Falcon 9 v1.0
| Falcon 9 v1.0 | |
|---|---|
 Falcon 9 v1.0 při posledním startu této verze v březnu 2013 | |
| Země původu | USA |
| Rodina raket | Falcon |
| Výrobce | SpaceX |
| Rozměry | |
| Výška | 54,9 metrů |
| Průměr | 3,66 metrů |
| Hmotnost | 333 400 kg |
| Nosnost | |
| na LEO | 10 450 kg |
| na GTO | 4 540 kg |
| Historie startů | |
| Status | vyřazena |
| Kosmodrom | Cape Canaveral AFS Vandenberg AFB |
| Celkem startů | 5 |
| Úspěšné starty | 4 |
| Selhání | 0 |
| Částečná selhání | 1 |
| První start | 4. června 2010 |
| Poslední start | 1. března 2013 |
| První stupeň – Falcon 9 | |
| Motor | 9x Merlin 1C |
| Tah | 4 940 kN |
| Specifický impuls | 275 sekund na hladině moře |
| Doba zážehu | 170 sekund |
| Palivo | RP-1/LOX |
| Druhý stupeň – Falcon 9 | |
| Motor | Merlin 1C (vakuová modifikace) |
| Tah | 445 kN |
| Specifický impuls | 342 sekund |
| Doba zážehu | 345 sekund |
| Palivo | RP-1/LOX |
Falcon 9 v1.0 byla první verze rakety Falcon 9, kterou navrhla a vyrobila společnost SpaceX, sídlící v Hawthorne v Kalifornii. Vývoj středně velké nosné rakety začal v roce 2005. První let přišel 4. června 2010 a byl úspěšný.[1] Raketa Falcon 9 v1.0 následně vynesla čtyři nákladní lodě Dragon. Jeden let byl zkušební, druhý demonstrační a další dva už vezly zásoby pro Mezinárodní vesmírnou stanici v rámci kontraktu CRS s NASA.
Dvoustupňová raketa byla poháněna motory Merlin, které také vyrábí SpaceX. Motory spalují kapalný kyslík a letecký petrolej. Nosnost byla 10 450 kg na nízkou oběžnou dráhu a 4 540 kg na přechodovou dráhu ke geostacionární. Všechny uskutečněné lety rakety vedly ale jen na nízkou dráhu.
Raketa byla v roce 2013 nahrazena vylepšenou verzí Falcon 9 v1.1, ta letěla poprvé v září 2013. Z pěti startů Falconu v1.0 v letech 2010 až 2013 všechny úspěšně doručili svůj primární náklad, jen jednou došlo ke ztrátě sekundárního nákladu.
Konstrukce[editovat | editovat zdroj]
První stupeň[editovat | editovat zdroj]
První stupeň verze 1.0 byl použit při prvních pěti letech rakety Falcon 9 a byl poháněn devíti motory Merlin 1C, které vyráběla SpaceX. Motory byly uspořádány do mřížky 3x3 a každý z těchto motorů měl tah v nulové nadmořské výšce 556 kN, takže celkový tah motorů při startu byl přibližně 5000 kN.[2]
Stěny a kopule nádrží byly vyrobeny ze slitiny lithia a hliníku. SpaceX využívá svařování třením, což je technika s nejvyšší pevností a spolehlivostí, kterou má k dispozici.[2]
Jako zapalovač prvního stupně byl použit samozápalný triethylhliník-triethylboran.[3]
Druhý stupeň[editovat | editovat zdroj]
Druhý stupeň byl poháněn jedním motorem Merlin 1C upraveným pro použití ve vakuu, s expanzním poměrem 117:1 a nominální dobou hoření 345 sekund. Pro zvýšení spolehlivosti restartu měl motor duální redundantní zapalovače triethylhliník-triethylboran.[2]
Mezistupeň mezi prvním a druhým stupněm byl vyroben z uhlíkových vláken s jádrem z hliníku. Pro upevnění byly použity znovupoužitelné upínací kleštiny a pneumatický tlačný systém pro oddělení. Spojení mělo dvanáct upevňovacích bodů (u pozdější verze 1.1 byl počet bodu snížen na tři).
Nádrž druhého stupně byla potom kratší verze nádrže prvního stupně a používala většinu stejných výrobních postupů a materiálů. To šetří peníze při výrobě.[2]
Jako řídící motory byly použity čtyři motory Draco.[4] Trysky byly použity k držení stabilní polohy při oddělování nákladu, případně se daly použít pro roztočení nákladu na maximálně pět otáček za minutu.[4]
Řízení[editovat | editovat zdroj]
SpaceX používá více redundantních letových počítačů odolných proti chybám v návrhu. Každý motor Merlin je řízen třemi hlasovacími počítači, z nichž každý má dva fyzické procesory, které se navzájem neustále kontrolují. Software běží na Linuxu a je napsán v jazyce C++.
Vývoj a výroba[editovat | editovat zdroj]
Financování[editovat | editovat zdroj]
Zatímco SpaceX utratila své peníze za vývoj své první rakety Falcon 1, vývoj Falconu 9 byl urychlen koupí několika předváděcích letů pro NASA. Začalo to programem COTS v roce 2006.[5] SpaceX byla vybrána z více než dvaceti společností, které předložili své návrhy.[6] Podle Elona Muska by vývoj bez peněz od NASA trval déle.[7]
Náklady na vývoj Falconu 9 v1.0 byly přibližně 300 milionů amerických dolarů. Pokud zahrneme některé z nákladů na vývoj Falconu 1, které přispěli k vývoji Falconu 9, tak by částka činila 390 milionů.[8][7]
NASA také hodnotila náklady na Falcon 9 pomocí nákladového modelu NASA‐Air Force Cost Model (NAFCOM) - tradiční přístup pro vojenské a civilní zakázky a náklady by vyšly na 3,6 miliardy, případně při více obchodním přístupu na 1,6 miliardy amerických dolarů.[9][8]
Výroba[editovat | editovat zdroj]
V prosinci 2010 výrobní linka SpaceX vyrobila jeden nový Falcon 9 (a loď Dragon) za tři měsíce.
Testování znovupoužitelnosti[editovat | editovat zdroj]
SpaceX se ze začátku snažila o znovupoužitelnost prvních stupňů jak u Falconu 1, tak u Falconu 9. Počáteční přístup počítal s použitím padáků, ale tento způsob byl nakonec neúspěšný a SpaceX se zaměřila na motorické přistávání, které se začalo testovat na testovacím zařízení Grasshopper a následně na verzi 1.1.
Už od začátku vývoje Falconu 9 SpaceX hovořila o možnosti zachraňovat první i druhý stupeň a o jejich vícenásobném použití. V roce 2011 začala SpaceX formálně financovat program rozvoje opakovaného použití s cílem vytvoření opakovatelně použitelného prvního a druhého stupně, při použití motorického přistávání. Později bylo od myšlenky zachraňovat i druhý stupeň upuštěno.[10]
Přehled letů[editovat | editovat zdroj]
Vlastní článek: Seznam letů Falconu 9 a Falconu Heavy
Verze 1.0 startovala celkem pětkrát a pokaždé úspěšně vynesla loď Dragon na nízkou oběžnou dráhu. Z toho se Dragon třikrát úspěšně spojil s ISS. Při jednom z letů se nepodařilo na oběžnou dráhu umístit sekundární náklad, kterým byl prototyp nové generace satelitů Orbcomm.
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Reference[editovat | editovat zdroj]
- ↑ Zkušební start soukromé rakety Falcon 9 byl úspěšný. Novinky.cz [online]. Borgis [cit. 2017-03-24]. Dostupné online.
- ↑ a b c d Space Exploration Technologies Corporation - Falcon 9. web.archive.org [online]. [cit. 2017-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu.
- ↑ Spaceflight Now | Falcon Launch Report | Mission Status Center. www.spaceflightnow.com [online]. [cit. 2017-03-24]. Dostupné online.
- ↑ a b Falcon 9 Launch Vehicle Payload User's Guide, 2009 [online]. SpaceX, 2009 [cit. 2010-02-03]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu.
- ↑ Minutes of the NAC Commercial Space Committee, April 26, 2010 [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-06-03.
- ↑ Private ventures vie to service space station. msnbc.com. 2006-03-20. Dostupné online [cit. 2017-03-24]. (anglicky)
- ↑ a b WHY THE US CAN BEAT CHINA: THE FACTS ABOUT SPACEX COSTS [online]. SpaceX [cit. 2017-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu.
- ↑ a b Commercial Market Assessment for Crew and Cargo Systems [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-12-07.
- ↑ Falcon 9 Launch Vehicle NAFCOM Cost Estimates [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné online.
- ↑ Elon Musk on SpaceX's Reusable Rocket Plans. Popular Mechanics. 2012-02-07. Dostupné online [cit. 2017-03-24]. (anglicky)
Související články[editovat | editovat zdroj]
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Falcon 9 v1.0 na Wikimedia Commons - Téma Falcon 9 na fóru Kosmonauix.cz
