Falcon 9

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Falcon 9
Falcon 9 COTS Demo F1 Launch.jpg
Призначення Ракета космічного призначення
Виробник SpaceX
Країна США США
Розміри
Висота 50-54 м
Діаметр 3,6 м
Маса 333,000 кг
  • Heavy — 885,000 кг
Ступенів 2
Вантаж
Вантаж на
ГПО
4,700 кг
Вантаж на
НОО
10,700 кг
Історія запусків
Космодроми о. Омелек, ат. Кваджалейн, Маршаллові Острови; LC-1SLC-41, Флорида, США
Всього запусків 22
Успішних 20
Невдалих 1
Частково невдалих 1
Перший ступінь
Двигуни 1 Merlin
Тяга 416.7 кН
Питомий імпульс 255 с
Тривалість горіння 178 с
Паливо Гас/LOX
Другий ступінь
Двигуни Маршевий 1 Merlin Vacuum
Тяга 52,3 кН
Питомий імпульс 342 с
Тривалість горіння 345 с
Паливо Гас/LOX

Falcon 9 (англ. falcon — «сокіл») — група одноразових і частково багаторазових ракет-носіїв сімейства «Фалькон» компанії «SpaceX». Перший запуск нової ракети-носія відбувся 4 червня 2010.

Пропонуються різні конфігурації ракети-носія з масою доставленого корисного навантаження на низьку опорну орбіту (НОО) в діапазоні 10.4 — 32 т і на геоперехідну орбіту (PAD) в діапазоні 4.7 — 19.5 т. Вартість виведення супутника для замовника складе від $49,9 млн до $56 млн, залежно від маси й обсягу корисного навантаження (для варіанта РН «Falcon 9», до 10 т на НОО та 4.7 т на ГПО). Контейнер корисного навантаження має діаметр в діапазоні 3.6-5.2 м. Ракета-носій «Falcon 9» використовується для постачання вантажів до МКС, а також розглядається в якості кандидата для запуску комерційного пілотованого космічного апарату (ПКА) SpaceX Dragon до МКС. 22 грудня 2015 року перший ступінь ракети «Falcon 9», яка вивела на орбіту 11 супутників, вперше успішно здійснила посадку на спеціальну площадку на Землі. 8 квітня 2016 року після успішного запуску автоматичного вантажного корабля SpaceX CRS-8 вперше здійснено повернення і м'яку посадку першого ступеня ракети-носія «Falcon 9» на плаваючу платформу.

Конструкція[ред.ред. код]

Базова конфігурація ракети-носія складається з двох ступенів. Перша ступінь «Falcon 9» використовує дев'ять РРД Merlin 1C, другий ступінь — один РРД Merlin Vacuum, який є модифікацією того ж двигуна для роботи у вакуумі.

Також як і РН «Falcon 1», послідовність запуску РН «Falcon 9» передбачає можливість зупинення процедури запуску на підставі перевірки двигунів і систем ракети-носія перед стартом. Якщо проблема виявлена, процес зупиняється і відбувається зливання палива й окислювача з баків ракети. Таким чином, для обох ступенів передбачена можливість повторного використання та проведення стендових випробувань перед польотом.

Космодроми[ред.ред. код]

Компанія SpaceX розвиває кілька центрів зі стартовими комплексами. Перший з них розташований на SLC-40 Бази ВПС США на мисі Канаверал. Саме звідси був здійснений перший політ РН «Falcon 9» 4 червня 2010 року. Цей стартовий комплекс використовувався раніше списаними РН Титан III і Титан IV. Інший стартовий майданчик розташований на острові Омелек, атол Кваджалейн (Маршаллові Острови). Звідси заплановані всі запуски РН «Falcon 1», звідси ж плануються запуски РН «Falcon 9» з комерційними вантажами (без КА Dragon). Третій майданчик SLC-3 Ванденберг для запусків РН РН «Falcon 9» із супутниками Iridium Next.

Також SpaceX планує побудувати власний космодром на березі Мексиканської затоки, поблизу селища Бока-Чика, що біля Браунсвілла (Техас, США), неподалік від кордону з Мексикою.

Варіанти «Фалькон 9»[ред.ред. код]

Falcon 9 (ліворуч) та Falcon Heavy (праворуч)
  • Фалькон 9 v1.0 (block 1) — складається з першого ступеня без бокових прискорювачів і другого ступеня. Двигуни Merlin 1C, вага ракети 318 тонн. Передбачається, що вартість запуску цього РН складе 56 млн USD, маса виведеного вантажу на НОО 8500 — 9000 кг і на ГПО — 3400 кг.
  • Фалькон 9 v1.1 — складається з подовженої в порівнянні з v1.0 першою сходинкою і другого ступеня. Двигуни Merlin 1D, вага ракети 480 тонн. Змінено розташування двигунів. Замість трьох рядів по три двигуни використовується компоновка з центральним двигуном і розташуванням решти по колу. Передбачувана маса виведеного вантажу на НОО 13000 кг і на ГПО — 4800 кг.
  • Falcon Heavy (англ. Heavy, Важкий) — буде мати додаткову пару приєднаних збоку бічних прискорювачів на базі першого ступеня. Передбачається, що вартість запуску цього РН буде близько 78 млн USD, маса виведеного вантажу на НОО 32 000 кг і на ГПО — 19 500 кг. На базі Falcon 9 проектується РН Falcon Heavy. За заявою глави SpaceX, бізнесмена Елона Маска, «Falcon Heavy» стане найпотужнішою ракетою в світі і другою за потужністю в історії після «Сатурн V» (тобто з усіх РН, що коли-небудь виводили вантаж на НОО без довиведення).
Зліва на право, Falcon 1, Falcon 9 v1.0, Falcon 9 v1.1 та Falcon Heavy

Запуски виконуються з точки, що має меншу широту, а саме з острова Омелек (ат. Кваджалейн). Близькість до екватора дозволяє використовувати обертання Землі для збільшення корисного навантаження, яке виводиться на орбіту, що призводить до зниження питомої вартості. Передбачається, що мінімальна ціна кілограма корисного навантаження для обох варіантів ракети-носія складе 3 273-3 365 USD/кг для НОО і 7826 — 11 000 USD/кг для ГПО.

Falcon 9 з конфігурацією двигунів v1.0 (ліворуч) і Falcon 9 з конфігурацією двигунів v1.1 (праворуч)

Історія[ред.ред. код]

У ході виступу перед сенатським комітетом з комерції, науки і транспорту (США) у травні 2004, глава SpaceX Елон Маск урочисто заявив: «довготривалі плани вимагають важкого і, в разі наявності попиту покупців, навіть надважкого носія. […] У кінцевому рахунку, я вірю, що ціна виведення на орбіту корисного навантаження в 500 USD/Фунт і менше цілком досяжна».

SpaceX формально анонсувала РН «Falcon 9» 8 вересня 2005 року, описуючи нову ракету як «повністю багаторазовий важкий носій». Для середнього варіанта «Falcon 9» вказувалася маса вантажу, що виводиться на НОО, приблизно 9500 кг і ціна 27 млн. USD за політ.

12 квітня 2007 SpaceX анонсувала готовність основної частини першого ступеня «Falcon 9». Стіни баків виконані шляхом холодного зварювання алюмінію. Конструкція була перевезена в центр SpaceX в Вако (Техас, США), де проводилися стендові вогневі випробування першого ступеня. Перші випробування з двома двигунами, приєднаними до першого ступеня, відбувалися 28 січня 2008 і закінчилися успішно.

Випробування[ред.ред. код]

8 березня 2008 три РРД Merlin 1C були випробувані вперше. 29 травня були випробувані одночасно п'ять двигунів і перші випробування всіх дев'яти двигунів першого ступеня, які проводилися 31 липня і 1 серпня, закінчилися успішно. 22 листопада 2008 всі дев'ять двигунів першого ступеня РН «Falcon 9» пройшли випробування тривалістю, що відповідає тривалості польоту (178 с).

Спочатку перший політ РН «Falcon 9» і перший політ РН з ПКА Dragon («COTS») були заплановані на кінець 2008 року, але неодноразово відкладалися з причини величезної кількості роботи, яку треба було виконати. Згідно з твердженням Елона Маска, складність технологічних розробок і вимоги законодавства для запусків з мису Канаверал позначилися на термінах.

У січні 2009 року РН «Falcon 9» була вперше встановлена ​​у вертикальному положенні на стартовому майданчику № 40 КЦ ім. Кеннеді на мисі Канаверал, Флорида.

Запуски[ред.ред. код]

Для отримання більш докладної інформації з цієї теми, див. Спроби посадки першого ступеню ракети-носія Falcon 9.

Перший запуск. Перший демонстраційний політ РН «Falcon 9» відбувся 4 червня 2010 року з мису Канаверал 18:45 за UTC. У 18:54 відокремилась друга ступінь і макет корисного навантаження успішно вийшов на орбіту. Ракета була запущена з другої спроби. Перша спроба запуску була скасована за кілька секунд до старту через технічні неполадки.

Другий запуск. Другий політ РН «Falcon 9» відбувся 8 грудня 2010 року в рамках програми НАСА «COTS». Корисне навантаження — комерційний корабель Dragon. Капсула Dragon двічі облетіла Землю, після чого ввійшла в атмосферу і приводнилася в Тихому океані. Досі повертані космічні кораблі вдавалося побудувати тільки державним космічним агентствам Росії, США, Китаю, Японії та Індії, а також Європейському Космічному Агентству.

Третій запуск. 22 травня 2012 в 7:44:38 UTC (11:44:38 за київським часом) з майданчика SLC-40 космодрому на мисі Канаверал стартовими розрахунками компанії SpaceX з другої спроби здійснено пуск ракети-носія Falcon-9 з кораблем COTS Demo Flight 2. Виведення корабля на орбіту зайняло десять хвилин. Космічний корабель Dragon успішно відокремився від останнього ступеня ракети-носія Falcon 9 і вийшов на навколоземну орбіту з параметрами 346 x 297 км. Нахил — 51,6 град.

Четвертий запуск. 8 жовтня 2012 — перший операційний політ для SpaceX у рамках програми Commercial Resupply Services під контрактом з NASA. Космічний корабель SpaceX CRS-1 було виведено на потрібну орбіту і через кілька днів він доставив вантаж на МКС.[1] Однак через раннє відключення двигунів другорядний вантаж було виведено на неправильну орбіту.

П'ятий запуск відбувся 1 березня 2013 року. Другий операційний політ для SpaceX у рамках програми Commercial Resupply Services під контрактом з NASA. Космічний корабель CRS SpX-2 було виведено на орбіту і 3 березня він пристикувався до МКС, доставивши необхідний вантаж.

Посадка ракети після успішного запуску, 22.12.2015

Дев'ятнадцятий запуск 28 червня 2015 року SpaceX CRS-7 закінчився невдачею. На 139-й секунді польоту почався нештатний викид палива або окиснювача з баків, котрий закінчився через 8 секунд вибухом.[2]

Двадцятий запуск. 22 грудня 2015 року перший ступінь ракети Falcon 9, яка вивела на орбіту 11 супутників Orbcomm OG2, успішно здійснила посадку на спеціальний майданчик на мисі Канаверал. Це був перший в історії космонавтики запуск ракети-носія, яка вивела на орбіту корисне навантаження та здійснила м'яку посадку на землю.[3]

Двадцять перший запуск. 17 січня 2016 року перший ступінь ракети Falcon 9 вивела на орбіту супутник Jason-3 для вивчення підвищення рівня моря. Після цього ракета повернулася на плавучу платформу у Тихому океані. Після контакту з платформою одна із опор не витримала і ракета впала та вибухнула при ударі об землю.[4]

Двадцять другий запуск. 4 березня 2016 року ракета вивела на суперсинхрону геоперехідну орбіту з апогеєм 40 600 км супутник SES-9. Рекордна для ракети маса корисного вантажу на геопереходній орбіті — 5271 кг. Перший ступінь здійснив невдалу, жорстку посадку на платформу.

Двадцять третій запуск. 8 квітня 2016 року після успішного запуску автоматичного вантажного корабля SpaceX CRS-8 здійснено повернення і м'яку посадку першого ступеня ракети-носія «Falcon 9» на плаваючу платформу.[5]

Двадцять четвертий запуск. 6 травня 2016 року здійснено успішний запуск ракети-носія Falcon 9 із супутником зв'язку JCSAT-14 японської компанії-оператора SKY Perfect JSAT Group. При цьому вже вдруге вдалося успішно здійснити керований спуск нижньої ступені Falcon 9 на морську платформу в Атлантичному океані.[6]

Двадцять п'ятий запуск. 28 травня 2016 року здійснено успішний запуск ракети-носія Falcon 9 із супутником зв'язку Thaicom 8. При цьому вже втретє вдалося успішно здійснити керований спуск нижньої ступені Falcon 9 на морську платформу в Атлантичному океані[7].

Двадцять шостий запуск. 15 червня 2016 року здійснено успішний запуск. Falcon 9 вивела на орбіту два комунікаційних супутники — Eutelsat 117 West B та ABS 2A. Посадка першого ступеня ракети на плавучу платформу відбулася невдало — вона жорстко приземлилася та її не вдалося зберегти.[8]

14 серпня 2016 року успішно запущено японський супутник звязку JCSAT-16, після чого перший ступінь ракети успішно повернувся на морську платформу в Атлантичному океані[9].

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]