Amerikietiška raketa Falcon 9: specifikacijos ir nuotraukos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

2015 m. birželio 28 d. 17:21 (Maskvos laiku) Kanaveralo kyšulio paleidimo vietoje nepavyko dar vienas nešančiosios raketos Falcon 9 paleidimas. „Falcon 9“raketą paruošė „SpaceX“, privati JAV įmonė, kurią įkūrė Elonas Muskas.

Falcon ir NASA

NASA dar 2008 m. pasirašė sutartį su įmone dėl nešančiosios raketos Falcon 9 ir erdvėlaivio Dragon paleidimo. Pati idėją gaminti tokio tipo raketą padiktavo faktas, kad po to sekė daugybė nesėkmingų kosminio šautuvo paleidimų. O pats Elonas Muskas planuoja 10 kartų sumažinti skrydžių į kosmosą kainą. Tačiau tuo metu šis projektas taip pat buvo įvertintas 1,6 mlrd. USD.

Nesėkmingas raketos paleidimas sutrikdė daugybę NASA nustatytų užduočių, išskyrus erdvėlaivio paleidimą į TKS. Raketa Falcon 9 gabeno 1,8 tonos krovinio.

Pagrindinė užduotis, kurią buvo planuota atlikti šiuo paleidimu, buvo papildyti maisto atsargas TKS nariams. Be to, raketa taip pat turėjo Tarptautinio doko adapterio (IDA) prijungimo bloką,sukūrė Boeing. Šis 526 kg sveriantis doko prievadas turėjo palengvinti erdvėlaivio Dragon prijungimą prie TKS. Tuo pačiu tikslu Dragon taip pat bandė pristatyti skafandrą pasivaikščiojimams į kosmosą. Be jokios abejonės, tokių svarbių komponentų praradimas neigiamai paveiks mokslinio darbo tvarkaraštį ISS.

Bet tai dar ne viskas! Raketos „Falcon 9“sprogimas sunaikino 8 „Planet Labs“užsakytus palydovus „Flock 1f“. Be to, kiekvienas iš jų turėjo tris „CubeSat“, kurie turėjo stebėti Žemę optiniu režimu.

Falcon 9 specifikacijos

Raketos konstrukcija sukurta taip, kad kiekvienoje pakopoje būtų įdiegta aviacijos elektronika ir borto kompiuteriai, skirti valdyti visus skrydžio parametrus.

Visą raketoje naudojamą aviacijos elektroniką gamina „SpaceX“. Be to, be savo navigacijos sistemos, GPS įranga naudojama siekiant pagerinti paleidimo į orbitą tikslumą.

Be to, kiekvienas variklis turi savo valdiklį, kuris nuolat stebi visus variklio parametrus. Kiekviename valdiklyje yra trys procesorių blokai, kad būtų padidintas sistemos patikimumas.

Falcon 9 raketa yra dviejų pakopų, o ši versija buvo modifikuota dviem:

• 9 versija v1.0;
• 9 versija v1.1.

Skirtumas tarp antrosios ir pirmosios versijos yra tas, kad joje yra pažangesnis variklis. Be to, jie išsiskiria variklių vieta apatinėje pakopoje.

Ir nors abiejose versijosevarikliai veikia žibalu su skysto deguonies oksidatoriumi, tačiau raketa Falcon 9 v1.1 į kosmosą jau paleidžia 4,85 tonos naudingojo krovinio, o JAV raketa Falcon 9 v1.0 tik 3,4 tonos.

Tuo pačiu metu 1.1 versijos ilgis yra 68,4 metro, o paleidimo svoris – 506 tonos.

Norint suprasti šiuos parametrus, Rusijos raketa „Proton-M“yra trumpesnė 10 metrų (58,2 m), paleidimo svoris didesnis – 705 tonos. Tačiau „Proton-M“į orbitą iškelia 6,74 tonos naudingąjį krovinį.

Pagal NASA, Falcon 9 paleidimo kaina yra 60 mln. USD, o „Proton-M“kainuoja 30 mln. USD daugiau.

O kaip dėl pirmo žingsnio?

Falcon 9 raketa, kurią NASA paleido iš dviejų paleidimo aikštelių. Vienas jų yra Floridoje, antrasis – Kalifornijoje. Taip pat vyksta dar dvi paleidimo aikštelių išdėstymas.

SpaceX nuo 2013 m. nuolat dirba kurdama daugkartinio naudojimo Falcon 9 v1.1 komponentų technologiją. Pirmasis bandymas išgelbėti „Falcon 9“įvyko 2015 metų sausį. Remiantis skaičiavimais, scena turėjo nusileisti plūduriuojančios platformos zonoje. Tačiau prastas oras jūroje neleido pakelti raketos pakopos.

Ir iki šiol šios pastangos buvo nesėkmingos. Nė vienas iš paleidimų neprivertė bendrovei išgelbėti scenos.

Eksperto nuomonė

Nors žiniasklaida praneša, kad paskutinis sėkmingas Falcon 9 paleidimas (2015 m. gruodžio mėn.) leido sutaupytiapatinę raketos pakopą, tačiau ekspertai abejoja dėl tolesnio pirmosios pakopos panaudojimo. Ekspertai mano, kad, atsižvelgiant į raketos korpuso įkaitimo temperatūrą tiek paleidimo metu, tiek nusileidimo metu, jai prasiskverbus per atmosferą, yra labai mažai galimybių pakartotinai panaudoti šį raketos elementą.

Bet tai dar ne viskas. Daugkartiniam naudojimui reikalingi papildomi elementai - tai nusileidimo lentynos ir būtinas degalų tiekimas. O tai savo ruožtu sumažina naudingąją apkrovą iki 30%.

Patikima raketa?

Nuo 2010 m. iki 2013 m. buvo paleisti penki, iš kurių keturi visiškai veikė.

Tačiau Falcon 9 paleidimas 2012 m. spalį ekspertų buvo laikomas „iš dalies sėkmingu“. Tada raketa „Falcon 9“pirmą kartą išsiuntė įrangą į TKS „Dragon“sunkvežimiu. Tačiau Orbcomm-G2 palydovo paleidimas į geostacionarią orbitą nepavyko, todėl palydovas buvo paleistas į žemesnę nei planuota orbitą.

Šios „iš dalies sėkmingos operacijos“rezultatas apgailėtinas. Orbcomm-G2 orbitoje išbuvo neilgai ir tų pačių metų spalio 12 d. sudegė be pėdsakų Žemės atmosferoje.

Šiuo atžvilgiu įdomu, kaip „SpaceX“paaiškino gedimą. Pasak ekspertų, dalis korpuso nuo gaubto, esančio šalia pirmojo etapo variklio, buvo nuplėšta.

Nelaimės priežastys

Patikimumo nepridėjo 2015 m. birželį įvykęs raketos Falcon 9 sprogimas. Ji ilgai skrido – 2 minutės 19 sekundžių. Kartąraketa perėjo į hipergarsinį režimą, įvyko sprogimas ir po 8 sekundžių Falcon 9 subyrėjo. NASA kartu su „SpaceX“pradėjo nelaimės priežasčių tyrimą.

„SpaceX“vadovas pateikė savo versiją. Remiantis jo teorija, avarija įvyko dėl per didelio slėgio viršutinės pakopos oksidatoriaus bakuose. Tai atsitiko tuo metu, kai pirmasis etapas dar nebuvo atskirtas.

Kiti nelaimingi atsitikimai

Žinoma, nelaimingi atsitikimai kosmoso pramonėje nėra neįprasti. Taigi, tik JAV šiais metais įvyko trys incidentai (atsižvelgiant į katastrofą, kurią patyrė nešančiosios raketos Falcon 9).

2014 m. spalio mėn., paleidus iš kosmodromo Valopso saloje, privati nešėja „Antares“sprogo. Buvo tikimasi, kad į orbitą TKS link bus paleistas sunkvežimis Cygnus (abu gaminami Orbital Sciences).

Taip pat 2014 m. sudužo kitas erdvėlaivis „SpaceShipTwo“. Buvo manoma, kad juo bus vykdomi suborbitiniai turistiniai skrydžiai. Ir Virgin Galactic vis dar bando pašalinti avarijos priežastį.

Pirmasis nešančiosios raketos Proton-M paleidimas įvyko 2001 m. balandžio 7 d. Tada raketa su viršutine „Breeze-M“pakopa sėkmingai iškėlė į orbitą palydovą „Ekran-M“. Šioje raketoje buvo įdiegta patobulinta valdymo sistemos versija, kuri leido pagerinti raketų degalų kūrimą heptilo pagrindu, kuris, kaip žinote, yra toksiška medžiaga tiek žmonėms, tiek aplinkai. Be to, naujoji sistema leido padidinti į orbitą paleistos naudingosios apkrovos masę.

Nuo to laiko praėjo 90 „Proton-M“paleidimų, tačiau tik 80 iš jų buvo visiškai reguliarūs. Pagrindinė avarinių situacijų priežastis yra gedimai viršutinėje pakopoje.

Be jokios abejonės, tokia statistika nėra sėkmingas tokios turtingos istorijos raketų rodiklis. Bet kokiu atveju raketos Falcon 9 sprogimas padės geriau suprasti jos veikimo sutrikimus ir į juos atsižvelgti kito paleidimo metu.

Kas toliau?

Šiuo metu gali pristatyti krovinį į ISS:

• Rusų „pažanga“;
• Japonijos HTV;
• Drakonas;
• Cygnus.

NASA labai tikisi, kad Dragon bus transporto priemonė, galinti grąžinti krovinius iš TKS į Žemę. Sutartis su šia įmone buvo pratęsta iki 2017 m., planuojama dar 15 paleidimų.

Paskutinį kartą Falcon 9 raketa su Dragon transportu sėkmingai baigė savo misiją 2015 m. gruodžio 22 d.

NASA neabejoja, kad „Falcon 9“avarija jokiu būdu netrukdys kurti pilotuojamų erdvėlaivių. Vykdydama šią programą, „SpaceX“ketina paleisti raketą „Falcon Heavy“. Šis paleidimas gali konkuruoti su Rusijos Proton ir Europos Ariane 5.

Avarijos, kurią patyrė amerikietiška raketa Falcon 9, dar kartą parodė, kad kosmoso tyrinėjimų metu niekas nėra apsaugotas nuo nelaimės.