Американська ракета Falcon 9: характеристики і фото

28 червня 2015 р. о 17:21 (час московське) на космодромі на мисі Канаверал зазнав невдачі черговий пуск ракети-носія "Фалкон 9". Ракета Falcon 9 була підготовлена приватною компанією США SpaceX, засновником якої є Ілон Маск.

"Фалкон" і НАСА

НАСА ще в 2008 році підписав контракт з компанією на те, щоб здійснити запуск ракети-носія "Фалкон 9" і космічного корабля Dragon. Сама ідея виробництва такого типу ракети-носія продиктована тим, що послідувала серія невдалих запусків Space Shuttle. А сам Ілон Маск планує зменшити витрати на космічні польоти до 10 раз. Однак і цей проект на той момент оцінювався в суму 16 млрд доларів.


Невдалий запуск ракети зірвав ряд завдань, які ставило перед собою НАСА, крім виводу до МКС корабля Space Shuttle. Ракета Falcon 9 несла 18 т вантажів. Основне завдання, яку планували виконати цим запуском, полягала в тому, щоб поповнити запаси харчування для членів МКС. Крім цього, ракета несла також і состыковочный блок International Docking Adaptor (IDA), розроблений компанією Boeing. Цей стикувальний вузол вагою 526 кг повинен був полегшити пристыковку корабля Dragon до МКС. Для цих же цілей Dragon намагався доставити і скафандр для виходу в космос. Безсумнівно, втрата таких важливих компонентів негативно позначиться на графіку наукових робіт на борту МКС. Але і це ще не все! Вибух ракети Falcon 9 знищив 8 супутників Flock 1f, вироблених на замовлення Planet Labs. Причому кожен з них ніс по три апарату CubeSat, які повинні були вести спостереження за Землею в оптичному режимі.

Falcon 9: характеристики

Конструкція ракети розроблена таким чином, що на кожному ступені встановлені прилади авіоніки і бортові комп'ютери, які покликані контролювати всі параметри польоту. Вся авіоніка, використовувана на борту ракети, зроблена компанією SpaceX. Також, у доповнення до власної навігаційної системи, для підвищення точності виведення на орбіту використовується обладнання GPS. Крім того, на кожен двигун встановлений власний контролер, який постійно стежить за всіма параметрами роботи двигуна. І кожен контролер оснащений трьома процесорними блоками для підвищення надійності системи. Ракета Falcon 9 двоступенева, і дана версія пройшла дві модифікації:

версія 9 v1.0;

версія 9 v1.1.

Відмінність другої версії від першої в тому, що на неї встановлено більш вдосконалений двигун. І також розрізняють їх за розташуванням двигунів в нижній сходинці. І хоча в обох версіях двигуни працюють на гасі з окислювачем з рідкого кисню, але ракета Falcon 9 v1.1 виводить в космос вже 485 т корисного вантажу, в той час як штатівська ракета "Фалкон 9" v1.0 - всього 34 т. При цьому довжина версії 1.1 – 684 метра при стартовій масі 506 тонн. Щоб зрозуміти ці параметри - російська ракета "Протон-М" коротше на 10 метрів (582 м), стартова маса більше – 705 тонн. Але "Протон-М" виводить на орбіту 674 тонни корисного вантажу. За заявою НАСА, собівартість запуску Falcon 9 становить 60 млн доларів, у той час як у "Протона-М" цей показник на 30 млн доларів більше.

Так що з першою сходинкою?

Ракета Falcon 9 запускається НАСА з двох пускових майданчиків. Вони розташовуються одна під Флориді, друга в Каліфорнії. Також ведуться роботи по розгортанню ще двох пускових майданчиків.
Компанією SpaceX постійно, починаючи з 2013 року, проводяться роботи по створенню технології за багаторазового використання компонентів Falcon 9 v1.1. Перша спроба зберегти Falcon 9 відбувся в січні 201,5 року. За розрахунками сходинка повинна була приземлитися в районі плавучої платформи. Але негода на море не дозволила підібрати ступінь ракети. І на сьогоднішній день ці зусилля не увінчалися успіхом. Жоден з вироблених пусків не підвів компанію до того, щоб зберегти щабель.

Думка експертів

Хоча ЗМІ і повідомляють про те, що останній успішний пуск Falcon 9 (у грудні 2015 р.) дозволив зберегти нижню ступінь ракети, але експерти сумніваються в подальшому використанні першого ступеня. Фахівці вважають, що, враховуючи температуру розігріву корпусу ракети як при старті, так і при спуску, після її проходження через атмосферу залишається вкрай мало шансів на повторне використання цього елемента ракети. Але і це ще не все. Для багаторазового використання необхідні додаткові елементи - це і посадочні стійки, і необхідний запас палива. А це, в свою чергу, зменшує корисну навантаження до 30%.

Надійна ракета?

З 2010 по 2013 р. було вироблено п'ять пусків, з яких чотири – повністю штатний режим. Але запуск Falcon 9 у жовтні 2012 року був визнаний експертами як "частково успішна". Тоді ракета "Фалкон 9" вперше направила на МКС обладнання на вантажівка Dragon. Але при виведенні супутника Orbcomm-G2 на геостаціонарну орбіту стався збій, в результаті супутник був виведений на більш низьку орбіту, ніж було заплановано. Підсумок цієї "частково успішної операції" плачевний. Orbcomm-G2 пробув на орбіті недовго і 12 жовтня того ж року згорів без сліду в атмосфері Землі. В цьому відношенні цікаво, як SpaceX пояснили невдачу. За оцінками експертів, стався обрив частини обшивки з обтічника у двигуна першого ступеня.

Причини катастрофи

Не додав авторитету і вибух ракети Falcon 9 в червні 2015 р. Вона пробула в польоті недовго - 2 хвилини 19 секунд. Як тільки ракета вийшла на гіперзвуковий режим, стався вибух, і через 8 секунд Falcon 9 розвалився на частини. НАСА спільно з компанією SpaceX приступило до розслідування причин катастрофи.
Керівник компанії SpaceX висунув свою версію. По його теорії, аварія сталася в результаті надлишкового тиску в баках з окислювачем на розгінному блоці. Це сталося в той час, коли перша щабель ще не відокремилася.

Інші аварії

Звичайно, аварії в космічній галузі - не така вже й рідкість. Так, тільки в США в поточному році було три події (з урахуванням катастрофи, яку зазнала ракета-носій Falcon 9). У жовтні 2014 року, після старту з космодрому на острові Уоллопс, стався вибух приватної ракети-носія Antares. Очікувалося, що він виведе на орбіту до МКС вантажівка Cygnus (обидва виробляються компанією Orbital Sciences). Також у 2014 році зазнав аварії ще один корабель SpaceShipTwo. Передбачалося, що на ньому будуть виконуватися суборбітальні туристичні польоти. І компанією-розробником Virgin Galactic досі робляться спроби для усунення причин аварії. Перший старт ракети-носія "Протон-М" відбувся 7 квітня 2001 року. Тоді ракета з розгінним блоком "Бриз-М" успішно вивела на орбіту супутник "Екран-М". На цю ракету встановили поліпшену версію системи управління, що дозволило поліпшити відпрацювання ракетного палива на основі гептилу, яке, як відомо, є отруйною речовиною як для людини, так і для навколишнього середовища. Також нова система дозволила збільшити масу корисного вантажу, що виводиться на орбіту. З тих пір минуло 90 стартів "Протона-М", але тільки 80 з них були повністю штатними. Основна причина нештатних ситуацій викликана неполадками в розгінному блоці. Безсумнівно, така статистика не є успішним показником для ракет з такою багатою історією. У будь-якому випадку вибух ракети Falcon 9 допоможе краще вивчити її несправності і врахувати їх при наступному запуску.

Що далі?

На даний момент доставити вантажі на МКС в стані:

російський "Прогрес";

японський HTV;

Dragon;

Cygnus.

Великі надії НАСА покладає на Dragon як на апарат, який в змозі повернути вантаж з МКС на Землю. Контракт з цією компанією був продовжений до 2017 року, заплановано ще 15 стартів. Востаннє ракета-носій Falcon 9 з транспортником Dragon успішно виконала своє завдання 22 грудня 2015 р. У НАСА не сумніваються, що аварія з Falcon 9 жодним чином не завадить створення пілотованих космічних кораблів. У рамках цієї програми компанія SpaceX планує провести запуск великовагової ракети Falcon Heavy. Цей запуск здатний скласти конкуренцію російському "Протону", і європейському Ariane 5. Аварія, яку зазнала американська ракета Falcon 9 ще раз показала, що ніхто не застрахований від катастрофи при дослідженні космосу.