Ամերիկյան Falcon 9 հրթիռ. բնութագրեր և լուսանկարներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

2015 թվականի հունիսի 28-ին, ժամը 17:21-ին (Մոսկվայի ժամանակով) Falcon 9 հրթիռի հերթական արձակումը ձախողվեց Կանավերալ հրվանդանի արձակման վայրում: Falcon 9 հրթիռը պատրաստվել է SpaceX մասնավոր ամերիկյան ընկերության կողմից, որը հիմնադրել է Իլոն Մասքը:

Falcon և NASA

ՆԱՍԱ-ն դեռ 2008 թվականին պայմանագիր է ստորագրել ընկերության հետ Falcon 9 հրթիռային մեքենան և Dragon տիեզերանավը արձակելու համար: Այս տեսակի արձակման մեքենայի արտադրության գաղափարը թելադրված է նրանով, որ դրան հաջորդեցին տիեզերական մաքոքի մի շարք անհաջող արձակումներ: Իսկ ինքը՝ Իլոն Մասկը, նախատեսում է 10 անգամ նվազեցնել տիեզերական թռիչքների արժեքը։ Այնուամենայնիվ, այս նախագիծը նույնպես այն ժամանակ գնահատվում էր 1,6 միլիարդ դոլար։

Հրթիռի անհաջող արձակումը խաթարեց մի շարք առաջադրանքներ, որոնք NASA-ն իր առջեւ դրել էր, բացառությամբ Տիեզերական մաքոքի դեպի ISS արձակման: Falcon 9 հրթիռը տեղափոխել է 1,8 տոննա բեռ։

Հիմնական խնդիրը, որը նախատեսվում էր իրականացնել այս արձակման միջոցով, եղել է սննդի պաշարների համալրումը ISS-ի անդամների համար: Բացի այդ, հրթիռը կրում էր նաև Միջազգային Դոկինգ ադապտեր (IDA) նավահանգիստ,մշակված Boeing-ի կողմից: Այս 526 կգ-անոց նավահանգիստը պետք է դյուրացներ Dragon տիեզերանավի միացումը ISS: Նույն նպատակով Dragon-ը նաև փորձել է տիեզերական զբոսանքների համար տիեզերական հանդերձանք մատակարարել: Անկասկած, նման կարևոր բաղադրիչների կորուստը բացասաբար կանդրադառնա ISS-ում գիտական աշխատանքի գրաֆիկի վրա:

Բայց սա դեռ ամենը չէ: Falcon 9 հրթիռի պայթյունը ոչնչացրեց 8 Flock 1f արբանյակներ, որոնք պատվիրված էին Planet Labs-ի կողմից: Ավելին, նրանցից յուրաքանչյուրը կրում էր երեք CubeSat, որոնք պետք է դիտարկեին Երկիրը օպտիկական ռեժիմով։

Falcon 9-ի բնութագրեր

Հրթիռի դիզայնը նախագծված է այնպես, որ յուրաքանչյուր փուլի վրա տեղադրվեն ավիոնիկա և ինքնաթիռի համակարգիչներ, որոնք նախատեսված են թռիչքի բոլոր պարամետրերը կառավարելու համար։

Հրթիռի վրա օգտագործվող բոլոր ավիոնիկաները արտադրված են SpaceX-ի կողմից: Բացի իր նավիգացիոն համակարգից, GPS սարքավորումն օգտագործվում է ուղեծիր արձակման ճշգրտությունը բարելավելու համար:

Բացի այդ, յուրաքանչյուր շարժիչ ունի իր կարգավորիչը, որը մշտապես վերահսկում է շարժիչի բոլոր պարամետրերը: Եվ յուրաքանչյուր կարգավորիչ հագեցած է երեք պրոցեսորային միավորներով՝ բարելավելու համակարգի հուսալիությունը:

Falcon 9 հրթիռը երկաստիճան է, և այս տարբերակը անցել է երկու փոփոխության.

• տարբերակ 9 v1.0;
• տարբերակ 9 v1.1.

Երկրորդ տարբերակի և առաջինի տարբերությունն այն է, որ այն ունի ավելի կատարելագործված շարժիչ: Եվ դրանք տարբերվում են նաև շարժիչների դիրքով ստորին փուլում։

Եվ չնայած երկու տարբերակներում էլՇարժիչները աշխատում են կերոսինի վրա՝ հեղուկ թթվածնի օքսիդիչով, սակայն Falcon 9 v1.1 հրթիռն արդեն տիեզերք է արձակում 4,85 տոննա օգտակար բեռ, մինչդեռ ԱՄՆ Falcon 9 v1.0 հրթիռը՝ ընդամենը 3,4 տոննա:

Միևնույն ժամանակ, 1.1 տարբերակի երկարությունը 68.4 մետր է՝ 506 տոննա մեկնարկային քաշով։

Այս պարամետրերը հասկանալու համար ռուսական «Պրոտոն-Մ» հրթիռն ավելի կարճ է 10 մետրով (58,2 մ), արձակման քաշը՝ ավելի մեծ՝ 705 տոննա։ Սակայն Proton-M-ը ուղեծիր է արձակում 6,74 տոննա օգտակար բեռ։

ՆԱՍԱ-ի տվյալներով՝ Falcon 9-ի մեկնարկի արժեքը կազմում է 60 միլիոն դոլար, մինչդեռ Proton-M-ն արժե 30 միլիոն դոլար ավելի։

Ուրեմն ի՞նչ կասեք առաջին քայլի մասին:

Falcon 9 հրթիռը արձակվել է ՆԱՍԱ-ի կողմից երկու արձակման հարթակից: Դրանք գտնվում են մեկը Ֆլորիդայում, երկրորդը՝ Կալիֆորնիայում։ Աշխատանքներ են տարվում նաև ևս երկու արձակման հարթակներ տեղադրելու ուղղությամբ։

SpaceX-ը 2013 թվականից անընդհատ աշխատում է Falcon 9 v1.1 բազմակի օգտագործման տեխնոլոգիայի ստեղծման ուղղությամբ: Falcon 9-ը փրկելու առաջին փորձը տեղի է ունեցել 2015 թվականի հունվարին։ Ըստ հաշվարկների՝ բեմը պետք է վայրէջք կատարեր լողացող հարթակի տարածքում։ Բայց ծովում վատ եղանակը թույլ չտվեց վերցնել հրթիռային բեմը։

Եվ մինչ օրս այս ջանքերն անհաջող են եղել: Կատարված արձակումներից և ոչ մեկը ընկերությանը ստիպեց փրկել բեմը:

Փորձագետի կարծիք

Չնայած լրատվամիջոցները հայտնում են, որ Falcon 9-ի վերջին հաջող արձակումը (2015թ. դեկտեմբեր) թույլ է տվել փրկելհրթիռի ստորին աստիճանը, սակայն փորձագետները կասկածում են առաջին փուլի հետագա կիրառմանը։ Փորձագետները կարծում են, որ հաշվի առնելով հրթիռի մարմնի տաքացման ջերմաստիճանը թե՛ արձակման և թե՛ վայրէջքի ժամանակ, այն մթնոլորտով անցնելուց հետո, հրթիռի այս տարրը նորից օգտագործելու շատ քիչ հավանականություն կա։:

Բայց սա դեռ ամենը չէ: Կրկնակի օգտագործման համար անհրաժեշտ են լրացուցիչ տարրեր՝ դրանք վայրէջքի դարակաշարեր են և վառելիքի անհրաժեշտ մատակարարում: Իսկ դա իր հերթին նվազեցնում է ծանրաբեռնվածությունը մինչև 30%-ով։

Հուսալի հրթիռ?

2010-ից 2013 թվականներին իրականացվել է հինգ արձակում, որոնցից չորսը լիովին գործարկվել են:

Բայց 2012 թվականի հոկտեմբերին Falcon 9-ի գործարկումը փորձագետները համարեցին «մասամբ հաջողված»: Այնուհետև «Falcon 9» հրթիռն առաջին անգամ Dragon բեռնատարով սարքավորումներ է ուղարկել ՄՏՏԿ։ Սակայն Orbcomm-G2 արբանյակի արձակումը գեոստացիոնար ուղեծիր ձախողվեց, ինչի արդյունքում արբանյակը արձակվեց ավելի ցածր ուղեծիր, քան նախատեսված էր:

Այս «մասամբ հաջող գործողության» արդյունքը ողբալի է. Orbcomm-G2-ը երկար չմնաց ուղեծրում և նույն թվականի հոկտեմբերի 12-ին առանց հետքի այրվեց Երկրի մթնոլորտում։

Այս առումով հետաքրքիր է, թե ինչպես է SpaceX-ը բացատրել ձախողումը։ Փորձագետների կարծիքով՝ առաջին փուլի շարժիչի մոտ գտնվող ֆեյրինգից պատյանների մի մասը պոկվել է։

Աղետի պատճառները

2015 թվականի հունիսին Falcon 9 հրթիռի պայթյունը վստահություն չավելացրեց, այն երկար չմնաց թռիչքի մեջ՝ 2 րոպե 19 վայրկյան։ Մի անգամհրթիռը անցել է հիպերձայնային ռեժիմի, տեղի է ունեցել պայթյուն, և 8 վայրկյան անց Falcon 9-ը քանդվել է։ NASA-ն SpaceX-ի հետ համատեղ հետաքննություն է սկսել աղետի պատճառների վերաբերյալ։

SpaceX-ի ղեկավարն առաջ է քաշել իր վարկածը. Նրա տեսության համաձայն՝ վթարը տեղի է ունեցել վերին բեմում գտնվող օքսիդացնող տանկերի գերճնշման հետևանքով։ Դա տեղի ունեցավ այն ժամանակ, երբ առաջին փուլը դեռ չէր բաժանվել։

Այլ պատահարներ

Իհարկե, տիեզերական արդյունաբերության մեջ դժբախտ պատահարները հազվադեպ չեն: Այսպիսով, միայն ԱՄՆ-ում այս տարի տեղի է ունեցել երեք միջադեպ (հաշվի առնելով Falcon 9 հրթիռի կրած աղետը):

2014 թվականի հոկտեմբերին Վալոպս կղզու տիեզերանավից մեկնարկելուց հետո մասնավոր Antares հրթիռային մեքենան պայթեց: Սպասվում էր, որ այն Cygnus բեռնատարը (երկուսն էլ արտադրված են Orbital Sciences-ի կողմից) ուղեծիր կարձակի դեպի ISS:

Նաև 2014 թվականին վթարի ենթարկվեց մեկ այլ տիեզերանավ՝ SpaceShipTwo: Ենթադրվում էր, որ դրա վրա ենթաօրբիտալ տուրիստական թռիչքներ կիրականացվեն։ Իսկ Virgin Galactic-ը դեռ փորձում է պարզել վթարի պատճառը։

Proton-M արձակման մեքենայի առաջին արձակումը տեղի ունեցավ 2001 թվականի ապրիլի 7-ին։ Այնուհետև «Բրիզ-Մ» վերին աստիճանով հրթիռը հաջողությամբ ուղեծիր դուրս բերեց «Էկրան-Մ» արբանյակը։ Այս հրթիռի վրա տեղադրվել է կառավարման համակարգի կատարելագործված տարբերակը, որը հնարավորություն է տվել բարելավել հեպտիլի հիման վրա հրթիռային վառելիքի զարգացումը, որը, ինչպես գիտեք, թունավոր նյութ է ինչպես մարդկանց, այնպես էլ շրջակա միջավայրի համար։Նաև նոր համակարգը հնարավորություն տվեց մեծացնել ուղեծիր դուրս եկած ծանրաբեռնվածության զանգվածը։

Այդ ժամանակվանից անցել է Proton-M-ի 90 արձակում, սակայն դրանցից միայն 80-ն են եղել լիովին կանոնավոր: Արտակարգ իրավիճակների հիմնական պատճառը վերին աստիճանի անսարքությունների պատճառով է։

Անկասկած, նման վիճակագրությունը հաջող ցուցանիշ չէ այդքան հարուստ պատմություն ունեցող հրթիռների համար։ Ամեն դեպքում, Falcon 9 հրթիռի պայթյունը կօգնի ավելի լավ հասկանալ դրա անսարքությունները և դրանք հաշվի առնել հաջորդ արձակման ժամանակ։

Ի՞նչ է հաջորդը?

Ներկայումս ի վիճակի է բեռ առաքել ISS:

• Ռուսական «Պրոգրես»;
• ճապոնական HTV;
• Վիշապ;
• Cygnus.

NASA-ն մեծ հույսեր է կապում Dragon-ի հետ՝ որպես փոխադրամիջոցի, որը կարող է բեռները ՄՏԿ-ից վերադարձնել Երկիր: Այս ընկերության հետ պայմանագիրը երկարաձգվել է մինչև 2017 թվականը, և նախատեսվում է ևս 15 գործարկում։

Վերջին անգամ Falcon 9 հրթիռային մեքենան Dragon տրանսպորտով հաջողությամբ ավարտեց իր առաքելությունը 2015 թվականի դեկտեմբերի 22-ին

ՆԱՍԱ-ն չի կասկածում, որ Falcon 9-ի հետ տեղի ունեցած վթարը ոչ մի կերպ չի խանգարի կառավարվող տիեզերանավերի ստեղծմանը: Այս ծրագրի շրջանակներում SpaceX-ը մտադիր է արձակել Falcon Heavy հրթիռը։ Այս արձակումն ի վիճակի է մրցակցել ինչպես ռուսական Proton-ի, այնպես էլ եվրոպական Ariane 5-ի հետ:

Ամերիկյան Falcon 9 հրթիռի վթարը ևս մեկ անգամ ցույց տվեց, որ ոչ ոք պաշտպանված չէ տիեզերքի հետախուզման աղետից: