SpaceX Falcon-9 rakett: oversikt, funksjoner og liste over oppskytinger

Innholdsfortegnelse:

SpaceX Falcon-9 rakett: oversikt, funksjoner og liste over oppskytinger
SpaceX Falcon-9 rakett: oversikt, funksjoner og liste over oppskytinger
Anonim

Den amerikanske entreprenøren Elon Musk åpnet romfartsbyrået i 2002, og satte seg ganske ambisiøse mål for ham. Han utt alte at utenomjordisk rom snart ville bli tilgjengelig ikke bare for statlige militære og romfartsselskaper, men også for den vanlige turist.

Privat eller offentlig?

I mer enn 15 år med SpaceX-aktivitet har Musk klart å gjøre mye av det som ble annonsert i begynnelsen av skapelsen hans. En ny generasjon SpaceX Falcon 9-raketter har dukket opp, i stand til å returnere til jorden og ikke brenne opp i tette lag av atmosfæren. Det var mulig å fastslå at turister potensielt kan besøke jordens bane. Det er kanskje ikke høyt, bare 100 tusen kilometer, og derfra å observere planeten vår i bare fire minutter, men dette er også en stor seier for privat næringsliv. Det er imidlertid få som tror at SpaceX er et selskap som opererer på individuelle fond. Selv i USA har ikke informasjon om den konstante finansieringen av Musk-byrået fra NASA-budsjettet vært tilgjengelig på lenge.nyheter. I tillegg til pengene som gründerens selskap mottar i et beløp som er tilstrekkelig for prosjektene hans, har han tilgang til alle de hemmelige utviklingene til NASA.

Elon Musk
Elon Musk

Til tross for mange mislykkede eksperimenter med SpaceX Falcon 9-raketten, hvis oppskytningslister inneholder omtrent 50 datoer ved begynnelsen av 2018, viste bare noen få av dem seg å være virkelig feil. Men hovedoppgaven - den gjenbrukbare bruken av det første trinnet, og deretter andre nøkkelelementer i det romerobrende apparatet, klarte Elon Musks ingeniører å oppnå. Når man ser deres virkelige suksesser, bør man ikke bli overrasket over det faktum at en privat gründer mottar milliarder av budsjettpenger for utviklingen sin. Ikke desto mindre er Falcon 9-flyvninger utelukkende posisjonert som private flyvninger.

Prøving – med varierende suksess

I utgangspunktet planla Musk å lage en enhet som var i stand til å besøke verdensrommet som en taxi innen 2018. Men mye mer enn tiden som var planlagt for gjennomføringen av disse målene gikk før SpaceX Falcon 9 ble opprettet. Førsteklasses rakettene til denne familien, Falcon 1, var allerede i stand til å sende ut last i lav jordbane innen 2009, men tjente skaperen deres. bare som reklamemateriell, som beviser tilgjengeligheten av plass for private utviklere.

De første Falcon 1-oppskytningene ble gjort fire år etter at SpaceX ble grunnlagt. De kan ikke klassifiseres som vellykkede på grunn av urimelig høye utstyrskostnader og tre katastrofer på rad med fullstendig tap av missiler. Store investorer til deres ideer Musk ogsåklarte ikke å tiltrekke seg. Det tok noen år til før SpaceX vellykket lanserte boosteren Falcon 9. Men det som gjorde dette mulig skyldtes i stor grad flere vellykkede Falcon 1-oppskytinger i 2008, da boosteren var i stand til å levere nyttelasten til den tiltenkte banen. Ifølge Musk selv, hvis han hadde mislyktes igjen den gangen, ville han ha måttet forlate høyprofilerte ambisiøse prosjekter på grunn av den vanlige mangelen på penger. Når det gjelder økonomiske indikatorer, viste ideen hans seg å være en fiasko, men bildekomponenten over hele verden var en enorm suksess. Musk kunne ikke ønske seg en bedre reklame for hjernebarnet sitt.

Trinn testet

I 2013 hadde selskapets utstyr forbedret seg så mye at SpaceX skjøt opp en Falcon 9-rakett i håp om å redde den første etappen for fremtidige flyvninger. Endelig kunne Musk begynne å realisere hovedoppgaven sin - oppfinnelsen av et gjenbrukbart apparat. 13. september ble en ny modifikasjon av Falcon-familiens bærerakett skutt opp fra Vandenberg Air Force Base. Merlin 1D-motoren på den hjalp til med å lansere flere satellitter inn i LEO (lav referansebane). Tot alt, denne dagen, leverte enheten nesten 13 tonn last ut i verdensrommet. Under lanseringen og frakoblingen av det første trinnet ble det utført en test av returen til jorden. Men det storslåtte Grasshopper-prosjektet, som skulle være det mest suksessrike siden oppstarten av SpaceX-selskapet, mislyktes.

natt rakettoppskyting
natt rakettoppskyting

På grunn av unøyaktigheter i beregningene og uventet rotasjon av første trinn i bremseperioden, vil feedendrivstoff fra tankene gikk med jevne mellomrom, noe som førte til ødeleggelsen av den første etappen og forlatelse av den planlagte testen av den andre. I henhold til den opprinnelige planen skulle hun utføre oppdraget med å skyte opp romfartøyer i høyere baner med flere motorstarter. Siden feilen med den første fasen viste seg å være helt uventet for utviklerne, var de redde for å bestemme seg for en ytterligere test av den andre. Årsaken til feilen i operasjonen ble imidlertid fastslått. Det var bensinfrysing. Tot alt tre Falcon 9-oppskytinger ble foretatt i 2013, hvorav en innebar å plassere en satellitt i geooverføringsbane.

Det er en retur av den første etappen

For å forstå hvorfor det var så viktig for Elon Musk å oppnå bevaring av det første trinnet, er det noen plusser for denne ideen. For det første er det mye billigere å bruke samme motor gjentatte ganger enn å installere en ny før hver start. Det er som eieren av en bil før neste tur for å skifte motor. Kostnadene er selvfølgelig uforsvarlige, men eksemplet er mer enn illustrerende. For det andre, selv med en kolossal reparasjon, vil motoren fortsatt være billigere enn en ny, derfor, om enn i en noe skadet form, men å returnere den kan føre til en reduksjon i kostnadene for prosjektet som helhet. Men Musk er fortsatt en forretningsmann. Og for det tredje kunne nylanseringer organiseres med de sparte pengene. Derfor hadde han store forhåpninger til SpaceX Falcon 9-raketten, som allerede hadde vært i stand til å takle flere alvorlige oppgaver.

splashdown-plattform Falcon 9
splashdown-plattform Falcon 9

Førsten vellykket operasjon for å returnere den første etappen ble utført i 2014. Tot alt ble det i denne perioden utført seks utskytinger av bæreraketter. Alt fra utskytningsrampen ved Cape Canaveral. I tre av dem, produsert 18. april, 14. juli og 21. september, var det planlagt å gjennomføre operasjoner for å returnere første etappe. Dessverre, på grunn av ugunstige værforhold i splashdown-området og unøyaktige feilberegninger fra designerne, var det ikke mulig å redde de første etappene. De sank alle sammen. Men flytelemetri viste at alle tre eksperimentene var vellykkede, og etappene gikk ned i de gitte rutene.

Breakthrough 2015

Men den virkelige triumfen Musk opplevde i 2015. Og poenget er ikke at han i løpet av disse 12 månedene allerede har klart å gjennomføre syv flyvninger, og to av de fire eksperimentene på retur av første etappe endte positivt. En av SpaceX Falcon 9-rakettene, som ble skutt opp 11. februar, klarte å bringe romfartøyet til Lagrange-punktet utenfor jordens bane. Tre amerikanske statlige selskaper ble partnere i prosjektet: NASA, NOAA og USAF. Sistnevnte forsynte operasjonen med en radarinstallasjon. Det var på grunn av hennes feil at oppskytingen av raketten ble utsatt flere ganger, men til slutt ble den likevel gjennomført, og meget vellykket.

Tapet av de første trinnene i alle de syv oppskytningene på bakgrunn av et så betydelig gjennombrudd gjorde heller lite for å overskygge skaperen av SpaceX. Han forsto at de i svært nær fremtid ville være i stand til å gjennomføre en mer nøyaktig landing på de rutene som var bestemt for dette, og de ville ikke bare kunne spare, men også gjenbruke. Tross alt en gangmed en gang viste eksperimenter på deres landing seg å være mer vellykkede. En av flyvningene i 2015 var imidlertid katastrofale for Elon Musks selskap. På 139 sekunder eksploderte SpaceX Falcon 9-raketten, og med den Dragon-romfartøyet. I påfølgende studier var det mulig å fastslå at årsakene til ødeleggelsen av transportøren var funksjonsfeil i andre trinn. Likevel slo ikke feilen gründeren ned, og allerede i desember samme år gjennomførte han den neste oppskytningen av Falcon 9 med oppskytingen av 11 satellitter i banene deres. Etter å ha landet ved Cape Canaveral, hvorfra den startet, startet den første etappen etter reparasjoner snart igjen.

Kunder velger Falcon 9

I 2016 vervet Elon Musk støtte fra ikke bare statsselskapene i USA, men også andre stater. På dette tidspunktet gjennomførte han oppskyting i bane, i tillegg til amerikanske, satellitter fra Sør-Korea, Italia, Frankrike, Turkmenistan. De fleste av dem ble utført under beskyttelse av NASA. Slik var det med flyvningene til Dragon-romfartøyet til den internasjonale romstasjonen i 2012. Den første oppskytingen av SpaceX Falcon 9-raketten ble gjort 22. mai som en del av COTS Demo Flight-programmet for det kombinerte andre og tredje oppdraget. Romfartøyet klarte å nærme seg ISS i en avstand på ti meter og legge til kai. Den sjette dagen dro Dragon på en returflyvning og plasket ned i Stillehavet utenfor kysten av California 31. mai.

sender ut satellitter i bane
sender ut satellitter i bane

Den andre flyvningen til Dragon til ISS var ikke så vellykket: det var ikke mulig å relansere den andre etappen, ogtestmodellen av Orbcomm-G2-satellitten, to dager etter lanseringen av bæreraketten, avvek fra bane og brant opp i atmosfæren. Denne SpaceX Falcon 9-oppskytningen fra Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 fant sted 8. oktober 2012. Det ble også drevet av NASA. Fram til 2016 var dette hovedteststedet for SpaceX-raketter, inntil en av dem ødela den i en eksplosjon.

Katastrofe på oppskytningsrampen

Det skjedde 1. september 2016. To dager før den planlagte oppskytingen av SpaceX Falcon 9 bærerakett med Amos-6 telekommunikasjonssatellitt om bord, var det nødvendig å foreta en prøvebrenning. En kraftig eksplosjon og påfølgende brann oppstod i området for andre trinn mens tanken ble fylt med flytende oksygen.

Eksperter klarte å fastslå at en endring i konfigurasjonen av sylindre for komprimert helium førte til tragedien. Nedbøyninger dannet i aluminiumslagene på de indre veggene til tankene, som var utvendig belagt med karbonfiber. Og i dem, mellom de indre og ytre lagene, samlet det seg flytende oksygen, som deretter antente. Kort tid før oppskytingen av raketten ble konfigurasjonen av sylindrene endret for å modernisere utstyret, men en skikkelig test ble ikke utført. Med ytterligere oppskytinger ble det besluttet å gå tilbake til tankene med utprøvd design.

Falcon 9 bæreraketteksplosjon
Falcon 9 bæreraketteksplosjon

Etter denne fiaskoen lanserte ikke Musk SpaceX Falcon 9 igjen i 2016. Øyenvitneberetninger om denne tragedien indikerer at katastrofen har blitt den største skuffelsen for skaperen av et privat romselskap og det mest ulønnsomme selskapet på dette tidspunktetgjennom hele sin historie. Han bestemte seg for neste lansering i januar 2017.

18 starter. Av disse var alle vellykkede

SLC-40-utskytningsrampen ved Cape Canaveral har vært ute av bruk i lang tid. Oppskytninger av Falcon 9-familien av raketter ble flyttet til Vandenbeh-basen og Kennedy Center-området. Siden den første 14. januar har ti satellitter av den nye generasjonen Iridium blitt skutt opp i bane. Denne lanseringen var på mange måter en trøst for Elon Musk etter katastrofen i september. Den totale nyttelastvekten var nesten 10 tonn. Det var mulig å lykkes med å kjøre den første etappen inn på den flytende Just Read the Instructions-plattformen. Derfor ble senere oppskytningen av SpaceX Falcon 9 med Iridium 4 Launch (en slags satellitttelefonisystemer som etterspørselen begynte å vokse etter, og antall bestillinger økte) i stor grad muliggjort takket være vellykkede oppskytninger utført i begynnelsen av 2017.

Tot alt i år har SpaceX Corporation gjennomført 18 oppskytinger, og ingen av dem har ført til noen vesentlige tap. De første etappene returnerte enten til stedene for den stasjonære landingssonen, eller til de flytende plattformene. Satellittene ble med hell skutt opp i baner. Det var mulig å gjenbruke den trykksatte nedstigningskapselen til Dragon-romfartøyet, lansere romflyet Boeing X-37B, utvide geografien til kundene og mye mer. Alle disse suksessene ga håndgripelig kompensasjon for de økonomiske tapene ved katastrofen ved Cape Canaveral. Og selvfølgelig ga S paceX Falcon 9 Launch med Iridium NEXT-satellitter kommersiell suksess.

Secret Zuma

I tillegg til alle de ovennevnte utvilsomme suksessene til Ilona-selskapetEn maske til kan skilles ut, som har blitt observert de siste tre årene. Tidsintervallet mellom oppskytningene av bæreraketter ble merkbart redusert. Til tider gikk det bare noen dager mellom Falcon 9-oppskytningen. Fordelen med selskapets ansatte er også det faktum at de neste rakettene ganske ofte ble sendt ut i verdensrommet fra samme sted. Som med SpaceX Falcon 9 Lansering fra Kennedy Center-området 3. og 23. juni 2017. Og to dager senere ble stedet ved Vandenbe-basen tatt i bruk igjen.

Zumas hemmelige last
Zumas hemmelige last

Nok en gang hadde Elon Musk til hensikt å overraske det interesserte samfunnet i november 2017. Men oppskytingen av en rakett med klassifisert last, kodenavnet Zuma, ble utsatt til januar 2018. Den 8. denne måneden ble en rakett skutt opp med en mystisk enhet for en av de amerikanske regjeringskundene, hvis navn media ennå ikke har klart å finne ut. Imidlertid kom det snart en melding om at det fortsatt ikke var mulig å sette den hemmelige satellitten i bane. Zuma var fortsatt om bord på SpacexFalcon 9, og dette er slett ikke skjult i Musk-konsernet, men de foretrekker å ikke ty til detaljerte kommentarer på grunn av det ekstremt hemmelige oppdraget til det oppskytede objektet.

Håp og virkelighet

Et betydelig gjennombrudd i videreutviklingen av selskapet fra det hemmelige oppdraget i SpaceX forventes ikke. Lanseringer vil bli gjennomført i henhold til tidligere oppsatt tidsplan. I 2018 og i påfølgende perioder planlegges flere dusin lanseringer av Falcon 9, anmeldelser og vurderinger av eksperter som er enige om én ting:hovedoppdraget - å finne opp en gjenbrukbar bærerakett, for å gjøre plass mer tilgjengelig - Musk oppfylte, men han koloniserte aldri Mars, han oppnådde ikke en betydelig reduksjon i kostnadene ved å produsere én oppskyting. Ved å opprette selskapet sitt i 2010 hadde han til hensikt å oppnå mye mer innen 2018.

Falcon 9 bærerakett
Falcon 9 bærerakett

Kanskje romoppskytningen av Zuma SpaceX Falcon 9 i en meget nær fremtid vil åpne for nye muligheter for det private romfartsbyrået, ettersom navnet på produsenten av det hemmelige objektet - Northrop Grumman Corporation - taler for seg selv. Imidlertid kan prosjektet med å lage en ny generasjons bærerakett Falcon Heavy gi større suksess til Musk. I dag er den den største av alle som noen gang har blitt skapt, og tilhører kategorien en tung klasse. Kraften er i stand til å levere mye mer last ut i verdensrommet, redusere kostnadene for én flytur dusinvis av ganger og skape besparelser på antall oppskytinger. I tillegg er det planlagt å bruke det gjentatte ganger.

Anbefalt: