Falcon 1

У этого термина существуют и другие значения, см. Falcon.
Falcon 1
Falcon 1
Пятый запуск ракеты Falcon 1. Остров Омелек
Общие сведения
Страна  США
Семейство Falcon
Назначение Ракета-носитель
Разработчик SpaceX
Изготовитель SpaceX
Основные характеристики
Количество ступеней 2
Длина (с ГЧ) 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 п. им. Рейгана о. 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
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

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

Первая ступень

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 двух первых 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. С третьего запуска 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

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 стойкого 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

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

Стартовая площадка

Все запуски ракеты-носителя Falcon 1 состоялись со стартовой площадки SpaceX[7] находящейся на испытательном полигоне имени Рейгана вооруженных сил США, остров Омелек, находящегося на атолле Кваджалейн в Центральной части Тихого океана.[11]

Также планировались запуски со стартовой площадки SLC-3W на базе Ванденберг[12].

Запуски

Первый запуск

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube Falcon 1, первый запуск

Дебютный пуск Falcon 1 с экпериментальной нагрузкой TacSat-1 в интересах Научно-исследовательской лаборатории ВМС США было запланировано провести с площадки 3W. Однако, поскольку траектория ракеты пролегала над стартовой площадкой 4E, ВВС США выступили против пуска Falcon 1 с 3W; старты с 3W были разрешены только в октябре 2005 года, когда с 4E последний раз стартовала ракета Titan IV. В результате Falcon 1 ни разу не стартовал с 3W и так и не запустил TacSat-1.[13].

Первый запуск Falcon 1 со студенческим спутником FalconSAT-2 для Академии ВВС США состоялся 24 марта 2006 года в 22:30 UTC с острова Омелек. 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[14], 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

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube 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][15].

Третий запуск

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube 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[16].

Четвёртый запуск

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube 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].

Была 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

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube 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[17]. Спутник построен малайзийской компанией Astronautic Technology (M) Sdn Bhd (ATSB). Вес аппарата — 180 кг, а его диаметр и длина составляют 1,2 метра[18]. Параметры орбиты: 667х691 км, наклонение 8,9°.

Falcon 1e

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

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Falcon 1 (англ.). SpaceX. Архивировано 7 ноября 2008 года.
  2. ↑ 1 2 Falcon 1 Launch Vehicle Payload User's Guide (англ.). spacex.com. Архивировано из оригинала 22 февраля 2012 года.
  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” Архивная копия от 26 января 2016 на Wayback Machine (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 3 Falcon 1 Flight 4 Mission Summary In Pictures (англ.). spacex.com. Архивировано 19 июля 2009 года.
  8. ↑ 1 2 3 Sweet success at last for Falcon 1 rocket (англ.). spaceflightnow.com (28 сентября 2008). Архивировано 3 октября 2015 года.
  9. ↑ SpaceX: The Falcon is Dead, Long Live the Falcon? (англ.). news.discovery.com (30 сентября 2011). Архивировано 7 июля 2015 года.
  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. Архивировано 15 декабря 2013 года.
  11. ↑ SPACEX SUCCESSFULLY LAUNCHES FALCON 1 TO ORBIT (англ.). SpaceX (28 сентября 2008). Архивировано 15 декабря 2013 года.
  12. ↑ SpaceX To Try Again Feb. 9 (англ.). Архивировано 8 марта 2006 года.
  13. ↑ Маскам тут не место Пока США запускают ракеты, в России пьют водку и закусывают колбасой Архивная копия от 16 января 2023 на Wayback Machine // Лента.ру, 17 апреля 2018
  14. ↑ Falcon 1 Failure Traced to a Busted Nut (англ.). space.com (19 июня 2006). Архивировано 5 марта 2016 года.
  15. ↑ SpaceX Confirms Stage Bump On Demoflight 2 (англ.). spacedaily.com (23 марта 2007). Архивировано 12 января 2014 года.
  16. ↑ Collision between rocket stages doomed Falcon 1 (англ.). spaceflightnow.com (6 августа 2008). Архивировано 20 марта 2014 года.
  17. ↑ Commercial launch of SpaceX Falcon 1 rocket a success (англ.). spaceflightnow.com (14 июня 2009). Архивировано 2 апреля 2015 года.
  18. ↑ Частная ракета подняла спутник на орбиту. Дата обращения: 14 июля 2009. Архивировано из оригинала 16 июля 2009 года.