ПопулярноеРедакцияСвежее
ЛучшееОбсуждаемое

Доля Falcon Heavy

1

З самого початку Falcon Heavy позиціювалась, як ракета для державних та комерційних замовників та виводу корисного навантаження на геостаціонарну орбіту за меншу від прийнятої на ринку ціни. «З Falcon Heavy можна обслуговувати найбільші державні та комерційні супутники», — розповідав Ілон, — «Разом з тим це відкриває нові операційні можливості для супутників та космічних апаратів, які просто не можуть бути виведені існуючими зараз ракетами».

«Я очікую, що завдяки Falcon Heavy зможу відкрити нові перспективи у цій галузі».

«З цінової точки зору, яка зараз дуже вагома, оскільки вартість пусків зростає останні роки, Falcon Heavy має значні економічні переваги. Falcon Heavy здатна доставляти на орбіту у два рази важчі вантажі лише за одну третину вартості запуску ракети Delta IV Heavy».

Проте причина не тільки в цьому. SpaceX завжди ставила перед собою завдання відправити людей на Марс, тож очевидно, що для підтримання постійного перебування людей на Червоній планеті потрібно створити дешеву ракету надважкого класу. З Falcon Heavy, компанія може доставляти 64 тонни на низьку навколоземну орбіту або 17 тонн на Марс.

Процес розробки цієї ракети виглядає досить просто: під’єднати три перших ступені вже освоєної Falcon 9 одна до одної і всі буде працювати. Обтічник та другий ступінь теж без змін взяті у Falcon 9, а у наземну інфраструктуру потрібно внести незначні зміни. Таким підходом компанія хотіла знизити операційні та конструкторські видатки. За представленими планами Falcon Heavy мав здійснити перший орбітальний запуск у 2013.

Проте, як завжди, розробка виявилась тривалішою. У червні 2017 Ілон прокоментував: «Насправді розробка Falcon Heavy виявилася складнішою ніж ми очікували».

«Раніше ми були досить наївними».

Ілон Маск

Навіть маючи практично однакові системи на Falcon 9 та Falcon Heavy, конструкторам довелося змінювати та доробляти багато вузлів та агрегатів. Серед іншого, система відокремлення бустерів – механізм, що забезпечує розділення центрального та бокових прискорювачів в польоті – задля цього довелося посилювати центральний бустер, зокрема робити товщі стінки баків та вносити інші дрібні зміни, щоб забезпечити надійне з’єднання частин ракети.

Саме ці доробки виявились найскладнішими та спричинили серйозні затримки, ба більше: дві основні аномалії в роботі Falcon 9 теж призупинили процес розробки. Для їх аналізу та вирішення був залучений весь інженерний потенціал, через що польоти були зупинені на декілька місяців.

У той час як SpaceX будувала найбільшу ракетну систему нашого часу, NASA також займалося розробкою надважкої ракети, що базувалася на основі ланцюга поставок Space Shuttle (прим. перек. – мова іде не про логістику постачання, але про використання технологій, отриманих у спадщину від Space Shuttle) та отримала назву Space Launch System (SLS). У програмі NASA Артеміда SLS має повернути людей на Місяць. Через субпідряд з Boeing, Lockheed Martin та Northrop Grumman, NASA планувало провести перший орбітальний політ вже у грудні 2017.

Space Launch System (SLS) – американська ракета-носій надважкого класу без можливості повторного використання. Ця ракета – частина планів NASA по дослідженню глибокого космосу, зокрема пілотованого польоту на Марс.

SLS є наступницею скасованої програми «Сузір’я» (Constellation program) та має замінити застарілу систему Space Shuttle. SLS може стати найпотужнішою ракетою, що коли-небудь створювалась з сумарною тягою більше ніж у Saturn V.

Дуже часто Falcon Heavy порівнюють з «Mega Moon Rocket» від NASA. Деякі звертають увагу на відносну низьку вартість запуску Heavy, інші скептично оцінюють інженерні спроможності SpaceX, оскільки комерційні компанії, ще ніколи не створювали ракети такого класу.

В інтерв’ю 2014 року адміністратор NASA та колишній астронавт програми Shuttle, Чарльз Болден, заявив: «Давайте знову будемо чесними. У нас немає доступної важкої ракети від комерційного виробника. Колись може з’явитися Falcon Heavy. Проте зараз вона існує лише на креслярській дошці. SLS вже існує. Ви вже бачили її у Мічуді (прим. перек. – район Нового Орлеану, штат Луїзіана). Зараз ми будуємо центральний ступінь. Ми вже виготовили всі механізми та готові перевіряти їх на тестових стендах у [космічному центрі] Стенніса. Я не бачив агрегатів від Falcon Heavy, хіба що він з’єднає три Falcon 9 і це буде називатися Heavy. В ракетній техніці це так просто не працює».

STARMAN

Через 4 роки, 6 лютого 2018 року, після витрачених 500$ мільйонів на розробку, SpaceX довела NASA, Конгресу, Міністерству оборони США та всьому світу, що комерційні компанії можуть відправляти важке корисне навантаження на орбіту.

Перший демонстраційний запуск Falcon Heavy пройшов неймовірно видовищно. Тоді ракета доставила родстер від Tesla на орбіту, а її бокові блоки одночасно приземлилися у посадкових зонах 1 та 2. Навпаки, NASA витратила 23$ мільярди на SLS, яку й досі переслідують численні технічні проблеми і навіть після проведення часткової репетиції запуску, ракету ще не відправлено на орбіту.

Це стало перемогою не тільки для SpaceX, яка виграла велику кількість контрактів від урядових організацій, але також для наукового товариства, оскільки ціна запусків здешевіла, себто на орбіту стало можна відправляти більші вантажі.

Коли NASA передала SpaceX контракт на запуск місії Europa Clipper, це заощадило космічному агентству та американським платникам податків понад $500 мільйонів. Попередньо, під тиском конгресу, місію Clipper мали запустити на ракеті SLS, що детально описано в матеріалі Supercluster.

У 2019 році генеральний інспектор NASA доповідав, що вартість запуску апарату Clipper на SLS становитиме 726$ мільйонів. Також SLS може швидше доставити зонд до Юпітера. В той час як SpaceX запросила лише 178$ за свої послуги. Очевидно, що така цінова розбіжність пов’язана з можливістю SpaceX повторно використовувати свої прискорювачі. Коли планувалася місія на Європу, то Falcon Heavy ще навіть не існувала, але зараз її вже обрано для відправлення одного з найбільших наукових апаратів NASA, який має зайнятися пошуком життя в Сонячній системі.

FH вже мала дві успішні місії: в першій вона доставила на орбіту комунікаційний супутник для Lockheed Martin та цілу плеяду корисного навантаження для Повітряних сил США, що було найскладнішою місією компанії. Ця місія включала 20 точок розгортання для 24 супутників на різних орбітах та з різним нахилом орбіти за 3,5 години.

Вплив першого тестового польоту Falcon Heavy не обмежувався демонстрацією технології. Запуск Tesla Roadster зі Starman в салоні та іменами тисяч інженерів SpaceX мав такий вплив на суспільство, який можна порівняти хіба що Аполлоном 11 або першою місією Space Shuttle. Вперше з часу запуску Space Shuttle, десятки тисяч людей заполонили Космічне узбережжя Флориди, а сотні журналістів та фотографів приїхали у Космічний центр Кеннеді.

SpaceX фінансувала розробку Falcon Heavy за свої власні кошти. Це виявилось непоганою інвестицією. Після трьох вдалих запусків, FH отримала відразу декілька великих замовлень від Міністерства оборони, NASA та інших комерційних компаній.

Щонайменше 5 запусків Falcon Heavy було заплановано на цей рік. 3 з них проводяться в інтересах Космічних військ США (United States Space Force).

У першій місії, USSF-44, яка запланована вже на червень, компанія спробує одночасно посадити два бустери на морські баржі в Атлантичному океані. Спочатку ця місія була запланована на серпень 2020, але постійно відкладалась через затягування строків виробництва корисного навантаження. Багато про нього не відомо, але стверджується, що це буде пара супутників: про більший нічого не відомо, а менший – мікросупутник під назвою TETRA-1.

Наступним запуском у жовтні має стати місія USSF-53. Це був перший виграний контракт від Космічних військ США. Виставлений цінник у 130$ мільйонів був набагато нижчим від пропозиції United Launch Alliance з їх ракетою Delta IV Heavy. Останньою нині запланованою місією вказується USSF-67, який можуть відправити на орбіту вже цього листопада.

Крім запусків на користь військових, Falcon Heavy буде виводити апарат Психея для NASA. Він має досліджувати металевий астероїд класу М, 16 Психея. Основна мета місії – дослідити походження планетних ядер через вивчення ядра астероїда. Це буде перший запуск Falcon Heavy у глибокий космос. Його призначено на 1 серпня.

Компанія також має контракт на комерційний запуск FH для компанії ViaSat, яка надає послуги через геостаціонарні супутники зв’язку. На ракеті полетить ViaSat-3 Americas, супутник Ка-діапазону. Він, як очікується, матиме пропускну потужність в понад 1 терабайт для користувачів Американської мережі. Другим корисним навантаженням стане супутник Arcturus від Astrantis Space Technologies. Його завдання — надання доступу до Інтернету для віддалених регіонів Аляски.

STARSHIP

Певно Falcon Heavy зможе дозволити компанії отримати вигідні державні контракти, проте команда SpaceX на самому початку проектування зрозуміла, що для того, щоб досягнути «рівня авіаліній» за кількості польотів, їм доведеться починати з нуля. Можливість повного або часткового повторного використання має бути закладено в ракету з етапу розробки.

Falcon Heavy переймає конструктивні особливості Falcon 9, що обмежує кількість запусків, найчастіше через тривалість виробництва вакуумної версії двигуна Merlin на другому ступені, які залишаються одноразовими. SpaceX змогла скоротити термін обслуговування бустеру до 6 днів, втім навіть з високою ефективністю виробництва других ступенів та подальшим зменшенням циклу післяпольотного обслуговування, це все ще далеко від швидкості обслуговування авіаліній до якої прагне SpaceX. Щоб приземлятися та знову стартувати протягом декількох годин потрібна абсолютно нова ракета. Так виникла ракета з загальною потужністю у 3,27 раза більшою від Falcon Heavy та здатністю виводити на орбіту 150 метричних тонн за ціну в декілька разів меншу ніж навіть у дуже дешевої Falcon 9.

Спочатку названа Mars Colonial Transporter (Марсіанській колоніальний транспортер), яка далі змінилась на Interplanetary Transportation System (Міжпланетна транспортна система) та «Big Falcon» Rocket (Велика ракета «Falcon») і нарешті отримала назву Starship (дослівно: космічний корабель). Це — відповідь SpaceX на необхідність швидкого повторного використання. Після запуску в експлуатацію вона стане найбільшою та найпотужнішою ракетою створеною людством з тягою удвічі більше за Saturn V. Якщо все спрацює, то Starship з надзвичайно коротким строком післяпольотного обслуговування зможе реалізувати амбіції SpaceX з дослідження глибокого космосу.

Проект Starship існує в SpaceX декілька років. Спочатку вибір інженерів пав на вуглецеве волокно з яким команда проводила невдалі випробування. Проте вибір нержавіючої сталі в якості основного матеріалу все змінив. Завдяки цьому SpaceX швидко просунулась у розробці свого надважкого носія. На відміну від ситуації з сімейством «фальконів», наразі SpaceX має більше поле для маневру та потужний капітал для виробництва нового носія. Компанія розмістилась в поселенні на півдні Техасу з мальовничою назвою Бока-Чіка. Тут команда сподівається завершити розробку, побудувати та запустити ракету, яка змінить ринок космічних вантажних та пасажирських перевезень. Місце побудови та запуску носіїв Starship назвали «Starbase». Тут SpaceX створить центр для відвідувачів та майбутніх пасажирів.

Вже декілька років SpaceX будує та тестує прототипи Starship та Superheavy, які кожного разу стають все більшими та досконалішими. Вони змогли пройти шлях від кривозвареного прототипу до повністю зібраного носія Starship за 2 роки.

На Starship та його бустер Superheavy також встановлюються абсолютно нові двигуни Raptor. Це – двигун закритого циклу з повною газифікацією, який використовує пару метан та надзвичайно охолоджений рідкий кисень. У такого двигуна (через закрий цикл) вихлопи – багаті на метан та кисень — з камери попереднього згоряння спрямовуються у головну камеру згоряння, що значно підвищує ефективність використання палива та знижує робочі температури для попередніх камер.

В теорії це може дозволити значно довше використання двигунів та їхнє швидке обслуговування. Проте такий цикл настільки складний, що був використаний лише на двох двигунах: російському РД-270 та демонстраторі силової головки від Aerojet Rocketdyne. Обидва вони так і залишились на випробувальних стендах.

Зараз SpaceX досі знаходиться на етапі першого орбітального запуску, оскільки чекає на завершення екологічної експертизи стартового майданчика в Бока-Чіка від Федерального авіаційного управління США (FAA) та досі отримує двигуни другого покоління під назвою Raptor 2.

Примітка від редакції: на момент публікації цього тексту попередній дозвіл на запуски було отримано, SpaceX необхідно виконати деякі вимоги управління та подавати заявку на кожен новий пуск.

Проте це ставить перед нами питання: Яка доля чекає на Falcon Heavy, коли Starship почне літати?

Ілон постійно заявляв, що Starship замінить сімейство «фелконів» в майбутньому, але це майбутнє ще досить далеко. Falcon 9 точно буде експлуатуватись ще багато років, бо наразі це єдина ракета, яка здатна запускати пілотовані місії з США. Нішею Falcon Heavy мають стати урядові старти для яких потрібна класична ракета з бездоганною історією запусків. Наявність такої ракети в парку стане в нагоді навіть тоді, коли комерційні місії важких вантажів вже будуть відбуватись за допомогою Starship.

Falcon Heavy запускали лише 3 рази, тож, можливо, її ера лише починається. Навіть коли Starship вже майорить на горизонті.

Джерело

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

36
Войдите, чтобы видеть ещё 27 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Лучезарный Юрий Г.
Вечность назад

Хочу відразу уточнити, що я розумію, що це переклад і у мене уточнення чи коментарі стосуються лише матеріалу першоджерела, а не до автора перекладу. >З самого початку Falcon Heavy позиціювалась, як ракета для державних та комерційних замовників  А є інші? >та виводу корисного навантаження на геостаціонарну орбіту за меншу від прийнятої на ринку ціни.  Ціна не така вже й мала, Арабсат вибрали ФХ, тому що додаткова тяга додала 2-3 додаткових років життя супутник. Окрім цього, для ВПС США запустили як раз на ННО, а не тільки на ГСО. >Я очікую, що завдяки Falcon Heavy зможу відкрити нові перспективи у цій галузі Угу, були такі очікування, але щось не дуже багато бажаючих. Старшіп - наше все. >Falcon Heavy здатна доставляти на орбіту у два рази важчі вантажі лише за одну третину вартості запуску ракети Delta IV Heavy Гарно на папері, а по факту - так собі. Адже там в 2 рази - це ще пошукай, до того ж, у ФХ надслабка 2-а ступінь як для такого класа ракети. Це дуже сильний мінус. А по ціні... як виявилось - не 1/3, ближче до 1/2. Немає сенсу повертати бустери, особливо центральні прискорювачі, оскільки втрачається дуже багато імпульсу. А коли вибирають ФХ, то там ті 20-30 млн економії - просто смішні, особливо в надважливих місіях, де програма коштує мільярди. >З Falcon Heavy, компанія може доставляти 64 тонни на низьку навколоземну орбіту При всій повазі, але 64т не виведе, немає такого обтікача і сама ракета не витримає такої маси. Це гарна казочка, яка не відповідає дійсності. >Ця ракета – частина планів NASA по дослідженню глибокого космосу, зокрема пілотованого польоту на Марс. Це просто маячня. Пілотований політ на Марс, в капсулі під 20 кубів? В одну сторону. Тому, це незрозумілі фантазії. >В інтерв’ю 2014 року адміністратор NASA та колишній астронавт програми Shuttle, Чарльз Болден, заявив Угу, чудова гумореска від пана Болдена. Тепер СЛС на рівних сперечається з іншою ракетою від Спейсів, а ФХ вже в експлуатації. >Це стало перемогою не тільки для SpaceX, яка виграла велику кількість контрактів від урядових організацій, але також для наукового товариства, оскільки ціна запусків здешевіла, себто на орбіту стало можна відправляти більші вантажі. Ф9 - ось яка ракета відкрила такі можливості. 6 запусків в місяць. Треба терміновий запуск - Ф9, до того ж дешевий. При всій повазі до ФХ, Ф9 - це та ракета, що заробляє купу грошей для Спейсів. >Коли NASA передала SpaceX контракт на запуск місії Europa Clipper, це заощадило космічному агентству та американським платникам податків понад $500 мільйонів.  Там вже не так оптимістично, як було. Вистачає проблем, в тому числі з ФХ. Вимоги дуже високі для такого супутника. Там цінник вилазить за межі зазначеного. НАСА ховає ці затрати в інтеграції КН. >Очевидно, що така цінова розбіжність пов’язана з можливістю SpaceX повторно використовувати свої прискорювачі.  Під час заключення контракту, було визначено, що бустери летять в одну сторону. Центр - без варіантів - одноразовий. Боковухи НАСА погодилась взяти із цьогорічної місії Психея, що зменшити фінансові навантаження на програму, крім того, повторні запуски довели, що вони надійні. Тому, 178 млн - це без повернення бустерів. >FH вже мала дві успішні місії А чому 2, якщо 3. Навіть, якщо це був тестовий запуск, він був успішний. >в першій вона доставила на орбіту комунікаційний супутник для Lockheed Martin Маячня якась. Запуск був для клієнта Arabsat. >Це виявилось непоганою інвестицією. Якщо казати про прямі затрати та повернення коштів - то це середньої руки інвестиції. Навіть якщо 1 запуск дає 50 млн прибутку, то потрібно 10 запусків. А вони якщо і відбудуться, то через років 5 від сьогодні, і в цілому - 10 років від 1-го пуску, а там якщо взяти початок розробки, коли вони хотіли в 13-м році щось пускати - то 15+ років на окупність затрат на розробку. Це дуже довгі кошти, з надвисоким ризиком. >Щонайменше 5 запусків Falcon Heavy було заплановано на цей рік. Не було, максимум 4. USSF-067 - плейсхолдер на цей рік, не більше. >У першій місії, USSF-44, яка запланована вже на червень, компанія спробує одночасно посадити два бустери на морські баржі в Атлантичному океані. Журналісти просто на отшібісь роблять свою роботу, вже в середині травня стало відомо, що запуск буде не раніше кінця осені цього року. >Наступним запуском у жовтні має стати місія USSF-53.  Смішно. Вони ж самі далі пишуть, що в серпні має бути Психея. А серпень настає раніше, чим осінь. >Його призначено на 1 серпня. Знову - маячня. За добу до виходу цієї статті стало відомо, що вже не серпень. >1 терабайт Швидкість в бітах, в першоджерелі там так і сказано біт - 1 -Terabit. >Falcon Heavy запускали лише 3 рази, тож, можливо, її ера лише починається. Навіть коли Starship вже майорить на горизонті. Перспективи вкрай слабкі. ФХ виявилась не дуже вдалою. За інсайдерською інфою, виникає дуже багато проблема на етапі інтеграції КН. Також є проблеми з вібраціями і цілісністю центрального ядра - вкрай слабке воно, тому майже всі запуски на ФХ в подальшому - лише в одному напрямку для центру. Боковухи ще якось будуть жити. В цілому, ФХ має швидко закінчити свій життєвий цикл, якщо Старшіп зробить декілька вдалих орбітальних пусків. Ф9 - так, буде ще довго в експлуатації. Спейси вже оформили документи для 15-ти пусків і готуються до 20-ти. Окрім того, в цілому, через затримки з програмою Старшіп, продовжують терміни експлуатації сімейства Фалконів на десяток років, не менше. В основному - це Ф9 і запуски Драконів.

Нервный Starman
Вечность назад

Цілком логічно, що кар'єра ФХ, як представника проміжного класу між одноразовою і багаторазовою технікою, буде нетривалою. Її мають повністю зняти з виробничих планів після першого десятка рейсів Старшіпа. Я так бачу світ

Начинающий Армстронг Н.
Вечность назад

Давным-давно, когда в новостях ракету называли BFR, я по аналогии с Doom с их легендарной BFG и на основе ...нестандартных названий Маска, перевел название как "Big Fuc*ing Rocket". Сегодня, мой мир перевернулся! :) Ну, сокол так сокол! )))) Лети, птичка!

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.