS GmbH), работающие по технологии селективного лазерного спекания и наплавления металлопорошковых композиций. Аддитивное производство, в частности, позволило интегрировать каналы системы охлаждения прямо в стенки камеры сгорания.
«Формирование всех охлаждающих каналов, форсунок и механизма управления тягой было нелегкой задачей ввиду сложности дизайна. Ключевым фактором при создании двигателей SuperDraco стала реализация 3D-печати высокопрочными сплавами», — рассказал Маск.
