В прошлом году я выкладывал сказ о том, как SpaceX на деле распространяют параметры по Рапторам (если кратко - стендовый форсированный уровень выдаётся как публичные данные, при этом лётные параметры ниже)
Недавно они же выложили у себя на сайте (ссылка 1, ссылка 2) дополнительную информацию о вакуумных версиях Рапторов, благодаря чему я мог верифицировать свои черновичные расчеты по ним из прошлого года
Вакуумный Раптор 1 выдавал бы около 369 секунд в вакууме, что больше, чем вакуумный Раптор 2 - по причине расширения критического сечения сопла для "дешевого" увеличения тяги второй версии двигателя (так увеличивается массовый расход камеры)
Вакуумные Рапторы 2 и 3 - примерно на одном уровне эффективности, но вот "тройка" все же догоняет психологическую границу удельного импульса для метановых двигателей в вакууме - не хватает меньше секунды удельного импульса. Да и по тяге - всего 4 тонны до 300 не хватает
Вообще, параметры ДУ корабля Старшип очень посредственные - для третьей версии корабля средний УИ всего около 358 секунд - из-за работающих "атмосферных" двигателей, а у второй версии - еще хуже - всего 354 секунды. Что интересно, это уровень продвинутых российских керосиновых двигателей верхних ступеней - таких как РД-0124А третьей ступени Союза-2.1 (359 секунд) и РД-0124МС второй ступени Союз-5 (361 секунда).
В этом же свете более понятным становится будущее добавление еще 3-х вакуумных двигателей на корабль. Возрастает не только тяга, но и общий УИ двигательной установки корабля - до ~362.5 секунд
Важные оговорки:
"Режим" я пересчитывал через давление в КС, а не через тягу - с точки зрения конструкции и разработки ЖРД для меня это более понятный и удобный вариант. Тем более тут он очень показательный - что лётный режим это около 93.5% по давлению в КС от стендового, или, если отсчитывать от лётного уровня - форсированный режим это 106.5%
Все цифры - результат расчёта в моём самописном ПО, по данным о геометриях и различных коэффициентов с форумов, и по тягам (более точным, чем пишут на сайте) - из различных презентаций SpaceX на мелких площадках. Так что разброс +- пару тонн-сил и +- 1-2 секунды УИ вполне возможен, и это всего 1% погрешности. Плюсом бывают некоторые несоответствия при пересчете некоторых параметров (но буквально на десятые доли) - по причине того, что я просто откидывал все что дальше первого знака после запятой
По сравнению с предыдущим постом от сентября - я убрал цифру с увеличенным диаметром камеры сгорания Раптора 3 - я так и не смог это с достаточной долей достоверности подтвердить, хотя это объяснило бы небольшое увеличение c* (эффективности сгорания)
Профиль камеры сгорания у Рапторов - взят буквально с внешнего профиля камер. Это не совсем правильно, да и не сходится с тем, что можно увидеть на эпюре в разрезе компьютерного моделирования процесса горячего разделения Старшипа, но все равно довольно близко, и для иллюстрации - сойдет, задача была только показать сопло