Varytuvas Raptor, tikėtina, taps pačiu efektyviausiu visų laikų varytuvu.
Kosminės eros pradžia: Sputnik 1 ir Explorer 1 satai
Nors kosminių kelionių raketomis idėją K. Ciolkovskij pasiūlė 1903 metais, 1-is lėkis įvyko 1957-ais, iškeliant dirbtinį satą Sputnik į orbitą aplink Žemę. Panaudota karinė tarpkontinentinė raketa P-7 (o10x30 m 283 t), sudaryta iš 1-os pakopos su 4×8,3 MN stūmos varytuvais ir 2-os pakopos 7,6 MN 5 tonoms sprogmenų (ir atominių) „nešti“ iki 8000 km atstumais. JAV satą Explorer1 1958-ais kėlė į 360-2500 km orbitą 4-pakopis startūnas Juno1 (o1,8×21,2 m), kurio 1-ji pakopa teikė 416 kN stūmą (hidrazinu), 2-ji 460 kg masės – 73 kN (kietu kuru), 3-ji 130 kg – 20 kN ir 4-ji 36 kg – 6,7 kN 8 km/s greičiu.
Terminas raketa
Terminas raketa kildinamas iš it. Rocchetta – verpstelė (gal dėl ilgo cilindro formos) ir vok. Rakete, dabar apibrėžtinas kaip kompleksiškas įrenginys su kuro bakais, turbosiurbliais ir degimo kameromis bei tūta reaktyvinei stūmai išgauti. Pvz, sėkmingiausia Falcon turi 9 varytuvus Merlin, o eksperimentinė Heavy – net 33 Raptor‘ius ir dar 6 Starship‘e. Kiekvienas erdvėlaivis turi orientavimosi ir manevravimo varytuviukų, pvz Crew Dragon – 16×400 N Draco ir 8×73 kN SuperDraco. Jie yra žymiai mažesni (Draco – o20x40 cm) ir degina monometilhidraziną oksidatoriumi N2O4.
BE-4 ir Raptor varytuvai
Naujoviškais BE-4 varytuvais garsina startūną New Glenn, lėkdinsiantį satus į Marsą. Techninių duomenų beveik neskelbia; esą BE-4 degins metaną 13,4 MPa slėgio kamerose (Raptor – 30 MPa) ir pasieks 2,5 MN stūmą, tad New Glenn (o7x82 m) nevienkartinė 1-ji pakopa su 7 varytuvais startuos bendra 17,1 MN stūma.
BE-4 ir Raptor varytuvai
Raptor sėkmingai pritaikytas deginti metaną ir konstrukciškai tobulinamas mažinant jo masę bei didinant stūmą, ypač energetinį efektyvumą. Dar 2017-ais vyko 42 bandymai iki bendros 1200 s trukmės ugnimis, o 2019-ais – jau praktiškais Starhopper startais. Švieži bandymai McGregor įmonėj patvirtino Raptor-3 rodiklius: 1,52 t masė; o1,3×3,1 m matmenys; 2,7-3,3 MN stūma, kuri išgaunama dviem turbosiurbliais (po 80 MW galios) slegiant kurą degimo kamerose 35 MPa ir 3500 K karščio bei degimo produktams srūvant iš tūtos 3,45 km/s greičiu. Stūmumu Raptor neprilygsta, pvz startūno SaturnV varytuvams F-1 (8,4 t 6,7-7,7 MN), bet yra efektyvesnis (santykinė stūma – 2,16 MN/t).
Trys Raptor varytuvų versijos link papsatėjimo, lengvėjimo ir stūmos didinimo
Šiemet 3-jį kartą bandant Starship, veikė visi 33 1-os pakopos Raptor‘iai. Starship atsiskyrimas prasidėjo 67 km aukštyje lekiant 1,6 km/s ir truko 2 s. Atsiskyrusioje 1-je pakopoje tupdymui veikė 3 centriniai Raptor‘iai apsukę raketą 180o. 103 km aukštyje įsijungė dar 10 Raptor‘ių stabdymui iki 0,26 km/s. 48 km aukštyje susilėtinta iki 1 km/s, bet „minkštai“ nutūpti nepavyko. Starship 8-ją minutę po starto 6-ais Raptor‘iais įsigreitino 2 km/s greičiu 150 km aukštyje link 250 km orbitos; 23-ją min -7,3 km/s 234 km aukštyje; 40-ją min pradėjo žemėti; 113 km aukštyje atitrūko keli terminės dangos gabalai; 100 km aukštyje lekiant 7,4 km/s 46-ją min pasirodė plazmos šuorai; 65 km aukštyje nutrūko transliacijos vaizdas ir garsas.