Falcon 9 на SpaceX: Ракета за дракона

Дракон и сокол 9 втори етап

Dragon and Falcon 9 Втори етап, събитие за разделяне след втори етап. (Изображение кредит: НАСА)



Ракетата Falcon 9 е превозното средство, което внася в космоса космическия кораб Dragon на Space Exploration Technologies (SpaceX). SpaceX редовно използва Falcon 9, за да пренесе своя космически кораб Dragon на Международната космическа станция. Дракон направи първото посещение на частен космически кораб там през октомври 2012 г.



SpaceX разглежда Falcon 9 като стъпка към още по-тежка ракета, наречена Falcon Heavy. Все още в процес на разработка и се очаква за изпитателен старт през 2017 г., тази ракета се очаква да изпрати до 117 000 паунда. (53 000 килограма) товар в космоса. Това е около два пъти по -голямо тегло от космическата совалка, която можеше да донесе в космоса.

Започвайки през 2013 г., SpaceX направи някои полети на Falcon 9, използвайки първи етап, който според него може да бъде многократно използван, при условие че каца по правилния начин. Компанията е постигнала меки кацания в океана, а също и на сушата. На 8 април 2016 г. ракетен бустер Dragon кацна на кораб -безпилотен самолет в Атлантическия океан. Това беше петият опит за 15 месеца.

Спецификации

  • Височина: 229,6 фута (70 метра)
  • Диаметър: 12 фута (3,7 м)
  • Маса: 1,194,000 lbs. (541 300 кг)
  • Полезен товар към ниска земна орбита (LEO): 28 991 lbs. (13 150 кг)
  • Полезен товар към геосинхронна трансферна орбита (GTO): 10 692 паунда. (4850 кг)



Falcon 9 е двустепенна ракета. Първият етап има девет двигателя на Merlin и резервоари от алуминиево-литиева сплав, съдържащи течен кислород и ракетно гориво от керосин (RP-1), според SpaceX.

  • Време на изгаряне: 162 секунди
  • Тяга на морското равнище: 1,53 милиона паунда. или 6 806 килоньютона (kN)
  • Тяга във вакуум: 1,6695 милиона паунда. (7,426 kN)

Вторият етап има един двигател, който се запалва след отделяне на етапа.

  • Време на изгаряне: 397 секунди
  • Тяга: 210 000 паунда. (934 kN)

Космическият стартов комплекс 40 на военновъздушната станция Кейп Канаверал във Флорида оживява, когато двигателите на Мерлин се запалват под ракетата Falcon 9, носеща капсула Dragon на орбита на 7 октомври 2012 г.



Космическият стартов комплекс 40 на военновъздушната станция Кейп Канаверал във Флорида оживява, когато двигателите на Мерлин се запалват под ракетата Falcon 9, носеща капсула Dragon на орбита на 7 октомври 2012 г.(Изображение: НАСА/Тони Грей и Рик Уетерингтън)

Финансиране на огъня

SpaceX за първи път тръби за съществуването на Falcon 9 в a съобщение за пресата през 2005 г. Тогава на цена до 35 милиона долара на полет (днес е 61,2 милиона долара ), ракетата е разработена в отговор на търсенето на клиентите, съобщават от компанията.

По това време SpaceX разработваше по -леката ракета Falcon 1 и планираше постепенно да увеличава възможностите си с ракета -носител „междинен клас“ Falcon 5.



„Въпреки това, в отговор на изискванията на клиентите за евтини подобрени възможности за изстрелване, SpaceX ускори разработването на превозно средство от клас [разходен старт], модернизирайки Falcon 5 до Falcon 9“, заявиха от компанията.

Рано изброени клиенти от ракетата са включени компании като напр Bigelow Aerospace , Avanti Communications и MacDonald, Dettwiler and Associates.

Според SpaceX това е струвало над 300 милиона долара за разработване на автомобила „от празен лист до първото пускане след четири години и половина.“

Компанията спечели един от търсените от НАСА договори за търговски орбитални транспортни услуги, който беше на стойност до 278 милиона долара за SpaceX, при условие че изпълни всичките си етапи. SpaceX е една от наградените компании по програмата за търговски екипи на НАСА. Програмата има за цел да изстреля астронавти към Международната космическа станция с американски превозни средства около 2018 г.

Развитие

Първичната структура на Falcon 9 е завършена през април 2007 г., а първите многократни запалвания на двигатели са извършени през януари 2008 г.

SpaceX прекара годината в тестване на двигателите, което завърши с „пълна стрелба по цялата мисия“ през ноември същата година. В актуализация на своите последователи, базираната в Калифорния компания рекламира способността на ракетата да компенсира повредените двигатели по време на полет-точка за продажба на клиентите.

„Тестовото изстрелване потвърди дизайна на използването на SpaceX на девет двигателя на първия етап, както и възможността за спиране на двигатели, без да се засяга функционирането на останалите двигатели“, SpaceX написа през ноември 2008 г.

„Това демонстрира способността на Falcon 9 да губи двигатели по време на полет и да изпълнява успешно мисията си, подобно на това, че търговският самолет е проектиран да бъде безопасен в случай на загуба на двигател. Подобно на самолет, двигателите на Falcon 9 са затворени в защитна обвивка, която гарантира, че пожар или разрушителна загуба на двигател не засягат останалата част от превозното средство. “

Falcon 9 е проектиран да вдигне космическия кораб Dragon. НАСА предостави пари по няколко търговски договора за екипаж, за да подпомогне финансирането на развитието на Dragon, тъй като основният му клиент трябваше да бъде товарни полети на НАСА до Международната космическа станция. SpaceX направи първото в света посещение на станцията с Dragon през 2012 г. и сега е един от двамата доставчици на частни компании за редовни товарни полети на МКС (заедно с Orbital Sciences ', който лети с космически кораб Cygnus).

SpaceX проведе статичен огън на своята ракета Falcon 9 на 30 април 2012 г. По време на теста деветте двигателя Merlin, които захранват ракетата

SpaceX проведе статичен огън на своята ракета Falcon 9 на 30 април 2012 г. По време на теста деветте двигателя на Merlin, които захранват първия етап на ракетата, бяха запалени за две секунди.(Изображение кредит: SpaceX)

Полет

На 12 януари 2009 г. ракетата Falcon 9 се издигна във вертикално положение на нос Канаверал. Ще минат няколко месеца, преди ракетата да се изкачи в космоса, но SpaceX заяви, че конфигурацията е необходима за тестване на всички системи през следващата година.

SpaceX се надяваше да изпрати ракетата през 2009 г., но действителната дата на изстрелване беше 7 юни 2010 г. Ракетата премина всички очаквани етапи, но срещна неочаквано преобръщане по време на изстрелването.

Тъй като космическият кораб 'Дракон' все още се разработва, ракетата носи манекен в космоса. Falcon 9 най -накрая разпали огъня на Дракона на 8 декември 2010 г. Това беше първият път, когато ракета пренесе в космоса частна безпилотна космическа капсула, която след това безопасно се върна на Земята.

Докато Falcon 9 успешно извежда Dragon в космоса няколко пъти, ракетата изпитва някои нарастващи болки. Например проблем с двигателя принудително прекрати преди Драконът да се изкачи до МКС за пробен полет през май 2012 г.

Проблем с двигателя също смути първия официален товар на Dragon до гарата пет месеца по -късно. Драконът пристигна безопасно на местоназначението си, но сателит на борда не го направи. Прототип на спътник за сателитни съобщения на Orbcomm падна рано от орбита , само пет дни след старта. Компанията от Ню Джърси обаче заяви, че е получила някои тестови данни по време на краткия престой на сателита в космоса.

Най-катастрофалният момент на Falcon 9 настъпи през юни 2015 г., когато ракетата избухна във въздуха, докато носеше космически кораб 'Дракон', който трябваше да снабди Международната космическа станция. Причината е проследена в дефектен подпора и полетите са преустановени за няколко месеца. [Галерия: Соколът и драконите на SpaceX]

Точни кацания

SpaceX иска да използва опита си с Falcon 9, за да разработи още по-тежка ракета с подем: Falcon Heavy. Първото тестово изстрелване на тази ракета се очаква през 2016 г.

През 2011 г. компанията заяви, че се надява да използва Falcon Heavy, за да пробие на отбранителния пазар, тогава доминиран от United Launch Alliance. SpaceX и ВВС заведе дело през 2015 г. това е свързано с възлагане на договор с ULA.

До 2013 и 2014 г. някои критици обвиниха, че SpaceX стартира много по -малко полети от планираното. Едновременно с това компанията започва да изпълнява версия на Falcon 9 с първа степен за многократна употреба. Целта е да се намалят разходите за стартиране.

Допълнителни ресурси