Сокол 9 v1.0

Сокол 9 v1.0
	Falcon 9 v1.0 запускается с беспилотным космическим кораблем Dragon в рамках миссии по доставке грузов на Международную космическую станцию в марте 2013 года, это пятый и последний полет версии 1.0 Falcon 9.
Функция	Ракета-носитель средней грузоподъемности
Производитель	SpaceX
Страна происхождения	Соединенные Штаты
Стоимость проекта	300 миллионов долларов (включая Dragon )
Стоимость за запуск	54–59,5 миллиона долларов.
Размер
Высота	54,9 м (180 футов)
Диаметр	3,7 м (12 футов)
Масса	333 400 кг (735 000 фунтов)
Этапы	2
Емкость
Полезная нагрузка на LEO
Масса	9000 кг (20000 фунтов)
Полезная нагрузка для GTO
Масса	3400 кг (7500 фунтов)
Связанные ракеты
Семья	Сокол 9
На основе	Сокол 1
Производная работа	Сокол 9 v1.1
История запуска
Статус	Ушедший на пенсию
Запуск сайтов	Мыс Канаверал SLC-40
Всего запусков	5
Успех(а)	4
Частичный отказ(ы)	1 (только вторичная полезная нагрузка)
Первый полет	4 июня 2010 г.
Последний рейс	1 марта 2013 г.
Тип пассажиров/груза	Дракон
Первый этап
Питаться от	9x Мерлин 1С
Максимальная тяга	4940 кН (1110000 фунтов силы )
Удельный импульс	Уровень моря : 275 с (2,70 км/с) ; Вакуум : 304 с (2,98 км/с) ;
Время горения	170 с
Порох	ЛОКС / РП-1
Второй этап
Питаться от	1x пылесос Merlin 1C
Максимальная тяга	445 кН (100 000 фунтов силы )
Удельный импульс	342 с (3,35 км/с)
Время горения	345 с
Порох	ЛОКС/РП-1
	[ править в Викиданных ]

Falcon 9 v1.0 был первым членом семейства ракет-носителей Falcon 9 , разработанным и изготовленным компанией SpaceX в Хоторне, Калифорния . Разработка ракеты -носителя средней грузоподъемности началась в 2005 году, а ее первый полет состоялся 4 июня 2010 года. Затем ракета Falcon 9 v1.0 запустила четыре Dragon грузовых космических корабля : один в испытательном орбитальном полете , затем одну демонстрационную миссию и две оперативные миссии по пополнению запасов. Международная космическая станция по контракту на коммерческое снабжение с НАСА .

корабль Двухступенчатый был оснащен двигателями Merlin от SpaceX , сжигающими жидкий кислород (LOX) и ракетный керосин ( RP-1 ). Если бы F9 V1.0 использовался для вывода на орбиту других полезных нагрузок, кроме Dragon, он вывел бы 10 450 кг (23 040 фунтов) на низкую околоземную орбиту (LEO) и 4 540 кг (10 000 фунтов) на геостационарную переходную орбиту (GTO).

Машина была снята с вооружения в 2013 году и заменена модернизированным Falcon 9 v1.1 , который впервые поднялся в воздух в сентябре 2013 года. Из пяти запусков с 2010 по 2013 год все успешно доставили свою основную полезную нагрузку, хотя аномалия привела к потере одной вторичной полезной нагрузки. полезная нагрузка.

Дизайн

Первый этап

Первая ступень Falcon 9 v1.0 использовалась при первых пяти запусках Falcon 9 и была оснащена девятью ракетными двигателями SpaceX Merlin 1C, расположенными по схеме 3x3. Каждый из этих двигателей имел тягу на уровне моря 556 кН (125 000 фунтов силы) при общей тяге при взлете около 5 000 кН (1 100 000 фунтов силы). ^[3]

Стенки и купола бака Falcon 9 были изготовлены из алюминиево-литиевого сплава . SpaceX использует резервуар, сваренный методом трения с перемешиванием , — самую прочную и надежную из доступных технологий сварки. ^[3]

На первой ступени Falcon 9 v1.0 использовалась пирофорная смесь триэтилалюминий - триэтилборан (TEA-TEB). в качестве воспламенителя первой ступени ^[7]

Второй этап

Верхняя ступень была оснащена одним двигателем Merlin 1C, модифицированным для работы в вакууме , со степенью расширения 117:1 и номинальным временем горения 345 секунд. Для повышения надежности повторного запуска двигатель оснащен пирофорными воспламенителями с двойным резервированием (ТЕА-ТЕБ). ^[3] Бак второй ступени Falcon 9 представляет собой просто укороченную версию бака первой ступени и использует большую часть тех же инструментов, материалов и технологий производства. Это экономит деньги при производстве автомобилей. ^[3]

Межкаскадный блок Falcon 9 v1.0, соединяющий верхнюю и нижнюю ступени Falcon 9, представляет собой композитную конструкцию с сердечником из углеродного волокна и алюминия. многоразовыми сепарационными цангами Ступени разделены и пневматической толкающей системой. Система разделения ступеней имела двенадцать точек крепления (позже в пусковой установке v1.1 их количество сократилось до трех). ^[8]

Контроль

SpaceX использует несколько резервных бортовых компьютеров в отказоустойчивой конструкции . Каждый двигатель Merlin управляется тремя компьютерами для голосования , каждый из которых имеет два физических процессора, которые постоянно проверяют друг друга. Программное обеспечение работает под управлением Linux и написано на C++ . Для обеспечения гибкости деталей используются имеющиеся в продаже детали и общесистемная «радиационно-устойчивая» конструкция вместо радиационно-упрочненных . ^[9]

Четыре двигателя Draco должны были использоваться как минимум во второй редакции второй ступени ракеты Falcon 9 v1.0 в качестве системы управления реакцией . ^[10] Неизвестно, летал ли когда-либо Falcon 9 с этими двигателями; вторая версия Falcon 9 v1.0 была заменена на Falcon 9 v1.1, в которой использовались азоте двигатели на холодном . ^[11] Подруливающие устройства использовались для удержания стабильного положения при отделении полезной нагрузки или, как нестандартная услуга, также были разработаны для раскрутки ступени и полезной нагрузки максимум до 5 оборотов в минуту (об/мин). ^[10] хотя ни одна из пяти выполненных миссий не требовала полезной нагрузки для этой услуги.

История развития

Финансирование

В то время как SpaceX потратила собственные деньги на разработку своей первой ракеты-носителя Falcon 1 , разработка Falcon 9 была ускорена за счет покупки НАСА нескольких демонстрационных полетов. Это началось с начального финансирования программы коммерческих орбитальных транспортных услуг (COTS) в 2006 году. ^[12] SpaceX была выбрана из более чем двадцати компаний, подавших предложения COTS. ^[13] По словам Маска, без денег НАСА разработка заняла бы больше времени. ^[2]

Затраты на разработку Falcon 9 v1.0 составили примерно 300 миллионов долларов США , и НАСА подтвердило эти затраты. Если бы были включены некоторые затраты на разработку Falcon 1, поскольку разработка F1 в некоторой степени внесла вклад в Falcon 9, то общую сумму можно было бы считать равной 390 миллионам долларов США . ^[14]^[2]

НАСА также оценило затраты на разработку Falcon 9 с использованием модели затрат НАСА-ВВС (NAFCOM) — традиционного подхода «затраты плюс контракт» для в США гражданских и военных космических закупок — в 3,6 миллиарда долларов США, исходя из среды/культуры НАСА, или долларов США. 1,6 миллиарда долларов США с использованием более коммерческого подхода. ^[15]^[14]

Производство

В декабре 2010 года производственная линия SpaceX производила один новый Falcon 9 (и космический корабль Dragon) каждые три месяца, при этом в 2012 году планировалось удвоить производительность до одного каждые шесть недель. ^[16]

История запуска

Версия v1.0 Falcon 9 запускалась пять раз, и все они успешно доставили космический корабль Dragon на низкую околоземную орбиту, три из которых достигли стыковки с Международной космической станцией.

Одна из этих миссий развернула свою вторичную полезную нагрузку на более низкой орбите, чем ожидалось, из-за отказа двигателя и ограничений безопасности, наложенных основной миссией МКС.

Многоразовое использование

SpaceX провела ограниченный набор летных испытаний по восстановлению ускорителя после миссии на первых запусках ракет Falcon, как Falcon 1, так и Falcon 9. Первоначальный подход к проектированию на основе парашюта в конечном итоге оказался неудачным, и компания приняла новую методологию проектирования с возвратно-поступательным движением, которая будет использовать корабль Falcon 9 v1.1 для испытаний по восстановлению с орбиты, но использовал разгонный бак Falcon 9 v1.0 для летных испытаний на малой высоте и низкой скорости в 2012–2013 годах.

С первых дней разработки Falcon 9 SpaceX выражала надежду, что обе ступени в конечном итоге станут многоразовыми . Первоначальный проект SpaceX для многоразового использования ступени включал добавление возможности легкой системы тепловой защиты (TPS) к разгонной ступени и использование парашютного восстановления отделенной ступени. Однако первые результаты испытаний оказались неудачными. ^[17] что привело к отказу от этого подхода и инициированию нового дизайна.

В 2011 году SpaceX начала официальную и финансируемую программу разработки — программу разработки многоразовых пусковых систем SpaceX — с целью разработки многоразовых первой и второй ступеней, использующих возврат ступеней на стартовую площадку. Однако на начальном этапе программы основное внимание уделяется только возвращению первого этапа. ^[18]

В качестве одного из первых компонентов этой многолетней программы танк первой ступени Falcon 9 v1.0 длиной 32 метра (106 футов) использовался для создания и испытаний прототипа испытательной машины Grasshopper , которая совершила восемь успешных взлетов на малой высоте и вертикальные посадки в 2012–2013 годах, прежде чем машина была снята с вооружения.

См. также

Ссылки

^ Илон Маск (4 мая 2011 г.). «Почему США могут победить Китай: факты о затратах SpaceX» . КосмическаяСсылка . Проверено 9 июля 2017 года . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Факты о затратах SpaceX» . spacex.com. 4 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 28 марта 2013 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Сокол 9» . SpaceX. 16 ноября 2012 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 года . Проверено 28 сентября 2013 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Технические данные SpaceX Falcon 9» . Отчет о космическом запуске . Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 года . Проверено 1 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ «Подробные данные миссии - демонстрация первого полета Falcon-9 ELV» . База данных наборов миссий . ГСФК НАСА. Архивировано из оригинала 16 октября 2011 г. Проверено 26 мая 2010 г.
^ «Двигатель верхней ступени SpaceX Falcon 9 успешно завершил полную отработку миссии» (пресс-релиз). SpaceX. 10 марта 2009 года. Архивировано из оригинала 6 марта 2012 года . Проверено 28 ноября 2013 г.
^ Стивен Кларк (2 июня 2010 г.). «Центр статуса миссии» . Космический полет сейчас . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Ирен Клотц (6 сентября 2013 г.). «Маск говорит, что SpaceX проявляет «чрезвычайную параноидальность» во время подготовки к дебюту Falcon 9 в Калифорнии» . Космические новости . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Эми Свитак (19 ноября 2012 г.). «Радиационно-устойчивый» дизайн Дракона» . Авиационная неделя . Архивировано из оригинала 23 июля 2015 года . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Jump up to: ^а ^б «Руководство пользователя полезной нагрузкой ракеты-носителя Falcon 9, 2009 г.» (PDF) . SpaceX. 2009. Архивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2011 г. Проверено 3 февраля 2010 г.
^ «Технические данные SpaceX Falcon 9» . Отчет о космическом запуске. 1 мая 2017. Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 года . Проверено 9 июля 2017 года . {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Алан Линденмойер (26 апреля 2010 г.). «Комитет по коммерческому космосу Консультативного совета НАСА» (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинала (PDF) 13 марта 2017 года . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Алан Бойл (20 марта 2006 г.). «Частные предприятия соперничают за обслуживание космической станции» . MSNBC . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Jump up to: ^а ^б «Оценка коммерческого рынка систем экипажа и грузов» (PDF) . НАСА. 27 апреля 2011. с. 40. Архивировано из оригинала (PDF) 18 января 2019 года . Проверено 9 июля 2017 года .
^ «Оценка стоимости ракеты-носителя Falcon 9 NAFCOM» (PDF) . НАСА. Август 2011 года . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Дениз Чоу (8 декабря 2010 г.). «Вопросы и ответы с генеральным директором SpaceX Илоном Маском: мастер частных космических драконов» . Space.com . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Крис Бергин (12 января 2009 г.). «Амбиции Маска: SpaceX стремится создать полностью многоразовый Falcon 9» . НАСАКосмический полет . Проверено 9 июля 2017 года .
^ Рэнд Симберг (7 февраля 2012 г.). «Илон Маск о планах многоразовой ракеты SpaceX» . Популярная механика . Проверено 9 июля 2017 года .

[1] Илон Маск (4 мая 2011 г.). «Почему США могут победить Китай: факты о затратах SpaceX» . КосмическаяСсылка . Проверено 9 июля 2017 года . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[sx20110504-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Факты о затратах SpaceX» . spacex.com. 4 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 28 марта 2013 г.

[spacex-falcon9v1.0-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Сокол 9» . SpaceX. 16 ноября 2012 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 года . Проверено 28 сентября 2013 г.

[SpaceX_Falcon_9_Data_Sheet-4] Jump up to: ^а ^б «Технические данные SpaceX Falcon 9» . Отчет о космическом запуске . Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 года . Проверено 1 мая 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[MSDB-5] «Подробные данные миссии - демонстрация первого полета Falcon-9 ELV» . База данных наборов миссий . ГСФК НАСА. Архивировано из оригинала 16 октября 2011 г. Проверено 26 мая 2010 г.

[sx20090310-6] «Двигатель верхней ступени SpaceX Falcon 9 успешно завершил полную отработку миссии» (пресс-релиз). SpaceX. 10 марта 2009 года. Архивировано из оригинала 6 марта 2012 года . Проверено 28 ноября 2013 г.

[sfn20100602-7] Стивен Кларк (2 июня 2010 г.). «Центр статуса миссии» . Космический полет сейчас . Проверено 9 июля 2017 года .

[sn20130906-8] Ирен Клотц (6 сентября 2013 г.). «Маск говорит, что SpaceX проявляет «чрезвычайную параноидальность» во время подготовки к дебюту Falcon 9 в Калифорнии» . Космические новости . Проверено 9 июля 2017 года .

[aw20121118-9] Эми Свитак (19 ноября 2012 г.). «Радиационно-устойчивый» дизайн Дракона» . Авиационная неделя . Архивировано из оригинала 23 июля 2015 года . Проверено 9 июля 2017 года .

[sxF9LVPUG2009-10] Jump up to: ^а ^б «Руководство пользователя полезной нагрузкой ракеты-носителя Falcon 9, 2009 г.» (PDF) . SpaceX. 2009. Архивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2011 г. Проверено 3 февраля 2010 г.

[slr20170501-11] «Технические данные SpaceX Falcon 9» . Отчет о космическом запуске. 1 мая 2017. Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 года . Проверено 9 июля 2017 года . {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[nasa20100426-12] Алан Линденмойер (26 апреля 2010 г.). «Комитет по коммерческому космосу Консультативного совета НАСА» (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинала (PDF) 13 марта 2017 года . Проверено 9 июля 2017 года .

[msnbc20060320-13] Алан Бойл (20 марта 2006 г.). «Частные предприятия соперничают за обслуживание космической станции» . MSNBC . Проверено 9 июля 2017 года .

[nasa20110427-14] Jump up to: ^а ^б «Оценка коммерческого рынка систем экипажа и грузов» (PDF) . НАСА. 27 апреля 2011. с. 40. Архивировано из оригинала (PDF) 18 января 2019 года . Проверено 9 июля 2017 года .

[nasa201108-15] «Оценка стоимости ракеты-носителя Falcon 9 NAFCOM» (PDF) . НАСА. Август 2011 года . Проверено 9 июля 2017 года .

[sdc20101209-16] Дениз Чоу (8 декабря 2010 г.). «Вопросы и ответы с генеральным директором SpaceX Илоном Маском: мастер частных космических драконов» . Space.com . Проверено 9 июля 2017 года .

[nsf20090112-17] Крис Бергин (12 января 2009 г.). «Амбиции Маска: SpaceX стремится создать полностью многоразовый Falcon 9» . НАСАКосмический полет . Проверено 9 июля 2017 года .

[pm20120207-18] Рэнд Симберг (7 февраля 2012 г.). «Илон Маск о планах многоразовой ракеты SpaceX» . Популярная механика . Проверено 9 июля 2017 года .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

v т и Орбитальные стартовые системы
Список орбитальных систем запуска Сравнение орбитальных стартовых систем
Текущий	Ангара 1.2 А5 Ариана 6 Atlas V Церера 1 1С Чоллима-1 Электрон Сокол 9 Блок 5 Сокол Хэви Светлячок Альфа Гравитация-1 ГСЛВ Н-ТАМ Н3 Гипербола-1 Цзелун 1 3 КАИР ^† Кайтуоже 2 Кинетика 1 Куайчжоу 1 1А 11 Длинный марш 2С 2D 2F 3А 3Б/Е 3С 4Б 4С 5 5Б 6 6А 7 7А 8 11 11 утра LVM3 Минотавр я IV V С Нури ОС-М1 ^† Пегас XL Протон-М ПСЛВ Какие 100 Касед РС1 ^† Шавит 2 Симург СЛС Блок 1 Soyuz-2 2.1а/СТА 2.1б / И Т.Д. 2-1В SSLV Звездолет Тяньлун-2 один Вега оригинальный С Вулкан Кентавр Чжуке 2
В разработке	Антарес 330 Блустар Циклон-4М Эпсилон С Эрис Гравитация-2 Гипербола-2 Irtysh Куайчжоу 21 31 Длинный марш 9 10 12 Миура 5 МЛВ Нейтрон Нью-Гленн Новая линия 1 НГЛВ Новый ОС-М 2 4 Орбекс Прайм Паллас-1 Красный Карлик СЛС Блок 1Б Блок 2 Soyuz-7 Терран Р Тяньлун-3 ВЛМ Вега Э Ноль Чжуке 3 Зульяна
Ушедший на пенсию	Антарес 110 120 130 ^† 230 230+ Ариана 1 2 3 4 5 АСЛВ Афина я II Атлас Б Д А/Ф Г ЧАС я II III ЛВ-3Б СЛВ-3 Способный ^† Агент Кентавр Черная стрела Конестога ^† Дельта А Б С Д И Г Дж л М Н 0100 1000 2000 3000 4000 5000 II III IV IV Тяжелый Алмаз Dnepr Энергия Эпсилон Европа я ^† II ^† Сокол 1 Сокол 9 v1.0 v1.1 v1.2 «Полная тяга» Фэн Бао 1 ГСЛВ МК я ПРИВЕТ H-II H-IIB Юнона I Юнона II Кайтуоже-1 Kosmos оригинальный 1 2/2I 3 3M Лямбда 4С LauncherOne Длинный марш 1 1Д ^† 2А 2Е 3 3Б 4А В 4С 3С 3H 3С 3SII V N1 ^† НИ Н-II Наро-1 Пэктусан ^† Пилот-2 ^† Р-7 Офицер Molniya М л Полет Soyuz оригинальный ФГ л М В U2 Soyuz/Vostok Спутник Восход Vostok л К 2 2М Р-29 Shtil' Это было бы ^† Ракета 3 Сапфир 1 1А 1Б Сатурн я ИБ V Скаут Х-1 Синий разведчик II ^† Х-2 ^† Х-2М Х-3 X-3M X-4 Х-2Б ^† B A B-1 D-1 A-1 E-1 F-1 G-1 Шавит original 1 SLV Space Shuttle SPARK^† Sparta SS-520 Start-1 Terran 1^† Thor Able Ablestar 1 2 Agena A B D Burner 1 2 Delta DSV-2U Thorad-Agena SLV-2G SLV-2H Titan II GLV IIIA IIIB IIIC IIID IIIE 34D 23G CT-3 IV Tsyklon R-36-O original 2 3 Universal Rocket UR-500 Proton Proton-K Rokot Strela Vanguard VLS-1^† Zenit 2 2M 2FG 3SL 3SLB 3F Zhuque 1^†
Classes	Sounding rocket Small-lift launch vehicle Medium-lift launch vehicle Heavy-lift launch vehicle Super heavy-lift launch vehicle
This Template lists historical, current, and future space rockets that at least once attempted (but not necessarily succeeded in) an orbital launch or that are planned to attempt such a launch in the future Symbol ^† indicates past or current rockets that attempted orbital launches but never succeeded (never did or has yet to perform a successful orbital launch)

v т и орбитального Системы запуска разработаны в США
Active	Atlas V**^†† Electron Falcon 9 Block 5 Falcon Heavy Firefly Alpha Minotaur I IV V C Pegasus XL RS1^† SLS Block 1 Vulcan Centaur
In development	Antares 330 Daytona I MLV New Glenn Neutron Nova Red Dwarf SLS Block 1B Block 2 Starship Terran R
Retired	Antares 110/120/130/230/230+^††† Athena I II Atlas B D E/F G H I II III LV-3B SLV-3 Able Agena Centaur Conestoga Delta A B C D E G J L M N 0100 1000 2000 3000 4000 5000 II III IV IV Heavy Falcon 1 Falcon 9 v1.0 v1.1 v1.2 "Full Thrust" H-I* Juno I Juno II LauncherOne N-I* N-II* Pilot Rocket 3 Saturn I IB V Scout Space Shuttle SPARK Sparta Terran 1 Thor Able Ablestar Agena Burner Delta DSV-2U Thorad-Agena Titan II GLV IIIA IIIB IIIC IIID IIIE 34D 23G CT-3 IV Vanguard
* - Japanese projects using US rockets or stages ** - uses Russian engines ^† - never succeeded ^†† - no new orders accepted ^††† - used Ukrainian first stage