SpaceX Falcon-9 raket: oversigt, funktioner og liste over opsendelser

Indholdsfortegnelse:

SpaceX Falcon-9 raket: oversigt, funktioner og liste over opsendelser
SpaceX Falcon-9 raket: oversigt, funktioner og liste over opsendelser
Anonim

Den amerikanske iværksætter Elon Musk åbnede luft- og rumfartsagenturet i 2002 og satte sig ret ambitiøse mål for ham. Han sagde, at udenomjordisk rum snart ville blive tilgængeligt ikke kun for statsmilitær og rumfartsselskaber, men også for den almindelige turist.

Privat eller offentligt?

I løbet af mere end 15 års SpaceX-aktivitet har Musk formået at gøre meget af det, der blev annonceret i begyndelsen af hans skabelse. En ny generation af SpaceX Falcon 9-raketter er dukket op, som er i stand til at vende tilbage til Jorden og ikke brænde op i tætte lag af atmosfæren. Det var muligt at fastslå, at turister potentielt kan besøge jordens kredsløb. Det er måske ikke højt, kun 100 tusinde kilometer, og derfra til at observere vores planet i kun fire minutter, men dette er også en stor sejr for det private erhvervsliv. Men de færreste tror, at SpaceX er en virksomhed, der opererer på individuelle fonde. Selv i USA har information om Musk-agenturets konstante finansiering fra NASA-budgettet ikke været tilgængelig i lang tid.nyheder. Ud over de penge, som iværksætterens virksomhed modtager i et beløb, der er tilstrækkeligt til hans projekter, har han adgang til alle de hemmelige udviklinger fra NASA.

Elon Musk
Elon Musk

På trods af mange mislykkede eksperimenter med SpaceX Falcon 9 løfteraket, hvis opsendelseslister indeholder omkring 50 datoer i begyndelsen af 2018, viste kun nogle få af dem sig at være virkelige fiaskoer. Men hovedopgaven - den genanvendelige brug af den første fase og derefter andre nøgleelementer i det rumovervindende apparat, lykkedes det Elon Musks ingeniører at opnå. Når man ser deres reelle succeser, bør man ikke blive overrasket over, at en privat iværksætter modtager milliarder af budgetpenge for sin udvikling. Ikke desto mindre er Falcon 9-flyvninger udelukkende placeret som private flyvninger.

Prøvning - med varierende succes

I første omgang planlagde Musk at skabe en enhed, der kunne besøge rummet som en taxa i 2018. Men meget mere end den planlagte tid til implementering af disse mål gik, før SpaceX Falcon 9 blev skabt. De førsteklasses raketter af denne familie, Falcon 1, var allerede i stand til at sende last i lavt kredsløb om Jorden i 2009, men tjente deres skaber. kun som reklamemateriale, der beviser tilgængeligheden af plads til private udviklere.

De første Falcon 1-opsendelser blev foretaget fire år efter SpaceX blev grundlagt. De kan ikke klassificeres som vellykkede på grund af urimeligt høje udstyrsomkostninger og tre katastrofer i træk med fuldstændigt tab af missiler. Store investorer til deres ideer Musk ogsåikke lykkedes at tiltrække. Der gik endnu et par år, før SpaceX med succes lancerede Falcon 9-boosteren. Men det, der gjorde dette muligt, skyldtes i høj grad adskillige succesfulde Falcon 1-opsendelser i 2008, hvor boosteren var i stand til at levere nyttelasten til sin tilsigtede bane. Ifølge Musk selv, hvis han havde fejlet igen den gang, ville han have været nødt til at opgive højtprofilerede ambitiøse projekter på grund af den sædvanlige mangel på penge. Med hensyn til økonomiske indikatorer viste hans idé sig at være en fiasko, men dens imagekomponent over hele verden var en enorm succes. Musk kunne ikke ønske sig en bedre reklame for sit hjernebarn.

Trin testet

I 2013 var selskabets udstyr forbedret så meget, at SpaceX affyrede en Falcon 9-raket i håbet om at redde første etape til fremtidige flyvninger. Endelig var Musk i stand til at begynde at realisere sin hovedopgave - opfindelsen af et genanvendeligt apparat. Den 13. september blev en ny modifikation af Falcon-familiens løfteraket opsendt fra Vandenberg Air Force Base. Merlin 1D-motoren på den hjalp med at opsende flere satellitter ind i LEO (lav referencekredsløb). I alt på denne dag leverede enheden næsten 13 tons last ud i rummet. Under opsendelsen og afbrydelsen af den første fase blev en test af dens tilbagevenden til Jorden udført. Men det storslåede Grasshopper-projekt, som skulle være det mest succesrige siden starten af SpaceX-selskabet, mislykkedes.

nat raketopsendelse
nat raketopsendelse

På grund af unøjagtigheder i beregningerne og uventet rotation af første trin i bremseperioden,brændstof fra tankene gik med mellemrum, hvilket førte til ødelæggelsen af den første fase og opgivelsen af den planlagte test af den anden. Ifølge den oprindelige plan skulle hun udføre missionen med at opsende rumfartøjer i højere baner med flere motorstarter. Da fejlen med den første fase viste sig at være fuldstændig uventet for udviklerne, var de bange for at beslutte sig for en yderligere test af den anden. Årsagen til operationens fiasko blev imidlertid fastslået. Det fryser brændstof. I alt tre Falcon 9-opsendelser blev foretaget i 2013, hvoraf en involverede at placere en satellit i geotransfer-kredsløb.

Der er en tilbagevenden til første etape

For at forstå, hvorfor det var så vigtigt for Elon Musk at opnå bevarelsen af det første trin, er der et par plusser til fordel for denne idé. For det første er det meget billigere at bruge den samme motor gentagne gange end at installere en ny før hver start. Det er ligesom ejeren af en bil før den næste tur for at skifte motor. Omkostningerne er naturligvis uforsvarlige, men eksemplet er mere end illustrativt. For det andet, selv med en kolossal reparation, vil motoren stadig være billigere end en ny, derfor, omend i en noget beskadiget form, men returnering af den kan føre til en reduktion i omkostningerne ved projektet som helhed. Men Musk er stadig en forretningsmand. Og for det tredje kunne nye lanceringer organiseres med de sparede penge. Derfor havde han store forhåbninger til SpaceX Falcon 9-raketten, som allerede havde været i stand til at klare flere seriøse opgaver.

splashdown platform Falcon 9
splashdown platform Falcon 9

Førsten vellykket operation for at returnere den første etape blev gennemført i 2014. I alt blev der i denne periode udført seks opsendelser af løfteraketter. Alt sammen fra affyringsrampen ved Cape Canaveral. I tre af dem, produceret den 18. april, 14. juli og 21. september, var det planlagt at udføre operationer for at returnere den første etape. På grund af ugunstige vejrforhold i splashdown-området og unøjagtige fejlberegninger fra designerne var det desværre ikke muligt at redde de første etaper. De sank alle sammen. Men flytelemetri viste, at alle tre eksperimenter var vellykkede, og etaperne faldt i de givne firkanter.

Bybrud 2015

Men den rigtige triumf Musk oplevede i 2015. Og pointen er ikke, at han i løbet af disse 12 måneder allerede har formået at gennemføre syv flyvninger, og to af de fire eksperimenter på retur af første etape endte positivt. En af SpaceX Falcon 9-raketterne, som blev opsendt den 11. februar, formåede at bringe rumfartøjet til Lagrange-punktet uden for jordens kredsløb. Tre amerikanske statsselskaber blev partnere i projektet: NASA, NOAA og USAF. Sidstnævnte forsynede operationen med en radarinstallation. Det var på grund af hendes fejl, at opsendelsen af raketten blev udskudt flere gange, men til sidst blev den alligevel gennemført, og meget vellykket.

Tabet af de første trin i alle syv opsendelser på baggrund af et så betydeligt gennembrud gjorde heller ikke meget for at overskygge skaberen af SpaceX. Han forstod, at de i den allernærmeste fremtid ville være i stand til at foretage en mere nøjagtig landing på de pladser, der var bestemt til dette, og de ville være i stand til ikke blot at spare, men også at genbruge. Når alt kommer til alt, en gangmed det samme viste eksperimenter på deres landing sig at være mere vellykkede. En af flyvningerne i 2015 var dog katastrofal for Elon Musks selskab. På 139 sekunder eksploderede SpaceX Falcon 9-raketten og med den Dragon-rumfartøjet. I efterfølgende undersøgelser var det muligt at fastslå, at årsagerne til ødelæggelsen af transportøren var funktionsfejl i anden fase. Ikke desto mindre slog fiaskoen ikke iværksætteren ned, og allerede i december samme år gennemførte han den næste opsendelse af Falcon 9 med opsendelsen af 11 satellitter i deres kredsløb. Efter at have landet ved Cape Canaveral, hvorfra det startede, gik den første etape efter reparationer snart af sted igen.

Kunder vælger Falcon 9

I 2016 fik Elon Musk støtte fra ikke kun USA's statsselskaber, men også andre stater. På dette tidspunkt var han i gang med opsendelse i kredsløb ud over amerikanske satellitter fra Sydkorea, Italien, Frankrig, Turkmenistan. De fleste af dem blev udført under protektion af NASA. Sådan var det med Dragon-rumfartøjets flyvninger til den internationale rumstation i 2012. Den første opsendelse af SpaceX Falcon 9-raketten blev foretaget den 22. maj som en del af COTS Demo Flight-programmet for den kombinerede anden og tredje mission. Det lykkedes rumfartøjet at nærme sig ISS i en afstand af ti meter og lægge til kaj. På den sjette dag tog Dragon på en returflyvning og plaskede ned i Stillehavet ud for Californiens kyst den 31. maj.

opsendelse af satellitter i kredsløb
opsendelse af satellitter i kredsløb

Dragens anden flyvning til ISS var ikke så vellykket: det var ikke muligt at genstarte anden etape, ogtestmodellen af Orbcomm-G2 satellitten, to dage efter opsendelsen af løfteraketten, afveg fra kredsløb og brændte op i atmosfæren. Denne SpaceX Falcon 9-opsendelse fra Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 fandt sted den 8. oktober 2012. Det blev også drevet af NASA. Indtil 2016 var dette det vigtigste teststed for SpaceX-raketter, indtil en af dem ødelagde den i en eksplosion.

Katastrofe på affyringsrampen

Det skete den 1. september 2016. To dage før den planlagte opsendelse af SpaceX Falcon 9 løfteraket med Amos-6 telekommunikationssatellitten om bord, var det nødvendigt at lave en testforbrænding. En kraftig eksplosion og efterfølgende brand opstod i området for anden etape, mens tanken blev fyldt med flydende ilt.

Eksperter formåede at fastslå, at en ændring i konfigurationen af cylindre til komprimeret helium førte til tragedien. Afbøjninger dannet i aluminiumslagene i tankenes indvendige vægge, som udvendigt var belagt med kulfiber. Og i dem, mellem de indre og ydre lag, akkumulerede flydende ilt, som efterfølgende antændtes. Kort før affyringen af raketten blev konfigurationen af cylindrene ændret for at modernisere udstyret, men en ordentlig test blev ikke udført. Med yderligere opsendelser blev det besluttet at vende tilbage til tankene med det gennemprøvede design.

Falcon 9 løfteraket eksplosion
Falcon 9 løfteraket eksplosion

Efter denne fiasko lancerede Musk ikke SpaceX Falcon 9 igen i 2016. Øjenvidneberetninger om denne tragedie indikerer, at katastrofen er blevet den største skuffelse for skaberen af et privat rumselskab og den mest urentable virksomhed på dette tidspunktgennem hele sin historie. Han besluttede sig for den næste lancering i januar 2017.

18 starter. Af disse var alle vellykkede

SLC-40 affyringsrampen ved Cape Canaveral har været ude af brug i lang tid. Opsendelser af Falcon 9-familien af raketter blev flyttet til Vandenbeh-basen og Kennedy Center-stedet. Siden den første den 14. januar er ti satellitter af den nye generation Iridium med succes blevet opsendt i kredsløb. Denne lancering var på mange måder en trøst for Elon Musk efter katastrofen i september. Den samlede nyttelast var næsten 10 tons. Det var muligt at køre den første etape op på den flydende platform Just Read the Instructions. Derfor blev lanceringen af SpaceX Falcon 9 med Iridium 4 Launch (en slags satellittelefonisystemer, hvor efterspørgslen begyndte at vokse, og antallet af ordrer steg) i vid udstrækning muliggjort takket være vellykkede opsendelser udført i begyndelsen af 2017.

I alt i år har SpaceX Corporation udført 18 opsendelser, og ingen af dem har ført til væsentlige tab. De første etaper vendte tilbage enten til stederne i den stationære landingszone eller til de flydende platforme. Satellitterne blev med succes opsendt i kredsløb. Det var muligt at genbruge den tryksatte nedstigningskapsel fra Dragon-rumfartøjet, opsende Boeing X-37B-rumflyet, udvide kundernes geografi og meget mere. Alle disse succeser gav håndgribelig kompensation for de økonomiske tab ved katastrofen ved Cape Canaveral. Og selvfølgelig gav S paceX Falcon 9-lanceringen med Iridium NEXT-satellitter kommerciel succes.

Secret Zuma

Ud over alle ovennævnte utvivlsomme succeser for Ilona-selskabetEn maske mere kan skelnes, som er blevet observeret i løbet af de seneste tre år. Tidsintervallet mellem opsendelserne af bæreraketter blev mærkbart reduceret. Til tider gik der kun få dage mellem Falcon 9 opsendelser. Fordelen ved selskabets ansatte er også, at de næste raketter ganske ofte blev sendt ud i rummet fra samme sted. Som med SpaceX Falcon 9-lanceringen fra Kennedy Center-stedet den 3. og 23. juni 2017. Og to dage senere blev pladsen ved Vandenbe-basen brugt igen.

Zumas hemmelige last
Zumas hemmelige last

Endnu en gang havde Elon Musk til hensigt at overraske det interesserede samfund i november 2017. Men affyringen af en raket med en klassificeret last, kodenavnet Zuma, blev udskudt til januar 2018. Den 8. i denne måned blev en raket med succes opsendt med et mystisk apparat til en af de amerikanske regeringskunder, hvis navn medierne endnu ikke har kunnet finde ud af. Men snart kom der en besked om, at det stadig ikke var muligt at sætte den hemmelige satellit i kredsløb. Zuma var stadig ombord på SpacexFalcon 9, og dette er slet ikke skjult i Musk-selskabet, men de foretrækker ikke at ty til detaljerede kommentarer på grund af det opsendte objekts ekstremt hemmelige mission.

Håb og virkelighed

Et betydeligt gennembrud i den videre udvikling af virksomheden fra den hemmelige mission i SpaceX forventes ikke. Opsendelser vil blive udført i henhold til den tidligere planlagte tidsplan. I 2018 og i efterfølgende perioder er der planlagt flere dusin lanceringer af Falcon 9, anmeldelser og anmeldelser af eksperter, som er enige om én ting:hovedmissionen - at opfinde et genanvendeligt løfteraket, for at gøre rummet mere tilgængeligt - opfyldte Musk, men han koloniserede aldrig Mars, han opnåede ikke en væsentlig reduktion i omkostningerne ved at producere en opsendelse. Ved at oprette sin virksomhed i 2010 havde han til hensigt at opnå meget mere inden 2018.

Falcon 9 løfteraket
Falcon 9 løfteraket

Måske vil rumopsendelsen af Zuma SpaceX Falcon 9 i den meget nære fremtid åbne nye perspektiver for det private rumagentur, da navnet på producenten af det hemmelige objekt - Northrop Grumman Corporation - taler for sig selv. Projektet med at skabe en ny generation af løfteraket Falcon Heavy kan dog bringe større succes til Musk. I dag er det den største af alle, der nogensinde er blevet skabt, og tilhører kategorien af en tung klasse. Dens kraft er i stand til at levere meget mere last ud i rummet, reducere omkostningerne ved en flyvning dusinvis af gange og skabe besparelser på antallet af opsendelser. Derudover er det planlagt at bruge det gentagne gange.

Anbefalede: