Racheta SpaceX Falcon-9: prezentare generală, caracteristici și listă de lansări

Cuprins:

Racheta SpaceX Falcon-9: prezentare generală, caracteristici și listă de lansări
Racheta SpaceX Falcon-9: prezentare generală, caracteristici și listă de lansări
Anonim

Deschizând agenția aerospațială în 2002, antreprenorul american Elon Musk și-a stabilit obiective destul de ambițioase. El a declarat că în curând spațiul extraterestră va deveni disponibil nu numai pentru corporațiile militare și spațiale de stat, ci și pentru turistul obișnuit.

Privat sau public?

De-a lungul a peste 15 ani de activitate SpaceX, Musk a reușit să facă mare parte din ceea ce a fost anunțat la începutul creației sale. A apărut o nouă generație de rachete SpaceX Falcon 9, capabile să se întoarcă pe Pământ și să nu ardă în straturile dense ale atmosferei. S-a putut stabili că turiștii pot vizita orbita Pământului. Poate că nu este mare, doar 100 de mii de kilometri, și de acolo să ne observăm planeta doar patru minute, dar aceasta este și o mare victorie pentru afacerile private. Cu toate acestea, puțini oameni cred că SpaceX este o companie care operează pe fonduri individuale. Chiar și în Statele Unite, informațiile despre finanțarea constantă a agenției Musk din bugetul NASA nu sunt disponibile de mult timp.știri. Pe lângă banii pe care corporația antreprenorului îi primește într-o sumă suficientă pentru proiectele sale, acesta are acces la toate dezvoltările secrete ale NASA.

Elon Musk
Elon Musk

În ciuda multor experimente nereușite folosind vehiculul de lansare SpaceX Falcon 9, ale cărui liste de lansare conțin aproximativ 50 de date la începutul lui 2018, doar câteva dintre ele s-au dovedit a fi cu adevărat eșecuri. Dar sarcina principală - utilizarea reutilizabilă a primei etape și apoi alte elemente cheie ale aparatului de cucerire a spațiului, inginerii lui Elon Musk au reușit să o realizeze. Văzând adevăratele lor succese, nu trebuie să fii surprins de faptul că un antreprenor privat primește miliarde de bani de la buget pentru dezvoltările sale. Cu toate acestea, zborurile Falcon 9 sunt poziționate exclusiv ca zboruri private.

Trial - cu succes variabil

Inițial, Musk a plănuit să creeze un dispozitiv capabil să viziteze spațiul ca un taxi până în 2018. Dar mult mai mult decât timpul planificat pentru implementarea acestor obiective a trecut înainte de crearea SpaceX Falcon 9. Rachetele de primă clasă ale acestei familii, Falcon 1, erau deja capabile să lanseze mărfuri pe orbita joasă a Pământului până în 2009, dar au servit creatorului lor. numai ca material promoțional, dovedind disponibilitatea spațiului pentru dezvoltatori privați.

Primele lansări Falcon 1 au fost făcute la patru ani după înființarea SpaceX. Ele nu pot fi clasificate drept de succes din cauza costurilor nerezonabil de mari ale echipamentelor și a trei dezastre la rând cu pierderea completă a rachetelor. Marii investitori la ideile lor Musk, de asemeneanu a reusit sa atraga. Au mai fost nevoie de câțiva ani înainte ca SpaceX să lanseze cu succes amplificatorul Falcon 9. Dar ceea ce a făcut posibil acest lucru s-a datorat în mare parte mai multor lansări de succes a Falcon 1 în 2008, când amplificatorul a reușit să livreze sarcina utilă pe orbita dorită. Potrivit lui Musk însuși, dacă ar fi eșuat din nou în acea dată, ar fi fost nevoit să abandoneze proiecte ambițioase de mare profil din cauza lipsei obișnuite de bani. În ceea ce privește indicatorii economici, ideea sa s-a dovedit a fi un eșec, dar componenta sa de imagine în întreaga lume a fost un succes extraordinar. Musk nu și-ar putea dori o reclamă mai bună pentru creația sa.

Pas testat

Până în 2013, echipamentele corporației s-au îmbunătățit atât de mult încât SpaceX a lansat o rachetă Falcon 9 în speranța de a salva prima etapă pentru zboruri viitoare. În cele din urmă, Musk a reușit să înceapă să-și realizeze sarcina principală - inventarea unui aparat reutilizabil. Pe 13 septembrie, de la baza Vandenberg Air Force a fost lansată o nouă modificare a vehiculului de lansare al familiei Falcon. Motorul Merlin 1D de pe acesta a ajutat la lansarea mai multor sateliți în LEO (orbita joasă de referință). În total, în această zi, dispozitivul a livrat aproape 13 tone de marfă în spațiu. În timpul lansării și deconectarii primei etape, a fost efectuat un test de întoarcere a acesteia pe Pământ. Dar grandiosul proiect Grasshopper, care trebuia să fie cel mai de succes de la înființarea corporației SpaceX, a eșuat.

lansare de rachetă de noapte
lansare de rachetă de noapte

Din cauza inexactităților în calcule și a rotației neașteptate a primei etape în timpul perioadei de frânare, avansulcombustibilul din rezervoare a mers intermitent, ceea ce a dus la distrugerea primei etape și la abandonarea testului planificat al celei de-a doua. Conform planului inițial, ea trebuia să îndeplinească misiunea de a lansa nave spațiale pe orbite mai în alte cu mai multe porniri ale motoarelor. Deoarece eșecul cu prima etapă s-a dovedit a fi complet neașteptat pentru dezvoltatori, le era frică să decidă asupra unui alt test al celei de-a doua. Cu toate acestea, motivul eșecului operațiunii a fost stabilit. Era combustibil înghețat. Un total de trei lansări Falcon 9 au fost efectuate în 2013, dintre care una a implicat plasarea unui satelit pe orbită de geotransfer.

Este revenirea primei etape

Pentru a înțelege de ce a fost atât de important pentru Elon Musk să realizeze păstrarea primului pas, există câteva plusuri în favoarea acestei idei. În primul rând, este mult mai ieftin să folosești același motor în mod repetat decât să instalezi unul nou înainte de fiecare pornire. Este ca proprietarul unei mașini înainte de următoarea călătorie pentru a schimba motorul. Costurile sunt incomensurabile, desigur, dar exemplul este mai mult decât ilustrativ. În al doilea rând, chiar și cu o reparație colosală, motorul va fi în continuare mai ieftin decât unul nou, prin urmare, deși într-o formă oarecum deteriorată, dar returnarea acestuia ar putea duce la o reducere a costului proiectului în ansamblu. Dar Musk este încă un om de afaceri. Și în al treilea rând, noi lansări ar putea fi organizate cu banii economisiți. Prin urmare, a avut mari speranțe în racheta SpaceX Falcon 9, care a fost deja capabilă să facă față mai multor sarcini serioase.

platformă de splashdown Falcon 9
platformă de splashdown Falcon 9

Primulo operațiune de succes de returnare a primei etape a fost efectuată în 2014. În total, în această perioadă au fost efectuate șase lansări de vehicule de lansare. Toate de la rampa de lansare de la Cape Canaveral. În trei dintre ele, produse pe 18 aprilie, 14 iulie și 21 septembrie, s-a planificat efectuarea de operațiuni de revenire a primei etape. Din păcate, din cauza condițiilor meteorologice nefavorabile din zona splashdown și a calculelor greșite ale designerilor, nu a fost posibilă salvarea primelor etape. Toți s-au scufundat. Dar telemetria de zbor a arătat că toate cele trei experimente au avut succes, iar etapele au coborât în pătratele date.

Renovare 2015

Dar adevăratul triumf pe care Musk l-a experimentat în 2015. Și ideea nu este că în aceste 12 luni a reușit deja să efectueze șapte zboruri, iar două dintre cele patru experimente de la întoarcerea primei etape s-au încheiat favorabil. Una dintre rachetele SpaceX Falcon 9, care a fost lansată pe 11 februarie, a reușit să aducă nava spațială în punctul Lagrange din afara orbitei pământului. Trei corporații de stat americane au devenit parteneri ai proiectului: NASA, NOAA și USAF. Acesta din urmă prevedea operațiunii cu o instalație radar. Din cauza eșecurilor ei, lansarea rachetei a fost amânată de mai multe ori, dar în cele din urmă a fost totuși realizată și cu foarte mult succes.

Pierderea primelor etape în toate cele șapte lansări pe fundalul unei astfel de descoperiri semnificative, de asemenea, nu l-a umbrit pe creatorul SpaceX. El a înțeles că în viitorul foarte apropiat vor putea efectua o aterizare mai precisă în pătratele stabilite pentru aceasta și vor putea nu numai să economisească, ci și să refolosească. La urma urmei, o datădeodată, experimentele la aterizarea lor s-au dovedit a fi mai reușite. Cu toate acestea, unul dintre zborurile din 2015 a fost dezastruos pentru corporația lui Elon Musk. La 139 de secunde, racheta SpaceX Falcon 9 a explodat și, odată cu ea, nava spațială Dragon. În studiile ulterioare, s-a putut stabili că motivele distrugerii transportatorului au fost defecțiuni ale celei de-a doua etape. Cu toate acestea, eșecul nu l-a doborât pe antreprenor și deja în decembrie același an a efectuat următoarea lansare a Falcon 9 cu lansarea a 11 sateliți pe orbitele lor. Mai mult, după ce a aterizat la Cape Canaveral, de unde a pornit, prima etapă după reparații a pornit din nou în curând.

Clienții aleg Falcon 9

Până în 2016, Elon Musk a obținut sprijinul nu numai al corporațiilor de stat din Statele Unite, ci și al altor state. În acest moment, el a efectuat lansarea pe orbită, pe lângă americani, sateliți din Coreea de Sud, Italia, Franța, Turkmenistan. Cele mai multe dintre ele au fost realizate sub patronajul NASA. Așa a fost și cu zborurile navei spațiale Dragon către Stația Spațială Internațională în 2012. Prima lansare a rachetei SpaceX Falcon 9 a fost făcută pe 22 mai, ca parte a programului COTS Demo Flight al misiunii a doua și a treia combinate. Nava spațială a reușit să se apropie de ISS la o distanță de zece metri și să acosteze. În a șasea zi, Dragon a plecat într-un zbor de întoarcere și s-a împroșcat în Oceanul Pacific, în largul coastei Californiei, pe 31 mai.

lansarea sateliților pe orbită
lansarea sateliților pe orbită

Al doilea zbor al Dragonului către ISS nu a avut atât de mult succes: nu a fost posibilă relansarea celei de-a doua etape șimodelul de testare al satelitului Orbcomm-G2, la două zile după lansarea vehiculului de lansare, a deviat de pe orbită și a ars în atmosferă. Această lansare SpaceX Falcon 9 de la Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 a avut loc pe 8 octombrie 2012. A fost condus și de NASA. Până în 2016, acesta a fost principalul loc de testare pentru rachetele SpaceX, până când una dintre ele l-a distrus într-o explozie.

Dezastru pe platforma de lansare

S-a întâmplat pe 1 septembrie 2016. Cu două zile înainte de lansarea programată a vehiculului de lansare SpaceX Falcon 9 cu satelitul de telecomunicații Amos-6 la bord, a fost necesar să se facă o ardere de probă. O explozie puternică și un incendiu ulterior au avut loc în zona celei de-a doua etape în timp ce umplea rezervorul cu oxigen lichid.

Experții au reușit să stabilească că o modificare a configurației cilindrilor pentru heliu comprimat a dus la tragedie. S-au format deflexiuni în straturile de aluminiu ale pereților interiori ai rezervoarelor, care au fost acoperite la exterior cu fibră de carbon. Și în ele, între straturile interior și exterior, s-a acumulat oxigen lichid, care s-a aprins ulterior. Cu puțin timp înainte de lansarea rachetei, configurația cilindrilor a fost schimbată în vederea modernizării echipamentelor, dar nu s-a efectuat un test corespunzător. Cu lansări ulterioare, s-a decis să se revină la tancurile cu design dovedit.

Explozia vehiculului de lansare Falcon 9
Explozia vehiculului de lansare Falcon 9

După acest eșec, Musk nu a mai lansat SpaceX Falcon 9 în 2016. Relatările martorilor oculari ale acestei tragedii indică faptul că catastrofa a devenit principala dezamăgire a creatorului unei corporații spațiale private și cea mai neprofitabilă companie până în acest moment.de-a lungul istoriei sale. S-a hotărât asupra următoarei lansări în ianuarie 2017.

Începe 18. Dintre acestea, toate au avut succes

Pad-ul de lansare SLC-40 de la Cape Canaveral a fost nefolosit de mult timp. Lansările familiei de rachete Falcon 9 au fost mutate la baza Vandenbeh și la situl Kennedy Center. De la prima data de 14 ianuarie, zece sateliți din noua generație Iridium au fost lansați cu succes pe orbită. Această lansare a fost în multe privințe o consolare pentru Elon Musk după dezastrul din septembrie. Greutatea totală a încărcăturii a fost de aproape 10 tone. A fost posibil să conduceți cu succes prima etapă pe platforma plutitoare Just Read the Instructions. Prin urmare, ulterior lansarea SpaceX Falcon 9 cu Iridium 4 Launch (un fel de sisteme de telefonie prin satelit pentru care cererea a început să crească, iar numărul de comenzi a crescut) a fost posibilă în mare măsură datorită lansărilor de succes efectuate la începutul anului 2017.

În total, în acest an, SpaceX Corporation a efectuat 18 lansări și niciuna dintre ele nu a dus la pierderi semnificative. Primele etape s-au întors fie pe locurile zonei de aterizare staționară, fie pe platformele plutitoare. Sateliții au fost lansați cu succes pe orbită. A fost posibilă reutilizarea capsulei de coborâre sub presiune a navei spațiale Dragon, lansarea avionului spațial Boeing X-37B, extinderea geografiei clienților și multe altele. Toate aceste succese au oferit o compensație tangibilă pentru pierderile financiare cauzate de dezastrul de la Cape Canaveral. Și, desigur, lansarea S paceX Falcon 9 cu sateliții Iridium NEXT a adus succes comercial.

Secret Zuma

Pe lângă toate succesele neîndoielnice de mai sus ale corporației IlonaMai poate fi distinsă o mască, care a fost observată în ultimii trei ani. Intervalul de timp dintre lansările de rachete purtătoare a fost redus considerabil. Uneori, între lansările Falcon 9 au trecut doar câteva zile. Avantajul angajaților corporației este și faptul că destul de des următoarele rachete au fost trimise în spațiu de pe același site. Ca și în cazul lansării SpaceX Falcon 9 de pe site-ul Kennedy Center pe 3 și 23 iunie 2017. Și două zile mai târziu, situl de la baza Vandenbe a fost folosit din nou.

Marfa secretă a lui Zuma
Marfa secretă a lui Zuma

Încă o dată, Elon Musk a intenționat să surprindă comunitatea interesată în noiembrie 2017. Dar lansarea unei rachete cu o marfă clasificată, cu numele de cod Zuma, a fost amânată pentru ianuarie 2018. Pe 8 a acestei luni, a fost lansată cu succes o rachetă cu un dispozitiv misterios pentru unul dintre clienții guvernului SUA, al cărui nume mass-media nu a reușit încă să-l afle. Cu toate acestea, în curând a apărut un mesaj că încă nu a fost posibilă punerea pe orbită a satelitului secret. Zuma se afla încă la bordul SpacexFalcon 9, iar acest lucru nu este deloc ascuns în corporația Musk, dar preferă să nu recurgă la comentarii detaliate din cauza misiunii extrem de secrete a obiectului lansat.

Speranțe și realitate

Nu este de așteptat niciun progres semnificativ în dezvoltarea ulterioară a corporației din misiunea secretă din SpaceX. Lansările vor fi efectuate conform programului programat anterior. În 2018 și în perioadele ulterioare, sunt planificate câteva zeci de lansări ale Falcon 9, recenzii și recenzii ale experților despre care sunt de acord asupra unui singur lucru:misiunea principală - să inventeze un vehicul de lansare reutilizabil, să facă spațiul mai accesibil - Musk și-a îndeplinit-o, dar nu a colonizat niciodată Marte, nu a realizat o reducere semnificativă a costului de producere a unei singure lansări. Prin crearea corporației sale în 2010, intenționa să realizeze mult mai mult până în 2018.

Vehicul de lansare Falcon 9
Vehicul de lansare Falcon 9

Poate că lansarea în spațiu a lui Zuma SpaceX Falcon 9 în viitorul foarte apropiat va deschide noi perspective agenției spațiale private, deoarece numele producătorului obiectului secret - Northrop Grumman Corporation - vorbește de la sine. Cu toate acestea, proiectul de creare a unui vehicul de lansare de nouă generație Falcon Heavy poate aduce un succes mai mare lui Musk. Astăzi este cel mai mare dintre toate cele care au fost create vreodată și aparține categoriei unei clase grele. Puterea sa este capabilă să livreze mult mai multă marfă în spațiu, reducând costul unui zbor de zeci de ori și creând economii la numărul de lansări. În plus, se plănuiește să-l folosească în mod repetat.

Recomandat: