Руководитель компании SpaceX Илон Маск 10 мая подробно рассказал об изменениях, внесенных в конструкцию последней версии ракеты-носителя Falcon 9, включая перепроектирование сосуда высокого давления, связанного с взрывом ракеты в 2016 году.
На брифинге с журналистами за несколько часов до того, как была запущена первая ракета Falcon 9 модификации Block 5, Маск сказал, что эта ракета – «самая надежная ракета, из когда-либо построенных».
«Это цель проектирования,» – сказал он. «Надеюсь, судьба не накажет меня за эти слова, это однозначно цель. И я думаю, что наши самые консервативные клиенты согласятся с этим».
Проблема, проявившаяся в последний момент 10 мая отложила дебютный запуск Block 5 Falcon 9 на 24 часа до 11 мая. SpaceX обвинил «стандартное автоматическое прерывание наземной системы» для остановки обратного отсчета за 58 секунд до вылета. Ракета стартовала успешно 11 мая в 4:14 вечера, приземлила первую ступень 11 минут спустя и вывела первый телекоммуникационный спутник Бангладеш – Bangabandhu-1 – на геопереходную орбиту чуть менее чем 34 минуты спустя.
Уроки 2016 года
Маск сказал, что SpaceX приложила немало усилий для создания чрезвычайно надежных COPV или сосудов под давлением с покрытием из композитных материалов, используемых для хранения гелия для создания давления в топливных баках второй ступени. В сентябре 2016 года Falcon 9 взорвался во время подготовки к статическому огневому испытанию и уничтожил телекоммуникационный спутник для израильского спутникового оператора Spacecom.
SpaceX определила причину взрыва в том, что жидкий кислород в баке верхней ступени попал между покрытием и оболочкой COPV и воспламенился либо из-за трения, либо по другой причине. SpaceX с тех пор работала над перепроектированием этих сосудов под давлением в сотрудничестве с НАСА, чтобы учесть озабоченность агентства по поводу использования этой конструкции на последующих коммерческих запусках Falcon 9.
«Это, безусловно, самый совершенный сосуд высокого давления, когда-либо созданный человечеством», – сказал Маск. «Это безумие. Я лично рассмотрел конструкцию; Я не могу подсчитать, сколько раз. Лучшие инженерные умы SpaceX мучились этим … Я думаю, что мы в хорошей ситуации».
Маск сказал, что COPV теперь имеют разрушающее давление «более чем в два раза превышающее фактическое, которому они подвергаются на стартовой площадке». SpaceX имеет конструкцию для непредвиденных обстоятельств, которая предполагает переход от высокопрочного углеродного волокна с алюминиевой оболочкой к сверхпрочному сплаву Inconel, но это «вряд ли понадобится», – сказал Маск.
Новый и улучшенный
В то время как нумерация предполагает, что это пятая модификация Falcon 9, Маск сказал, что Block 5 «возможно, является шестой версией Falcon 9», учитывая то, как выполнялись доработки с течением времени.
«Слово Block немного странно. Мы отчасти переняли это у русских,» – сказал он.
Мfск сказал, что каждый из девяти двигателей Merlin, используемых на первой ступени Falcon 9, теперь имеет тягу на уровне моря, увеличенную на 8 %, до 190 000 фунтов (86 т). Он сказал, что единственный оптимизированный для вакуума двигатель Merlin на второй ступени Falcon 9 получил 5-процентное увеличение тяги до 220 000 фунтов (100 т).
Для сравнения, Block 5 Falcon 9 примерно вдвое мощнее, чем Falcon 9, который впервые запустил миссию по снабжению НАСА в 2010 году. Двигатели Merlin в этой первой версии имели 95 000 фунтов тяги для каждого двигателя первой ступени и 92 500 фунтов тяги для двигателя второй ступени.
Первая ступень ракеты Block 5 сконструирована так, чтобы её можно было использовать большее количество раз, чем предыдущие версии, которые пока что летали только два раза до списания.
«В принципе, мы могли бы запускать Block 4, вероятно, больше 10 раз, но с достаточным количеством работы между каждым запуском», – сказал Маск. «Ключевым для Block 5 является то, что он рассчитан на 10 или более полётов без ремонта между запусками. Единственное, что нужно изменить, это перезагрузить ракету и снова полететь».
«После небольшого ремонта первая ступень Block 5 должна быть способна летать 100 раз,» – сказал Маск.
В дополнение к большему многократному использованию Block 5 Falcon 9 SpaceX предназначена для удовлетворения требований к коммерческим пилотируемым полётам НАСА и запускам в интересах национальной безопасности ВВС. Она также должна быть более простой в производстве.
Маск сказал, что структура octaweb Falcon 9, используемая для крепления всех девяти двигателей первой ступени и обеспечивающая изоляцию в случае, если один или несколько откажут, теперь намного прочнее. Он сказал, что octaweb выполнен с болтовым соединением вместо сварного алюминия и имеет лучшую тепловую защиту для предотвращения плавления.
SpaceX установила защелки на посадочные стойки Falcon 9, поэтому ракета может не полагаться на внешние зажимы для стабилизации при приземлении на океанской платформе, сказал Маск.
SpaceX также модернизировала авионику ракеты и сохраняет титановые решётчатые рули, сказал он. На Falcon 9 ранее использовались алюминиевые рули для управления первой ступенью при возвращении на Землю, но SpaceX заменила их на Block 3 на титановые после того, как алюминиевые рули загорелись во время входа в атмосферу.
Маск сказал, что промежуточный отсек между ступенями ракеты имеет гидрофобную теплозащиту, разработанную SpaceX, которая многократно используется и не требует покраски. Размещенный между первой и второй ступенями ракеты, окрашенными в белый цвет,отсек из углеродного волокна напоминает о первой ракете SpaceX, Falcon 1.
«Очевидно, что эстетика является второстепенным фактором в разработке ракет, но мне все еще нравится то, что мы вернулись по ностальгическим причинам, чтобы иметь черный отсек », – сказал Маск.
Falcon 9 Блок 6?
Сохраняя конструкцию Falcon 9 неизменной, SpaceX может уделять больше времени и усилий своей спутниковой орбитальной группировке Starlink и Big Falcon Rocket. Несмотря на то, что Маск и другие представители SpaceX неоднократно называли Block 5 окончательной конструкцией, Маск намекнул, что некоторые незначительные улучшения все еще могут быть внесены в ракету.
Инженеры SpaceX могут выжать еще 2 процента дополнительной тяги из первой ступени, и еще 5 процентов из второй ступени по сравнению с Block 4, сказал он. Маск сказал, что на ракете могут быть выполнены «незначительные улучшения» для лучшей технологичности, многоразовости и надежности »при условии, что они будут поддерживаться нашими ключевыми клиентами в запуске коммерческих спутников, НАСА и ВВС».
Он подчеркнул, что любые дальнейшие изменения будут незначительными.
«Не будет Block 6, – сказал Маск. «Мы намерены оставаться на платформе Block 5 и не будем делать серьезных обновлений».
(spacenews.com)
