Американска ракета Falcon 9: спецификации и снимки

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

28 юни 2015 г. в 17:21 (московско време) поредното изстрелване на ракетата-носител Falcon 9 се провали на стартовата площадка на Кейп Канаверал. Ракетата Falcon 9 е подготвена от SpaceX, частна американска компания, основана от Илон Мъск.

Falcon и НАСА

НАСА още през 2008 г. подписа договор с компанията за изстрелване на ракетата-носител Falcon 9 и космическия кораб Dragon. Самата идея за производство на този тип ракета-носител е продиктувана от факта, че последва серия от неуспешни изстрелвания на космическата совалка. А самият Илон Мъск планира да намали цената на космическите полети с 10 пъти. По това време обаче този проект също беше оценен на 1,6 милиарда долара.

Неуспешното изстрелване на ракета наруши редица задачи, които НАСА си постави, с изключение на изстрелването на космическата совалка към МКС. Ракетата Falcon 9 превозва 1,8 тона товар.

Основната задача, която се планираше да бъде изпълнена при това изстрелване, беше да се попълнят хранителните запаси за членовете на МКС. В допълнение, ракетата носеше и докинг модула International Docking Adapter (IDA),разработено от Boeing. Този 526-килограмов докинг порт трябваше да улесни скачването на космическия кораб Dragon към МКС. За същата цел Dragon също се опита да достави скафандър за разходки в космоса. Без съмнение загубата на толкова важни компоненти ще се отрази неблагоприятно на графика на научната работа на борда на МКС.

Но това не е всичко! Експлозията на ракетата Falcon 9 унищожи 8 спътника Flock 1f, поръчани от Planet Labs. Освен това всеки от тях носеше три CubeSats, които трябваше да наблюдават Земята в оптичен режим.

Спецификации на Falcon 9

Дизайнът на ракетата е проектиран по такъв начин, че на всеки етап са инсталирани авионика и бордови компютри, които са проектирани да контролират всички параметри на полета.

Цялата авионика, използвана на борда на ракетата, е произведена от SpaceX. Освен това, в допълнение към собствената си навигационна система, GPS оборудването се използва за подобряване на точността на изстрелване в орбита.

В допълнение, всеки двигател има собствен контролер, който постоянно следи всички параметри на двигателя. И всеки контролер е оборудван с три процесорни модула за подобряване на надеждността на системата.

Ракетата Falcon 9 е двустепенна и тази версия е преминала през две модификации:

• версия 9 v1.0;
• версия 9 v1.1.

Разликата между втората версия и първата е, че има по-усъвършенстван двигател. Освен това се отличават с разположението на двигателите в долната степен.

И макар и в двете версиидвигателите работят на керосин с окислител на течен кислород, но ракетата Falcon 9 v1.1 вече изстрелва 4,85 тона полезен товар в космоса, докато ракетата Falcon 9 v1.0 на САЩ само 3,4 тона.

В същото време дължината на версия 1.1 е 68,4 метра със стартово тегло от 506 тона.

За да се разберат тези параметри, руската ракета "Протон-М" е по-къса с 10 метра (58,2 м), стартовото тегло е по-голямо - 705 тона. Но Протон-М изстрелва 6,74 тона полезен товар в орбита.

Според НАСА, цената на изстрелването на Falcon 9 е $60 милиона, докато Proton-M струва $30 милиона повече.

И така, какво ще кажете за първата стъпка?

Ракета Falcon 9, изстреляна от НАСА от две стартови площадки. Те се намират единият във Флорида, вторият в Калифорния. Работи се и за разполагане на още две стартови площадки.

SpaceX работи непрекъснато от 2013 г. за създаване на технология за многократно използвани компоненти на Falcon 9 v1.1. Първият опит за спасяване на Falcon 9 се състоя през януари 2015 г. Според изчисленията сцената е трябвало да кацне в района на плаващата платформа. Но лошото време в морето не позволи да се вдигне етапа на ракетата.

И досега тези усилия са били неуспешни. Нито едно от направените стартирания не накара компанията да спаси сцената.

Експертно мнение

Въпреки че медиите съобщават, че последното успешно стартиране на Falcon 9 (декември 2015 г.) позволи да се спасидолната степен на ракетата, но експертите се съмняват в по-нататъшното използване на първата степен. Експертите смятат, че предвид температурата на нагряване на корпуса на ракетата както при изстрелване, така и по време на спускане, след като премине през атмосферата, има много малък шанс за повторно използване на този елемент на ракетата.

Но това не е всичко. За многократна употреба са необходими допълнителни елементи - това са стелажи за кацане и необходимото захранване с гориво. А това от своя страна намалява полезния товар с до 30%.

Надеждна ракета?

От 2010 до 2013 г. бяха извършени пет изстрелвания, от които четири бяха напълно работещи.

Но стартирането на Falcon 9 през октомври 2012 г. беше счетено за "частично успешно" от експертите. Тогава ракетата "Фалкон 9" за първи път изпрати оборудване на МКС на камион Dragon. Но изстрелването на спътника Orbcomm-G2 в геостационарна орбита се провали, в резултат на което спътникът беше изстрелян в по-ниска орбита от планираната.

Резултатът от тази "частично успешна операция" е плачевен. Orbcomm-G2 не остана дълго в орбита и на 12 октомври същата година изгоря без следа в земната атмосфера.

В това отношение е интересно как SpaceX обясни провала. Според експерти част от корпуса от обтекателя близо до двигателя на първия етап е откъсната.

Причините за бедствието

Експлозията на ракетата Falcon 9 през юни 2015 г. не добави достоверност. Тя не остана в полет дълго - 2 минути 19 секунди. Веднъжракетата премина в хиперзвуков режим, настъпи експлозия и след 8 секунди Falcon 9 се разпадна. НАСА, заедно със SpaceX, започна разследване на причините за бедствието.

Ръководителят на SpaceX представи своята версия. Според неговата теория инцидентът е възникнал в резултат на свръхналягане в резервоарите за окислител на горния етап. Това се случи в момент, когато първият етап все още не се беше разделил.

Други злополуки

Разбира се, инцидентите в космическата индустрия не са необичайни. И така, само в САЩ тази година имаше три инцидента (като се вземе предвид катастрофата, претърпяна от ракетата-носител Falcon 9).

През октомври 2014 г., след изстрелване от космодрума на остров Wallops, частната ракета-носител Antares избухна. Очакваше се да изстреля камион Cygnus (и двата произведени от Orbital Sciences) в орбита към МКС.

Също през 2014 г., друг космически кораб, SpaceShipTwo, се разби. Предполагаше се, че по него ще се извършват суборбитални туристически полети. А Virgin Galactic все още се опитва да отстрани причината за катастрофата.

Първото изстрелване на ракетата-носител Протон-М се състоя на 7 април 2001 г. Тогава ракетата с горна степен "Бриз-М" успешно изведе спътника "Екран-М" в орбита. На тази ракета беше инсталирана подобрена версия на системата за управление, което даде възможност да се подобри разработването на ракетно гориво на базата на хептил, което, както знаете, е токсично вещество както за хората, така и за околната среда. Също така, новата система направи възможно увеличаването на масата на полезния товар, изстрелян в орбита.

Оттогава минаха 90 изстрелвания на Протон-М, но само 80 от тях бяха напълно редовни. Основната причина за аварийните ситуации е причинена от неизправности в горния етап.

Несъмнено подобна статистика не е успешен индикатор за ракети с толкова богата история. Във всеки случай експлозията на ракетата Falcon 9 ще помогне да се разберат по-добре нейните неизправности и да се вземат предвид при следващото изстрелване.

Какво следва?

В момента в състояние да достави товари до МКС:

• руски "Прогрес";
• японска HTV;
• дракон;
• Cygnus.

НАСА има големи надежди за Dragon като превозно средство, способно да връща товари от МКС на Земята. Договорът с тази компания беше удължен до 2017 г. и се планират още 15 изстрелвания.

Последният път, когато ракетата-носител Falcon 9 с транспорта Dragon успешно завърши мисията си на 22 декември 2015 г.

НАСА не се съмнява, че инцидентът с Falcon 9 по никакъв начин няма да попречи на създаването на пилотиран космически кораб. Като част от тази програма SpaceX възнамерява да изстреля ракетата Falcon Heavy. Това изстрелване е в състояние да се конкурира както с руския Proton, така и с европейския Ariane 5.

Произшествието, което претърпя американската ракета Falcon 9 за пореден път показа, че никой не е имунизиран от бедствие в изследването на космоса.