SpaceX Falcon-9-raket: översikt, funktioner och lista över uppskjutningar

Innehållsförteckning:

SpaceX Falcon-9-raket: översikt, funktioner och lista över uppskjutningar
SpaceX Falcon-9-raket: översikt, funktioner och lista över uppskjutningar
Anonim

Den amerikanske entreprenören Elon Musk öppnade flyg- och rymdbyrån 2002 och satte upp ganska ambitiösa mål för honom. Han förklarade att utomjordiskt utrymme snart skulle bli tillgängligt inte bara för statliga militärer och rymdföretag, utan också för den vanliga turisten.

Privat eller offentligt?

Under mer än 15 år av SpaceX-aktivitet har Musk lyckats göra mycket av det som tillkännagavs i början av hans skapande. En ny generation av SpaceX Falcon 9-raketer har dykt upp, som kan återvända till jorden och inte brinna upp i täta lager av atmosfären. Det var möjligt att fastställa att turister potentiellt kan besöka jordens omloppsbana. Det kanske inte är högt, bara 100 tusen kilometer, och därifrån för att observera vår planet i bara fyra minuter, men detta är också en stor seger för privata företag. Det är dock få som tror att SpaceX är ett företag som verkar på enskilda fonder. Inte ens i USA har information om den ständiga finansieringen av Musk-byrån från NASA-budgeten varit tillgänglig på länge. Nyheter. Förutom pengarna som företagarens företag får i ett belopp som räcker för hans projekt, har han tillgång till alla hemliga utvecklingar av NASA.

Elon Musk
Elon Musk

Trots många misslyckade experiment med SpaceX Falcon 9-raketen, vars uppskjutningslistor innehåller cirka 50 datum i början av 2018, visade sig bara ett fåtal av dem vara riktigt misslyckade. Men huvuduppgiften - den återanvändbara användningen av det första steget, och sedan andra nyckelelement i den rymderövrande apparaten, lyckades Elon Musks ingenjörer uppnå. När man ser deras verkliga framgångar bör man inte bli förvånad över det faktum att en privat entreprenör får miljarder i budgetpengar för sin utveckling. Ändå är Falcon 9-flygen uteslutande placerade som privatflyg.

Trial – med varierande framgång

Inledningsvis planerade Musk att skapa en enhet som kan besöka rymden som en taxi till 2018. Men mycket mer än den planerade tiden för genomförandet av dessa mål gick innan SpaceX Falcon 9 skapades. De förstklassiga raketerna i denna familj, Falcon 1, kunde redan 2009 skjuta upp last i låg omloppsbana om jorden, men tjänade deras skapare endast som reklammaterial, vilket bevisar tillgängligheten av utrymme för privata utvecklare.

De första Falcon 1-uppskjutningarna gjordes fyra år efter att SpaceX grundades. De kan inte klassificeras som framgångsrika på grund av orimligt höga utrustningskostnader och tre katastrofer i rad med total förlust av missiler. Stora investerare till sina idéer Musk ocksåmisslyckades med att locka. Det tog ytterligare några år innan SpaceX framgångsrikt lanserade boostern Falcon 9. Men det som gjorde detta möjligt berodde till stor del på flera framgångsrika Falcon 1-uppskjutningar 2008, då boostern kunde leverera nyttolasten till sin avsedda bana. Enligt Musk själv, om han hade misslyckats igen den gången, skulle han ha varit tvungen att överge högprofilerade ambitiösa projekt på grund av den vanliga bristen på pengar. När det gäller ekonomiska indikatorer visade sig hans idé vara ett misslyckande, men dess imagekomponent över hela världen var en enorm framgång. Musk kunde inte önska sig en bättre reklam för sin idé.

Steg testad

Senast 2013 hade företagets utrustning förbättrats så mycket att SpaceX sköt upp en Falcon 9-raket i hopp om att rädda den första etappen för framtida flygningar. Äntligen kunde Musk börja förverkliga sin huvuduppgift - uppfinningen av en återanvändbar apparat. Den 13 september lanserades en ny modifiering av Falcon-familjens bärraket från Vandenberg Air Force Base. Merlin 1D-motorn på den hjälpte till att skjuta upp flera satelliter till LEO (låg referensbana). Tot alt, denna dag, levererade enheten nästan 13 ton last i rymden. Under lanseringen och frånkopplingen av den första etappen genomfördes ett test av dess återkomst till jorden. Men det storslagna Grasshopper-projektet, som var tänkt att vara det mest framgångsrika sedan starten av SpaceX-företaget, misslyckades.

raketuppskjutning natt
raketuppskjutning natt

På grund av felaktigheter i beräkningarna och oväntad rotation av det första steget under bromsperioden,bränsle från tankarna gick intermittent, vilket ledde till förstörelsen av det första steget och övergivandet av det planerade testet av det andra. Enligt den ursprungliga planen var det meningen att hon skulle utföra uppdraget att skjuta upp rymdfarkoster i högre banor med flera motorstarter. Eftersom misslyckandet med det första steget visade sig vara helt oväntat för utvecklarna, var de rädda för att besluta om ett ytterligare test av det andra. Orsaken till att operationen misslyckades kunde dock fastställas. Det var bränslefryst. Tot alt tre uppskjutningar av Falcon 9 gjordes under 2013, varav en gällde att placera en satellit i geoöverföringsbana.

Det är en återkomst av den första etappen

För att förstå varför det var så viktigt för Elon Musk att uppnå bevarandet av det första steget, finns det några plus för denna idé. För det första är det mycket billigare att använda samma motor flera gånger än att installera en ny före varje start. Det är som ägaren till en bil inför nästa resa för att byta motor. Kostnaderna är förstås ojämförliga, men exemplet är mer än illustrativt. För det andra, även med en kolossal reparation, kommer motorn fortfarande att vara billigare än en ny, därför, om än i en något skadad form, men att returnera den kan leda till en minskning av kostnaden för projektet som helhet. Men Musk är fortfarande en affärsman. Och för det tredje kunde nya lanseringar organiseras med de sparade pengarna. Därför hade han stora förhoppningar på SpaceX Falcon 9-raketen, som redan hade kunnat klara av flera allvarliga uppgifter.

stänkplattform Falcon 9
stänkplattform Falcon 9

Försten framgångsrik operation för att återföra den första etappen genomfördes 2014. Tot alt under denna period genomfördes sex uppskjutningar av bärraketer. Allt från startrampen vid Cape Canaveral. I tre av dem, producerade den 18 april, 14 juli och 21 september, var det planerat att genomföra operationer för att återställa den första etappen. Tyvärr, på grund av ogynnsamma väderförhållanden i splashdown-området och felaktiga missräkningar av konstruktörerna, var det inte möjligt att rädda de första etapperna. De sjönk alla. Men flygtelemetri visade att alla tre experimenten var framgångsrika, och etapperna gick ner i de givna rutorna.

Genombrott 2015

Men den verkliga triumfen som Musk upplevde 2015. Och poängen är inte att han under dessa 12 månader redan har lyckats genomföra sju flygningar, och två av de fyra experimenten på återkomsten av den första etappen slutade positivt. En av SpaceX Falcon 9-raketerna, som sköts upp den 11 februari, lyckades föra rymdfarkosten till Lagrange-punkten utanför jordens omloppsbana. Tre amerikanska statliga företag blev partner i projektet: NASA, NOAA och USAF. Den senare försåg verksamheten med en radarinstallation. Det var på grund av hennes misslyckanden som uppskjutningen av raketen sköts upp flera gånger, men till slut genomfördes den ändå, och mycket framgångsrikt.

Förlusten av de första stegen i alla sju uppskjutningar mot bakgrund av ett så betydande genombrott gjorde inte heller mycket för att överskugga skaparen av SpaceX. Han förstod att de inom en mycket nära framtid skulle kunna utföra en mer exakt landning på de torg som var bestämda för detta, och de skulle inte bara kunna spara utan också återanvända. När allt kommer omkring en gånggenast visade sig experiment på deras landning vara mer framgångsrika. En av flygningarna 2015 var dock katastrofal för Elon Musks bolag. Vid 139 sekunder exploderade SpaceX Falcon 9-raketen, och med den rymdfarkosten Dragon. I efterföljande studier var det möjligt att fastställa att orsakerna till förstörelsen av bäraren var funktionsfel i det andra steget. Ändå slog misslyckandet inte ner entreprenören, och redan i december samma år genomförde han nästa uppskjutning av Falcon 9 med uppskjutning av 11 satelliter i deras banor. Dessutom, efter att ha landat vid Cape Canaveral, varifrån den började, startade den första etappen efter reparation snart igen.

Kunder väljer Falcon 9

Senast 2016 tog Elon Musk stöd av inte bara de statliga företagen i USA, utan även andra stater. Vid det här laget genomförde han uppskjutning i omloppsbana, förutom amerikanska, satelliter från Sydkorea, Italien, Frankrike, Turkmenistan. De flesta av dem utfördes under beskydd av NASA. Så var det med rymdfarkosten Dragons flygningar till den internationella rymdstationen 2012. Den första uppskjutningen av SpaceX Falcon 9-raketen gjordes den 22 maj som en del av COTS Demo Flight-programmet för de kombinerade andra och tredje uppdragen. Rymdfarkosten lyckades närma sig ISS på tio meters avstånd och docka. Den sjätte dagen åkte Dragon på ett returflyg och plaskade ner i Stilla havet utanför Kaliforniens kust den 31 maj.

skjuta upp satelliter i omloppsbana
skjuta upp satelliter i omloppsbana

Drakens andra flygning till ISS var inte så framgångsrik: det var inte möjligt att återstarta den andra etappen, ochtestmodellen av Orbcomm-G2-satelliten, två dagar efter lanseringen av bärraketen, avvek från omloppsbana och brann upp i atmosfären. Denna SpaceX Falcon 9-uppskjutning från Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 ägde rum den 8 oktober 2012. Det drevs också av NASA. Fram till 2016 var detta den huvudsakliga testplatsen för SpaceX-raketer, tills en av dem förstörde den i en explosion.

Katastrof på startrampen

Det hände den 1 september 2016. Två dagar innan den planerade uppskjutningen av SpaceX Falcon 9 bärraket med telekommunikationssatelliten Amos-6 ombord var det nödvändigt att göra en provbränning. En kraftig explosion och efterföljande brand inträffade i området för det andra steget när tanken fylldes med flytande syre.

Experter lyckades fastställa att en förändring i konfigurationen av cylindrar för komprimerat helium ledde till tragedin. Avböjningar bildades i aluminiumskikten i tankarnas innerväggar, som var utvändigt belagda med kolfiber. Och i dem, mellan de inre och yttre lagren, ackumulerades flytande syre, som sedan antändes. Strax före raketens uppskjutning ändrades konfigurationen av cylindrarna för att modernisera utrustningen, men ett ordentligt test genomfördes inte. Med ytterligare uppskjutningar beslutades det att återvända till tankarna med den beprövade designen.

Falcon 9 bärraket explosion
Falcon 9 bärraket explosion

Efter detta misslyckande lanserade Musk inte SpaceX Falcon 9 igen 2016. Ögonvittnesskildringar av denna tragedi visar att katastrofen har blivit den största besvikelsen för skaparen av ett privat rymdföretag och det mest olönsamma företaget vid det här lagetgenom hela dess historia. Han bestämde sig för nästa lansering i januari 2017.

18 startar. Av dessa var alla framgångsrika

SLC-40 lanseringsrampen vid Cape Canaveral har varit ur bruk under en lång tid. Uppskjutningar av Falcon 9-familjen av raketer flyttades till Vandenbeh-basen och Kennedy Center-platsen. Sedan den första den 14 januari har tio satelliter av den nya generationen Iridium framgångsrikt skjutits upp i omloppsbana. Denna lansering var på många sätt en tröst för Elon Musk efter katastrofen i september. Den totala lastvikten var nästan 10 ton. Det var möjligt att framgångsrikt köra den första etappen på den flytande plattformen Just Read the Instructions. Därför möjliggjordes senare uppskjutningen av SpaceX Falcon 9 med Iridium 4 Launch (ett slags satellittelefonisystem för vilka efterfrågan började växa och antalet beställningar ökade) till stor del tack vare framgångsrika uppskjutningar som genomfördes i början av 2017.

Tot alt i år har SpaceX Corporation genomfört 18 uppskjutningar, och ingen av dem har lett till några betydande förluster. De första etapperna återvände antingen till platserna för den stationära landningszonen eller till de flytande plattformarna. Satelliterna skickades framgångsrikt upp i omloppsbanor. Det var möjligt att återanvända den trycksatta nedstigningskapseln från rymdfarkosten Dragon, lansera rymdplanet Boeing X-37B, utöka kundernas geografi och mycket mer. Alla dessa framgångar gav påtaglig kompensation för de ekonomiska förlusterna av katastrofen vid Cape Canaveral. Och naturligtvis gav S paceX Falcon 9 Launch med Iridium NEXT-satelliter kommersiell framgång.

Secret Zuma

Förutom alla ovanstående otvivelaktiga framgångar för Ilona-företagetYtterligare en mask kan urskiljas, som har observerats under de senaste tre åren. Tidsintervallet mellan uppskjutningarna av bärraketer minskade märkbart. Ibland gick det bara några dagar mellan Falcon 9-uppskjutningarna. Fördelen med företagets anställda är också det faktum att nästa raket ganska ofta skickades ut i rymden från samma plats. Som med SpaceX Falcon 9 Lansering från Kennedy Center-platsen den 3 och 23 juni 2017. Och två dagar senare användes platsen vid Vandenbe-basen igen.

Zumas hemliga last
Zumas hemliga last

Än en gång tänkte Elon Musk överraska det intresserade samhället i november 2017. Men uppskjutningen av en raket med en hemligstämplad last, kodnamnet Zuma, sköts upp till januari 2018. Den 8:e denna månad lanserades en raket framgångsrikt med en mystisk anordning för en av de amerikanska myndigheternas kunder, vars namn media ännu inte har kunnat ta reda på. Men snart kom ett meddelande om att det fortfarande inte var möjligt att sätta den hemliga satelliten i omloppsbana. Zuma var fortfarande ombord på SpacexFalcon 9, och detta är inte alls dolt i Musk-koncernen, men de föredrar att inte ta till detaljerade kommentarer på grund av det extremt hemliga uppdraget för det uppskjutna objektet.

Förhoppningar och verklighet

Något betydande genombrott i den fortsatta utvecklingen av företaget från det hemliga uppdraget i SpaceX förväntas inte. Lanseringar kommer att genomföras enligt det tidigare schemalagda schemat. Under 2018 och under efterföljande perioder planeras flera dussin lanseringar av Falcon 9, recensioner och recensioner av experter som är överens om en sak:huvuduppdraget - att uppfinna en återanvändbar bärraket, för att göra utrymmet mer tillgängligt - uppfyllde Musk, men han koloniserade aldrig Mars, han uppnådde inte en betydande minskning av kostnaden för att producera en uppskjutning. Genom att skapa sitt företag 2010 hade han för avsikt att uppnå mycket mer till 2018.

Falcon 9 bärraket
Falcon 9 bärraket

Kanske kommer rymduppskjutningen av Zuma SpaceX Falcon 9 inom en mycket nära framtid att öppna upp nya möjligheter för den privata rymdbyrån, eftersom namnet på tillverkaren av det hemliga objektet - Northrop Grumman Corporation - talar för sig självt. Projektet att skapa en ny generations bärraket Falcon Heavy kan dock ge Musk större framgång. Idag är den den största av alla som någonsin har skapats, och tillhör kategorin en tung klass. Dess kraft kan leverera mycket mer last ut i rymden, minska kostnaden för en flygning med dussintals gånger och skapa besparingar på antalet uppskjutningar. Dessutom är det planerat att använda det upprepade gånger.

Rekommenderad: