SpaceX Falcon-9 raketa: apžvalga, funkcijos ir paleidimų sąrašas

Turinys:

SpaceX Falcon-9 raketa: apžvalga, funkcijos ir paleidimų sąrašas
SpaceX Falcon-9 raketa: apžvalga, funkcijos ir paleidimų sąrašas
Anonim

2002 m. atidarydamas aviacijos ir kosmoso agentūrą, amerikiečių verslininkas Elonas Muskas iškėlė gana ambicingus tikslus. Jis teigė, kad netrukus nežemiška erdvė taps prieinama ne tik valstybinėms karinėms ir kosmoso korporacijoms, bet ir paprastam turistui.

Privatus ar viešas?

Per daugiau nei 15 SpaceX veiklos metų Muskas sugebėjo padaryti daug to, kas buvo paskelbta jo kūrimo pradžioje. Pasirodė naujos kartos SpaceX Falcon 9 raketos, galinčios grįžti į Žemę, o ne sudegti tankiuose atmosferos sluoksniuose. Buvo įmanoma nustatyti, kad turistai potencialiai gali aplankyti Žemės orbitą. Jis gali būti neaukštas, tik 100 tūkstančių kilometrų, o iš ten mūsų planetą stebėti tik keturias minutes, bet tai taip pat didelė privataus verslo pergalė. Tačiau mažai kas tiki, kad „SpaceX“yra įmonė, veikianti iš individualių lėšų. Net Jungtinėse Valstijose informacijos apie nuolatinį agentūros „Musk“finansavimą iš NASA biudžeto nebuvo gauta ilgą laiką.žinios. Be pinigų, kuriuos verslininko korporacija gauna tiek, kiek užtenka jo projektams, jis turi prieigą prie visų slaptų NASA naujienų.

Elonas Muskas
Elonas Muskas

Nr. Tačiau pagrindinę užduotį – pakartotinai panaudoti pirmąjį etapą, o vėliau ir kitus pagrindinius kosmosą užkariaujančio aparato elementus – Elono Musko inžinieriams pavyko pasiekti. Matant tikrąsias jų sėkmes, nereikėtų stebėtis, kad privatus verslininkas už savo plėtrą gauna milijardus biudžeto pinigų. Nepaisant to, „Falcon 9“skrydžiai pateikiami tik kaip privatūs skrydžiai.

Bandomoji versija – su įvairia sėkme

Iš pradžių Muskas planavo iki 2018 m. sukurti įrenginį, galintį lankytis erdvėje kaip taksi. Tačiau iki „SpaceX Falcon 9“sukūrimo praėjo daug daugiau nei buvo numatyta šiems tikslams įgyvendinti. Šios šeimos pirmos klasės raketos „Falcon 1“jau 2009 metais galėjo iškelti krovinius į žemą Žemės orbitą, tačiau pasitarnavo jų kūrėjui. tik kaip reklaminė medžiaga, įrodanti, kad yra vietos privatiems kūrėjams.

Pirmieji Falcon 1 paleidimai buvo atlikti praėjus ketveriems metams po SpaceX įkūrimo. Jų negalima priskirti prie sėkmingų dėl nepagrįstai didelių įrangos sąnaudų ir trijų nelaimių iš eilės su visišku raketų praradimu. Stambūs investuotojai į savo idėjas Muskas taip patpritraukti nepavyko. Prireikė dar kelerių metų, kol „SpaceX“sėkmingai paleido „Falcon 9“stiprintuvą. Tačiau tai leido daugiausia dėl kelių sėkmingų „Falcon 1“paleidimų 2008 m., kai stiprintuvas sugebėjo nugabenti naudingąją apkrovą į numatytą orbitą. Pasak paties Musko, jei tąkart vėl būtų žlugęs, jam būtų tekę atsisakyti didelio atgarsio sulaukusių ambicingų projektų dėl įprasto pinigų stygiaus. Kalbant apie ekonominius rodiklius, jo idėja pasirodė žlugusi, tačiau jos įvaizdžio komponentas visame pasaulyje sulaukė didžiulės sėkmės. Muskas negalėjo norėti geresnės reklamos savo protui.

Žingsnis patikrintas

Iki 2013 m. korporacijos įranga taip pagerėjo, kad „SpaceX“paleido raketą „Falcon 9“, tikėdamasi išsaugoti pirmąjį etapą būsimiems skrydžiams. Galiausiai Muskas galėjo pradėti įgyvendinti savo pagrindinę užduotį – daugkartinio naudojimo aparato išradimą. Rugsėjo 13 dieną iš Vandenbergo oro pajėgų bazės buvo paleista nauja Falcon šeimos nešančiosios raketos modifikacija. Jame esantis Merlin 1D variklis padėjo paleisti kelis palydovus į LEO (žemą atskaitos orbitą). Iš viso šią dieną įrenginys į kosmosą išgabeno beveik 13 tonų krovinių. Pirmosios pakopos paleidimo ir atjungimo metu buvo atliktas jos sugrįžimo į Žemę bandymas. Tačiau grandiozinis Grasshopper projektas, kuris turėjo būti sėkmingiausias nuo pat SpaceX korporacijos įkūrimo, žlugo.

naktinis raketos paleidimas
naktinis raketos paleidimas

Dėl skaičiavimų netikslumų ir netikėto pirmojo etapo sukimosi stabdymo laikotarpiu, padavimasdegalai iš bakų ėjo su pertraukomis, dėl ko buvo sunaikintas pirmasis etapas, o antrojo planuoto bandymo buvo atsisakyta. Pagal pirminį planą ji turėjo atlikti kosminio laivo paleidimo į aukštesnes orbitas misiją su daugybe variklio užvedimų. Kadangi nesėkmė su pirmuoju etapu kūrėjams pasirodė visiškai netikėta, jie bijojo ryžtis tolesniam antrojo etapo išbandymui. Tačiau operacijos nesėkmės priežastis buvo nustatyta. Tai buvo kuro užšalimas. 2013 m. iš viso buvo atlikti trys Falcon 9 paleidimai, iš kurių vienas buvo susijęs su palydovo iškėlimu į geotransferinę orbitą.

Pirmasis etapas grįžta

Norint suprasti, kodėl Elonui Muskui buvo taip svarbu išsaugoti pirmąjį žingsnį, yra keletas šios idėjos pranašumų. Pirma, daug pigiau naudoti tą patį variklį pakartotinai, nei montuoti naują prieš kiekvieną užvedimą. Lyg automobilio savininkas prieš kitą kelionę pasikeistų variklį. Sąnaudos, žinoma, nepalyginamos, tačiau pavyzdys yra daugiau nei iliustruojantis. Antra, net ir atlikus milžinišką remontą variklis vis tiek bus pigesnis nei naujas, todėl, nors ir šiek tiek sugadintos formos, bet grąžinus jį atgal, gali sumažėti viso projekto kaina. Tačiau Muskas vis dar yra verslininkas. Ir trečia, už sutaupytus pinigus būtų galima organizuoti naujus paleidimus. Todėl daug vilčių jis dėjo į raketą SpaceX Falcon 9, kuri jau sugebėjo susidoroti su keliomis rimtomis užduotimis.

Aptaškymo platforma Falcon 9
Aptaškymo platforma Falcon 9

Pirmasėkminga pirmojo etapo grąžinimo operacija atlikta 2014 m. Iš viso per šį laikotarpį buvo paleistos šešios nešančiosios raketos. Viskas iš paleidimo aikštelės prie Kanaveralo kyšulio. Trijose iš jų, pagamintose balandžio 18, liepos 14 ir rugsėjo 21 dienomis, buvo numatyta atlikti pirmojo etapo grąžinimo operacijas. Deja, dėl nepalankių oro sąlygų taškymosi zonoje ir netikslių projektuotojų skaičiavimų pirmųjų etapų išsaugoti nepavyko. Jie visi nuskendo. Tačiau skrydžio telemetrija parodė, kad visi trys eksperimentai buvo sėkmingi, o etapai nusileido nurodytais kvadratais.

Proveržis 2015 m

Tačiau tikrą triumfą Muskas patyrė 2015 m. Ir esmė ne ta, kad per šiuos 12 mėnesių jis jau spėjo atlikti septynis skrydžius, o du iš keturių eksperimentų dėl pirmojo etapo sugrįžimo baigėsi palankiai. Vienai iš „SpaceX Falcon 9“raketų, paleistų vasario 11 d., pavyko atnešti erdvėlaivį į Lagranžo tašką už žemės orbitos ribų. Projekto partneriais tapo trys Amerikos valstybinės korporacijos: NASA, NOAA ir USAF. Pastarasis operaciją aprūpino radaro įrenginiu. Būtent dėl jos nesėkmių raketos paleidimas buvo kelis kartus atidėtas, bet galiausiai jis vis dėlto buvo įvykdytas ir labai sėkmingai.

Pirmųjų visų septynių paleidimų etapų praradimas tokio reikšmingo proveržio fone taip pat mažai nustelbė „SpaceX“kūrėją. Jis suprato, kad jau visai netolimoje ateityje bus galima atlikti tikslesnį nusileidimą tam skirtose aikštėse ir ne tik sutaupyti, bet ir panaudoti pakartotinai. Juk vieną kartąiš karto jų nusileidimo eksperimentai pasirodė sėkmingesni. Tačiau vienas iš 2015 metų skrydžių buvo pražūtingas Elono Musko korporacijai. 139 sekundes sprogo raketa „SpaceX Falcon 9“, o kartu ir erdvėlaivis „Dragon“. Vėlesniuose tyrimuose buvo galima nustatyti, kad nešiklio sunaikinimo priežastys buvo antrojo etapo gedimai. Nepaisant to, nesėkmė verslininko nenugriuvo ir jau tų pačių metų gruodį jis įvykdė kitą „Falcon 9“paleidimą, į savo orbitą paleidęs 11 palydovų. Be to, nusileidus Kanaveralo kyšulyje, nuo kurio jis ir prasidėjo, pirmasis etapas po remonto netrukus vėl prasidėjo.

Klientai renkasi Falcon 9

Iki 2016 m. Elonas Muskas pasinaudojo ne tik JAV, bet ir kitų valstijų valstybinių korporacijų parama. Iki to laiko jis, be amerikietiškų, į orbitą paleido Pietų Korėjos, Italijos, Prancūzijos, Turkmėnistano palydovus. Dauguma jų buvo vykdomi globojant NASA. Taip atsitiko su erdvėlaivio Dragon skrydžiais į Tarptautinę kosminę stotį 2012 m. Pirmasis „SpaceX Falcon 9“raketos paleidimas buvo atliktas gegužės 22 d., kaip dalis COTS Demo Flight programos, apimančios antrąją ir trečiąją misijas. Erdvėlaiviui pavyko priartėti prie TKS dešimties metrų atstumu ir prisišvartuoti. Šeštą dieną Dragon išskrido atgal ir gegužės 31 d. nukrito Ramiajame vandenyne prie Kalifornijos krantų.

palydovų paleidimas į orbitą
palydovų paleidimas į orbitą

Antrasis Dragon skrydis į TKS nebuvo toks sėkmingas: antrojo etapo iš naujo paleisti nebuvo įmanoma irbandomasis palydovo Orbcomm-G2 modelis, praėjus dviem dienoms po nešančiosios raketos paleidimo, nukrypo iš orbitos ir sudegė atmosferoje. Šis „SpaceX Falcon 9“paleidimas iš Kanaveralo kyšulio Launch Pad SLC-40 įvyko 2012 m. spalio 8 d. Jį taip pat valdė NASA. Iki 2016 m. tai buvo pagrindinė „SpaceX“raketų bandymų vieta, kol viena iš jų ją sunaikino per sprogimą.

Nelaimė paleidimo aikštelėje

Tai atsitiko 2016 m. rugsėjo 1 d. Likus dviem dienoms iki numatyto nešančiosios raketos SpaceX Falcon 9 paleidimo su telekomunikacijų palydovu Amos-6, reikėjo atlikti bandomąjį deginimą. Pildant baką skystu deguonimi, antrojo etapo zonoje įvyko galingas sprogimas ir po to kilo gaisras.

Ekspertams pavyko nustatyti, kad suslėgto helio cilindrų konfigūracijos pasikeitimas sukėlė tragediją. Įlinkimai susidarė cisternų vidinių sienelių aliuminio sluoksniuose, kurie iš išorės buvo padengti anglies pluoštu. O juose, tarp vidinio ir išorinio sluoksnių, kaupėsi skystas deguonis, kuris vėliau užsiliepsnojo. Prieš pat raketos paleidimą, siekiant modernizuoti įrangą, buvo pakeista cilindrų konfigūracija, tačiau tinkamas bandymas nebuvo atliktas. Tolesniais paleidimais buvo nuspręsta grįžti prie patikrintos konstrukcijos bakų.

Nešančiosios raketos „Falcon 9“sprogimas
Nešančiosios raketos „Falcon 9“sprogimas

Po šios nesėkmės 2016 m. Muskas daugiau nebepaleido „SpaceX Falcon 9“. Šios tragedijos liudininkų pasakojimai rodo, kad katastrofa tapo pagrindiniu privačios kosmoso korporacijos kūrėjo ir šiuo metu nuostolingiausios įmonės nusivylimu.per visą savo istoriją. Jis nusprendė kitą kartą paleisti 2017 m. sausio mėn.

18 prasideda. Visi iš jų buvo sėkmingi

SLC-40 paleidimo aikštelė prie Kanaveralo kyšulio buvo nenaudojama ilgą laiką. Falcon 9 šeimos raketų paleidimas buvo perkeltas į Vandenbeh bazę ir Kenedžio centro vietą. Nuo pirmojo sausio 14 d., į orbitą sėkmingai iškelta dešimt naujos kartos „Iridium“palydovų. Šis paleidimas daugeliu atžvilgių buvo paguoda Elonui Muskui po rugsėjo nelaimės. Bendras krovinio svoris buvo beveik 10 tonų. Pirmąjį etapą pavyko sėkmingai užvažiuoti ant plaukiojančios platformos „Just Read the Instructions“. Todėl vėliau SpaceX Falcon 9 su Iridium 4 Launch (savotiškos palydovinės telefonijos sistemos, kurių paklausa pradėjo augti, o užsakymų skaičius išaugo) paleidimas iš esmės buvo įmanomas dėl sėkmingų 2017 m. pradžioje įvykdytų startų.

Iš viso šiais metais „SpaceX Corporation“įvykdė 18 paleidimų ir nė vienas iš jų nepatyrė didelių nuostolių. Pirmieji etapai grįžo arba į stacionarios nusileidimo zonos vietas, arba į plaukiojančias platformas. Palydovai buvo sėkmingai iškelti į orbitas. Buvo galima pakartotinai panaudoti slėginę Dragon erdvėlaivio nusileidimo kapsulę, paleisti erdvėlaivį Boeing X-37B, išplėsti klientų geografiją ir dar daugiau. Visos šios sėkmės suteikė apčiuopiamą kompensaciją už finansinius nuostolius dėl Kanaveralo kyšulio katastrofos. Ir, žinoma, S paceX Falcon 9 paleidimas su Iridium NEXT palydovais atnešė komercinę sėkmę.

Secret Zuma

Be visų aukščiau minėtų neabejotinų korporacijos „Ilona“sėkmiųGalima išskirti dar vieną kaukę, kuri buvo pastebėta per pastaruosius trejus metus. Laiko intervalas tarp nešėjų raketų paleidimo buvo pastebimai sumažintas. Kartais tarp „Falcon 9“paleidimo praeidavo vos kelios dienos. Korporacijos darbuotojų privalumas yra ir tai, kad gana dažnai kitos raketos buvo siunčiamos į kosmosą iš tos pačios aikštelės. Kaip ir SpaceX Falcon 9 paleidimas iš Kennedy centro svetainės 2017 m. birželio 3 ir 23 d. Ir po dviejų dienų Vandenbe bazėje esanti svetainė vėl buvo naudojama.

„Zuma's Secret Cargo“
„Zuma's Secret Cargo“

Elonas Muskas dar kartą ketino nustebinti susidomėjusią bendruomenę 2017 m. lapkritį. Tačiau raketos su klasifikuotu kroviniu, kodiniu pavadinimu Zuma, paleidimas buvo atidėtas 2018 m. sausio mėn. Šio mėnesio 8 dieną raketa su paslaptingu įrenginiu buvo sėkmingai paleista vienam iš JAV vyriausybės klientų, kurio vardo žiniasklaidai kol kas nepavyko sužinoti. Tačiau netrukus pasirodė pranešimas, kad slaptojo palydovo į orbitą iškelti vis dar nepavyksta. Zuma vis dar buvo „SpacexFalcon 9“laive, ir tai visiškai neslepiama Musk korporacijoje, tačiau jie nenori griebtis išsamių komentarų dėl itin slaptos paleisto objekto misijos.

Viltys ir realybė

Jokio reikšmingo proveržio toliau plėtojant korporaciją dėl slaptos misijos SpaceX nesitikima. Paleidimai bus vykdomi pagal anksčiau numatytą grafiką. 2018 m. ir vėlesniais laikotarpiais planuojama kelios dešimtys „Falcon 9“paleidimo, ekspertų apžvalgos ir apžvalgos sutaria dėl vieno dalyko:pagrindinę misiją – išrasti daugkartinę nešančiąją raketą, padaryti erdvę labiau prieinamą – Muskas įvykdė, tačiau niekada nekolonizavo Marso, nepasiekė ženkliai sumažinti vieno starto gamybos sąnaudas. Įkurdamas savo korporaciją 2010 m., jis ketino iki 2018 m. pasiekti daug daugiau.

Falcon 9 raketa
Falcon 9 raketa

Galbūt visai netolimoje ateityje kosminis paleidimas „Zuma SpaceX Falcon 9“atvers naujų perspektyvų privačiai kosmoso agentūrai, nes slaptojo objekto gamintojo – Northrop Grumman Corporation – pavadinimas kalba pats už save. Tačiau projektas sukurti naujos kartos raketą „Falcon Heavy“gali atnešti daugiau sėkmės Muskui. Šiandien jis yra didžiausias iš visų kada nors sukurtų ir priklauso sunkiosios klasės kategorijai. Jo galia gali į kosmosą pristatyti daug daugiau krovinių, dešimtis kartų sumažinti vieno skrydžio kainą ir sutaupyti paleidimų skaičių. Be to, planuojama jį naudoti pakartotinai.

Rekomenduojamas: