ВАШИНГТОН – 10 мая глава компании SpaceX Илон Маск (Elon Musk) подробно рассказал об изменениях в последней версии ракеты Falcon 9, в том числе о перепроектировании гелиевых баллонов высокого давления, которые стали причиной взрыва ракеты в 2016 году.
Во время встречи с журналистами, всего за несколько часов до отменённого первого полёта модификации Block 5 ракеты Falcon 9, Маск заявил, что «Block 5 станет самой надёжной ракетой-носителем из всех когда-либо построенных».
«Эта надёжность заложена в саму конструкцию ракеты, – сказал он. – Надеюсь, судьба не покарает меня за эти слова, но именно такова наша цель. Думаю, наши самые консервативные клиенты согласятся с моим мнением».
Неполадка, возникшая буквально перед самым пуском 10 мая, заставила отложить его на 24 часа. Представители SpaceX заявили, что наземная система автоматического прерывания процедуры запуска отменила старт за 58 секунд до отрыва. Ракета успешно стартовала 11 мая и вывела на геостационарную переходную орбиту первый телекоммуникационный спутник республики Бангладеш, Bangabandhu-1. Её первая ступень уже через 11 минут после старта совершила успешную посадку.
Уроки из неудачи 2016 года
Маск заявил, что компания SpaceX приложила максимум усилий для создания надёжных металл-композитных баллонов высокого давления, предназначенных для хранения гелия для наддува баков с топливом и окислителем во второй ступени ракеты. В сентябре 2016 года Falcon 9 взорвался во время подготовки к наземным огневым испытаниям, уничтожив спутник связи израильского оператора Spacecom.
В SpaceX объяснили причину взрыва жидким кислородом в баке верхней ступени, который попал между обмоткой и металлической базой баллона и воспламенился от трения или от механического воздействия. Инженеры SpaceX уже внесли изменения в конструкцию этих баллонов в сотрудничестве с NASA, которое высказало опасения по поводу возможных аварий Falcon 9 во время будущих коммерческих запусков.
«На сегодняшний день это самый совершенный баллон из когда-либо придуманных человеком, – заявил Маск. – Я лично сотни раз проверял его конструкцию. Лучшие инженеры SpaceX трудились над ним. Думаю, у нас всё получится».
Давление разрыва этого баллона «более чем в два раза превышает предельное значение, под которым газ закачивается в него на стартовом столе». В SpaceX предусмотрели и запасной вариант конструкции баллона, в котором вместо высокопрочного углеродного волокна используется жаропрочный сплав Инконель (Inconel). Но «он вряд ли понадобится», уверяет Маск.
Новый и усовершенствованный
Хотя номер модификации предполагает вроде бы пятую версию носителя, Маск утверждает, что Block 5 «можно считать шестой версией Falcon 9», если принимать во внимание то, как последовательно вносились изменения в конструкцию ракеты.
«Само слово «блок» звучит немного странно. Мы, можно сказать, переняли его у русских», – говорит он.
По словам Маска, каждый из двигателей Merlin на первой ступени Falcon 9 получили 8-процентный прирост тяги на уровне моря – теперь он составляет 845 килоньютонов. Единственный двигатель второй ступени – оптимизированный для работы в вакууме Merlin – получил прирост тяги до 978 килоньютонов.
Для сравнения, Block 5 Falcon 9 примерно в два раза мощнее, чем та модификация Falcon 9, с помощью которого отправился в демонстрационный полет к МКС первый грузовой корабль Dragon в 2010 году по контракту с NASA. Двигатели Merlin на той первой версии ракеты имели силу тяги в 422 килоньютона на каждый двигатель первой ступени и 411 килоньютон у двигателя второй ступени.
Первая ступень модификации Block 5 рассчитана на большее количество повторных запусков, чем предыдущие версии, которые пока использовались максимум в двух запусках до списания.
«В теории можно было бы запускать Block 4 до 10 раз, но между каждым полётом пришлось бы проводить его долгосрочное обслуживание, – говорит Маск. – Ключевое отличие Block 5 состоит в том, что он рассчитан на совершение 10 или более запусков без обслуживания между ними. Достаточно заправить его топливом и окислителем – и можно лететь снова».
Как уверяет Маск, если проводить незначительный ремонт после запусков, первая ступень Block 5 теоретически сможет совершить до 100 полётов.
Помимо улучшенной многоразовости, Falcon 9 версии Block 5 соответствует требованиям NASA по коммерческой пилотируемой программе, а также критериям безопасности запуска военно-воздушных сил США. Также проще стало производство новой версии ракеты.
По словам Маска, была значительно усилена конструкция Falcon 9 под названием Octaweb, которая используется для крепления девяти двигателей первой ступени. Также она обеспечивает изолирующие перегородки на случай пожара или взрыва одного из двигателей. Конструкция Octaweb изготавливается из скреплённых болтами, а не при помощи сварки, листов алюминия и лучше защищена от перегрева.
Инженеры SpaceX установили специальные запорные механизмы на посадочные опоры Falcon 9, чтобы не использовать внешние защёлки после посадки на баржу.
Усовершенствована была и авионика (электронное оборудование) ракеты. Титановые решётчатые рули останутся без изменений. Раньше на Falcon 9 ставились алюминиевые рули для управления посадкой первой ступени, но в Block 3 их заменили на титановые – после того как алюминиевые загорелись во время посадки.
Переходный отсек ракеты имеет гидрофобную защиту от перегрева, специально разработанную в SpaceX, которая может использоваться много раз и не требует покраски. Переходный отсек из чёрного углерода находится между первой и второй ступенями ракеты, окрашиваемыми в белый цвет.
Будет ли Falcon 9 Block 6?
В SpaceX решили не создавать дальнейших модификаций Falcon 9, чтобы уделять больше времени и усилий для создания нового носителя Big Falcon Rocket и группировки спутников Starlink. Хотя Маск и другие представители компании не раз называли Block 5 окончательной версией ракеты, Маск всё же давал понять, что небольшие улучшения могут вноситься в конструкцию ракеты в будущем.
В частности, возможно, удастся «выжать» дополнительные 2 процента тяги из первой ступени и ещё 5 процентов из второй в сравнении с Block 4. Но, по словам Маска, эти «небольшие улучшения» будут иметь смысл, «если их поддержат наши ключевые клиенты на коммерческом рынке запусков, а также NASA и ВВС США».
Источник spacenews.com
Перевод Dmitry Blackfield
