Falcon 1

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Фэлкон-1»)
Перейти к: навигация, поиск
Falcon 1
Falcon 1
Пятый запуск ракеты Falcon 1. Остров Омелек
Общие сведения
Страна Соединённые Штаты Америки США
Семейство Falcon
Назначение Ракета-носитель
Разработчик SpaceX
Изготовитель SpaceX
Основные характеристики
Количество ступеней 2
Длина 21,3 м
Диаметр 1,7 м
Стартовая масса 27 670 кг[1]
Масса полезной нагрузки
 — на НОО 420 кг[1]
История запусков
Состояние Программа завершена
Места запуска Остров Омелек
Число запусков 5
 — успешных 2
 — неудачных 3
Первый запуск 24 марта 2006
Последний запуск 14 июля 2009
 
Первая ступень
Маршевый двигатель Merlin 1C (в первых двух запусках использовался Merlin 1A)
Тяга 347 кН[1] (уровень моря)
Удельный импульс 255 с (уровень моря)
Время работы 169 с
Горючее Керосин
Окислитель Жидкий кислород
Вторая ступень
Маршевый двигатель Kestrel
Тяга 31 кН (вакуум)
Удельный импульс 317 с[2] (вакуум)
Время работы 418 с[2]
Горючее Керосин
Окислитель Жидкий кислород

Falcon 1 ([ˈfælkən wʌn], [ˈfɒlkən wʌn][6]; falcon с англ. — «сокол») — двухступенчатая ракета-носитель легкого класса, разработанная компанией SpaceX.

Первая частная ракета-носитель с жидкостными двигателями, которая вывела полезную нагрузку на околоземную орбиту[7][8].

Было осуществлено пять запусков данной ракеты, первые три запуска закончились авариями.

Стоимость запуска ракеты-носителя составляла 7,9 млн $[1].

В связи с низким спросом на носители подобного класса на рынке, было принято решение завершить разработку ракеты[9]. В дальнейшем началось использование ракеты-носителя большей грузоподъёмности Falcon 9, с помощью которой планируется запустить спутники по уже подписанным контрактам (Orbcomm-G2, Formosat-5).

Конструкция[править | править вики-текст]

Первая ступень[править | править вики-текст]

Стенки топливных баков для керосина и жидкого кислорода изготовлены из алюминиевого сплава 2219, имеют общую перегородку и являются несущей конструкцией ракеты[10].

На первой ступени Falcon 1 установлен один двигатель Merlin. В первых двух запусках использовался двигатель Merlin 1A с абляционным охлаждением камеры сгорания и сопла, с тягой на уровне моря около 325 кН и около 370 кН в вакууме, удельным импульсом 245 с на уровне моря и 290 с в вакууме. В дальнейшем был использован более мощный двигатель Merlin 1C c регенеративным охлаждением, с тягой на уровне моря около 350 кН и около 395 кН в вакууме, удельным импульсом 256 с на уровне моря и 302,5 с в вакууме. Время работы первой ступени — 169 секунд[10].

В верхней части ступени расположена парашютная система из тормозного и основного парашютов, изготовленная компанией Irvin Aerospace[1]. Планировалось, что первая ступень после расстыковки будет приводняться в океан с помощью парашюта, для последующих исследований на предмет повторного использования, но успешного возвращения ступени так ни разу и не состоялось.

Расстыковка ступеней производилась с помощью пироболтов и пневматических толкателей[1].

Вторая ступень[править | править вики-текст]

Falcon 1 в цехе

Во время первых двух запусков использовала ступень с топливными баками из алюминиевого сплава 2219, начиная с третьего запуска баков стали изготавливать из более стойкому к криогенному воздействию алюминиевого сплава 2014[10].

Ступень оснащена одним двигателем Kestrel с тягой в вакууме 31 кН и удельным импульсом 317 с. Двигатель может быть запущен многократно. Для запуска двигателя используют самовоспламеняющуюся смесь триэтилалюминия и триэтилборана (TEA-TEB)[1].

Обтекатель[править | править вики-текст]

Для запусков использовался алюминиевый обтекатель высотой 3,5 м и диаметром 1,5 м.

Стартовая площадка[править | править вики-текст]

Все запуски ракеты-носителя Falcon 1 состоялись с острова Омелек, входящего в состав испытательного полигона Рейгана, находящегося на атолле Кваджалейн в Тихом океане.

Также планировались запуски со стартовой площадки SLC-3W на базе Ванденберг[11].

Запуски[править | править вики-текст]

Первый запуск[править | править вики-текст]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Logo YouTube por Hernando.svg Falcon 1, первый запуск

Дебютный запуск Falcon 1 со студенческим спутником FalconSAT-2 состоялся 24 марта 2006 года в 22:30 UTC. Закончился неудачей на этапе работы первой ступени. Практически сразу после старта в области двигателя начался пожар, вызванный течью керосина из-за коррозии накидной гайки датчика давления топлива[12]. Пожар вызвал потерю давления двигателя и тот отключился на 34 секунде полёта. Ракета упала в воду недалеко от места запуска.

После расследования причин аварии все подобные алюминиевые гайки были заменены на аналогичные из нержавеющей стали[10].

Второй запуск[править | править вики-текст]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Logo YouTube por Hernando.svg Falcon 1, второй запуск

Второй раз Falcon 1 был запущен в 01:10 UTC 21 марта 2007 года. Полёт носителя закончился неудачей на этапе работы второй ступени — из-за нерасчётных условий при разделении ступеней вторая ступень вошла в режим автоколебаний, которые достигли такой степени, что топливо перестало поступать в двигатель. На 474 секунде полёта двигатель второй ступени отключился. Вторая ступень достигла пиковой высоты 289 км и максимальной скорости 5,1 км/с, была впервые успешно продемонстрирована большая часть наземных и полётных операций[10].

Попытка возврата первой ступени завершилась неудачно. GPS-локатор на первой ступени вышел из строя при предстартовом отсчёте, по данным телеметрии ступень приводнилась очень далеко от расчётной точки, вследствие чего спасательная команда не смогла найти ступень[10][13].

Третий запуск[править | править вики-текст]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Logo YouTube por Hernando.svg Falcon 1, третий запуск

Третий запуск Falcon 1 состоялся 3 августа 2008 года в 03:35 UTC. Ракета несла военный американский спутник Trailblazer, два микроспутника NASA и груз праха для захоронения в космосе.

На этапе первой ступени полёт проходил нормально. При расстыковке ступеней из-за большего (чем ожидалось) импульса последействия двигателя, первая ступень после разделения «догнала» вторую и ударила по ней. Удар пришёлся на момент запуска двигателя второй ступени, вследствие чего вторая ступень вышла из строя и не смогла продолжать полёт. Новый двигатель Merlin 1С с регенеративным охлаждением был запущен впервые и время до полного отключения тяги у него оказалось больше, чем у двигателя Merlin 1A. Этот момент было сложно обнаружить при наземных тестах двигателя из-за наличия атмосферного давления. Для успешного продолжения миссии необходимо было начать расстыковку ступеней на несколько секунд позже, что и будет сделано при следующем запуске[14].

Четвёртый запуск[править | править вики-текст]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Logo YouTube por Hernando.svg Falcon 1, четвёртый запуск

Четвертый в целом и первый успешный запуск Falcon 1 состоялся в 23:15 UTC 28 сентября 2008 года. Через 9 минут 31 секунду после старта был выключен двигатель Kestrel и вторая ступень с макетом груза весом 165 кг (получившим название RatSat) была выведена на начальную орбиту c показателями 330 x 650 км. Затем, при достижении апогея орбиты, было успешно продемонстрировано повторное включение двигателя второй ступени. Итоговые показатели орбиты: 621x643 км, наклонение 9,3°[7][8].

Было успешно проведена симуляция отсоединения полезной нагрузки, но макет остался состыкован со второй ступенью, с целью не увеличивать количество космического мусора на орбите.

Первая ступень вероятнее всего не выжила при возврате в плотные слои атмосферы, к следующему запуску планировалось улучшить её термозащитное покрытие[8].

Пятый запуск[править | править вики-текст]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Logo YouTube por Hernando.svg Falcon 1, пятый запуск

В 03:35 UTC 14 июля 2009 года двухступенчатая ракета Falcon 1 успешно стартовала в космос с малайзийским спутником RazakSAT на борту[15]. Спутник построен малайзийской компанией Astronautic Technology (M) Sdn Bhd (ATSB). Вес аппарата — 180 кг, а его диаметр и длина составляют 1,2 метра[16]. Параметры орбиты: 667х691 км, наклонение 8,9°.

Falcon 1e[править | править вики-текст]

C 2010 года планировался переход на улучшенную версию ракеты-носителя, Falcon 1e.

Новая версия отличалась увеличенной длиной — 27,4 м и стартовой массой — 46 760 кг, улучшенным двигателем Merlin 1C с тягой 556 кН и удельным импульсом 275 с, улучшенным двигателем Kestrel 2, верхней ступенью из алюминий-литиевого сплава, большим обтекателем из композитных материалов[1].

Масса выводимого на низкую опорную орбиту груза выросла до 1010 кг. Стоимость запуска составляла 10.9 млн $.

Ракета-носитель не была запущена, в связи с переходом компании SpaceX к более тяжёлому носителю Falcon 9.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Falcon 1 (англ.). SpaceX. Архивировано из первоисточника 7 марта 2009.
  2. 1 2 Falcon 1 Launch Vehicle Payload User's Guide (англ.). spacex.com. Архивировано из первоисточника 22 февраля 2012.
  3. Официальный репортаж с запуска Falcon 9 на YouTube (англ.) (на 0:34).
  4. Интервью главы SpaceX Илона Маска на YouTube (англ.) (на 0:25).
  5. English pronunciation of “falcon” (англ.). Cambrige Dictionaries Online.
  6. Первый вариант характерен для американского английского, и его придерживаются в самой компании[3][4], второй — для британского[5].
  7. 1 2 Falcon 1 Flight 4 Mission Summary In Pictures (англ.). spacex.com. Архивировано из первоисточника 19 июля 2009.
  8. 1 2 3 Sweet success at last for Falcon 1 rocket (англ.). spaceflightnow.com (28 September 2008).
  9. SpaceX: The Falcon is Dead, Long Live the Falcon? (англ.). news.discovery.com (30 September 2011).
  10. 1 2 3 4 5 6 The Falcon 1 Launch Vehicle: Demonstration Flights, Status, Manifest, and Upgrade Path (англ.). 21st Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites.
  11. SpaceX To Try Again Feb. 9 (англ.). Архивировано из первоисточника 8 марта 2006.
  12. Falcon 1 Failure Traced to a Busted Nut (англ.). space.com (19 June 2006).
  13. SpaceX Confirms Stage Bump On Demoflight 2 (англ.). spacedaily.com (23 March 2007).
  14. Collision between rocket stages doomed Falcon 1 (англ.). spaceflightnow.com (6 August 2008).
  15. Commercial launch of SpaceX Falcon 1 rocket a success (англ.). spaceflightnow.com (14 June 2009).
  16. Частная ракета подняла спутник на орбиту