SpaceX впервые запустила мощнейшую модификацию Falcon 9. Falcon 9 spacex

Американская ракета-носитель Falcon 9. Досье - Биографии и справки

ТАСС-ДОСЬЕ. 7 января 2018 г. (8 января по московскому времени) американская компания SpaceX осуществила первый запуск ракеты-носителя Falcon 9 в 2018 г. Он был произведен с базы ВВС США на мысе Канаверал (шт. Флорида). На околоземную орбиту был выведен космический аппарат под названием Zuma, предназначение которого не раскрывается. Первая ступень ракеты совершила управляемый спуск на спецплощадку на территории той же базы ВВС США.

Falcon 9 (англ. "Сокол") - американская частная ракета-носитель частично многоразового использования. Предназначена для запуска многоразового космического корабля Dragon, а также различных спутников.

Разработана в 2005-2008 гг. компанией SpaceX (Space Exploration Technologies, г. Хоторн, штат Калифорния), основанной в 2002 г. канадско-американским инженером, миллиардером Илоном Маском. Создана на базе Falcon 1, запуски которой проводились в 2006-2009 гг. В 2011 г. стоимость программы по разработке Falcon 9 оценивалась Национальным управлением США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) в $3 млрд 977 млн, а SpaceX - в $1 млрд 659 млн.

В декабре 2008 г. NASA и SpaceX подписали контракт об использовании созданных компанией ракеты Falcon 9 и корабля Dragon для доставки грузов на Международную космическую станцию (МКС), предусматривающий 12 миссий. На эти цели NASA выделило компании $1,6 млрд (в случае заказа дополнительных полетов общая сумма контракта возрастает до $3,1 млрд). Впоследствии была достигнута договоренность об увеличении миссий до 20.

Модификации

Всего разработано пять модификаций ракеты-носителя. В 2010-2013 гг. проводились запуски базовой версии ракеты Falcon 9 v1.0.

Затем появилась модификация Falcon 9 v1.1 (запускалась в 2013-2015 гг.) и ее конфигурация Falcon 9 v1.1 (R) с возвращаемой ступенью (2014-2016). На запусках Falcon 9 v1.1 (R) отрабатывался спуск и посадка многоразовой ступени.

Следующим этапом стало создание Falcon 9 FT (FT - Full Thrust, "полная тяга", или Falcon 9 v1.2). Третья модификация оснащена возвращаемой ступенью, которая способна выдерживать около двух-трех повторных запусков. Впервые Falcon 9 FT стартовала 22 декабря 2015 г., эксплуатируется в настоящее время.

В октябре 2016 г. Илон Маск сообщил о начале работ по модификации Falcon 9 FT (Block 5), которая станет окончательной. Компания SpaceX рассчитывает использовать ее многоразовую ступень не менее десяти раз и проводить повторные запуски через 24 часа после посадки. Переходной версией между третьей и пятой модификациями будет Falcon 9 FT (Block 4), ее первый запуск был успешно проведен 14 августа 2017 г.

Характеристики

Falcon 9 - двухступенчатая ракета-носитель тяжелого класса. Длина (высота) эксплуатируемой версии - 70 м, диаметр - 3,66 м, стартовая масса - до 550 т.

Заявленная грузоподъемность - порядка 8,3 т на геопереходную орбиту и 22,8 т на низкую опорную. За время эксплуатации самый тяжелый полезный груз, выведенный Falcon 9 в космос, составляет около 9,6 т. Столько весят десять спутников Iridium NEXT с адаптером, которые запускались одновременно - в январе, июне, октябре и декабре 2017 г.

Ракета оснащена жидкостными ракетными двигателями производства SpaceX: на первой ступени установлено 9 Merlin 1D, на второй - один Merlin Vacuum. В качестве топлива используется керосин (окислитель - жидкий кислород). Топливные баки изготовлены из алюминий-литиевого сплава.

Для повышения точности выведения полезного груза на орбиту система управления ракеты сопряжена со спутниковой навигационной системой GPS. Для надежности Falcon 9 производителем разработана автоматическая остановка процедуры запуска: при обнаружении проблемы происходит откачка топлива и ракета снимается со стартовой площадки. Затем после выяснения причины и доработки она используется для повторного пуска. Кроме того, предусмотрена возможность работы при аварийной остановке одного или двух двигателей первой ступени во время полета.

Возвращаемая ступень

SpaceX разработана технология по возвращению на землю отработавшей первой ступени, оснащенной четырьмя раскладывающимися посадочными опорами для мягкого приземления. Управляемый спуск осуществляется с помощью торможения двигателей и парашюта. После посадки на специальную морскую платформу (длина - 90 м, ширина - 50 м) судна-робота в акватории Мирового океана или на спецплощадку на территории базы ВВС США на мысе Канаверал (шт. Флорида) первая ступень может использоваться повторно.

Впервые эксперимент по возвращению первой ступени был проведен 29 сентября 2013 г. после запуска Falcon 9 v1.1. Ступень планировалось плавно спустить и приводнить в океан, однако из-за сильного вращения она упала на воду и разрушилась. Первая успешная посадка на землю состоялась 22 декабря 2015 г. (запускалась Falcon 9 FT), на морскую платформу - 8 апреля 2016 г. (Falcon 9 FT).

В общей сложности к 7 января 2018 г. мягкую посадку ступени удалось осуществить в 20 случаях: восемь раз на землю и 12 - на морскую платформу. Пять раз ранее возвращенные ступени ракеты использовались повторно: 31 марта, 23 июня, 12 октября, 15 и 23 декабря 2017 г. (запускались 8 апреля 2016 г., 14 января, 19 февраля, 4 и 25 июня 2017 г. соответственно).

Статистика запусков

Запуски Falcon 9 осуществляются с арендуемых SpaceX пусковых площадок базы ВВС США на мысе Канаверал, базы Ванденберг (шт. Калифорния), Космического центра им. Джона Кеннеди, расположенного на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал. Кроме того, SpaceX в 2014 г. начала строительство собственного космодрома на юге штата Техас, недалеко от г. Браунсвилл в районе населенного пункта Бока Чика. Его возведение обойдется примерно в $85 млн, ввод в строй ожидается в 2018 г.

Стоимость одного запуска ракеты составляет в среднем $60-65 млн (зависит от массы и объема выводимой полезной нагрузки). Примерно во столько же оценивается запуск "Протона-М" аналогичного класса (около $65 млн). Однако российская ракета - полностью одноразовая. SpaceX за счет повторного использования первой ступени Falcon 9 планирует сократить стоимость запуска примерно на 30%.

Впервые Falcon 9 стартовала 4 июня 2010 г. с мыса Канаверал с прототипом корабля Dragon. В ходе второго запуска, 8 декабря того же года, на орбиту был выведен полноценный Dragon (первый демонстрационный полет корабля).

Всего к 7 января 2018 г. произведено 46 запусков ракеты- носителя - 43 успешных, один аварийный и два частично успешных. Из них 15 раз Falcon 9 стартовала с кораблем Dragon (включая аварийный запуск), один раз - с военным беспилотным космопланом X-37В.

Предыдущий запуск состоялся 23 декабря 2017 г. с базы Ванденберг. Ракета вывела на околоземную орбиту десять американских телекоммуникационных спутников Iridium NEXT. Первая ступень ракеты использовалась повторно (уже участвовала в запуске в июне 2017 г.), но ее посадку проводить не планировалось. Однако возвращаемая ступень, не оборудованная посадочными опорами, успешно отработала все необходимые маневры и тормозные импульсы, затем приводнилась в Тихом океане.

Инциденты

Частично успешными были два запуска ракеты с мыса Канаверал в 2012 и 2014 гг., сопровождавшиеся потерей попутного груза (основной задачей был вывод на околоземную орбиту корабля Dragon). 8 октября 2012 г. из-за аварийной остановки одного из девяти двигателей первой ступени Falcon 9 был потерян спутник связи Orbcomm компании SpaceX (для запуска использовалась версия Falcon 9 v1.1). 18 апреля 2014 г. не удалось развернуть на орбите 104 фемтоспутника (сверхмалые аппараты массой до 100 г) - они сгорели внутри блок-кассеты, в которой размещались. ЧП помещало американской ракете стать рекордсменом по количеству одновременно запущенных космических аппаратов. Всего Falcon 9 v1.1 (R) должна была вывести в космос 109 космических аппаратов: корабль Dragon, четыре малых аппарата и 104 фемтоспутника. В настоящее время мировой рекорд по количеству удачно выведенных одновременно на орбиту спутников принадлежит индийской ракете PSLV, с ее помощью 15 февраля 2017 г. было запущено 104 аппарата (включая наноспутники).

Аварией завершился запуск 28 июня 2015 г. Стартовавшая с мыса Канаверал ракета Falcon 9 v1.1 (R) взорвалась на 139-й секунде полета, еще до отделения первой ступени. В результате были потеряны корабль Dragon и 8 малых спутников Flock 1f. Обломки ракеты и космических аппаратов упали в Атлантический океан. К аварии привел разрыв одного из стальных стержней, удерживающих баллон со сжатым гелием внутри бака с жидким кислородом в верхней ступени ракеты (гелий необходим для поддержания высокого давления в баке). Оторвавшийся баллон "выстрелил" в направлении верхней части бака, что и привело к взрыву. После установления причины аварийного запуска SpaceX заявила о внесении изменений в конструкцию ракеты.

Кроме того, 1 сентября 2016 г. произошло ЧП на пусковой площадке SpaceX на мысе Канаверал во время предстартовых испытаний. За два дня до запланированного запуска при заправке топливом взорвалась Falcon 9 v1.2. Никто не пострадал. Ракета и установленный на ней израильский спутник связи Amos-6 были разрушены, также повреждения получила стартовая площадка. На время расследования инцидента запуски Falcon 9 были приостановлены и не проводились более четырех месяцев. Специалисты SpaceX пришли к выводу, что к взрыву привело повреждение одного из баллонов системы подачи гелия в резервуар с жидким кислородом на второй ступени ракеты.

Перспектива

В начале 2017 г. в SpaceX заявляли, что компания имеет контракты на более 70 запусков Falcon 9 в ближайшие несколько лет. Их общая сумма не разглашается, но по оценкам экспертов, может достигать $10 млрд. В частности, SpaceX имеет контракт с американской компанией-оператором спутниковой связи Iridium на запуск 75 новых космических аппаратов Iridium NEXT на общую сумму $492 млн (40 спутников уже запущены в 2017 г.). В перспективе ракета станет выводить в космос пилотируемую версию корабля Dragon v2, который будет использоваться для доставки экипажей на МКС.

На базе Falcon 9 компания создала сверхтяжелую ракету-носитель Falcon Heavy грузоподъемностью до 63,8 т, ее первый запуск может состояться в январе 2018 г. со стартовой площадки на мысе Канаверал.

В сентябре 2017 г. на Международном конгрессе по астронавтике в Аделаиде (Австралия) Илон Маск представил проект многоразовой ракетно-космической системы (условное название - BFR, Big Falcon Rocket), которая впоследствии может заменить созданные в SpaceX ракеты Falcon 9, Falcon Heavy и корабль Dragon. Согласно планам компании, BFR будет универсальной и в разных версиях сможет использоваться для полетов на околоземную орбиту, миссий к Луне и Марсу, а также для сверхбыстрой перевозки пассажиров из одной точки Земли в другую (в пределах одного часа).

tass.ru

Расчет стоимости производства, обслуживания и запуска ракет Falcon 9 и Falcon Heavy компании SpaceX.

Иллюстрация Falcon Heavy в 'разобранном виде' на орбите.

Расчёт стоимости Falcon 9 & Falcon Heavy всегда сбивал нас с толку. Я (да и многие другие) часто задавался вопросом, насколько ракеты SpaceX могут быть прибыльными. Поэтому я решил записать факты и различные предположения, чтобы проверить возможные сценарии.

По мере уточнения данных, будут корректироваться результаты. Таким образом, мы выйдем на реальные показатели стоимости и прибыли. Для начала обозначим все пункты расходов компании на запуск ракеты.

Компоненты стоимости запуска (ракета используется впервые):

Стоимость оборудования:
- Стоимость первой ступени
- Стоимость второй ступени
- Стоимость обтекателей
Аренда стартовой площадки
Расходы на запуск:
- Топливо
- Обслуживание стартовой площадки
- Деятельность Центра управления
- Прямая трансляция
- Непредвиденные расходы, связанные с задержками
Транспортные расходы:
- Транспортировка на тестовый полигон
- Транспортировка на стартовую площадку
Тестирование и обеспечение качества:
- Тестирование на полигоне МакГрегор
- Тестирование в Хоторне, Калифорния
- Проверка стартовой площадки
- Статический прожиг (включая задержки или повторные затраты)

Дополнительные затраты при многократном использовании

Предположим, что повторно используется только первая ступень. Тогда в смету необходимо включить:

* Стоимость амортизации первой ступени (при условии 10 запусков)
* Амортизация повторного использования НИОКР(Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы)
* Затраты на модернизацию
* Эксплуатационные затраты на обслуживание и выход в море платформы ASDS
* Дополнительное оборудование, необходимое для повторного использования ракеты-носителя (посадочные ноги и воздушные рули)

Логотип компании SpaceX.

При расчетах использованы допущения:

* Стоимость корпуса второй ступени составляет примерно половину первой ступени. Тогда:
- Стоимость первой ступени = 9 * стоимость мерлина + стоимость корпуса
- Стоимость 2-й ступени = 1 * стоимость мерлина + (стоимость корпуса первой ступени / 2)
* Стоимость каждого двигателя Merlin составляет ~ 1,5 млн долларов
* Предполагается, что стоимость первой ступени будет составлять $29 млн.
- Стоимость корпуса первой ступени = $29М - 9 * $1,5М = $15,5М
- Стоимость 2-й ступени = $2M + ($15,5M / 2) = $9,75M (приблизительно $9.5M)
* Предположительно стоимость обтекателей составляет $5,5 млн. Вместо $6 млн. долл., как указано Маском(дословно: "примерно 6 миллионов")
* Я предполагаю одну и ту же стоимость для всех трех ступеней Falcon Heavy для простоты, хотя центральная ступень может стоить немного больше.
* SpaceX хотела бы иметь не менее 25% валовой прибыли для каждого рейса.
* SpaceX всегда утверждала, что запуски не будут отличаться по цене для новых и проверенных временем ступеней в будущем. Ценообразование будет основываться только на том, будут ли ступени возвращаться или они будут израсходованы.
* В пункте М таблицы, для F9R - это мое допущение - будет действовать скидка около 25% по контракту для повторно используемой ступени.
* Для вариантов многоразового использования я предполагаю, что стоимость первой ступени должна составлять 10% первоначальной стоимости (при условии 10 запусков).
* У нас есть стоимость FH Expendable, хотя она устарела. Текущая цена для F9 предназначена для многоразового запуска (вес ограничен до 5.5MT на ГПО). Запуск с невозвращаемой ступенью, скорее всего, обойдется дороже. Мы можем предположить, что запуск Echostar 23 стоил более $62M (или столько, когда они подписывали контракт). Поскольку мы не знаем точных деталей, я буду использовать ту же цену для F9 и F9R (хотя это, вероятно, вводит в заблуждение). На самом деле SpaceX, скорее всего, продаст контракты с использованием б/у ступеней по несколько более низкой цене.

* Если SpaceX не может использовать конкретную ступень 10 раз, тогда их себестоимость повысится. Это риск, на который они должны пойти в рамках структуры затрат. В этом расчете это не учитывается.
* Затраты на ракету Falcon Heavy предполагают возвращение всех трех ступеней каждый раз, в дополнение к повторному использованию их 10 раз, что имеет низкую вероятность. Так что на самом деле они никогда не увидят такой высокой прибыли.

А Стоимость одного двигателя Мерлин 1.5 1.5

Б Стоимость одного двигателя Мерлин (вакуумный) 2.0 2.0

В Стоимость первой ступени 29.0 87.0 2.9 8.7

Г Стоимость второй ступени 9.5 9.5 9.5 9.5

Д Стоимость обтекателя * 5.5 5.5 5.5 5.5

Е Сумма компонентов (В+Г+Д) 44.0 102.0 17.9 23.7

Ж Стоимость тестовых, транспортных и пусковых операций 4.4 6.0 4.4 6.0

З Восстановление и подготовка б/у ступени 2.0 6.0

И Общая стоимость запуска 48.4 108.0 24.9 35.7

К Прибыль SpaceX (М - И) 13.6 27.0 37.1 54.3

Л Прибыль в процентах 22% 20% 60% 60%

М Стоимость контракта на запуск 62.0 135.0 62.0 90.0

* Стоимость обтекателя указана как для невозвращаемого. В то время, как при запуске SES10 половина обтекателя была возвращена при помощи небольших двигателей и управляемых парашютов. Означает ли это, что возвращаемым станет и обтекатель? Мой ответ - да. В скором будущем. Соответственно цена значительно снизится с $5,5 млн. до, возможно, $2 - $3 млн., что соответственно даст больше экономии.

Все расчеты указаны в миллионах долларов США. F9 - ракета Falcon 9, FH - ракета Falcon Heavy. Индекс R - ракета с возвращаемой ступенью.

Когда Маск видит (свою версию) подобной таблицы, расходы на вторую ступень должны удручать его, потому что это самая большая стоимость, которая безвозвратно теряется, даже в случае Falcon Heavy. Это, возможно, подтолкнет Маска попытаться возвращать и вторую ступень тоже, как это уже пытаются делать с такой простой, но такой дорогой конструкцией, как головной обтекатель.

Если вы знаете какой-либо реальный факт, уточняющий цифры (с ссылкой на оригинал) пишите в комментариях, вместе будем обновлять таблицу.

www.astronews.space

SpaceX впервые запустила самую мощную версию Falcon 9

SpaceX запустила с мыса Канаверал во Флориде ракету Falcon 9 в мощнейшей модификации Block 5. Компании также удалось успешно вернуть первую ступень ракеты-носителя.

SpaceX

Falcon 9 Block 5 стартовала вчера, в 23:14 по московскому времени, с космодрома на мысе Канаверал во Флориде, США. В качестве полезной нагрузки ракета несла бангладешский геостационарный спутник Bangabandhu Satellite-1. Через некоторое время после пуска произошло запланированное разделение ступеней, а затем первая ступень Falcon 9 благополучно приземлилась на плавучую платформу Of Course I Still Love You в Атлантическом океане.

Это был первый запуск ракеты Falcon 9 в новой, мощнейшей версии Block 5. Она получила несколько улучшений: в частности, тяга двигателей Merlin была увеличена на восемь процентов и, кроме того, ракета стала более пригодной для многоразового использования. В компании утверждают, что первая ступень Block 5 сможет совершать до 10 запусков с минимальными работами по восстановлению после посадки. Помимо этого, SpaceX пришлось внести в конструкцию Falcon 9 ряд существенных изменений, которые необходимы для будущих пилотируемых полетов; на данный момент NASA требует от компании провести как минимум семь пусков Block 5 — без серьезных модификаций, — прежде чем на ракете смогут летать люди.

SpaceX / Elon Musk

В SpaceX версию Block 5 считают финальным значительным изменением Falcon 9. Как передает The Verge, Маск заявил, что Falcon 9, предположительно, совершит еще около 300 полетов. Затем ее, как ожидается, заменит новая, гигантская ракета под названием Big Falcon Rocket (BFR). Эта сверхтяжелая многоразовая ракета, по задумке SpaceX, сможет совершать полеты на Марс, а также очень быстрые перелеты на Земле. Первый запуск BFR с грузом на Красную планету компания планирует осуществить в 2022 году. Недавно же Маск показал оснастку для производства корпуса BFR.

www.popmech.ru

Космос: Наука и техника: Lenta.ru

Президент SpaceX Гвинн Шотвелл в интервью Space News рассказала подробности о ракете Falcon 9 Block 5, окончательной версии Falcon 9, а также поделилась планами компании на ближайшие несколько лет.

Тяга двигателей Block 5 будет увеличена на восемь процентов, по сравнению с тягой агрегатов Block 4. Первая ступень носителя, по словам Шотвелл, рассчитана на десять и более запусков. Запуск Block 5 планируется в конце первого квартала 2018 года.

По словам Шотвелл, начиная с версии Block 5 дизайн Falcon 9 будет заморожен. Финальная версия носителя в настоящее время проходит сертификацию для запусков миссий НАСА и Пентагона.

Также президент отметила, что в 2017 году компания уже провела 16 успешных пусков, до конца года планируется провести еще четыре. SpaceX, как ожидается, запустит миссию Zuma в интересах Пентагона, грузовик Dragon для НАСА и десять телекоммуникационных спутников Iridium Next, а также проведет первый тестовый пуск сверхтяжелого носителя Falcon Heavy.

Материалы по теме

00:54 — 28 сентября 2016

Корабль у Марса (в представлении художника)

Данный носитель построен на основе трех Falcon 9. Первый пуск планируется осуществить с использованием Block 4, дальнейшие — с Block 5.

В 2018 году компания планирует осуществить примерно 30 стартов, в дальнейшем выйдя на 30-40 пусков в год. На 2022 год компания по-прежнему планирует выведение транспортной системы BFR (Big Falcon Rocket), которая должна прийти на смену Falcon 9 и Falcon Heavy. В то же время клиенты компании, по словам Шотвелл, все еще смогут пользоваться последними двумя носителями.

Половина работ по программе BFR, отметила глава компании, приходится на разработку двигателей Raptor. «Мы добиваемся больших успехов с ними», — сказала Шотвелл.

BFR включает в себя многоразовые сверхтяжелую ракету и пилотируемый корабль, вмещающий около ста человек. Универсальная система предназначена для околоземных полетов, в частности к МКС, запусков спутников и других космических аппаратов, а также миссий на Луну и Марс. В конечном итоге BFR должна заменить все действующие и создаваемые ракеты и корабли SpaceX.

lenta.ru

SpaceX впервые запустила мощнейшую модификацию Falcon 9

SpaceX

Компания SpaceX запустила бангладешский спутник связи Bangabandhu Satellite-1. Во время этого запуска SpaceX впервые использовала модификацию ракеты Falcon 9 Block 5, которая использует более мощные двигатели, а также лучше предыдущих версий адаптирована для многоразового использования. Компания заявляет, что первая ступень ракеты способна выдержать десять запусков с минимальным осмотром и восстановлением после посадок. Трансляция запуска велась на YouTube-канале SpaceX.

SpaceX пытается снизить стоимость космических запусков, разрабатывая многоразовую технику, и достигла определенных успехов. С 2015 года компания начала сажать первые ступени своих ракет на космодром или баржу в море, а с 2017 года 11 раз повторно запустила уже летавшие в космос первые ступени. Но по-настоящему многократного использования космической техники компания пока не достигла — ни одна из первых ступеней не летала в космос более двух раз.

11 мая SpaceX впервые запустила модификацию Block 5 ракеты Falcon 9, которую компания усовершенствовала именно для многократного повторного использования. Полезной нагрузкой для этого запуска стал бангладешский геостационарный спутник Bangabandhu Satellite-1, который будет с помощью передатчиков в C- и Ku-диапазонах покрывать сигналом сам Бангладеш и весь окружающий регион, снабжая их связью, телесигналом и доступом в интернет. В 23:14 по московскому времени ракета со спутником массой 3,7 тонны стартовала с площадки LC-39A Космического центра Кеннеди. Через две с половиной минуты произошло разделение ступеней, а через восемь минут после старта первая ступень приземлилась на баржу «Of Course I Still Love You» в Атлантическом океане. Вторая ступень продолжила полет для вывода спутника на геопереходную орбиту.

Инженеры SpaceX внесли множество изменений в конструкцию ракеты по сравнению с предыдущими модификациями. Рама Octaweb, на которую крепятся двигатели первой ступени, в новой версии не приваривается к внутренним конструкциям ракеты, а крепится болтами. Предполагается, что это упростит межполетное обслуживание двигательного блока. Кроме того специалисты SpaceX доработали и сами двигатели Merlin — теперь они выдают на восемь процентов большую тягу.

Falcon 9 Block 5 во время транспортировки к стартовой площадке

Elon Musk / Instagram

Также компания исправила конструктивные недостатки, которые NASA назвало недопустимыми для пилотируемых полетов. Во-первых, инженеры переработали конструкцию баков наддува высокого давления внутри бака с кислородом. В 2016 году именно конструктивный недостаток такого бака стал причиной взрыва Falcon 9 на стартовой площадке. Во-вторых, специалисты исправили проблему с трещинообразованием в турбине двигателя Merlin, которую NASA также называла неприемлемой для полетов космонавтов на Falcon 9.

Наконец, в новой версии ракеты усовершенствована теплозащита многих элементов, а также применяются новые посадочные опоры и аэродинамические рули из титана. Как заявляет SpaceX, все эти изменения позволят свести к минимуму межполетное обслуживание первой ступени и производить десять или более запусков одной и той же первой ступени с минимальной диагностикой систем и, если требуется, ремонтом. На конференции перед запуском глава компании Илон Маск заявил, что в следующем году SpaceX планирует продемонстрировать возможности новой модификации, совершив два орбитальных запуска с одной и той же первой ступенью в течение 24 часов.

SpaceX называет Block 5 последним существенным обновлением Falcon 9. После его разработки инженеры компании сфокусируются на создании сверхтяжелой ракеты BFR. Она будет полностью многоразовой и в такой конфигурации сможет выводить на низкую околоземную орбиту 150 тонн полезной нагрузки. Компания планирует использовать BFR для запусков не только на околоземную орбиту, но и на Луну и Марс, в том числе пилотируемых. У SpaceX уже есть наработки по этому проекту — в 2016 году она испытала метан-кислородный двигатель Raptor, адаптированный для многоразового использования. Недавно Илон Маск заявил, что в первой половине 2019 года компания начнет полетные испытания второй ступени BFR, во время которых она будет взлетать с космодрома и вскоре приземляться обратно на своих двигателях.

Григорий Копиев

nplus1.ru

Американская ракета-носитель Falcon 9. Досье - Биографии и справки

ТАСС-ДОСЬЕ. 22 февраля 2018 года американская компания SpaceX осуществила запуск своей ракеты-носителя Falcon 9 с испанским спутником наблюдения за земной поверхностью PAZ и двумя экспериментальными микроспутниками Microsat.

Ракета стартовала с базы ВВС США Ванденберг (штат Калифорния), ее первая ступень использовалась повторно (ранее участвовала в запуске 24 августа 2017 года).

Первоначально PAZ планировалось вывести на околоземную орбиту в 2015 году с помощью российско-украинской ракеты "Днепр", однако запуск постоянно переносился. Microsat являются прототипами телекоммуникационных аппаратов будущей спутниковой системы SpaceX, которую компания планирует создать к 2027 году и обеспечить с ее помощью покрытие высокоскоростным интернетом всей поверхности Земли.

Ракета разработана в 2005-2008 годах компанией SpaceX (Space Exploration Technologies, город Хоторн, штат Калифорния), основанной в 2002 году канадско-американским инженером, миллиардером Илоном Маском. Создана на базе Falcon 1, запуски которой проводились в 2006-2009 годах. В 2011 году стоимость программы по разработке Falcon 9 оценивалась Национальным управлением США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) в $3 млрд 977 млн, а SpaceX - в $1 млрд 659 млн.

В декабре 2008 года NASA и SpaceX подписали контракт об использовании созданных компанией ракеты Falcon 9 и корабля Dragon для доставки грузов на Международную космическую станцию (МКС), предусматривающий 12 миссий. На эти цели NASA выделило компании $1,6 млрд (в случае заказа дополнительных полетов общая сумма контракта возрастает до $3,1 млрд). Впоследствии была достигнута договоренность об увеличении миссий до 20.

Модификации

Всего разработано пять модификаций ракеты-носителя. В 2010-2013 годах проводились запуски базовой версии ракеты Falcon 9 v1.0.

Затем появилась модификация Falcon 9 v1.1 (запускалась в 2013-2015 годах) и ее конфигурация Falcon 9 v1.1 (R) с возвращаемой ступенью (2014-2016). На запусках Falcon 9 v1.1 (R) отрабатывался спуск и посадка многоразовой ступени.

Следующим этапом стало создание Falcon 9 FT (FT - Full Thrust, "полная тяга", или Falcon 9 v1.2). Третья модификация оснащена возвращаемой ступенью, которая способна выдерживать около двух-трех повторных запусков. Впервые Falcon 9 FT стартовала 22 декабря 2015 года, эксплуатируется в настоящее время.

В октябре 2016 года Маск сообщил о начале работ по модификации Falcon 9 FT (Block 5), которая станет окончательной. Компания SpaceX рассчитывает использовать ее многоразовую ступень не менее десяти раз и проводить повторные запуски через 24 часа после посадки. Переходной версией между третьей и пятой модификациями будет Falcon 9 FT (Block 4), ее первый запуск был успешно проведен 14 августа 2017 года.

Характеристики

Заявленная грузоподъемность - порядка 8,3 т на геопереходную орбиту и 22,8 т на низкую опорную. За время эксплуатации самый тяжелый полезный груз, выведенный Falcon 9 в космос, составляет около 9,6 т. Столько весят десять спутников Iridium NEXT с адаптером, которые запускались одновременно в январе, июне, октябре и декабре 2017 года.

Для повышения точности выведения полезного груза на орбиту система управления ракеты сопряжена со спутниковой навигационной системой GPS. Для надежности Falcon 9 производителем разработана автоматическая остановка процедуры запуска: при обнаружении проблемы происходит откачка топлива, и ракета снимается со стартовой площадки. Затем после выяснения причины и доработки она используется для повторного пуска. Кроме того, предусмотрена возможность работы при аварийной остановке одного или двух двигателей первой ступени во время полета.

Возвращаемая ступень

SpaceX разработана технология по возвращению на землю отработавшей первой ступени, оснащенной четырьмя раскладывающимися посадочными опорами для мягкого приземления. Управляемый спуск осуществляется с помощью торможения двигателей и парашюта. После посадки на специальную морскую платформу (длина - 90 м, ширина - 50 м) судна-робота в акватории Мирового океана или на спецплощадку на территории базы ВВС США на мысе Канаверал (штат Флорида) первая ступень может использоваться повторно.

Впервые эксперимент по возвращению первой ступени был проведен 29 сентября 2013 года после запуска Falcon 9 v1.1. Ступень планировалось плавно спустить и приводнить в океан, однако из-за сильного вращения она упала на воду и разрушилась. Первая успешная посадка на землю состоялась 22 декабря 2015 года (запускалась Falcon 9 FT), на морскую платформу - 8 апреля 2016 года (Falcon 9 FT).

В общей сложности к 22 февраля 2018 года мягкую посадку ступени удалось осуществить в 21 случае: девять раз на землю и 12 на морскую платформу. Шесть раз ранее возвращенные ступени ракеты использовались повторно: 31 марта, 23 июня, 12 октября, 15 и 23 декабря 2017 года, 1 февраля 2018 года (запускались 8 апреля 2016 года, 14 января, 19 февраля, 4 и 25 июня, 1 мая 2017 года соответственно).

Статистика запусков

Запуски Falcon 9 осуществляются с арендуемых SpaceX пусковых площадок баз ВВС США Ванденберг и на мысе Канаверал, а также Космического центра им. Джона Кеннеди, расположенном на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал. Кроме того, SpaceX в 2014 году начала строительство собственного космодрома на юге штата Техас, недалеко от города Браунсвилл в районе населенного пункта Бока Чика. Его возведение обойдется примерно в $85 млн, ввод в строй ожидается в 2018 году.

Впервые Falcon 9 стартовала 4 июня 2010 года с базы ВВС США на мысе Канаверал с прототипом корабля Dragon. В ходе второго запуска, 8 декабря того же года с мыса Канаверал, на орбиту был выведен полноценный Dragon (первый демонстрационный полет корабля).

Всего к 22 февраля 2018 года было произведено 48 запусков ракеты-носителя - 44 успешных, два неудачных и два частично неудачных. Из них 15 раз ракета Falcon 9 стартовала с кораблем Dragon (включая один аварийный запуск), один раз - с военным беспилотным космопланом X-37В.

Предыдущий запуск состоялся 1 февраля 2018 года с мыса Канаверал. Ракета вывела на орбиту телекоммуникационный спутник GovSat-1 компании SES (Люксембург).

Инциденты

Частично неудачными были два запуска ракеты с мыса Канаверал в 2012 и 2014 годах, сопровождавшиеся потерей попутного груза (основной задачей был вывод на околоземную орбиту корабля Dragon). 8 октября 2012 года из-за аварийной остановки одного из девяти двигателей первой ступени Falcon 9 был потерян спутник связи Orbcomm компании SpaceX (для запуска использовалась версия Falcon 9 v1.1). 18 апреля 2014 года не удалось развернуть на орбите 104 фемтоспутника (сверхмалые аппараты массой до 100 г) - они сгорели внутри блок-кассеты, в которой размещались.

ЧП помещало американской ракете стать рекордсменом по количеству одновременно запущенных космических аппаратов. Всего Falcon 9 v1.1 (R) должна была вывести в космос 109 космических аппаратов: корабль Dragon, четыре малых аппарата и 104 фемтоспутника. В настоящее время мировой рекорд по количеству удачно выведенных одновременно на орбиту спутников принадлежит индийской ракете PSLV, с ее помощью 15 февраля 2017 года было запущено 104 аппарата (включая наноспутники).

Аварией завершился запуск 28 июня 2015 года. Стартовавшая с мыса Канаверал ракета Falcon 9 v1.1 (R) взорвалась на 139-й секунде полета, еще до отделения первой ступени. В результате были потеряны корабль Dragon и 8 малых спутников Flock 1f. Обломки ракеты и космических аппаратов упали в Атлантический океан. К аварии привел разрыв одного из стальных стержней, удерживающих баллон со сжатым гелием внутри бака с жидким кислородом в верхней ступени ракеты (гелий необходим для поддержания высокого давления в баке). Оторвавшийся баллон "выстрелил" в направлении верхней части бака, что привело к взрыву. После установления причины аварийного запуска SpaceX заявила о внесении изменений в конструкцию ракеты.

Неудачным был запуск, проведенный 8 января 2018 года с мыса Канаверал. Ракета Falcon 9 FT должна была вывести в космос военный спутник под названием Zuma, но он не был обнаружен на околоземной орбите Стратегическим командованием ВВС США. Компания SpaceX заявила, что ракета отработала штатно. В конце января ВВС сняли претензии к SpaceX за неудачный запуск. Как выяснилось, к потере Zuma привела неисправность в системе отделения спутника от верхней ступени ракеты. За эту систему ответственна фирма Northrop Grumman, построившая космический аппарат по заказу властей.

Кроме того, 1 сентября 2016 года произошло ЧП на пусковой площадке SpaceX на мысе Канаверал во время предстартовых испытаний. За два дня до запланированного запуска при заправке топливом взорвалась Falcon 9 v1.2. Никто не пострадал. Ракета и установленный на ней израильский спутник связи Amos-6 были разрушены, также повреждения получила стартовая площадка (эксплуатация возобновилась в декабре 2017 года после проведенного ремонта). На время расследования инцидента запуски Falcon 9 были приостановлены и не проводились более четырех месяцев. Специалисты SpaceX пришли к выводу, что к взрыву привело повреждение одного из баллонов системы подачи гелия в резервуар с жидким кислородом на второй ступени ракеты.

Перспектива

В начале 2017 году в SpaceX заявляли, что компания имеет контракты более чем на 70 запусков Falcon 9 в ближайшие несколько лет. Их общая сумма не разглашается, но по оценкам экспертов, может достигать $10 млрд. В частности, SpaceX имеет контракт с американской компанией-оператором спутниковой связи Iridium на запуск 75 новых космических аппаратов Iridium NEXT на общую сумму $492 млн (40 спутников уже были запущены в 2017 году). В перспективе ракета станет выводить в космос пилотируемую версию корабля Dragon v2, который будет использоваться для доставки экипажей на МКС.

На базе Falcon 9 компания создала сверхтяжелую ракету-носитель Falcon Heavy грузоподъемностью до 63,8 т, ее первый испытательный запуск был проведен 6 февраля 2018 года.

В сентябре 2017 года на Международном конгрессе по астронавтике в Аделаиде (Австралия) Маск представил проект многоразовой ракетно-космической системы (условное название - BFR, Big Falcon Rocket), которая впоследствии может заменить созданные в SpaceX ракеты Falcon 9, Falcon Heavy и корабль Dragon. Согласно планам компании, BFR будет универсальной и в разных версиях сможет использоваться для полетов на околоземную орбиту, миссий к Луне и Марсу, а также для сверхбыстрой перевозки пассажиров из одной точки Земли в другую (в пределах одного часа).

tass.ru

Falcon 9 - обзоры, отзывы, технические характеристики

Hi-News.ru
Темы
Космос
Этой ночью SpaceX впервые повторно запустит ракету версии Block 5

11 мая SpaceX запустила новый, оптимизированный для повторного использования вариант Block 5 ракеты Falcon 9. Тогда же Илон Маск ответил на вопрос, когда мы увидим первый повторный полет Block 5:

«Мы очень серьезно разберем эту ракету на части, чтобы убедиться, что наши расчетные предположения верны и можно будет использовать ее повторно, не разбирая на части», сказал Маск. «По иронии судьбы, нам придется разобрать ее, чтобы подтвердить, что ее не нужно разбирать».

Читать далее →

Hi-News.ru
Темы
Технологии
SpaceX становится на шаг ближе к началу своих пилотируемых космических запусков

Официальная страница компании SpaceX в «Твиттере» сообщает, что после завершения термовакуумных и акустических тестов космический аппарат Crew Dragon прибыл на мыс Канаверал (штат Флорида, США). Это означает, что SpaceX начала финальную подготовку аппарата к своему первому испытательному запуску. Он будет производиться в беспилотном режиме. В рамках миссии Demonstration Mission-1 (или DM-1) SpaceX отправит Crew Dragon к Международной космической станции. Запуск запланирован на следующий месяц.

Читать далее →

Hi-News.ru
Темы
Технологии
Ракета-носитель Falcon 9 Block 5 успешно вывела на орбиту спутник связи Бангладеш

Новая ракета-носитель SpaceX Falcon 9 Block 5 с бангладешским спутником связи Bangabandhu-1 успешно стартовала с мыса Канаверал поздним вечером в пятницу. Аппарат успешно вышел на геостационарную орбиту. Запуск должен был состояться днем ранее, однако его отменили за минуту до старта. Компания не пояснила, с чем это было связано. Однако в «Твиттере» Илон Маск (глава SpaceX) сообщил, что старт был отменен автоматикой.

Читать далее →

hi-news.ru