Європа розробила концепцію багаторазової надважкої ракети RLV C5 як альтернативу Starship

Німецький центр авіації і космонавтики DLR опублікував дослідження, в якому не лише оцінив реальні можливості Star­ship, а й представив власну концепцію надважкої ракети для Європи під назвою RLV C5. Для аналізу американської системи дослідники не обмежувалися офіційними даними SpaceX, а відновили параметри польоту з відкритих відеозаписів перших чотирьох комплексних випробувань: швидкість, висоту, прискорення та інші показники вони обробляли фактично посекундно.

За розрахунками DLR, нинішня повністю багаторазова версія Star­ship здатна доставити на низьку навколоземну орбіту близько 59 тонн. Цифра помітно менша за заявлені SpaceX 100 тонн, проте стосується ранньої конфігурації ракети. Наступне покоління з більшими паливними баками і двигунами Rap­tor 3 зможе виводити до 115 тонн у багаторазовому варіанті або до 188 тонн, якщо відмовитися від повернення ступенів. В одноразовому режимі нова Star­ship перевершить Sat­urn V, яка доставляла американські експедиції на Місяць.

Головна проблема повної багаторазовості полягає в масі: теплозахисні плитки, запас палива для гальмування і посадки, посилений корпус та обладнання для повторних польотів відбирають значну частину вантажопідйомності. За підрахунками DLR, корисний вантаж становить лише близько 40% від усієї маси, яку Star­ship виводить на орбіту, тоді як решта припадає на конструкцію корабля й системи повернення.

Як альтернативу DLR запропонував концепцію RLV C5, де багаторазовим є лише крилатий прискорювач, а верхня ступінь залишається одноразовою. Такий підхід дозволяє досягти частки корисного навантаження до 74% від маси, виведеної на орбіту. Стартова маса RLV C5 більш ніж утричі менша за Star­ship, хоча і вантажопідйомність у неї нижча. В основу прискорювача лягли напрацювання програми Space­Lin­er, в рамках якої Європа роками вивчає гіперзвуковий пасажирський апарат.

Схема повернення прискорювача RLV C5 принципово відрізняється від рішення SpaceX. Після входу в атмосферу апарат переходить у планування і наближається до великого дозвукового літака, який має захопити його у повітрі й відбуксирувати до місця посадки. Це дозволяє відмовитися від посадкових двигунів і не зберігати паливо для самостійного повернення, хоча сама схема поки існує лише в розрахунках. RLV C5 також використовує рідкий водень і рідкий кисень, що забезпечує вищий питомий імпульс порівняно з метаново-кисневими двигунами Star­ship.

Обидві системи орієнтовані на різні завдання. Star­ship створюють для місячних експедицій, польотів до Марса й розгортання великих супутникових угруповань. RLV C5 має забезпечити Європі незалежний доступ до надважких запусків без негайної розробки повністю багаторазової системи і може стати проміжним кроком між сучасними одноразовими ракетами й майбутнім носієм із поверненням усіх основних елементів.

Однак порівняння залишається нерівним. Star­ship вже проходить льотні випробування: SpaceX перевіряє двигуни, теплозахист, розділення ступенів і повернення прискорювача на реальній ракеті. RLV C5 поки існує лише у вигляді розрахункової конструкції. Для створення прототипу Європі знадобляться окрема програма, фінансування і багаторічне відпрацювання повітряного захоплення важкого прискорювача. Навіть сам Star­ship ще далекий від регулярної експлуатації: під час четвертого польоту корабель отримав серйозні пошкодження теплозахисту, а SpaceX довелося переробляти його конструкцію. Ключовим питанням для обох проєктів залишається не лише здатність повертати ступені, а й можливість робити це швидко й дешево.