טיל אמריקאי Falcon 9: מפרטים ותמונות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

28 ביוני 2015 בשעה 17:21 (שעון מוסקבה) שיגור נוסף של רכב השיגור Falcon 9 נכשל באתר השיגור של קייפ קנוורל. רקטת Falcon 9 הוכנה על ידי SpaceX, חברה אמריקאית פרטית שהוקמה על ידי אילון מאסק.

Falcon ו-NASA

נאס א כבר בשנת 2008 חתמה על חוזה עם החברה לשיגור רכב השיגור Falcon 9 וחלל החללית Dragon. עצם הרעיון של ייצור רכב שיגור מסוג זה מוכתב על ידי העובדה שסדרה של שיגורים לא מוצלחים של מעבורת החלל הגיעו בעקבותיו. ואילון מאסק עצמו מתכנן להוזיל את עלות הטיסות לחלל פי 10. עם זאת, גם פרויקט זה נאמד באותה תקופה ב-1.6 מיליארד דולר.

שיגור הרקטה הכושל שיבש מספר משימות שנאס א הציבה לעצמה, מלבד שיגור מעבורת החלל ל-ISS. רקטת Falcon 9 נשאה 1.8 טון של מטען.

המשימה העיקרית שתוכננה להתבצע בשיגור זה הייתה לחדש את אספקת המזון לחברי ה-ISS. בנוסף, הרקטה נשאה גם את יחידת העגינה של מתאם העגינה הבינלאומי (IDA),פותח על ידי בואינג. יציאת העגינה הזו במשקל 526 ק ג הייתה אמורה להקל על העגינה של חללית הדרגון ל-ISS. לאותה מטרה, דרגון ניסה גם לספק חליפת חלל לטיולי חלל. אין ספק, אובדן של רכיבים חשובים כאלה ישפיע לרעה על לוח הזמנים של העבודה המדעית על סיפון ה-ISS.

אבל זה לא הכל! פיצוץ הרקטה של פלקון 9 השמיד 8 לווייני Flock 1f שהוזמנו על ידי Planet Labs. יתרה מכך, כל אחד מהם נשא שלושה CubeSats, שהיו אמורים לצפות בכדור הארץ במצב אופטי.

Falcon 9 מפרטים

עיצוב הרקטה מתוכנן כך שבכל במה מותקנים אוויוניקה ומחשבים על הסיפון, שנועדו לשלוט בכל פרמטרי הטיסה.

כל האוויוניקה המשמשת על סיפון הרקטה מיוצרות על ידי SpaceX. כמו כן, בנוסף למערכת הניווט שלו, ציוד GPS משמש לשיפור הדיוק של שיגור למסלול.

בנוסף, לכל מנוע יש בקר משלו, שמנטר כל הזמן את כל הפרמטרים של המנוע. וכל בקר מצויד בשלוש יחידות מעבד כדי לשפר את אמינות המערכת.

טיל ה-Falcon 9 הוא דו-שלבי, וגרסה זו עברה שני שינויים:

• גרסה 9 v1.0;
• גרסה 9 v1.1.

ההבדל בין הגרסה השנייה לראשונה הוא שיש לה מנוע מתקדם יותר. והם גם מובחנים במיקום המנועים בשלב התחתון.

ואם כי בשתי הגרסאותהמנועים פועלים על נפט עם מחמצן של חמצן נוזלי, אבל רקטת Falcon 9 v1.1 כבר משגרת 4.85 טון מטען לחלל, בעוד שהטיל האמריקאי Falcon 9 v1.0 רק 3.4 טון.

במקביל, אורכה של גרסה 1.1 הוא 68.4 מטר עם משקל שיגור של 506 טון.

כדי להבין את הפרמטרים הללו, הרקטה הרוסית "פרוטון-M" קצרה ב-10 מטרים (58.2 מ'), משקל השיגור גדול יותר - 705 טון. אבל Proton-M משגר 6.74 טון של מטען למסלול.

לפי נאס א, עלות השיגור של Falcon 9 היא 60 מיליון דולר, בעוד Proton-M עולה 30 מיליון דולר יותר.

אז מה לגבי הצעד הראשון?

טיל Falcon 9 ששוגר על ידי נאס א משני משטחי שיגור. הם ממוקמים אחד בפלורידה, השני בקליפורניה. כמו כן, מתבצעת עבודה לפריסת שני משטחי שיגור נוספים.

SpaceX עובד ללא הרף מאז 2013 כדי ליצור טכנולוגיה עבור רכיבי Falcon 9 v1.1 הניתנים לשימוש חוזר. הניסיון הראשון להציל את הפלקון 9 התרחש בינואר 2015. לפי חישובים, הבמה הייתה אמורה לנחות באזור הרציף הצף. אבל מזג אוויר גרוע בים לא אפשר להרים את שלב הרקטות.

ועד היום, המאמצים הללו לא צלחו. אף אחת מההשקות שבוצעו לא הביאה את החברה להציל את הבמה.

חוות דעת מומחה

למרות שהתקשורת מדווחת שההשקה המוצלחת האחרונה של Falcon 9 (דצמבר 2015) אפשרה לחסוךהשלב התחתון של הרקטה, אך מומחים מפקפקים בשימוש נוסף בשלב הראשון. מומחים מאמינים שבהתחשב בטמפרטורת החימום של גוף הרקטה הן בשיגור והן במהלך הירידה, לאחר שהוא עובר באטמוספרה, יש סיכוי קטן מאוד לשימוש חוזר באלמנט זה של הרקטה.

אבל זה לא הכל. לשימוש חוזר, יש צורך באלמנטים נוספים - אלה הם מתלים לנחיתה ואספקת הדלק הדרושה. וזה, בתורו, מפחית את המטען בעד 30%.

טיל אמין?

משנת 2010 עד 2013, בוצעו חמישה שיגורים, מתוכם ארבעה פעילים במלואם.

אבל ההשקה של Falcon 9 באוקטובר 2012 נחשבה ל"מוצלחת חלקית" על ידי מומחים. ואז הרקטה "פאלקון 9" שלחה לראשונה ציוד ל-ISS על משאית דרגון. אבל שיגור הלוויין Orbcomm-G2 למסלול גיאוסטציונרי נכשל, וכתוצאה מכך הלוויין שוגר למסלול נמוך מהמתוכנן.

התוצאה של "מבצע מוצלח חלקית" זה מצערת. Orbcomm-G2 לא נשאר במסלול זמן רב וב-12 באוקטובר של אותה שנה נשרף ללא זכר באטמוספירה של כדור הארץ.

בהקשר זה, מעניין איך SpaceX הסבירה את הכישלון. לדברי מומחים, חלק מהמעטפת מהפירינג ליד מנוע השלב הראשון נתלש.

סיבות לאסון

הפיצוץ של טיל הפאלקון 9 ביוני 2015 לא הוסיף אמינות. הוא לא נשאר בטיסה לאורך זמן - 2 דקות 19 שניות. פַּעַםהרקטה נכנסה למצב היפרסוני, אירע פיצוץ ולאחר 8 שניות הפלקון 9 התפרק. נאס א, יחד עם SpaceX, פתחו בחקירה על הגורמים לאסון.

ראש SpaceX הציג את הגרסה שלו. לפי התיאוריה שלו, התאונה התרחשה כתוצאה מלחץ יתר במיכלי המחמצן שבשלב העליון. זה קרה בזמן שהשלב הראשון עדיין לא נפרד.

תאונות אחרות

כמובן, תאונות בתעשיית החלל אינן נדירות. אז רק בארה ב השנה אירעו שלוש תקריות (בהתחשב באסון שספג רכב השיגור פלקון 9).

באוקטובר 2014, לאחר שיגור מנמל החלל באי וולופס, התפוצץ רכב השיגור הפרטי "אנטרס". זה היה צפוי לשגר משאית Cygnus (שתיהן מיוצרות על ידי Orbital Sciences) למסלול לעבר ISS.

גם בשנת 2014, חללית נוספת, SpaceShipTwo, התרסקה. ההנחה הייתה שיבוצעו בו טיסות תיירים תת-מסלוליות. ו-Virgin Galactic עדיין מנסה לתקן את סיבת ההתרסקות.

השיגור הראשון של רכב השיגור Proton-M התרחש ב-7 באפריל 2001. ואז הרקטה עם הבמה העליונה "Breeze-M" שיגרה בהצלחה את הלוויין "Ekran-M" למסלול. על רקטה זו הותקנה גרסה משופרת של מערכת הבקרה שאיפשרה לשפר את פיתוח דלק רקטי המבוסס על הפטיל, שהוא כידוע חומר רעיל הן לבני אדם והן לסביבה.כמו כן, המערכת החדשה אפשרה להגדיל את מסת המטען ששוגר למסלול.

מאז עברו 90 שיגורים של Proton-M, אבל רק 80 מהם היו סדירים לחלוטין. הסיבה העיקרית למצבי חירום נגרמת מתקלות בשלב העליון.

ללא ספק, סטטיסטיקה כזו אינה אינדיקטור מוצלח לטילים עם היסטוריה כה עשירה. בכל מקרה, פיצוץ הרקטה פלקון 9 יעזור להבין טוב יותר את התקלות שלה ולקחת אותן בחשבון בשיגור הבא.

מה הלאה?

אפשר כרגע להעביר מטען ל-ISS:

• "קידמה" רוסית;
• HTV יפני;
• Dragon;
• Cygnus.

לנאס א תקוות גדולות בדרגון כרכב המסוגל להחזיר מטען מה-ISS לכדור הארץ. החוזה עם חברה זו הוארך עד 2017, ומתוכננות 15 השקות נוספות.

הפעם האחרונה שרכב השיגור פלקון 9 עם תובלה הדרקון השלים בהצלחה את משימתו ב-22 בדצמבר 2015

לנאס א אין ספק שהתאונה עם ה-Falcon 9 לא תפריע בשום אופן ליצירת חלליות מאוישות. כחלק מתוכנית זו, SpaceX מתכוונת לשגר את הטיל Falcon Heavy. השקה זו מסוגלת להתחרות הן עם הפרוטון הרוסי והן עם ה-Ariane 5 האירופי.

התאונה שעברה רקטה ה-Falcon 9 האמריקאית שוב הראתה שאף אחד אינו חסין מפני אסון בחקר החלל.