Фалькон-9

У этого термина существуют и другие значения, см. Falcon.

Falcon 9 (Фалькон 9)
Запуск Фалькон 9 с Драконом на борту
Общие сведения
Страна	США
Семейство	Фалькон
Назначение	ракета-носитель
Разработчик	SpaceX
Изготовитель	SpaceX
Основные характеристики
Количество ступеней	2
Длина	50-54 м
Диаметр	3,60 м
Стартовая масса	Нормальная: 333 т Хеви: 885 т
Масса полезной нагрузки
- на НОО	Нормальная: 10,4 т Хеви: 32 т
- на ГПО	Нормальная: 4,7 т Хеви: 19,5 т
История запусков
Состояние	действующая (2010 год)
Места запуска	о.Омелек, ат.Кваджалейн, Маршалловы Острова; Cтартовый комплекс №40 КЦ Кеннеди, Флорида, США
Число запусков	2
- успешных	2
Первый запуск	Нормальная: 2010 Хеви: 2013[1]
Последний запуск	8 декабря 2010
Ускоритель (Ступень 0) — схема Хеви и S9 РН «Фалькон 9»
Количество ускорителей	2
Маршевые двигатели	9 x Мерлин 1C
Тяга	416,7 тс (4086 кН)
Удельный импульс	Уровень моря: 255 с Вакуум: 304 с
Горючее	RP-1
Окислитель	LOX
Первая ступень
Маршевые двигатели	9 x Мерлин 1C
Тяга	416,7 тс (4086 кН)
Удельный импульс	Уровень моря: 255 с Вакуум: 304 с
Время работы	178 с
Горючее	RP-1
Окислитель	LOX
Вторая ступень
Маршевый двигатель	Мерлин Вакуум
Тяга	52,3 тс (513 кН)
Удельный импульс	Вакуум: 342 с[2]
Время работы	345 с
Горючее	RP-1
Окислитель	LOX
Falcon 9 (Фалькон 9) на Викискладе

«Фа́лькон 9» (англ. Falcon 9, «Сокол 9») — одноразовая ракета-носитель семейства РН Фалькон компании «SpaceX». Первый запуск новой ракеты-носителя состоялся 4 июня 2010 года. Предлагаются различные конфигурации ракеты-носителя с массой доставляемой полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) в диапазоне 10,4-32 т и на геопереходную орбиту (ГПО) в диапазоне 4,7-19,5 т. Цена вывода спутника для заказчика составит от $49,9 млн. до $56 млн., в зависимости от массы и объема полезной нагрузки (для варианта РН «Фалькон 9», до 10 т на НОО и 4,7 т на ГПО).^[3] Контейнер полезной нагрузки имеет диаметр в диапазоне 3,6-5,2 м. «Фалькон 9» также рассматривается в качестве кандидата для запуска коммерческого пилотируемого космического аппарата (ПКА) SpaceX Dragon и его грузового варианта для снабжения МКС.

Сравнимые ракеты-носители: Дельта IV - Атлас V - Ариан 5 - GSLV Mk. III (Индия) - Великий поход 5 - Ангара 5 - H-IIB - Протон М

Конструкция

«Фалькон 9» (слева) и «Фалькон 9 Хеви» (справа)

Базовая конфигурация ракеты-носителя состоит из двух ступеней. Первая ступень «Фалькон 9» использует девять ЖРД Мерлин 1C, вторая ступень — один ЖРД Мерлин Вакуум, который является модификацией того же двигателя для работы в вакууме.^[4]

Также как и РН «Фалькон 1», последовательность запуска «Фалькон 9» предусматривает возможность остановки процедуры запуска на основании проверки двигателей и систем ракеты-носителя перед стартом. Если проблема обнаружена, процесс останавливается и происходит откачка топлива и окислителя из ракеты. Таким образом, для обоих ступеней предусмотрена возможность повторного использования и проведение стендовых испытаний перед полетом.^[5]

SpaceX развивает несколько центров со стартовыми площадками. Первый из них расположен на мысе Канаверал (Флорида, США) на стартовой площадке №40. Именно отсюда был осуществлен первый полет РН «Фалькон 9» 4 июня 2010 года. Этот стартовый комплекс использовался ранее списанными РН Титан III и Титан IV. Другая стартовая площадки расположена на острове Омелек, атолл Кваджалейн (Маршалловы Острова). Отсюда запланированы все запуски РН «Фалькон 1», отсюда же планируются запуски РН «Фалькон 9» с коммерческими грузами (без КА «Дракон»).^[6] Третья площадка будет оборудована на Базе Ванденберг, стартовый комплекс 4, для запусков РН «Фалькон 9» со спутниками Iridium Next.

Варианты «Фалькон 9»

• Фалькон 9 — состоит из первой ступени без боковых ускорителей и второй ступени. Предполагается, что стоимость запуска этого РН составит 56 млн USD, масса выводимого груза на НОО 10 450 кг и на ГПО — 4680 кг.
• Фалькон 9 Хеви (англ. Heavy, Тяжелый) — будет иметь дополнительную пару присоединенных сбоку боковых ускорителей на базе первой ступени. Предполагается, что стоимость запуска этого РН будет около 78 млн USD, масса выводимого груза на НОО 32 000 кг и на ГПО — 19 500 кг. На база Фалькон 9 Хеви проектируется РН Фалькон Хеви. По заявлению главы SpaceX Элона Маска, «Фалькон Хеви» станет самой мощной ракетой в мире и второй по мощности в истории после «Сатурна-5» (т.е. из всех РН, когда-либо выводивших груз на НОО без довыведения). Запуск «Фалькон Хеви» планируется в 2013 году.^[7]

Запуски с острова Омелек (ат. Кваджалейн) производятся с точки, имеющей меньшую широту. Близость к экватору позволяет использовать вращение Земли для увеличения выводимой полезной нагрузки на орбиту, что приводит к снижению удельной стоимости. Предполагается, что минимальная цена килограмма полезной нагрузки для обоих вариантов ракеты-носителя составит 3273-3365 USD/кг для НОО и 7826 — 11 000 USD/кг для ГПО.^{[8][9][10][11][12]} Сравнение стоимости запусков в основной статье «Полезная нагрузка. Стоимость доставки грузов на орбиту».

История

В ходе выступления перед сенатским комитетом по коммерции, науке и транспорту (США) в мае 2004 года, глава SpaceX Элон Маск торжественно заявил: «долговременные планы требуют тяжелого и, в случае наличия спроса покупателей, даже сверхтяжелого носителя. […] В конечном счете, я верю, что цена выводимой на орбиту полезной нагрузки в 500 USD/Фунт и меньше вполне достижима.»^[13]

SpaceX формально анонсировала РН «Фалькон 9» 8 сентября 2005 года, описывая новую ракету как «полностью многоразовый тяжелый носитель.»^[14] Для среднего варианта «Фалькон 9» указывалась масса груза, выводимого на НОО, равной 9 500 кг и цена 27 млн.USD за полет.

12 апреля 2007 года SpaceX анонсировала, что основная часть первой ступени «Фалькон 9» была закончена.^[15] Стены баков выполнены путем холодной сварки алюминия.^[16] Конструкция была перевезена в центр SpaceX в Вако (Техас, США), где проводились стендовые огневые испытания первой ступени. Первые испытания с двумя двигателями, присоединенными к первой ступени, производились 28 января 2008 года и закончились успешно. 8 марта 2008 года три ЖРД Мерлин 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.^[17][18][19] 22 ноября 2008 года все девять двигателей первой ступени РН «Фалькон 9» прошли испытания длительностью, соответствующей длительности полета (178 с).^[20]

Изначально первый полет РН «Фалькон 9» и первый полет РН с ПКА «Дракон» («COTS») были запланированы на конец 2008 года, но неоднократно откладывались по причине огромного количества работы, которую предстояло выполнить. Согласно утверждению Елона Маска, сложность технологических разработок и требования законодательства для запусков с мыса Канаверал сказались на сроках.^[21]

В январе 2009 года РН «Фалькон 9» была впервые установлена в вертикальном положении на стартовой площадке № 40 КЦ им. Кеннеди на мысе Канаверал, Флорида.^[22]

Первый запуск

Первый демонстрационный полет РН «Фалькон 9» состоялся 4 июня 2010 года с мыса Канаверал 18:45 по UTC. В 18:54 отделилась вторая ступень и макет полезной нагрузки успешно вышел на орбиту^[23]. Ракета была запущена со второй попытки. Первая попытка запуска была отменена за несколько секунд до старта из-за технической неполадки.

Второй запуск

Второй полет РН «Фалькон 9» состоялся 8 декабря 2010 года в рамках программы НАСА «COTS».^[24] Полезная нагрузка — коммерческий корабль «Дракон». Капсула Dragon дважды облетела Землю, после чего вошла в атмосферу и приводнилась в Тихом океане. До сих пор возвращаемые космические корабли удавалось построить только государственным агентствам России, США, Китая, Японии и Индии, а также Европейскому Космическому Агентству.

Планируемые запуски

Даты сообщены в манифесте полетов^[25] SpaceX и, как правило, являются планируемыми датами прибытия ракеты-носителя на стартовую площадку.

Год	Описание
2011	Спутник МакДональд Деттвиллер (англ. MacDonald Dettwiler).
*	Ранее заявленный спутник HYLAS (англ. Highly Adaptable Satellite) компании Avanti Communications (Великобритания) будет запущен ракетой Ариан-5 или Союз. Этот спутник должен был стать первой полезной нагрузкой, выведенной РН «Фалькон 9» на геостационарную орбиту (ГСО).
2011	Второй демонстрационный полет по программе НАСА «COTS». КА «Дракон» будет отрабатывать сближение с МКС.
2011	Третий демонстрационный полет по программе НАСА «COTS», отработка стыковки КА «Дракон» с МКС.
2011	Первый запуск КА «Дракон» по программе НАСА «CRS» с доставкой полезного груза к МКС.
2011—2015	Запланированы 12 запусков грузового КА «Дракон» для снабжения МКС после прекращения полётов Space Shuttle.
2012	Полет «DragonLab» №1. Частный полет РН «Фалькон 9» и КА «Дракон». Полезная нагрузка не объявлена.
2012	CONAE (Аргентина). Первый запуск РН «Фалькон 9» с площадки Ванденберг или Кваджалейн (в зависимости от доступности).
2012	Spacecom (Израиль)
2013	Полет «DragonLab» №2. Полезная нагрузка не объявлена.
2013	CONAE (Аргентина). Запуск с площадки Ванденберг или Кваджалейн (в зависимости от доступности).
2014	Space Systems/Loral
2014	Полезная нагрузка Биглоу Аэроспейс (англ. Bigelow Aerospace), которая будет состоять из прототипа надуваемого модуля космической станции.
2015—2017	Запланированы запуски для выведения орбитальной группировки Iridium NEXT, по несколько спутников на один запуск. Площадка Ванденберг, стартовый комплекс 4.

См. также

• SpaceX
• ПКА «Дракон»
• Семейство ракет «Фалькон»
• Ракета-носитель «Фалькон 1»

Примечания

1. ↑  (англ.) SpaceX enters the realm of heavy-lift rocketry, SpaceFilghtNow, 05.04.2011
2. ↑ New Merlin Vacuum engine demonstrates highest efficiency for an American hydrocarbon rocket engine.
3. ↑ Falcon 9 overview раздел Pricing and perfomance
4. ↑ Обзор «SpaceX.com» ракеты-носителя «Фалькон 9». (en)
5. ↑ NASA, SpaceX (unknown)."Space Act Agreement Between National Aeronautics And Space Administration And Space Explorations Technologies Corp. For Commercial Orbital Transport Services Demonstration (COTS)" (PDF). Проверено 22 ноября 2007.
6. ↑ COTS Status Update & Crew Capabilities. (en). SpaceX (17 июня 2009).
7. ↑ Falcon — самую тяжелую ракету в мире — готовят к полету
8. ↑ Спецификация «Фалькон 9» SpaceX. (en), Space Launch Report (5 июля 2007 год).
9. ↑ Monster Progress Update (Mostly Falcon 9), SpaceX (17 августа 2007 год).
10. ↑ Обзор «Фалькон 1». (en), SpaceX (28 сентября 2007 год).
11. ↑ Обзор «Фалькон 9». (en), SpaceX (28 сентября 2007 год).
12. ↑ Обзор «Фалькон 9 Хеви». (en), SpaceX (28 сентября 2007 год).
13. ↑ Testimony of Elon Musk Космический челнок и будущее ракет-носителей. U.S. Senate.
14. ↑ SpaceX анонсирует полностью многоразовый тяжелый РН «Фалькон 9». (en). SpaceX (8 сентября 2005).
15. ↑ SpaceX закончила работы над основной конструкцией топливных баков первой ступени «Фалькон 9». (en), PR Newswire (12 апреля 2007).
16. ↑ Начались испытания бака первой ступени РН «Фалькон 9» SpaceX (en), satNews.com (16 апреля 2007).
17. ↑ SpaceX: Первые испытания девяти двигателей «Фалькон 9». (en). NASA Spaceflight (2 августа 2008).
18. ↑ SpaceX проводит первые испытания нескольких двигателей на первой ступени «Фалькон 9». (en). The Space Fellowship (28 января 2008).
19. ↑ SpaceX проводит испытания трех двигателей «Фалькон 9». (en). SpaceX (28 марта 2008).
20. ↑ SpaceX успешно провела полные испытания РН «Фалькон 9» длительностью, соответствующую полетной. (en). SpaceX.
21. ↑ Rob Coppinger. SpaceX первый полет РН «Фалькон 9» отложен на шесть месяцев и состоится в первом квартале 2009 года. (en), Flight Global (27 февраля 2008).
22. ↑ SpaceX: Развитие событий с РН «Фалькон 9». (en)
23. ↑ Запуск частной ракеты-носителя Falcon 9 прошёл успешно Компьюлента
24. ↑ Частный космический грузовик Dragon стартовал с мыса КанавералИнтерфакс
25. ↑ Манифест полетов. SpaceX (2010). Проверено 20 июля 2010.

Внешние ссылки

Викиновости по теме:
SpaceX successfully test fires Falcon 9 rocket in Texas

• Test firing of two Merlin 1C engines connected to Falcon 9 first stage, Movie
• Test firing of two Merlin 1C engines connected to Falcon 9 first stage, Movie
• Press release announcing design (September 9, 2005)
• SpaceX hopes to supply ISS with new Falcon 9 heavy launcher (Flight International, September 13, 2005)
• SpaceX launches Falcon 9, With A Customer (Defense Industry Daily, September 15, 2005)