Goyda Space

Сравнение двигателей BE-4 и Northstar

Не буду комментировать, насколько он стал проще

Blue Origin: Northstar fixes this

19 октября в зарубежном дискорде r/rocketry всплыла гифка - новый ракурс майского взрыва New Glenn на старте и подпись «northstar fixes this». Сегодня стало ясно, что это такое: Blue Origin анонсировали Northstar - новый метан-кислородный двигатель для первой ступени своей ракеты New Glenn

Тяга 324 тонны-силы против 290 у предыдущего BE-4, т.е. +11.7%. Масса на 30% меньше, деталей вдвое меньше, больше 65% двигателя напечатано на своих 3D-принтерах, а сборка занимает меньше суток. Схема та же, что у BE-4 - замкнутая, с дожиганием окислительного генераторного газа и одновальным ТНА. Тяговооружённость (тяга/масса) выросла в 1.6 раза относительно BE-4, а по тяге Northstar заметно обходит Raptor 3 - у того, по недавним словам Маска, в безопасном режиме - 230 тонн-сил (даже меньше моих расчетов, где выходило около 250!). Семь таких двигателей дадут New Glenn 2270 тонн-сил тяги на старте, вместо нынешних 2030 тс

Сам взрыв был 28 мая во время огневого прожига на LC-36 - погиб третий ускоритель вместе с заправленной второй ступенью, готовили миссию NG-4.
В августе Дэйв Лимп назвал источник - главный кислородный клапан одного из двигателей первой ступени, лечат "доработкой клапана на уже собранных двигателях". И тут подпись из гифки встаёт на место: от утверждения программы до испытаний Northstar прошло 11 месяцев, то есть его запустили не позже декабря 2025 - к моменту взрыва новый двигатель был в работе уже полгода. Так что «northstar fixes this» - про то, что на New Glenn BE-4 со временем просто сменится. Сам BE-4 при этом никуда не денется - Blue Origin называет Northstar вторым двигателем первой ступени рядом с ним, да и на BE-4 летает ещё Vulcan

Вторая новость того же дня - третья ступень GS3 для New Glenn. Водородная, на BE-7 - это двигатель на 4.5 тонны тяги для лунного посадочного Blue Moon с удельным импульсом в пустоте больше 460 секунд. На варианте ракеты Glenn 9×4 обещают 14 тонн прямо на геостационарную орбиту и 20 т на отлётную к Луне, на нынешней версии (7×2) - 8 и 10 т. Ступень спрятана внутри межступенчатого отсека, обтекатель и адаптеры те же. Первый заказ уже есть - окололунная миссия госзаказчика в 2028

Забавно, что ровно эти 14 т на ГСО и 20 т к Луне Blue Origin называла для 9×4 ещё в ноябре 2025, и про третью ступень тогда не было ни слова. Похоже, она подразумевалась с самого начала
Бак водорода у GS3 композитный - его уже продержали 2.5 часа на максимальном рабочем давлении и 10 минут на полуторном. Если полетит, это, кстати, будет первый композитный водородный бак в космосе.
Прошлая громкая попытка закончилась плохо - у NASA X-33 композитный водородный бак лопнул на испытаниях в ноябре 1999 из-за микротрещин, его заменили алюминиевым, а через полтора года закрыли весь проект

Фанерный обтекатель ракеты

Китайская компания Light Year Explorer показала головной обтекатель диаметром 4.2 метра из... дерева. Оболочка - низкоплотная клеёная фанера, отпрессованная по кривой фон Кармана, а изнутри её держит сварной каркас из стали

Экземпляр не первый - версию диаметром 1.6 м и высотой 5.1 м они возили ещё на Чжухайский авиасалон в ноябре 2024. Весит мелкий обтекатель 200 кг и держит динамическое давление больше 0.2 МПа - около 20 тонн силы на м2 поверхности. Компания заявляет массу и прочность на уровне композита, радиопрозрачность лучше аналогов, а изготовление дешевле на 80% и в 3-6 раз быстрее. Испытания 4.2-метрового только впереди, и ни один такой обтекатель пока не летал

Но интересно тут не только дерево, но и сама компания. Своей ракеты у неё нет - это поставщик чисто силовых конструкций для чужих ракет, основан в 2022 году в Тайцане выходцем из CALT. Начинали с баков из нержавейки, произведённых гидроформовкой: в октябре 2024 сделали бак диаметром 3.8 м и объёмом 158 кубометров при стенке 1.52 мм и массе 3.4 т - что очень даже неплохой параметр среди баков вообще. Год спустя Space Pioneer заказала у них испытательный бак для первой ступени Тяньлун-3. При этом денег они привлекли не так уж и много - чуть больше 100 млн юаней за три раунда, выручка за 2025 год около 10 млн юаней, на 2026 ждут 40-50 млн

И такая компания в Китае не одна. В обзоре Guojin Securities только среди частных производителей баков кроме них названы Tianjin Yuefeng с алюминиевыми баками для «Чанчжэн», Zhuque-2, Тяньлун-3 и iSpace, Jiutian Xingge с баками для Zhuque-2, Huanyu Qiankun и прочие. Подобные поставщики есть и у других стран - Beyond Gravity делает обтекатели для европейских ракет Ariane 6, Vega C, для американских Vulcan, Atlas V и японской H3, MT Aerospace делает баки для Ariane 6, у нас обтекатели «Ангары» делает обнинская «Технология». Но это единичные старые предприятия из госпрограмм, а в Китае на одних баках конкурируют минимум пять частников. Это как по мне - неплохое мерилово бума частной космонавтики в Китае

Дерево в ракетах, кстати, не новость. У американских морских ракет нос деревянный с 60-х: Polaris A3 посвящён доклад SAWE 1964 года, у Poseidon C3 шпангоуты обтекателя склеены из девяти слоёв ситхинской ели, а у Trident II D5 оболочка - ламинат ели со стеклотканью толщиной около 12 мм. Металл исключён по требованию радиопрозрачности, а за этот деревянный нос при погрузке на лодку поднимают всю 59-тонную ракету

Почему дерево вообще нашло себе такие применения? У ситхинской ели вдоль волокна модуль упругости 10.8 ГПа при плотности около 0.45 г/см³ - удельная жёсткость почти как у алюминия, но сама она в 6 раз легче. Значит при той же массе стенка в 6 раз толще, а устойчивость оболочки растёт с толщиной быстрее, чем линейно - при равной массе еловая стенка держит осевое сжатие в 5.6 раза лучше дюралевой, фанера - почти в 3 раза. Против углепластиковых сот выигрыша по массе нет, но там и вся игра в цене (углекомпозиты - безумно дорого)

Вопросов, конечно, хватает: влага и стабильность размеров, газовыделение и древесная пыль рядом с чистой полезной нагрузкой, разброс свойств натурального материала. Но в целом - почему бы и нет

P.s. Из дерева, а точнее из бальзы, делали и лунную капсулу «Рейнджеров» 3-5 - шар диаметром 65 см с сейсмометром внутри должен был отделиться у самой Луны, затормозить твердотопливным двигателем и упасть на поверхность со скоростью 130-160 км/ч, а бальза при ударе сминалась бы как амортизатор. Не повезло ни одному: третий и пятый промахнулись мимо Луны, а 4-й из-за отказа бортового программно-временного устройства долетел мёртвым и врезался в обратную сторону на 9600 км/ч вместе с капсулой - зато стал первым американским аппаратом, добравшимся до Луны