12-08-2023
Falcon 9 | |
Falcon 9 FT перед запуском спутника SES-9 (4 марта 2016) | |
Общие сведения | |
---|---|
Страна | США |
Семейство | Falcon |
Назначение | ракета-носитель |
Разработчик | SpaceX |
Изготовитель | SpaceX |
Стоимость запуска | 62 млн $ |
Основные характеристики | |
Количество ступеней | 2 |
Длина |
|
Диаметр | 3,7 м |
Стартовая масса |
|
Масса полезной нагрузки | |
— на НОО |
|
— на ГПО-1800 |
|
— на Марс |
FT: 4020 кг |
История запусков | |
Состояние | действующая |
Места запуска | |
Число запусков |
38
|
— успешных |
36
|
— неудачных |
1 (v1.1, CRS-7) |
— частично неудачных |
1 (v1.0, CRS-1) |
Первый запуск |
|
Последний запуск |
5 июля 2017 (Intelsat 35e) |
История посадок | |
Посадка | первой ступени |
Места посадки | Посадочная зона 1, платформа ASDS |
Число посадок | 18 |
успешных | 13 |
— на землю | 5 (FT) |
— на платформу | 8 (FT) |
неудачных | 5 |
— на платформу | 5 (FT: 2; v1.1: 3) |
Ступени | |
Первая ступень (Falcon 9 FT) | |
Маршевые двигатели | 9 × Merlin 1D+ |
Тяга | уровень моря: 7607 кН вакуум: 8227 кН |
Удельный импульс | уровень моря: 282 с вакуум: 311 с |
Время работы | 162 с |
Горючее | керосин |
Окислитель | жидкий кислород |
Вторая ступень (Falcon 9 FT) | |
Маршевый двигатель | Merlin 1D+ Vacuum |
Тяга | вакуум: 934 кН |
Удельный импульс | вакуум: 348 с |
Время работы | 397 с |
Горючее | керосин |
Окислитель | жидкий кислород |
Falcon 9 на Викискладе |
Falcon 9 ([ˈfælkən naɪn], [ˈfɒlkən naɪn][К 1]; falcon с англ. — «сокол») — семейство одноразовых и частично многоразовых ракет-носителей тяжёлого класса серии Falcon американской компании SpaceX. Falcon 9 состоит из двух ступеней и использует в качестве компонентов топлива керосин марки RP-1 (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Цифра «9» в названии обозначает количество жидкостных ракетных двигателей Merlin, установленных на первой ступени ракеты-носителя.
Ракета-носитель с момента первого запуска прошла через две существенные модификации. Первая версия, Falcon 9 v1.0, запускалась пять раз с 2010 по 2013 год, ей на смену пришла версия Falcon 9 v1.1, выполнившая 15 запусков; использование её было завершено в январе 2016 года. Последняя версия, Falcon 9 Full Thrust (FT), впервые запущенная в декабре 2015 года, использует сверхохлаждённые компоненты топлива и максимальную тягу двигателей для увеличения производительности ракеты-носителя на 30 %.
Falcon 9 изначально создавалась с расчётом на повторное использование. Во время первых запусков изучалась возможность возврата обеих ступеней с помощью парашютов, однако данная стратегия себя не оправдала и была изменена в пользу использования для посадки собственных двигателей ступени. На первую ступень ракеты-носителя установлено оборудование для её возврата и вертикального приземления на посадочную площадку или плавающую платформу autonomous spaceport drone ship. Вторая ступень одноразовая, повторное использование её не планируется, поскольку это существенно снизит показатели выводимой полезной нагрузки.
22 декабря 2015 года, после запуска на орбиту 11 спутников Orbcomm-G2, первая ступень ракеты-носителя Falcon 9 FT впервые успешно приземлилась на площадку Посадочной зоны 1.
8 апреля 2016 года, в рамках миссии SpaceX CRS-8, первая ступень ракеты Falcon 9 FT впервые в истории ракетостроения успешно приземлилась на морскую платформу «Of Course I Still Love You».
30 марта 2017 года, та же ступень, после технического обслуживания, была запущена повторно в рамках миссии SES-10 и снова успешно приземлилась на морскую платформу.
Falcon 9 используется для запусков геостационарных коммерческих спутников связи, научно-исследовательских космических аппаратов, грузового космического корабля Dragon в рамках программы Commercial Resupply Services по снабжению Международной космической станции, а также будет использоваться для запуска его пилотируемой версии Dragon V2.
Заявленная на сайте производителя цена вывода коммерческого спутника (до 5,5 т на ГПО) ракетой-носителем Falcon 9 — 62 млн $[4][К 2]. Из-за дополнительных требований, для военных и правительственных заказчиков цена запуска ракеты-носителя выше коммерческой, контракты на запуски спутников GPS для ВВС США на суммы 82,7 млн $ и 95,6 млн $ подписаны в 2016 и 2017 годах, соответственно.
Использует керосин RP-1 в качестве горючего и жидкий кислород в качестве окислителя. Построена по стандартной схеме, когда бак для окислителя располагается над баком для топлива. Перегородка между баками общая. Оба бака выполнены из алюминий-литиевого сплава, добавление в сплав лития увеличивает прочность конструкции и уменьшает её вес[5]. Стенки бака для окислителя сами по себе являются несущей конструкцией, в то время как стенки бака для топлива усилены шпангоутами и продольными балками, в связи с тем, что на нижнюю часть первой ступени приходится наибольшая нагрузка. Окислитель попадает к двигателям через трубопровод, проходящий через центр бака для топлива, по всей его длине. Для создания повышенного давления в баках используется сжатый гелий[6][7].
Первая ступень Falcon 9 использует девять жидкостных ракетных двигателей Merlin[8]. В зависимости от версии ракеты-носителя разнятся версия двигателей и их компоновка. Для запуска двигателей используют самовоспламеняющуюся смесь триэтилалюминия и триэтилборана (TEA-TEB)[7].
Первую и вторую ступень соединяет переходный отсек, оболочка которого выполнена из алюминиево-углепластикового композита. Он закрывает двигатель второй ступени и содержит механизмы разделения ступеней. Механизмы разделения — пневматические, в отличие от большинства ракет, использующих для подобных целей пиропатроны. Такой тип механизма позволяет обеспечить его дистанционное испытание и контроль, повышая надежность разделения ступеней[8][7].
Является, по сути, уменьшенной копией первой ступени, с использованием тех же материалов, производственных инструментов и технологических процессов. Это позволяет существенно уменьшить расходы на производство и обслуживание ракеты-носителя и, как следствие, снизить стоимость её запуска. Стенки баков для топлива и окислителя из сверхпрочного алюминий-литиевого сплава являются несущей конструкцией ступени. Также использует в качестве компонентов топлива керосин и жидкий кислород[7].
На второй ступени используется один жидкостный ракетный двигатель Merlin Vacuum[8][9]. Отличается значительно увеличенным соплом для оптимизации работы двигателя в вакууме. Двигатель может быть перезапущен многократно для доставки полезной нагрузки на различные рабочие орбиты. Вторая ступень также использует для запуска двигателя смесь TEA-TEB. Для повышения надёжности система зажигания двукратно резервирована[8].
Для управления пространственным положением в фазе свободного орбитального полёта, а также для контроля вращения ступени во время работы основного двигателя используется система ориентации[6][7].
Каждая ступень оборудована авионикой и бортовыми полётными компьютерами, которые контролируют все параметры полёта ракеты-носителя. Вся используемая авионика собственного производства SpaceX и выполнена с трёхкратным резервированием. Для повышения точности вывода полезной нагрузки на орбиту в дополнение к инерциальной навигационной системе используется GPS. Полётные компьютеры работают под управлением операционной системы Linux с программным обеспечением, написанным на языке C++[7].
Каждый двигатель Merlin оснащён собственным контроллером, следящим за параметрами двигателя в течение всего времени работы. Контроллер состоит из трёх процессорных блоков, которые постоянно проверяют показатели друг друга с целью повышения отказоустойчивости системы[7].
Ракета-носитель Falcon 9 способна успешно завершить полёт даже при аварийном выключении 2 из 9 двигателей первой ступени[10][11]. В такой ситуации полётные компьютеры выполняют перерасчёт программы полёта, и оставшиеся двигатели работают дольше для достижения необходимой скорости и высоты. Аналогичным образом меняется полётная программа второй ступени. Так, на 79-й секунде полёта SpaceX CRS-1 первый двигатель был аварийно остановлен после срыва конического обтекателя и последовавшего падения рабочего давления. Космический корабль Dragon был успешно выведен на расчётную орбиту за счёт увеличенного времени работы остальных 8 двигателей, хотя выполнявший роль вторичной нагрузки спутник Orbcomm-G2 был выведен на более низкую орбиту и сгорел в атмосфере через 4 дня[12].
Так же, как и в ракете-носителе Falcon 1, последовательность запуска Falcon 9 предусматривает возможность остановки процедуры запуска на основании проверки двигателей и систем ракеты-носителя перед стартом. Для этого пусковая площадка оборудована четырьмя специальными зажимами, которые некоторое время удерживают ракету уже после запуска двигателей на полную мощность. При обнаружении неполадок запуск останавливается и происходит откачка топлива и окислителя из ракеты. Таким образом, для обеих ступеней предусмотрена возможность повторного использования и проведения стендовых испытаний перед полётом[13]. Подобная система также использовалась для «Шаттла» и «Сатурна-5».
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Испытание разделения половин головного обтекателя |
Конический обтекатель располагается на вершине второй ступени и защищает полезную нагрузку от аэродинамических, температурных и акустических воздействий во время полёта в атмосфере. Состоит из двух половинок и отделяется сразу же после выхода из атмосферы. Механизмы отделения полностью пневматические. Обтекатель, как и переходной отсек, изготавливается из ячеистой, сотовидной алюминиевой основы с многослойным карбоновым покрытием. Высота стандартного обтекателя Falcon 9 составляет 13,1 м, диаметр — 5,2 м, вес — около 1 750 кг[6][7][14]. Обтекатель не используется при запуске космического корабля Dragon. SpaceX ищет способ безопасного возвращения створок обтекателя для повторного использования[15].
Первая версия ракеты-носителя, также известная как Block 1. Было осуществлено 5 запусков данной версии с 2010 по 2013 год.
Первая ступень Falcon 9 v1.0 использовала 9 двигателей Merlin 1C. Двигатели располагались рядно, по схеме 3 на 3. Суммарная тяга двигателей составляла около 3800 кН на уровне моря, и около 4340 кН в вакууме, удельный импульс на уровне моря — 266 с, в вакууме — 304 с[16]. Номинальное время работы первой ступени — 170 с.
Вторая ступень использовала 1 двигатель Merlin 1C Vacuum, с тягой 420 кН и удельным импульсом в вакууме — 336 с. Номинальное время работы второй ступени — 345 с[16]. В качестве системы ориентации ступени использовались 4 двигателя Draco[7].
Высота ракеты составляла — 54,9 м, диаметр — 3,7 м. Стартовая масса ракеты — около 318 т[17][16].
Стоимость запуска на 2013 год составляла 54—59,5 млн $[17].
Масса выводимого груза на НОО — до 9000 кг и на ГПО — до 3400 кг[16]. Фактически, ракета использовалась только для запусков космического корабля Dragon на низкую опорную орбиту.
Во время запусков проводились испытания на повторное использование обеих ступеней ракеты-носителя. Изначальная стратегия использования лёгкого теплозащитного покрытия для ступеней и парашютной системы себя не оправдала (процесс посадки даже не доходил до раскрытия парашютов, ступень разрушалась при вхождении в плотные слои атмосферы[18]), и была заменена на стратегию управляемого приземления с использованием собственных двигателей[19][20].
Планировался так называемый Block 2, версия ракеты с улучшенными двигателями Merlin 1C, повышающими суммарную тягу ракеты-носителя до 4940 кН на уровне моря, с массой выводимого груза на НОО — до 10 450 кг и на ГПО — до 4540 кг[17][21]. Впоследствии планируемые наработки были перенесены в новую версию 1.1.
Использование версии 1.0 было прекращено в 2013 году с переходом на Falcon 9 v1.1.
Вторая версия ракеты-носителя. Первый запуск состоялся в 2013 году.
Баки для топлива и окислителя, как первой, так и второй ступени ракеты-носителя Falcon 9 v1.1 были значительно удлинены по сравнению с предыдущей версией 1.0.[7]
Первая ступень использовала 9 двигателей Merlin 1D, с увеличенной тягой и удельным импульсом. Новый тип двигателя получил способность к дросселированию со 100 % до 70 %, и, возможно, ещё ниже. Изменено расположение двигателей: вместо трёх рядов по три двигателя используется компоновка с центральным двигателем и расположением остальных по окружности. Центральный двигатель также установлен немного ниже остальных. Схема получила название Octaweb, она упрощает общее устройство и процесс сборки двигательного отсека первой ступени[22]. Суммарная тяга двигателей — 5885 кН на уровне моря и увеличивается до 6672 кН в вакууме, удельный импульс на уровне моря — 282 с, в вакууме — 311 с. Номинальное время работы первой ступени — 180 с. Высота первой ступени — 45,7 м, сухая масса ступени — около 23 т (около 26 т для (R)-модификации). Масса помещаемого топлива — 395 700 кг, из которых 276 600 кг — жидкий кислород и 119 100 кг — керосин[7].
Вторая ступень использовала 1 двигатель Merlin 1D Vacuum, тяга 801 кН с удельным импульсом в вакууме — 342 с. Номинальное время работы второй ступени — 375 с. Вместо двигателей Draco применена система ориентации использующая сжатый азот. Высота второй ступени — 15,2 м, сухая масса ступени — 3900 кг. Масса помещаемого топлива — 92 670 кг, из которых 64 820 кг — жидкий кислород и 27 850 кг — керосин[7].
Высота ракеты увеличилась до 68,4 м, диаметр не изменился — 3,7 м. Стартовая масса ракеты выросла до 506 т[7].
Заявленная масса выводимого груза на НОО — 13 150 кг и на ГПО — 4850 кг[7].
Стоимость запуска составляла 56,5 млн $ в 2013 году[23], 61,2 млн $ в 2015[24].
Последний запуск данной версии состоялся 17 января 2016 года со стартовой площадки SLC-4E на базе Ванденберг, на орбиту успешно доставлен спутник Jason-3[25].
Дальнейшие запуски будут производиться с помощью ракеты-носителя Falcon 9 FT.
Falcon 9 v1.1(R) (R от англ. reusable — повторно используемая) является модификацией версии 1.1 для управляемого приземления первой ступени.
Модифицированные элементы первой ступени:
Обновлённая и улучшенная версия ракеты-носителя, призванная обеспечить возможность возврата первой ступени после запуска полезной нагрузки на любую орбиту, как низкую опорную, так и геопереходную. Новая версия, неофициально известная под названием Falcon 9 FT (Full Thrust[32]; с англ. — «полная тяга») или Falcon 9 v1.2, пришла на смену версии 1.1.
Основные изменения: модифицировано крепление двигателей (Octaweb); посадочные стойки и первая ступень усилены, для соответствия возросшей массе ракеты; изменено устройство решётчатых рулей; композитный отсек между ступенями стал длиннее и прочнее; увеличена длина сопла двигателя второй ступени; добавлен центральный толкатель для повышения надёжности и точности расстыковки ступеней ракеты-носителя[33].
Топливные баки верхней ступени увеличены на 10 %, за счёт чего общая длина ракеты-носителя увеличилась до 70 м[8].
Стартовая масса выросла до 549 054 кг[8] за счёт увеличения вместимости топливных компонентов, что было достигнуто благодаря использованию переохлаждённого окислителя.
В новой версии ракеты-носителя применяются более охлаждённые компоненты топлива. Жидкий кислород будет охлаждаться с −183 °C до −207 °C, что позволит повысить плотность окислителя на 8–15 %. Керосин будет охлаждён с 21 °C до −7 °C, его плотность увеличится на 2,5 %. Повышенная плотность компонентов позволяет поместить большее количество топлива в топливные баки, что, в сумме с возросшей тягой двигателей, значительно увеличивает характеристики ракеты[34].
В новой версии используются модифицированные двигатели Merlin 1D, работающие на полной тяге (в предыдущей версии тяга двигателей была намеренно ограничена), что позволило значительно увеличить показатели тяги обеих ступеней ракеты-носителя[33].
Так, тяга первой ступени на уровне моря выросла до 7607 кН, в вакууме — до 8227 кН. Номинальное время работы ступени уменьшилось до 162 секунд.
Тяга второй ступени в вакууме возросла до 934 кН, удельный импульс в вакууме — 348 с, время работы двигателя увеличилось до 397 секунд[8].
Максимальная полезная нагрузка, выводимая на низкую опорную орбиту (без возвращения первой ступени), составляет 22 800 кг, при возвращении первой ступени уменьшится на 30–40 %[36]. Максимальная полезная нагрузка, выводимая на геопереходную орбиту, составляет 8300 кг, при возвращении первой ступени на плавающую платформу — 5500 кг. Полезная нагрузка, которую можно будет вывести на траекторию перелёта к Марсу, составит до 4020 кг[4].
Первый запуск версии FT состоялся 22 декабря 2015 года, при возвращении к полётам ракеты-носителя Falcon 9 после аварии миссии SpaceX CRS-7. Были успешно выведены на целевую орбиту 11 спутников Orbcomm-G2, а также впервые состоялась успешная посадка первой ступени на посадочную площадку на мысе Канаверал[30].
Ракета-носитель тяжёлого класса Falcon Heavy (heavy с англ. — «тяжёлый»), в отличие от Falcon 9, будет иметь дополнительную пару присоединенных сбоку ускорителей, созданных на основе первой ступени FT[37][38].
Стоимость вывода на ГПО спутника массой до 8 т составит 90 млн $ (2016 год)[4]. Для одноразового варианта ракеты-носителя масса выводимого груза на НОО составит до 63,8 т, на ГПО — 26,7 т, до 16,8 т на Марс и до 3,5 т на Плутон[37].
Первый запуск Falcon Heavy планируется в 2017 году[39].
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Возвращение первой ступени в инфракрасном телескопе NASA (после запуска SpaceX CRS-4) | |
Возвращение и посадка на платформу с бортовой камеры ступени (запуск Thaicom 8) |
Разогнав вторую ступень с полезной нагрузкой, первая ступень отключает двигатели и отделяется на высоте около 70 км. Отстыковка происходит примерно через 2,5 минуты после запуска ракеты-носителя и зависит от конкретной задачи. Скорость при расстыковке ступеней также определена условиями задачи, в частности целевой орбитой (НОО или ГПО), массой полезной нагрузки, а также местом посадки ступени. При относительно низкоэнергетичных запусках на низкую околоземную орбиту скорость ступени при разделении составляет около 6000 км/ч (1700 м/с; 4,85 Махов)[30], в то время как при высокоэнергетичных запусках на геопереходную орбиту, когда требуется посадка на удалённую в океане плавающую платформу ASDS, скорость достигает 8350 км/ч (2300 м/с; 6,75 Махов)[40]. После расстыковки первая ступень ракеты-носителя с помощью системы ориентации осуществляет небольшой манёвр ухода от пламени второй ступени и производит разворот двигателями вперёд в процессе подготовки к трём основным манёврам торможения[33]:
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Посадка ступени на Посадочной зоне 1 (запуск Orbcomm 2) | |
Первая посадка на плавающую платформу (запуск SpaceX CRS-8) | |
Посадка на платформу после запуска на ГПО спутника JCSAT-14 |
Возвращение первой ступени уменьшает максимальную полезную нагрузку ракеты-носителя на 30–40 %[36]. Это вызвано необходимостью резервирования топлива для торможения и посадки, а также дополнительной массой посадочного оборудования (посадочные опоры, решётчатые рули, система реактивного управления и прочее).
В SpaceX ожидают, что по меньшей мере половина от всех запусков ракеты-носителя Falcon 9 будет требовать посадки первой ступени на плавающую платформу, в частности все запуски на геопереходную орбиту и за пределы земной орбиты[41][46].
В январе 2016, после неудачной посадки ступени в рамках миссии Jason-3, Илон Маск высказал ожидания, что 70 % попыток посадки ступени в 2016 году будут успешными, с увеличением процента успешных посадок до 90 в 2017 году[47].
В настоящее время запуски Falcon 9 производятся с двух пусковых площадок:
Одна площадка находится в процессе восстановления после взрыва ракеты-носителя в сентябре 2016 года:
Ещё на одной площадке ведутся подготовительные и строительно-монтажные работы:
Площадка для суборбитальных полётов и испытаний:
В соответствии с озвученной стратегией возврата и повторного использования первой ступени Falcon 9 и Falcon Heavy, компания SpaceX заключила договор аренды на использование и переоборудование 2-х наземных площадок, на западном и восточном побережье США[50].
При запусках, условия которых не дают возможности возвращения первой ступени Falcon 9 к месту запуска, посадка осуществляется на специально изготовленную плавающую платформу autonomous spaceport drone ship, которая является переоборудованной баржей. Установленные двигатели и GPS-оборудование позволяют доставить её в необходимую точку и удерживать в ней, создавая устойчивую площадку для посадки[52]. Ширина платформ не позволяет им проходить Панамский канал от базы Ванденберг до мыса Канаверал, поэтому в настоящее время SpaceX имеет две такие платформы:
В ходе выступления перед сенатским комитетом по коммерции, науке и транспорту в мае 2004 года глава SpaceX Илон Маск заявил: «Долговременные планы требуют тяжёлого и, в случае наличия спроса покупателей, даже сверхтяжёлого носителя. <…> В конечном счёте, я верю, что цена выводимой на орбиту полезной нагрузки в 500 USD/фунт(~1100 USD/кг) и меньше вполне достижима»[53].
SpaceX формально анонсировала ракету-носитель 8 сентября 2005 года, описывая Falcon 9 как «полностью многоразовый тяжёлый носитель»[54]. Для среднего варианта Falcon 9 указывалась масса груза, выводимого на НОО, равной 9,5 т и цена 27 млн $ за полёт.
12 апреля 2007 года SpaceX объявила, что основная часть первой ступени Falcon 9 была закончена[55]. Стены баков выполнены из алюминия, отдельные части соединены сваркой трением с перемешиванием[56]. Конструкция была перевезена в центр SpaceX в Уэйко (Техас, США), где проводились стендовые огневые испытания первой ступени. Первые испытания с двумя двигателями, присоединёнными к первой ступени, производились 28 января 2008 года и закончились успешно. 8 марта 2008 года три двигателя Merlin 1C были испытаны в первый раз, 29 мая были испытаны одновременно пять двигателей и первые испытания всех девяти двигателей на первой ступени, которые проводились 31 июля и 1 августа, закончились успешно[57][58][59]. 22 ноября 2008 года все девять двигателей первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 прошли испытания длительностью, соответствующей длительности полёта (178 с)[60].
Изначально первый полёт Falcon 9 и первый полёт ракеты-носителя с кораблём Dragon (COTS) были запланированы на конец 2008 года, но неоднократно откладывались по причине огромного количества работы, которую предстояло выполнить. Согласно утверждению Илона Маска, сложность технологических разработок и требования законодательства для запусков с мыса Канаверал сказались на сроках[61]. Это должен был быть первый запуск ракеты Falcon с эксплуатируемых космодромов.
В январе 2009 года ракета-носитель Falcon 9 была впервые установлена в вертикальном положении на стартовой площадке комплекса SLC-40 на мысе Канаверал.
22 августа 2014 года на испытательном полигоне Макгрегор (Tехас, США) в ходе испытательного полёта трёхдвигательный аппарат F9R Dev1, прототип многоразовой ракеты-носителя Falcon 9 R, через несколько секунд после старта автоматически уничтожился. В ходе испытаний ракета должна была после взлёта вернуться на стартовую площадку. Сбой в двигателях означал неизбежное падение ракеты на незапланированной территории. По словам представителя SpaceX Джона Тейлора, причиной взрыва послужила некая «аномалия», обнаруженная в двигателе. В результате взрыва никто не пострадал. Это был пятый запуск прототипа F9R Dev1[62][63]. Позднее Илон Маск уточнил, что авария произошла из-за сбойного сенсора[64], причём если бы такой сбой случился в Falcon 9, этот сенсор был бы заблокирован как сбойный, поскольку его показания противоречили данным от других сенсоров. На прототипе эта система блокирования отсутствовала.
В январе 2015 года SpaceX сообщила о намерении усовершенствовать двигатель Merlin 1D с целью увеличения его тяги. В феврале 2015-го было объявлено, что первым полётом с улучшенными двигателями станет запуск телекоммуникационного спутника SES-9, запланированный на второй квартал 2015 года[65]. В марте 2015-го Илон Маск объявил, что проводятся работы, которые позволят использовать возвращаемую первую ступень и для запусков к ГПО: увеличение тяги двигателей на 15 %, более глубокая заморозка окислителя, увеличение объёма бака верхней ступени на 10 %[66].
В октябре 2015 года было принято решение, что первыми с помощью новой версии ракеты-носителя будут запущены 11 спутников связи Orbcomm-G2. Поскольку спутники будут функционировать на низкой околоземной орбите (около 750 км), для их запуска не потребуется перезапуск второй ступени Falcon 9. Это позволило после завершения миссии перезапустить и испытать обновлённую вторую ступень без риска для полезной нагрузки. Повторный перезапуск второй ступени необходим для запуска космических аппаратов на геопереходную орбиту (например, спутника SES 9)[67].
22 декабря 2015 года, на пресс-конференции[68] после успешной посадки первой ступени на Посадочную зону 1, Илон Маск сообщил, что приземлившаяся ступень будет доставлена в ангар горизонтальной сборки стартового комплекса LC-39A для тщательного изучения. После этого планируется короткий испытательный прожиг двигателей на стартовом столе комплекса, с целью выяснить, все ли системы находятся в хорошем состоянии. По словам Маска, эта ступень, вероятнее всего, не будет использоваться для повторных запусков, после всестороннего исследования её оставят на земле как уникальный первый экземпляр. Также он сообщил о возможности повторного запуска в 2016 году одной из приземлившихся после будущих запусков первой ступени. В начале января 2016 года Илон Маск подтвердил, что существенных повреждений ступени не обнаружено и она готова к испытательному прожигу[35][69][70].
16 января 2016 года на стартовом комплексе SLC-40 был проведён испытательный прожиг вернувшейся после миссии Orbcomm-G2 первой ступени Falcon 9 FT. В целом, были получены удовлетворительные результаты, но наблюдались колебания тяги двигателя № 9, возможно из-за попадания внутрь мусора. Это один из внешних двигателей, который включается при манёврах выхода на посадку. Ступень вернули на бороскопическое исследование двигателя в ангар LC-39A[71][72].
В январе 2016 года Военно-воздушные силы США сертифицировали ракету-носитель Falcon 9 FT для запусков военных и разведывательных спутников системы национальной безопасности США, что позволило SpaceX конкурировать с компанией United Launch Alliance (ULA) за государственные оборонные контракты[73].
8 апреля 2016 года, после запуска корабля Dragon в рамках миссии SpaceX CRS-8 совершена первая успешная посадка первой ступени Falcon 9 на плавающую платформу[41]. Посадка на плавающую платформу отличается повышенной сложностью, так как платформа меньше посадочной площадки и находится в постоянном движении из-за волн.
27 апреля 2016 года анонсирован контракт на сумму 82,7 млн $ между SpaceX и ВВС США на запуск спутника GPS-3 ракетой-носителем Falcon 9 в мае 2018 года[74][75].
6 мая 2016 года в рамках миссии JCSAT-14 произведена первая успешная посадка первой ступени на платформу после запуска спутника на геопереходную орбиту[76][40]. Профиль возвращения отличался многократно повышенной температурной нагрузкой на ступень при вхождении в плотные слои атмосферы, поэтому ступень получила наибольшие внешние повреждения по сравнению с другими двумя ранее приземлившимися[77]. Ранее посадка по подобной схеме предпринималась 4 марта 2016 года после запуска спутника SES-9, но тогда она окончилась неудачей[78].
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Тестовый прожиг ступени |
28 июля, на испытательном полигоне SpaceX в Техасе, проведён полноценный прожиг первой ступени Falcon 9 (серийный номер F9-0024-S1), вернувшейся после запуска спутника JCSAT-14, которую компания использует для наземных испытаний. Девять двигателей ступени работали в течение 2,5 минут, что соответствует отрезку работы первой ступени при запуске[79].
14 марта 2017 года анонсирован контракт на сумму 96,5 млн $ с ВВС США на запуск ешё одного спутника GPS-3 в феврале 2019 года[80][81].
В этом разделе находится информация о последних 3 выполненных запусках, а также предварительное расписание ближайших запланированных запусков. Полный список запусков ракеты-носителя Falcon 9 находится в отдельной статье.
№ | Дата и время (UTC) | Версия | Стартовая площадка | Полезная нагрузка | Орбита | Заказчик | Результат | Посадка первой ступени |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ступень | ||||||||
36 | 23 июня 2017, 19:10 | FT | КЦ Кеннеди, LC-39А | BulgariaSat-1 | ГПО | Bulsatcom[en] | Успех | на платформу
Успех |
B1029-2 | ||||||||
Первый болгарский геостационарный спутник связи[82] выведен на орбиту 212 × 65 512 км, наклонение 24°. Была повторно использована первая ступень, которая запустила 10 спутников Iridium NEXT и вернулась на плавающую платформу в январе 2017 года[83]. Ступень жёстко, но успешно приземлилась на платформу «Of Course I Still Love You», почти полностью использовав сминаемые зоны деформации посадочных опор для погашения избыточной скорости при касании поверхности. Условия обратного входа ступени в атмосферу были наиболее тяжёлыми, по сравнению с предыдущими запусками, посадочный импульс выполнялся тремя двигателями[84]. | ||||||||
37 | 25 июня 2017, 20:25 | FT | База Ванденберг, SLC-4E | Iridium NEXT 11—20 | НОО | Iridium | Успех | на платформу
Успех |
B1036 | ||||||||
Второй запуск 10 спутников связи Iridium NEXT. Первая ступень выполнила посадку на платформу «Just Read the Instructions»[85]. Первый запуск с решетчатыми рулями, выполненными из титана. Новые рули немного длиннее и тяжелее своих алюминиевых предшественников, повышают возможности контроля ступени, выдерживают высокую температуру без необходимости нанесения абляционного покрытия и могут быть использованы неограниченное количество раз, без межполётного обслуживания[86][87][88].
Второй запуск ракеты-носителя Falcon 9 в течение 49 часов (с разных космодромов). |
||||||||
38 | 5 июля 2017, 23:38 | FT | КЦ Кеннеди, LC-39А | Intelsat 35e | ГПО | Intelsat | Успех | не проводилась |
B1037 | ||||||||
Масса полезной нагрузки 6761 кг, самый тяжёлый спутник, выведенный ракетой на геопереходную орбиту. Параметры орбиты: 296 × 42 742 км, наклонение 25,85°. Посадка первой ступени не выполнялась[89].
Промежуток между двумя запусками ракеты-носителя с одной стартовой площадки составил 12 дней. |
||||||||
Планируемые запуски | ||||||||
10 августа 2017, 18:07[90] | FT | КЦ Кеннеди, LC-39А | SpaceX CRS-12 (корабль Dragon) |
НОО | NASA | |||
24 августа 2017[90] | FT | База Ванденберг, SLC-4E | FORMOSAT-5 | ССО | NSPO | |||
28 августа 2017[90] | FT | КЦ Кеннеди, LC-39А | OTV-5 (орбитальный самолёт X-37B) |
НОО | USAF | |||
Пятый полёт орбитального самолёта Boeing X-37B[91][92]. | ||||||||
сентябрь 2017[90] | FT | База Ванденберг, SLC-4E | Iridium NEXT 21—30 | НОО | Iridium | |||
сентябрь 2017[90] | FT | КЦ Кеннеди, LC-39А | SES-11/EchoStar 105 | ГПО | SES, EchoStar | |||
№ | Дата и время (UTC) | Версия | Стартовая площадка | Полезная нагрузка | Орбита | Заказчик | Результат | Посадка первой ступени |
Ступень |
Комментарии
Источники
Эта статья выставлена на рецензию.
Пожалуйста, выскажите своё мнение о ней на подстранице рецензии. |
Falcon 9 Full Thrust.