Илон Маск о Super Heavy

ЦитатаМаск еще раз подчеркнул, что производство недооценивается, а дизайн переоценивается; разработка производственной системы в 10-100 раз сложнее, чем проектирование продукта, что, по мнению Маска, особенно верно в отношении Raptor. По мере увеличения объема производства количество усилий, затрачиваемых на проектирование, уменьшается до 0.
Например, Маск заявил, что проектирование двигателя с замкнутым циклом легко, но чрезвычайно трудной частью является стоимость тонны тяги менее 1000 долларов. Поскольку каждый Раптор производит 230 тонн тяги, это означает, что каждый двигатель должен стоить менее 230 000 долларов.

ЦитатаМаск отметил, что сухая масса Super Heavy должна быть меньше 200 тонн, хотя сухая масса является движущейся мишенью. Двигатели, включая монтажную массу, составляют 2 тонны; топливный бак и баки с жидким кислородом (LOx) - примерно 80 тонн; а межступенчатая система-около 20 тонн, включая четыре решетчатых ребра, каждое из которых весит примерно 3 тонны. Маск отметил, что он рассчитывает, что сможет сократить массу каждого решетчатого плавника пополам. Он также отметил, что в настоящее время все слишком тяжелое, включая авионику, решетчатые ребра и батареи. В настоящее время решетчатые ребра снабжены электрическим приводом, использующим для их привода модифицированный двигатель Tesla Model 3. Продолжая использовать детали Tesla, батареи в настоящее время оптимизированы по энергии, а не по мощности, так как автомобилю требуется несколько часов энергии, в то время как ребрам сетки требуется всего две или три минуты энергии. Из-за этих причин, отметил Маск, как и большая часть конструкции Звездолета, батареи являются временными, и масса батареи может упасть в 10 раз.
Ракета - носитель рассчитана на перевозку 3600 тонн топлива, из которых ~78% приходится на жидкий кислород. Раптор горит при соотношении смеси 3,5 к 3,7, что является богатым топливом, чтобы гореть холоднее, чем стехиометрическое соотношение, которое расплавило бы двигатель. Остатки топлива Super Heavy (количество топлива, которое не может быть использовано без риска повреждения транспортного средства) составляют порядка 20 тонн, отмечает Маск, что значительно выше, чем 1 тонна остатка топлива Falcon 9. При оптимизации конструкции Маск отметил, что конечная сухая масса Сверхтяжелого должна составлять от 160 до 200 тонн.

ЦитатаМаск кратко описал свой пятиэтапный инженерный процесс, который должен быть завершен для того, чтобы:

1. Сделайте требования менее глупыми. Требования, безусловно, глупые; не имеет значения, кто дал их вам. Он отмечает, что особенно опасно, если кто-то умный дает требования, так как есть можно  можно недостаточно усомниться в требованиях. - Все ошибаются. Кто бы ты ни был, все иногда ошибаются. Далее он отмечает, что “все конструкции ошибочны, вопрос лишь в том, насколько они ошибочны”.
   


2. Очень старайтесь удалить деталь или процесс. Если детали не добавляются обратно в конструкцию по крайней мере в 10% случаев, то удаляется недостаточно деталей. Маск отметил, что существует сильная тенденция в сторону “давайте добавим эту часть или шаг процесса, может потребоваться”. Кроме того, каждое требование детали или процесса должно исходить от личности, а не от отдела, поскольку отдел не может быть спрошен, почему существует такое требование, но человека спросить можно.
   


3. Упростите и оптимизируйте дизайн. Это третий шаг, поскольку самая распространенная ошибка умного инженера-оптимизировать то, без чего можно обойтись..
   


4. Ускорьте время цикла. Маск заявляет: “Вы двигаетесь слишком медленно, идите быстрее! Но не торопись, пока не поработаешь над остальными тремя вещами.
   


5. Автоматизировать. Важной частью этого является удаление тестирования в процессе после того, как проблемы были диагностированы; если продукт достигает конца производственной линии с высоким уровнем приемки, нет необходимости в тестировании в процессе.
   

Кроме того, Маск вновь заявил, что, по его мнению, каждый должен быть главным инженером. Инженеры должны понимать систему на высоком уровне, чтобы понять, когда они делают плохую оптимизацию. В качестве примера Маск отметил, что на уменьшение массы двигателя тратится на порядок больше времени, чем на уменьшение остаточного топлива, несмотря на то, что и то, и другое одинаково важно.

ЦитатаСледуя пятиэтапному плану Маска, SpaceX решила удалить систему разделения со Старшипа и вместо этого будет полагаться на сохранение углового момента для разделения ступеней. Прямо перед отключением главного двигателя, Super Heavy подвешивает свои двигатели, заставляя носитель вращаться. Защелки между Старшипом и Super Heavy затем отходят, в результате чего носитель и Старшип разойдутся; весь процесс аналогичен тому, как SpaceX развертывает спутники Starlink. Это служит двум целям, так как разделяет этапы при запуске сальто ракеты-носителя, которое необходимо выполнить для возврата.

ЦитатаВ дополнение к этому SpaceX решила удалить специальные двигатели на горячем газе из Super Heavy. Чтобы заменить его, SpaceX будет использовать отработанный газ из баков для управления ориентацией, установив четыре вентиляционных отверстия на расстоянии 90° друг от друга. Проветривая баки через эти вентиляционные отверстия, они смогут контролировать положение ракеты-носителя во время сальто.