Ameerika raketi Falcon 9: spetsifikatsioonid ja fotod

28.veebruaril 2015 kell 17.21 (Moskva aeg) kosmosejaamas Canaverali kaptenis ebaõnnestus vedaja raketi "Falcon 9" järgmine käik . Falcon 9 valmis USA erasektori ettevõte SpaceX, mille asutas Ilon Mask.

Falcon ja NASA

NASA allkirjastas 2008. aastal lepingu ettevõttega, et käivitada kanderakettide Falcon 9 ja Dragoni kosmoselaev. Idee sellist tüüpi vedaja raketi tootmiseks on tingitud asjaolust, et järgnes seeria edutu kosmosesõiduki käivitamine. Ja Ilon Mask ise kavatseb vähendada lennureiside kulusid 10 korda. Sel ajal oli selle projekti hinnanguliselt 1,6 miljardit dollarit.

Raketi ebaõnnestunud käik takistas mitmeid ülesandeid, mida NASA oli endale seadnud, välja arvatud kosmosesõiduki käivitamine ISS-i jaoks. Falcon 9 raketi veeti 1,8 tonni lasti.

Peamine ülesanne, mida kavatses selle käivitamisega plaanida täita, oli IMSi liikmete toiduainete pakkumise täiendamine. Lisaks on raketil ka Boeingu poolt välja töötatud dokkimisseade (International Docking Adapter - IDA). See dokkimismasin kaaluga 526 kg oli selleks, et hõlbustada draakonilaeva dokkimist ISS-i. Samal eesmärgil üritas Dragon kosmosesõidukit kosmoselaeva jaoks välja pakkuda. Kahtlemata mõjutab selliste oluliste komponentide kaotus negatiivselt ISS-i pardal olevate teadustööde ajakava.

Kuid see pole veel kõik! Falcon 9 rakett hävitas 8 Flock 1f satelliite, mis on toodetud Planet Labsi tellimuse järgi. Ja igal neist oli kolm CubeSat-seadet, mis pidid maatüki optilises režiimis vaatlema.

Falcon 9: spetsifikatsioonid

Raketi konstruktsioon on projekteeritud nii, et igal lennates paigaldatakse avioonika ja pardad arvutid, mis on kavandatud kõikide lennuparameetrite jälgimiseks.

Kõik raketi pardal kasutatavad avioonikomponendid on SpaceXi poolt toodetud. Lisaks sellele, et lisaks oma navigatsioonisüsteemile kasutatakse orbiidile väljundi täpsuse parandamiseks ka GPS-seadmeid.

Lisaks on igal mootoril oma kontroller, mis pidevalt jälgib kõiki mootori parameetreid. Ja iga kontroller on varustatud kolme protsessori plokiga, et suurendada süsteemi usaldusväärsust.

Falcon 9 raketi on kaheastmeline raketi ja see versioon on läbinud kaks muudatust:

• Versioon 9 v1.0;
• Versioon 9 v1.1.

Teise versiooni erinevus esimesest on see, et see on varustatud rohkem arenenud mootoriga. Ja neid iseloomustavad ka mootorite asukoht alumises staadiumis.

Ja kuigi mõlemas versioonis töötavad mootorid vedelas hapnikus oksüdeerijat sisaldava petrooleumi abil, kuid Falcon 9 v1.1 raketi toob kaasa 4,85 tonni kasuliku koormuse ruumi, samas kui riigi omandis olev Falcon 9 raketi v1.0 on ainult 3, 4 tonni.

Versiooni 1.1 pikkus on 68,4 meetrit, mille lähtemass on 506 tonni.

Nende parameetrite mõistmiseks on Venemaa prooton-M raketi lühem 10 meetrit (58,2 m), lähtemass on rohkem - 705 tonni. Kuid Proton-M paneb orbiidile 6,74 tonni kasulikku koormust.

NASA sõnul on Falcon 9-i käivitamise kulu 60 miljonit dollarit, samas kui Proton-M-l on veel 30 miljonit dollarit.

Mis siis esimese etapi puhul?

NASA käivitab Falcon 9 rakettide kahe käivitamiskoha. Nad asuvad Florida linnas, teine Californias. Käimas on veel kaks käivitamiskohta.

Alates 2013. aastast jätkab SpaceX-iga ettevõte komponentide Falcon 9 v1.1 korduskasutamiseks mõeldud tehnoloogia loomist. Esimene katse säilitada Falcon 9 toimus 2015. aasta jaanuaris. Arvutuste kohaselt peaks lava olema maandunud ujuvplatvormi läheduses. Kuid halb ilm merel ei võimaldanud raketi etapi kiirenemist.

Ja siiani pole neid jõupingutusi edukalt kroonitud. Ükski kanderakettidest ei saanud ettevõtet lava säilitada.

Ekspertarvamus

Kuigi meedia teatas, et viimane edukas Falcon 9 käivitamine (2015. aasta detsembris) lubas hoida raketi alumist staadiumi, kuid eksperdid kahtlevad esimese etapi edasises kasutamises. Spetsialistid usuvad, et arvestades raketi keha soojenemist nii käivitamisel kui ka laskumise ajal, on pärast selle läbimist atmosfääri kaudu väga vähe võimalusi selle raketielemendi taaskasutamiseks.

Aga see pole veel kõik. Korduvkasutuseks on vaja täiendavaid elemente - need on maandumiskraamid ja vajalik kütusetarne. Ja see omakorda vähendab kasulikku koormust 30% -ni.

Usaldusväärne raketi?

Aastatel 2010-2013 tehti viis käiku, millest neli olid täisvarustuses.

Kuid Falcon 9-i käivitamine 2012. aasta oktoobris tunnistas eksperdid "osaliselt edukaks". Siis saadeti Falcon 9 raketi esimene varustus ISS-ile Dragoni veoautos. Kuid kui orbcomm-G2 satelliiti viidi geostatsionaarse orbiidile , viidi satelliidi alt väiksem orbiit kui plaanitud.

Selle "osaliselt eduka operatsiooni" tulemus on kohutav. Orbcomm-G2 jäi orbiidile lühikeseks ajaks ja sama aasta 12. oktoobril põletati Maa atmosfääris jälgi.

Selles suhtes on huvitav, kuidas SpaceX seletus ebaõnnestumist. Ekspertide sõnul oli esimese etapi mootori lähedal asetsev mööbliosa osa nahast purunenud.

Katastroofi põhjused

Falcon 9 raketi autoriteeti ja plahvatust 2015. aasta juunis ei lisatud, vaid lühikese aja jooksul - 2 minutit 19 sekundit. Niipea, kui raketid jõudsid hüpersonaalsele režiimile, tekkis plahvatus ja 8 sekundi pärast Falcon 9 lagunes. NASA koostöös ettevõte SpaceX on hakanud uurima katastroofi põhjuseid.

Ettevõtte juht SpaceX esitas oma versiooni. Tema teooria kohaselt toimus õnnetus liiga suure surve all paakides kiirendava üksuse oksüdeerijaga. See juhtus ajal, mil esimene etapp ei olnud veel eraldatud.

Muud õnnetused

Loomulikult ei ole kosmosesektori õnnetused nii haruldased. Nii oli ainult USA-s sel aastal kolm juhtumit (võttes arvesse katastroofi, mida kannatas Falcon 9 võimendaja).

Oktoobris 2014, pärast Wallopsi saarel asuva kosmodroomi käivitamist, toimus plahvatus eraautos Antaresi kanderaketis. Oli oodata, et ta paneb ISS-i orbiidile Cygnus'e veo (mõlemad on Orbital Sciences'i toodetud).

Ka 2014. aastal kukkus veel üks laev SpaceShipTwo. Eeldati, et ta viib läbi suborbitaalsete turistidega lennud. Ja arendaja Virgin Galactic püüab ikka veel krahhi põhjuseid kõrvaldada.

Esimene Proton-M raketi käivitamine toimus 7. aprillil 2001. Seejärel edukalt tõi satelliidi "Ekran-M" välja orbiidile raketi koos revolutsiooni plokiga "Breeze-M". Sellele raketile oli paigaldatud kontrollisüsteemi täiustatud versioon, mis võimaldas heptüülil põhineva raketikütuse arendamist parandada, mis on teadaolevalt nii inimeste kui ka keskkonna mürgine aine. Samuti võimaldas uus süsteem suurendada kasuliku koormuse massi, mis orbiidile pandi.

Sellest ajast alates on 90 Proton-M alustanud, kuid ainult 80 neist olid täielikult töötavad. Ebanormaalsete olukordade peamine põhjus on ületoodeüksuse rike.

Selline statistika ei ole kahtlemata edukas näitaja sellise rikaste ajalooliste raketidena. Igal juhul aitab Falcon 9 rakett plahvatada, et paremini uurida selle häireid ja võtta need arvesse järgmisel käivitamisel.

Mis edasi?

Hetkel osutavad lasti ISS-i asukohta:

• Vene "Progress";
• Jaapani HTV;
• Draakon;
• Cygnus.

NASA paneb Dragonile suured lootused seadmetena, mis suudab lasti ISSilt Maale tagasi lasta. Selle ettevõtte lepingut pikendati 2017. aastani ja kavatsetakse veel 15 startti.

Viimane kord, kui Draakoni vedajaga Falcon 9 kanderakett täideti edukalt 22. detsembril 2015.

NASA ei ole kahtlustki, et Falcon 9 õnnetus mingil viisil häirib mehitatud kosmoselaevade loomist. Osana sellest programmist kavatseb SpaceX käivitada raskekujulise Falcon Heavy raketi. See käik suudab konkureerida nii vene "Proto" kui ka Euroopa Arianega 5.

American Falcon 9 raketi kukkumine näitas taas, et keegi ei ole kosmoseuuringute katastroofist immuunne.