Falcon что это такое
Почему Falcon 9FT является шедевром
Falcon 9 представляет собой двухступенчатую ракету (про Falcon Heavy пока не будем). В первую очередь нам нужно разобраться, какую роль играют эти ступени. Тут нам поможет трансляция запуска спутника Intelsat 35e, где не было посадки первой ступени и она отработала в максимальном режиме. Первая ступень отключила двигатель при скорости 2.3 км/с. Вторая ступень вывела спутник на ГПО. Скорость выхода на ГПО приблизительно 10,33 км/с ( 7.8 — 1ая космическая + 2,53 перехода). Здесь не учитываются аэродинамические и гравитационные потери, поскольку почти все они достались первой ступени. И так — первая ступень разогнала на 2.3, вторая на 7,73. Очевидно, вторая ступень значительно более важна, а первую принято презрительно называть «booster», ведь ее цель — поднять вторую степень повыше, где включится вакуумный двигатель и проделает всю работу. Потому далее мы вообще не будем рассматривать первую ступень, а сосредоточим все наше внимание на второй ступени.
Чем еще интересная вторая ступень? Каждый бездарно сожранный килограмм второй ступени является потерянным килограммом нагрузки. Потому вторые ступени являются подлинными шедеврами весового проектирования и прекрасно показывают технологический уровень.
Пойдем на очень полезный сайт и выпишем весовые характеристики в табличку. Соотношение массы конструкции к массе топлива называют коэффициентом конструктивного совершенства.
| Масса топлива | Масса конструкции | Полная масса ступени | Конструктивное совершенство | Отношение пустой к полной |
| 107,5 | 4 | 111,5 | 26,88 | 27.88 |
Коэффициент конструктивного совершенства в 26 является подлинной фантастикой! Но чтобы оценить эту фантастичность, нам придется проделать некоторые вычисления. Для удобства дальнейших расчетов запомним коэффициент соотношения полной массы ступени к пустой.
Попробуем понять, не дурят ли нас с этой фантастикой. Возьмем с сайта производителя максимальный вес нагрузки в 8 тонн и посмотрим насколько вторая ступень сможет его разогнать. Воспользуемся формулой Циолковского с удельным импульсом 345с:
Очень хорошо согласуется с приведенными ранее данными. Попробуем их с чем нибудь сравнить. Проблема в том, что керосиновых РН в одном классе с фалконом не много и все они представлены семейством Зенит, шедевром технологий 80х.
Идем на тот же полезный сайт за данными Зенита 3SL и выписываем табличку:
| Масса топлива | Масса конструкции | Полная масса ступени | Конструктивное совершенство | Отношение пустой к полной |
| 81,74 | 8,31 | 90,04 | 9,84 | 10,84 |
Как видим, коэффициент конструктивного совершенства значительно ниже. Но ведь мы все помним, что у Зенита УИ 350с, а нам говорили что 5 секунд это много! Забудем про рулевые двигатели Зенита и попробуем подсчитать по той же формуле скорость для 8 тонн нагрузки. У меня получилось 6.15 км/с. Конечно, сравнение не совсем честное, ведь ступень фалкона больше и требует больших затрат на вывод первой ступень. Ну потому, встречайте новую ракету Фалконит, вторая ступень которой имеет ту же полную массу 111.5 тонн и коэффициент от Зенита 9.84, УИ 350 с. Поделив полную массу на 10.84 найдем массу пустой РН.
| Масса топлива | Масса конструкции | Полная масса ступени | Конструктивное совершенство | Отношение пустой к полной |
| 101,21 | 10,29 | 111,5 | 9,84 | 10,84 |
Данная ступень разгоняет 8 тонн на:
. 6,4387 км/с. Увы, до ГПО не долетит. Постараемся поставить вопрос по другому — а какую массу она сможет доставить на ГПО? Несколько муторные вычисления показывают, что скорость, равная фалконовой 7,77 км/с достигается при нагрузке… 1.43 тонны. Эту величину можно проверить:
Сравнение цифр 8 и 1.43 ставит жирную точку в вопросах «технологий из 60-х». Конечно, Зенит может выводить достойные нагрузки, но для этого ему приходится использовать третью ступень, которая по советской традиции называется разгонным блоком (американцы всегда называют это upper stage и учитывают как ступень ракеты. это наглядно видно в семействе минотавр). Именно поэтому вторая ступень Зенита меньше, ведь ей приходится на горбу тащить еще и массу разгонного блока, который является дорогой и сложной конструкцией, сбои в его работе являются неиссякаемым источником лулзов последние 10 лет. Не зря в флайтмануале фалкона написано, что меньшее число ступеней значительно повышает надежность.
Именно высочайшая весовая культура дала возможность создать двухступенчатый керосиновый носитель (т.е. отказаться от водорода, привет Атлас-5), который перекрывает все имеющиеся ниши среднего и тяжелого носителя. И для этого вовсе не нужен двигатель замкнутого цикла и выжимание последних секунд удельного импульса.
Upd. Исправил ряд опечаток и неудачных оборотов, всем спасибо.
Американская ракета-носитель Falcon 9. Досье
30 марта в 07:13 по времени Западного побережья США (в 17:13 мск) американская компания SpaceX осуществила запуск ракеты-носителя Falcon 9 с десятью телекоммуникационными спутниками Iridium NEXT. Ракета стартовала с арендуемой SpaceX площадки базы ВВС США Ванденберг (штат Калифорния). Первая возвращаемая ступень ракеты уже использовалась при запуске в октябре 2017 года, на этот раз ее управляемый спуск и посадка не планировались.
Всего разработано пять модификаций ракеты-носителя. В 2010-2013 годах проводились запуски базовой версии ракеты Falcon 9 v1.0.
Затем появилась модификация Falcon 9 v1.1 (запускалась в 2013-2015 годах) и ее конфигурация Falcon 9 v1.1 (R) с возвращаемой ступенью (2014-2016). На запусках Falcon 9 v1.1 (R) отрабатывался спуск и посадка многоразовой ступени.
В октябре 2016 года Илон Маск сообщил о начале работ по модификации Falcon 9 FT (Block 5), которая станет окончательной. Компания SpaceX рассчитывает использовать ее многоразовую ступень не менее десяти раз и проводить повторные запуски через 24 часа после посадки. Переходной версией между третьей и пятой модификациями является Falcon 9 FT (Block 4), ее первый запуск был успешно проведен 14 августа 2017 года.
Для повышения точности выведения полезного груза на орбиту система управления ракеты сопряжена со спутниковой навигационной системой GPS. Для надежности Falcon 9 производителем разработана автоматическая остановка процедуры запуска: при обнаружении проблемы происходит откачка топлива и ракета снимается со стартовой площадки. Затем после выяснения причины и доработки она используется для повторного пуска. Кроме того, предусмотрена возможность работы при аварийной остановке одного или двух двигателей первой ступени во время полета.
Впервые Falcon 9 стартовала 4 июня 2010 года с базы ВВС на мысе Канаверал с прототипом корабля Dragon. В ходе второго запуска, 8 декабря того же года с мыса Канаверал, на орбиту был выведен полноценный Dragon (первый демонстрационный полет корабля).
Аварией завершился запуск 28 июня 2015 года. Стартовавшая с мыса Канаверал Falcon 9 v1.1 (R) взорвалась на третьей минуте полета, еще до отделения первой ступени. В результате были потеряны корабль Dragon и восемь малых спутников Flock 1f. Обломки ракеты и космических аппаратов упали в Атлантический океан. К аварии привело разрушение кольца крепления, удерживающего баллон с гелием внутри бака с жидким кислородом во второй ступени ракеты (гелий необходим для поддержания высокого давления в баке). Оторвавшийся баллон «выстрелил» в направлении верхней части бака, что и привело к взрыву. NASA назвало причиной ЧП «ошибку проектирования» SpaceX: в качества материала для кольца крепления компания использовала сплав нержавеющей стали с добавками из хрома, никеля и меди, который не рекомендуется использовать при криогенных температурах. После аварии SpaceX перешла на новые крепления от другого поставщика, выполнив к декабрю 2015 года рекомендации NASA по технике безопасности.
Неудачным был запуск, проведенный 8 января 2018 года с мыса Канаверал. Ракета Falcon 9 FT должна была вывести в космос военный спутник под названием Zuma, но он не был обнаружен на околоземной орбите Стратегическим командованием ВВС США. Компания SpaceX заявила, что ракета отработала штатно. В конце января ВВС сняли претензии к SpaceX за неудачный запуск. Как выяснилось, к потере Zuma привела неисправность в системе отделения спутника от верхней ступени ракеты. За эту систему ответственна фирма Northrop Grumman, построившая космический аппарат по заказу властей.
Кроме того, 1 сентября 2016 года произошло ЧП на пусковой площадке SpaceX на мысе Канаверал во время предстартовых испытаний. За два дня до запланированного запуска при заправке топливом взорвалась Falcon 9 v1.2. Никто не пострадал. Ракета и установленный на ней израильский спутник связи Amos-6 были разрушены, также повреждения получила стартовая площадка (эксплуатация возобновилась в декабре 2017 года после проведенного ремонта). На время расследования инцидента запуски Falcon 9 были приостановлены и не проводились более четырех месяцев. Специалисты SpaceX пришли к выводу, что к взрыву привело повреждение одного из баллонов системы подачи гелия в резервуар с жидким кислородом на второй ступени ракеты.
На базе Falcon 9 компания создала сверхтяжелую ракету-носитель Falcon Heavy грузоподъемностью до 63,8 т, ее первый испытательный запуск был проведен в феврале 2018 года.
Falcon 9
Хеви: 885 т
Хеви: 32 т
Хеви: 19,5 т
Cтартовый комплекс №40 КЦ Кеннеди, Флорида, США
Хеви: 2013 [1]
Вакуум: 304 с
Вакуум: 304 с
Содержание
Конструкция
Базовая конфигурация ракеты-носителя состоит из двух ступеней. Первая ступень «Фалькон 9» v1.0 использует девять ЖРД Мерлин 1C, вторая ступень — один ЖРД Мерлин Вакуум, который является модификацией того же двигателя для работы в вакууме. [4]
Так же, 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 обеих 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 площадка 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»
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
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.
Третий запуск
Третий полет РН «Фалькон 9» состоялся 22 мая 2012 года в рамках программы НАСА «COTS». Полезная нагрузка — коммерческий корабль «Дракон». 25 мая 2012 года корабль осуществил сближение с МКС на дистанцию 10 метров и успешно пристыкован с помощью манипулятора «Канадарм2», установленном на модуле «Спокойствие». Корабль доставил на МКС 520 килограммов груза. «Дракон» находился в составе станции в течение 5 дней, 16 часов и 5 минут. 31 мая 2012 года космический корабль был отстыкован от МКС, после чего вошел в атмосферу и успешно приводнился в Тихом океане, около побережья штата Калифорния.
Falcon
Техника и вооружение
Информатика
 | Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюда из другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на статью. |
Полезное
Смотреть что такое «Falcon» в других словарях:
Falcon 4 — Falcon (simulation de vol) Falcon est une série de simulateurs de vol du F 16 Fighting Falcon. Falcon 4.0 Éditeur MicroProse Développeur MicroProse Date de sortie 1998 Genre simulateur de combat(aérien) … Wikipédia en Français
Falcon 1 — Falcon ist der Name einer Familie von Trägerraketen, die von der US amerikanischen Firma SpaceX auf einer rein privat finanzierten Basis entwickelt werden. Die Familie soll aus dem leichten Träger Falcon 1, der mittelschweren Falcon 9 sowie… … Deutsch Wikipedia
Falcon 9 — Falcon ist der Name einer Familie von Trägerraketen, die von der US amerikanischen Firma SpaceX auf einer rein privat finanzierten Basis entwickelt werden. Die Familie soll aus dem leichten Träger Falcon 1, der mittelschweren Falcon 9 sowie… … Deutsch Wikipedia
Falcon I — Falcon ist der Name einer Familie von Trägerraketen, die von der US amerikanischen Firma SpaceX auf einer rein privat finanzierten Basis entwickelt werden. Die Familie soll aus dem leichten Träger Falcon 1, der mittelschweren Falcon 9 sowie… … Deutsch Wikipedia
Falcon 9 — Données générales Mission Lanceur commercial orbite LEO et GTO Date 1er lancement 4 juin 2010 Nbre de lancement … Wikipédia en Français
Falcon 4.0 — Falcon ist der Titel einer Reihe von Flugsimulationsspielen, die sich primär mit der Simulation des Kampfflugzeugs General Dynamics F 16 Falcon ( Falke ) beschäftigen. Inhaltsverzeichnis 1 Falcon The F 16 Fighter Simulation 2 Falcon 2.0 3 Falcon… … Deutsch Wikipedia
Falcón — Saltar a navegación, búsqueda Estado Falcón Estado de Venezuela … Wikipedia Español
Falcon — (engl. Falke) bezeichnet Dassault Falcon 7X Dassault Falcon 900 Falcon (Rakete) AIM 4 Falcon, AIM 26 Falcon und AIM 47 Falcon Ford Falcon Falcon Automobilwerke Falcon (Feuerwehrfahrzeug) Falcon (Computerspiel) Atari Falcon Falcon (Billard) The… … Deutsch Wikipedia
Falcon 50 — Falcon 50M Surmar (Marine française) Constructeur … Wikipédia en Français
Falcon 7X — Vue de l avion Constructeur … Wikipédia en Français
Falcon 1 — Caract … Wikipédia en Français
Фалькон
| Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюда из другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на статью. |
Смотреть что такое «Фалькон» в других словарях:
фалькон — сущ., кол во синонимов: 1 • пушка (35) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Фалькон-9 — У этого термина существуют и другие значения, см. Falcon. Falcon 9 (Фалькон 9) Запуск Фалькон 9 с Драконом на бор … Википедия
Фалькон-1 — У этого термина существуют и другие значения, см. Falcon. Falcon 1 Первая ракета Falcon 1 на пусковой площадке авиа … Википедия
Фалькон (РН) — Falcon 1 в цехе Falcon серия ракет носителей, разработанные американской компанией Содержание 1 Описание 2 Запуски 3 Смотри также … Википедия
Фалькон — (Falcón), штат на северо западе Венесуэлы. 24,8 тыс. км2. Население 684 тыс. человек (1995). Административный центр Коро. * * * ФАЛЬКОН ФАЛЬКОН (Falcon), штат на северо западе Венесуэлы. Площадь 24,8 тыс км2. Население 817,9 тыс человек (2004).… … Энциклопедический словарь
Фалькон — (Falcon) штат в южно американской республике Венецуэла, омываемый с С. Караибским морем. 93784 кв. км. 224566 жит. (1891). Каменный уголь, нефть, асфальт, свинец. Гл. гор. Коро (Coro) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ФАЛЬКОН — Фальконе, Фолькон (Falcone), Константин (наст. имя Констандинос Еракис) (1648 5.VI.1688) европ. авантюрист, фаворит сиамского короля Нарая (1657 88). По происхождению грек. Прибыл в Сиам в 1679 как агент англ. Ост Индской компании. Впоследствии… … Советская историческая энциклопедия
ФАЛЬКОН — (Falcon), Мария Корнелия, знаменитая парижская оперная певица, 18121897; пела 183237 в Большой опере, затем потеряла голос и выступала только один раз 1891 (!). Амплуа Ф. носит и по сие время в Париже ее имя (наприм. Алиса в Роберте… … Музыкальный словарь Римана
Фалькон Гарсиа — Фалькон Гарсиа, Хесус Хесус Фалькон Гарсиа Jesús Falcón García Дата рождения: 8 мая 1927( … Википедия
ФАЛЬКОН (Falcon) — штат на северо западе Венесуэлы. 24,8 тыс. км². Население 632 тыс. человек (1990). Адм. ц. Коро … Большой Энциклопедический словарь