'Reptori' su porodica Maskovih metanskih motora planiranih za buduću raketu 'Starship' koja bi trebala da učestvuje u istraživanju Meseca i kolonizaciji Marsa. RD-180 je ruski dvokomorni kerozinski motor čiji koreni su u mašinama koje su pokretale sovjetsku lunarnu 'Energiju. Danas nema sajta gde se ovi motori ne pominju kao pokretači američkih vojnih raketa 'Atlas V'. Rusi su sve donedavno prodali preko 120 ovih moćnih motora za \(23 miliona svaki
Poslednja verzija 'Raptora', nazvana 'Raptor 2', bila je prvobitno namenjena za prvi i drugi stepen 'Starshipa' i za prvi stepen 'Super Heavyja'. Međutim, sve do danas Mask vrši prepravke i testiranja i najavljuje da će novi motor biti upola ještiniji od verzije 'Raptor 1' koji su korišćeni 2018-2021. Ako je verovati medijima, pominje se da je prošlog meseca proizvedeno 5 motora za nedelju dana, a da će u marta taj broj porasti na 7.
Apgrejdovani 'Reptor' motor je konstruisan da koristi 'deep cryogenic' goriva – tečnosti ohlađene blizu njihove tačke mržnjenja a ne kriogoriva na njihovoj tački tački ključanja kao što to rade tipični kriogeni raketni motori. Upotreba subhladna goriva povećavaju gustinu goriva što omogućava da se više goriva smesti u rezervoare, a takođe povećava i performanse motora.
'Reptori' koriste tzv. full-flow ciklus sagorevanja, što znači da sav kiseonik pokreće kiseoničku turbopumpu a vo gorivo pokreće metansku turbopumpu. Oba tako nastala mlaza – oksidatora i goriva – bivaju kompletno miksovana u gasnoj fazi pre nego što dospeju u komoru za sagorevanje. Do 2014, samo dva raketna motora full-flow ciklusa su postojala na svetu koja su doživela da budu testirana: sovjetski RD-270 iz 60-ih i američki IPD iz 2000-ih.
S druge strane, ruski RD-180 (РД-180, Ракетный Двигатель-180) je sasvim druga priča. Veći je i mnogo teži od 'Raptora', proizveden početkom90-ih, i tehnološki se bazira na prethodnoj gederaciji projektovanoj za potrebe programa 'Buran'. Zato njegove komore za sagorevanje dele jednu turbopumpu i principijelno spada u kategoriju raketnih motora zatvorenog ciklusa sa naknadnim sagorevanjem generatorskog gasa. Kada je američka kompanija 'General Dynamics' 1996. objavila konkurs za motore za svoje rakete 'Atlas III i V', svi su seli na dupe kada je objavljeno da je pobednik – RD-180. Budući da je svrha programa korišćenja novih motora bilo lansiranje komercijalnih satelita i satelita američke vlade, 'Pratt & Whitney' je u skladu s američkim zakonima postao kooperativni proizvođač RD-180. Istovremeno, uprkos brojnim glasinama koje su kružile internetom i blogovima, patentna prava na konstrukciju motora pripadala su sve do oktobra 2019. (važenje patenata u SAD iznosi 20 godina) ruskom preduzeću NPO 'Energomaš' koje je nosilo ime slavnog konstruktora V.P. Gluškova; od 2018. sva proizvodnja motora je koncentrisana u Rusiji. Prodaja motora (po \)23,4 mil.) išla je preko firme koju su zajednički otvorili 'Pratt & Whitney' i NPO'Energomaš', pod nazivom RD Amross; nabavku i instalaciju obavila je kompanija 'United Launch Alliance'(ULA). Od sankcija u maju 2014. godine i na osnovu tužbe konkurenta ('SpaceX-a') sudskim nalogom je privremeno obustavljeno sklapanje novih ugovora, ali je na osnovu starih ugovora nastavljena isporuke motora. Iako je NASA žarko želela da iskopira ruski motor, to nikako nisu uspevali, bar ne sa zadovoljavajućim rezultatom iako su za 5 godina potrošili oko milijardu dolara.
Sve do novih Maskovih motora.
'Reptor 2' proizvodi potisak od 230 tona sagorevajući metan i LOX.
RD-180 stvara 386 tona potiska na nivou mora[1] – ali poseduje dve komore za sagorevanje i dve mlaznice. On koristi RP-1 (kerozin) i tečni kiseonik. Evo jedan primerak da se uveriš:
Ruski motor može da se gleda kao jedan motor sa dve komore za sagorevanje – ili kao dva motora којаdele jednu turbopumpu. Kroz komoru za sagorevanje svake sekunde protekne oko 2,5 tone mešavine a temperatura unutar nje iznosi i do 3500 stepeni!
Čak dva motora 'Raptora 2' mogu da se smeste u gabarit jednog RD-180 te tako stvaraju mnogo veći potisak.
'Raptor 2' trenutno košta oko \(1 milion, ali Mask obećava da će pasti na možda \)250.000 kada bude počela serijska proizvodnja i kada počne da se koristi 3D štampanje delova.
RD-180 je donedavno koštao od \(9 do \)10 miliona komad.
Znači da je 'Raptor' mnogo manji motor – i jeftiniji!
'Raptor' može da smanji gas na 40% – što je malo bolje od 47% ruskog motora. Ali obzirom da je RD-180 u suštini 'dva (motora) u jedan' – nije moguće prigušiti jedan motor a ne i drugi – pa poređenje dva 'Raptora' sa jednim RD-180 omogućava mnogo efikasnije smanjivanje gasa – što je bitno za ponovnu upotrebu i lagano sletanje za koje su namenjeni.
Odnos potisak-težina na nivou mora za RD-180 iznosi oko 80, dok je za 'Raptor' oko 200, što znači da je oko 2,5 puta bolji.
Dakle, RD-180 je neverovatan motor, super pouzdan, itd, itd, itd.
Ali radi se o starom dizajnu, baziranom na još starijem...
'Raptor' je neverovatno nov – i (bar na papiru) znatno jeftiniji.
Mask je javio da je 2019. njegov motor postigao potisak od 266 atmosfera, čime je prestigao prethodni rekord koji je držao ruski RD-180.
Nešto kasnije iste godine potisak je podigao na skoro 300 atm. Da li je 'Super Heavy' spreman za Mars?
[1] Kome se ovo učini grandioznim i neponovljivim, neka pročita ovo, o sovjetskom motoru od pre 70 godina koji je imao potisak veći od 600 tona!
Da li postoje električni raketni motori?
29 'Reptor' motora 'SpaceX-ove' rakete 'Super Heavy B4'
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
