Amerikāņu raķete Falcon 9: specifikācijas un fotoattēli

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

2015. gada 28. jūnijā plkst. 17:21 (pēc Maskavas laika) Kanaveralas zemesraga palaišanas vietā neizdevās vēl viena nesējraķetes Falcon 9 palaišana. Raķeti Falcon 9 sagatavoja SpaceX, privāts ASV uzņēmums, kuru dibināja Elons Masks.

Falcon un NASA

NASA 2008. gadā parakstīja līgumu ar uzņēmumu par nesējraķetes Falcon 9 un kosmosa kuģa Dragon palaišanu. Pati ideja par šāda veida nesējraķešu ražošanu ir saistīta ar faktu, ka tam sekoja virkne neveiksmīgu Space Shuttle palaišanu. Un pats Elons Masks plāno samazināt kosmosa lidojumu izmaksas 10 reizes. Tomēr arī šis projekts tajā laikā tika lēsts 1,6 miljardu ASV dolāru apmērā.

Neveiksmīgā raķetes palaišana izjauca vairākus NASA izvirzītos uzdevumus, izņemot Space Shuttle palaišanu uz SKS. Raķete Falcon 9 pārvadāja 1,8 tonnas kravas.

Galvenais uzdevums, ko bija plānots veikt ar šo palaišanu, bija ISS dalībnieku pārtikas krājumu papildināšana. Turklāt raķete saturēja arī starptautiskā dokstacijas adaptera (IDA) dokstaciju,izstrādāja Boeing. Šim 526 kg smagajam dokstacijas portam vajadzēja atvieglot Dragon kosmosa kuģa dokstaciju SKS. Šim pašam nolūkam Dragon arī mēģināja piegādāt skafandru izgājieniem kosmosā. Neapšaubāmi, šādu svarīgu komponentu zaudēšana negatīvi ietekmēs zinātniskā darba grafiku uz ISS.

Bet tas vēl nav viss! Raķetes Falcon 9 sprādziens iznīcināja 8 Planet Labs pasūtījumus Flock 1f satelītus. Turklāt katrs no tiem nesa trīs CubeSat, kuriem bija paredzēts novērot Zemi optiskā režīmā.

Falcon 9 specifikācijas

Raķetes dizains veidots tā, ka katrā posmā ir uzstādīti avionika un borta datori, kas paredzēti visu lidojuma parametru kontrolei.

Visu raķetē izmantoto avioniku ražo SpaceX. Papildus savai navigācijas sistēmai tiek izmantots arī GPS aprīkojums, lai uzlabotu palaišanas orbītā precizitāti.

Turklāt katram dzinējam ir savs kontrolieris, kas pastāvīgi uzrauga visus dzinēja parametrus. Katrs kontrolleris ir aprīkots ar trim procesora blokiem, lai uzlabotu sistēmas uzticamību.

Raķetei Falcon 9 ir divpakāpju, un šai versijai ir veiktas divas modifikācijas:

• 9. versija v1.0;
• 9. versija, v1.1.

Atšķirība starp otro versiju un pirmo ir tā, ka tai ir uzlabots dzinējs. Un tie atšķiras arī ar dzinēju izvietojumu apakšējā posmā.

Un lai gan abās versijāsdzinēji darbojas ar petroleju ar šķidrā skābekļa oksidētāju, bet raķete Falcon 9 v1.1 kosmosā jau palaiž 4,85 tonnas kravnesības, savukārt ASV Falcon 9 v1.0 raķete tikai 3,4 tonnas.

Tajā pašā laikā versijas 1.1 garums ir 68,4 metri, un palaišanas svars ir 506 tonnas.

Lai saprastu šos parametrus, Krievijas raķete "Proton-M" ir par 10 metriem (58,2 m) īsāka, palaišanas svars ir lielāks - 705 tonnas. Bet Proton-M palaiž orbītā 6,74 tonnas kravas.

Saskaņā ar NASA datiem Falcon 9 palaišanas izmaksas ir 60 miljoni USD, savukārt Proton-M maksā par 30 miljoniem USD vairāk.

Kā ir ar pirmo soli?

Raķete Falcon 9, ko NASA palaida no diviem palaišanas laukumiem. Viens no tiem atrodas Floridā, otrs Kalifornijā. Tiek strādāts arī pie vēl divu palaišanas platformu izvietošanas.

SpaceX kopš 2013. gada pastāvīgi strādā, lai izveidotu tehnoloģiju atkārtoti lietojamiem Falcon 9 v1.1 komponentiem. Pirmais mēģinājums glābt Falcon 9 notika 2015. gada janvārī. Pēc aprēķiniem, estrādei bija jānolaižas peldošās platformas zonā. Taču sliktie laikapstākļi jūrā neļāva pacelties raķešu stadijā.

Un līdz šim šie centieni ir bijuši nesekmīgi. Neviens no palaišanas gadījumiem nelika uzņēmumam glābt skatuvi.

Ekspertu atzinums

Lai gan plašsaziņas līdzekļi ziņo, ka pēdējā veiksmīgā Falcon 9 palaišana (2015. gada decembrī) ļāva ietaupītraķetes apakšējā pakāpe, taču eksperti šaubās par pirmās pakāpes turpmāku izmantošanu. Eksperti uzskata, ka, ņemot vērā raķetes korpusa sildīšanas temperatūru gan palaišanas laikā, gan nolaišanās laikā, pēc tam, kad tā iziet cauri atmosfērai, ir ļoti maza iespēja atkārtoti izmantot šo raķetes elementu.

Bet tas vēl nav viss. Atkārtoti lietojamai lietošanai ir nepieciešami papildu elementi - tie ir nosēšanās plaukti un nepieciešamā degvielas padeve. Un tas, savukārt, samazina lietderīgo slodzi līdz pat 30%.

Uzticama raķete?

No 2010. līdz 2013. gadam tika veiktas piecas palaišanas, no kurām četras bija pilnībā darbināmas.

Bet Falcon 9 palaišanu 2012. gada oktobrī eksperti uzskatīja par "daļēji veiksmīgu". Tad raķete "Falcon 9" pirmo reizi nosūtīja aprīkojumu uz SKS ar Dragon kravas automašīnu. Taču Orbcomm-G2 satelīta palaišana ģeostacionārajā orbītā neizdevās, kā rezultātā satelīts tika palaists zemākā orbītā, nekā plānots.

Šīs "daļēji veiksmīgās operācijas" rezultāts ir nožēlojams. Orbcomm-G2 ilgi nenoturējās orbītā un tā paša gada 12. oktobrī Zemes atmosfērā sadega bez pēdām.

Šajā sakarā ir interesanti, kā SpaceX izskaidroja neveiksmi. Pēc ekspertu domām, daļa no korpusa no korpusa pie pirmās pakāpes dzinēja tika norauta.

Katastrofas cēloņi

Uzticamību nepiedeva 2015. gada jūnijā notikušais raķetes Falcon 9 sprādziens. Tā lidojumā nepalika ilgi - 2 minūtes 19 sekundes. Vienreizraķete pārgāja hiperskaņas režīmā, notika sprādziens, un pēc 8 sekundēm Falcon 9 sabruka. NASA kopā ar SpaceX sāka izmeklēšanu par katastrofas cēloņiem.

SpaceX vadītājs izvirzīja savu versiju. Saskaņā ar viņa teoriju, negadījums noticis pārspiediena rezultātā augšējās pakāpes oksidētāja tvertnēs. Tas notika laikā, kad pirmais posms vēl nebija atdalījies.

Citi negadījumi

Protams, negadījumi kosmosa industrijā nav nekas neparasts. Tātad tikai ASV šogad bija trīs incidenti (ņemot vērā nesējraķetes Falcon 9 pārciesto katastrofu).

2014. gada oktobrī pēc starta no kosmodroma Volopu salā eksplodēja privātā nesējraķete Antares. Bija paredzēts, ka tas orbītā virzienā uz SKS palaidīs kravas automašīnu Cygnus (abus ražo Orbital Sciences).

Arī 2014. gadā avarēja cits kosmosa kuģis SpaceShipTwo. Tika pieņemts, ka tajā tiks veikti suborbitālie tūristu lidojumi. Un Virgin Galactic joprojām cenšas novērst avārijas cēloni.

Pirmā nesējraķetes Proton-M palaišana notika 2001. gada 7. aprīlī. Pēc tam raķete ar augšējo pakāpi "Breeze-M" veiksmīgi palaida orbītā satelītu "Ekran-M". Šai raķetei tika uzstādīta uzlabota vadības sistēmas versija, kas ļāva uzlabot raķešu degvielas izstrādi uz heptila bāzes, kas, kā zināms, ir toksiska viela gan cilvēkiem, gan videi. Turklāt jaunā sistēma ļāva palielināt orbītā palaistās kravas masu.

Kopš tā laika ir pagājuši 90 Proton-M palaišanas gadījumi, taču tikai 80 no tiem bija pilnībā regulāri. Galvenais avārijas situāciju cēlonis ir darbības traucējumi augšējā posmā.

Neapšaubāmi, šāda statistika nav veiksmīgs rādītājs raķetēm ar tik bagātu vēsturi. Jebkurā gadījumā raķetes Falcon 9 sprādziens palīdzēs labāk izprast tās darbības traucējumus un ņemt tos vērā nākamajā palaišanas reizē.

Kas tālāk?

Šobrīd var piegādāt kravu uz SKS:

• Krievu "Progress";
• Japānas HTV;
• Pūķis;
• Cygnus.

NASA saista lielas cerības uz Dragon kā transportlīdzekli, kas spēj nogādāt kravu no SKS uz Zemi. Līgums ar šo uzņēmumu tika pagarināts līdz 2017. gadam, un ir plānoti vēl 15 palaišanas gadījumi.

Pēdējo reizi nesējraķete Falcon 9 ar Dragon transportu veiksmīgi pabeidza savu misiju 2015. gada 22. decembrī

NASA nešaubās, ka negadījums ar Falcon 9 nekādā veidā netraucēs pilotējamu kosmosa kuģu izveidi. Šīs programmas ietvaros SpaceX plāno palaist raķeti Falcon Heavy. Šis starts spēj konkurēt gan ar Krievijas Proton, gan ar Eiropas Ariane 5.

Negadījums, kurā cieta amerikāņu raķete Falcon 9, vēlreiz parādīja, ka kosmosa izpētē neviens nav pasargāts no katastrofām.