Otevřít hlavní menu

Falcon 9 v1.0

první verze rakety Falcon 9 od společnosti SpaceX

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.

Falcon 9 v1.0
Falcon 9 v1.0 při posledním startu této verze v březnu 2013
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

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.

KonstrukceEditovat

První stupeňEditovat

 
Falcon v1.0 (vlevo) a Falcon v1.1 (vpravo)

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]

 
Nádrž prvního stupně v továrně SpaceX, 2008

Druhý stupeňEditovat

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]

ŘízeníEditovat

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 výrobaEditovat

 
Zleva: Falcon 1, Falcon v1.0, tři verze Falconu 9 v1.1, tři verze Falconu 9 v1.1 FT, dvě verze Falconu 9 Block 5 a Falcon Heavy.

FinancováníEditovat

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]

VýrobaEditovat

V prosinci 2010 výrobní linka SpaceX vyrobila jeden nový Falcon 9 (a loď Dragon) za tři měsíce.

Testování znovupoužitelnostiEditovat

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 letůEditovat

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.

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. Zkušební start soukromé rakety Falcon 9 byl úspěšný. Novinky.cz. Dostupné online [cit. 2017-03-24]. (česky) 
  2. a b c d Space Exploration Technologies Corporation - Falcon 9. web.archive.org [online]. [cit. 2017-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. 
  3. Spaceflight Now | Falcon Launch Report | Mission Status Center. www.spaceflightnow.com [online]. [cit. 2017-03-24]. Dostupné online. 
  4. a b Falcon 9 Launch Vehicle Payload User's Guide, 2009 [online]. SpaceX, 2009 [cit. 2010-02-03]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. 
  5. Minutes of the NAC Commercial Space Committee, April 26, 2010 [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné online. 
  6. Private ventures vie to service space station. msnbc.com. 2006-03-20. Dostupné online [cit. 2017-03-24]. (anglicky) 
  7. 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. 
  8. a b Commercial Market Assessment for Crew and Cargo Systems [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné online. 
  9. Falcon 9 Launch Vehicle NAFCOM Cost Estimates [online]. NASA [cit. 2017-03-24]. Dostupné online. 
  10. Elon Musk on SpaceX's Reusable Rocket Plans. Popular Mechanics. 2012-02-07. Dostupné online [cit. 2017-03-24]. (anglicky) 

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat