Falcon 9 Full Thrust Block 5 являє собою заключну[3] версію частково багаторазової ракети Falcon 9, що виробляється компанією SpaceX. В разі повернення першого ступеня, ракету-носій можна віднести до середнього класу. Зміни попередньої версії Full Thrust (Block 3) здійснювалися поступово, із кількома запусками перехідної версії ракети — Block 4.

Falcon 9 Block 5
Es'hail-2 Mission (32040173568).jpg
Призначення Виведення на орбіту КВ
Виробник SpaceX
Країна США США
вартість запуску (2019) новий перш. ст: $62 млн.,
уже літавший: $52 млн.
Розміри
Висота 70 м
Діаметр 3,66 м
Маса 549'054 кг
Ступенів 2
Вантаж
Вантаж на
НОО
з поверн. 1 ст.: 13'680 кг[1][2];
без: 22'800 кг
Вантаж на
ГПО
з поверн. 1 ст.: 7'000 кг;
без: 8'300 кг
Споріднені ракети
Родина Falcon
Історія запусків
Статус використовується
Космодроми
Всього запусків 37, повернень ступеня: 29
Успішних 37
Перший запуск 11 травня 2018
Bangabandhu-1
Останній запуск 3 вересня 2020
Відомий вантаж ПКК Dragon 2, Dragon, супутники
Перший ступінь
Двигуни 9 Merlin 1D+
Тяга рівень моря: 7'607 кН
Питомий імпульс рівень моря: 282 с;
вакуум: 311 с
Тривалість горіння 162 с
Паливо охолоджений Гас RP-1/Рідкий кисень
Другий ступінь
Двигуни 1 Merlin 1D+ Vacuum
Тяга 934 кН
Питомий імпульс 348 с
Тривалість горіння 397 с
Паливо охолоджений Гас RP-1/Рідкий кисень

ІсторіяРедагувати

17 лютого 2017 року президент та головний операційний директор американської компанії SpaceX Гвен Шотуелл заявила, що Block 5 буде оснащений відповідно до вимог контрактів, що підписані між SpaceX і НАСА щодо програми Commercial Crew Development.[4]

Стало відомо, що Block 5 отримає двигуни зі збільшеною тягою та ще стійкіше термопокриття.[5] Також буде присутня велика кількість дрібних поліпшень («сто змін»), спрямованих на спрощення процесу відновлення першого ступеня ракети та його подальшого (багаторазового) використання.

У SpaceX на полігонi McGregor у Техасі існує три випробувальних стенди для двигунів: для Raptor, для двигунів другого ступеня, та для удосконалення Merlin 1D+. Саме на останньому 5 листопада 2017 року під час проведення тестування двигуна для Block 5 стався вибух. Це відбулося, коли у двигун подавали рідкий кисень для виявлення можливих місць незапланованого витоку. Було зруйновано дві секції випробувального стенду, на ремонт потрібен місяць.[6]

З точки зору загальної вартості ракети вартість першого ступеню становить 60 %, другого — 20 %, обтікача КВ — 10 %. Решта — витрати, пов'язані із запуском (паливо — $300-500 тис.).[7]

7 лютого 2018 року після тестового польоту Falcon Heavy із особистою Tesla Roadster Ілона Маска на борту голова SpaceX повідомив, що більше не планує здійснювати вищезазначеною ракетою пілотованих місій. Замість цього ПКК Dragon 2 буде запускатися Block 5.[8]

Щоб НАСА допустило ракету до запуску людей, вона повинна була здійснити, як мінімум, сім вдалих звичайних польотів. Із першою безпілотною місією до МКС, що відбулася 8 березня 2019 року (SpaceX DM-1), була запущена повністю оновлена Block 5 (із новими COPVs), і розпочався відлік[9]. А вже 30 травня 2020 року під час SpaceX DM-2 перші два астронавти полетіли у космос[10].

Особливості Block 5Редагувати

 
Витікання надзвукових струменів газу із сопел двигунів

Після успішного запуску ракети Falcon 9 Full Thrust, на якій був встановлений перший ступінь, що вже раніше запускався, Ілон Маск у квітні 2017 розповів, як буде ще вдосконалено ракету, і про деякі її майбутні характеристики.
Для збільшення маси корисного вантажу:

  • на 7-8 % збільшена тяга двигунів (у порівнянні із Block 3);
  • також усунено проблему розтріскування турбінного колеса у двигуні другого ступеня;
  • покращена система керування польотом, шляхом оптимізації так званого «кута атаки» при посадці для кращого аеродинамічного ковзання. Це дозволяє знизити витрати пального;
  • збільшився об'єм обтікача корисного вантажу. SpaceX також вдалося зробити його багаторазовим, шляхом упіймання його половинок за допомого двох спеціальних кораблів під час спуску. Іноді їх неушкодженими виловлюють із води.[11]
  Зовнішні відеофайли
    Складання посадкових опор

Для швидшого відновлення та подальшого використання:

  • на першому ступені застосоване спеціальне термопокриття PICA-X для уникнення руйнування від нагріву;
  • теплове покриття, яке захищає двигуни, також стало багаторазовим,[12] а підтримуючу їх конструкцію (octaweb) виготовлятимуть із титану;[7]
  • решітчасті плавники (керма висоти) замість алюмінієвих роблять литими титановими;
  • двигуни не приварюватися до підтримуючої конструкції, а прикручуватися болтами;
  • оновили структуру COPV (composite overwrapped pressure vessels) — композитних балонів для гелію. Це убезпечить їх від обмерзання рідким киснем та руйнування, як сталося у вересні 2016 року;
  • посадкові опори можна складати, а не знімати їх під час транспортування ступеня в ангар після посадки;[11].

Ілон Маск повідомив, що за його оптимістичними очікуваннями, SpaceX незабаром зможе готувати перший ступінь до наступного запуску навіть за добу.[13] Після кожного десятого запуску ймовірно потрібен буде ремонт.[14]

ЗапускиРедагувати

Перший старт Block 5 відбувся 11 травня 2018 року із місією Bangabandhu-1 по запуску супутника для Бангладеш.[15] Перший ступінь вдало посадили на плаваючий в океані майданчик ASDS «Of Course I Still Love You». Наступні пару місяців його розбиратимуть і розрізатимуть на частини, щоб підтвердити, що він дійсно зміг би ще літати без ремонту.

22 липня 2018 року під час другого запуску встановлено новий рекорд по підйому найважчого комерційного сателіта на ГПО — 7'075 кг.[16]

3 грудня 2018 року було втретє запущено і вдало посаджено один і той самий перший ступінь.[17]

ПриміткиРедагувати

  1. Elon Musk [elonmask] (30 April 2016). Max performance numbers are for expendable launches. Subtract 30% to 40% for reusable booster payload. (Твіт) — через Twitter. 
  2. Falcon 9. SpaceX. Процитовано 13 липня 2018. 
  3. Сторінка Ілона Маска у Twitter 22 січня 2017 (англ.)
  4. Boyle, Alan (23 жовтня 2016). Ілон Маск розповів про ITS для польотів на Марс. GeekWire. (англ.)
  5. Berger, Eric (22 січня 2017). SpaceX про запуск своєї ракети. Ars Technica. (англ.)
  6. Davenport, Christian (8 листопада 2017). Ракетний двигун SpaceX зазнав невдачі під час тестування. washingtonpost.com. Процитовано 9 листопада 2017. (англ.)
  7. а б Berger, Eric (11 травня 2018). Після "божевільно важкої" розробки ракета Block 5 від SpaceX злетіла. arstechnica.com. (англ.)
  8. Eric Berger (6 лютого 2018). Це може стати моментом відкриття космосу всьому світу. arstechnica.com. Процитовано 11 лютого 2018. (англ.)
  9. Grush, Loren (24 травня 2018). Falcon 9 все ще потребує ключового оновлення перед тим, як почати запускати астронавтів. theverge.com. Процитовано 26 травня 2018. (англ.)
  10. SpaceX Ілона Маска вперше відправив астронавтів у космос (en). bbc.com. 30 травня 2020. 
  11. а б Seemangal, Robin (5 травня 2018). SpaceX проводить вогневе випробування ракети Falcon 9 Block 5 перед її першим польотом. popularmechanics.com. Процитовано 5 травня 2018. (англ.)
  12. Clark, Stephen (4 квітня 2017). Маск розповів про заплановані на рік польоти. Spaceflightnow.com. (англ.)
  13. Сторінка Ілона Маска у Twitter 26 червня 2017 (англ.)
  14. Caleb, Henry (27 червня 2017). SpaceX про новий дизайн Falcon 9 і два запуски Falcon Heavy. spacenews.com. (англ.)
  15. SPACEX УСПІШНО ЗАПУСТИЛА ВДОСКОНАЛЕНУ РАКЕТУ FALCON 9 BLOCK 5. 11 травня 2018. Процитовано 13 травня 2018. 
  16. William Graham (21 липня 2018). SpaceX встановлює новий рекорд із Telstar 19V. nasaspaceflight.com. Процитовано 22 липня 2018. (англ.)
  17. Caleb Henry (3 грудня 2018). SpaceX запускає малі супутники на Falcon 9. spacenews.com. (англ.)