Відповідаючи на питання користувача Твіттера, генеральний директор SpaceX Елон Маск заявив, що гратчасті керма космічних кораблів Super Heavy і Falcon 9 будуть виготовлені з нержавіючої сталі, що, безумовно, знаходиться в канві загальновідомою любові Маска до цього матеріалу. У жовтні 2018 року Маску нарешті вдалося переконати більшість старших інженерів, які повідомили йому, що, незважаючи на роки роботи і повномасштабні випробування, SpaceX необхідно кардинально змінити дизайн Starship.
До цього радикального зміни SpaceX витратив не менше 2-3 років на проектування зорельота, зробленого майже повністю з вуглецевих волокнистих композитів, надзвичайно легкого матеріалу, який можна оптимізувати для високої міцності. Проте, як в кінцевому підсумку Маск прийшов до висновку в кінці 2018 року, хоча вуглецеві композити, безсумнівно, легкі і міцні (оптимальні для космічного польоту), вони мають надзвичайно низьку теплостійкість і можуть бурхливо реагувати з переохолодженням рідким киснем. Створений майже повністю з алюмінієвих сплавів з аналогічно низькою температурою плавлення, Falcon 9 також боровся з труднощами, пов'язаними з вибором матеріалу, що значно ускладнювало необхідність вилучення і повторного використання ступенів ракети.
В кінцевому підсумку Маск вирішив, що перехід Starship на сталь - це вірний шлях. Крім інших своїх достоїнств, глава SpaceX повідомив, що нержавейка варто в 50 разів дешевше, ніж титан або алюмінієві сплави, тому вся конструкція зорельота буде коштувати всього 10 мільйонів доларів.
Виступаючи 28 вересня на презентації нового дизайну Starship, Елон Маск не зміг не похвалиш своє рішення перейти на нержавіючу сталь, назвавши його, ймовірно, єдиним найкращим дизайнерським рішенням, яке він коли-небудь приймав. Ще невідомо, чи було рішення ексцентричного інженера-самоучки правильним, але прогрес, досягнутий SpaceX всього за 10-11 місяців, беззаперечний.
За словами Маска, властивості нержавіючої сталі - в основному висока температура плавлення /робоча температура і тенденція до посилення при кріогенних температурах - це означає, що відносно важкий матеріал здатний створити ракету-носій, яка в кінцевому підсумку може виявитися набагато легше і ефективніше , ніж та, яка виготовлена з вуглецевих композиційних матеріалів (BFR) або алюмінієвих сплавів (Falcon 9). Завдяки цим властивостям Starship /Super Heavy стане набагато міцніше, а також не потребує серйозної зовнішньої теплоізоляції на його підвітряного половині, в той час як багаторазова алюмінієва /композитна ракета потребують серйозної теплового захисту практично на всіх відкритих поверхнях.
Як частина руху по видаленню будь-яких наддорогих несуттєвих матеріалів з конструкцій Starship і Super Heavy, Маск, очевидно, також звернув свій погляд на гратчасті керма. Як описано на початку цієї статті, SpaceX замінив алюмінієві гратчасті керма Falcon 9 титановими, що зажадало від компанії створення найбільшого в світі виробництва цільного титанового литва. Маск неодноразово вказував, що кожен гратчастий кермо надзвичайно дорогий.
В світлі високих витрат Маск схоже, вирішив, що майбутні ракети SpaceX будуть намагатися уникати великих титанових виливків. Super Heavy проте все ще потребує масивних ґратчастих рулях: офіційні рендери, опубліковані SpaceX минулого місяця, виявили нову форму ромба для ребер підсилювача, і пізніше Маск відправився в Twitter, щоб повідомити, що вони будуть зроблені зі сталі замість титану.
Грунтуючись на офіційному рендеринге SpaceX Super Heavy 2019, гратчасті керма мають розміри приблизно 7 х 3 м, що в 10 разів більше, ніж титанові рулі Falcon 9. Незважаючи на те, що нержавіюча сталь 301 серії має температуру плавлення і теплоємність приблизно на 15% нижче, ніж у титану 5 класу, її характеристики в іншому аналогічні, і в той же час залишаються механічно працездатними при майже в три рази більшою робочої температурі титану (840 ° С проти 330 ° С).
Найбільш важливим є те, що 301 нержавейка не тільки приблизно в 15-20 разів дешевше титану, але і процес виготовлення великих сталевих компонентів, особливо зі зварюванням замість виливки, значно швидше, простіше і дешевше, ніж при роботі з титаном. З їх досить схожими властивостями і збільшеним розміром, ймовірно, керма зі сталевої решітки практично не будуть піддаватися абляції навіть при найвищих температурах, і, тим не менш, буде надзвичайно легко і дешево відремонтувати або замінити рулі в малоймовірному випадку їх пошкодження.
З огляду на те, наскільки швидко і відносно легко SpaceX побудував повномасштабне польотне обладнання зі сталі, було б дивно, якби SpaceX виготовив і випробував зварні гратчасті керма з нержавійки на Falcon 9 найближчим часом.
