Когда компания «SpaceX» позднее в этом году запустит свою ракету «Falcon Heavy», она станет самой мощной ракетой в мире. Только носитель «Сатурн 5», который отправил американскую миссию на Луну, когда-либо развивал большую мощность.
Ракета «Falcon Heavy»
В ракетах наиболее важным показателем мощи является тяга. 27 раздельных двигателей Falcon Heavy генерируют 1,52 миллиона килограммов тяги – достаточно, чтобы поднять 1,24-миллионнокилограммовую ракету и её 47.000 килограмм полезного груза на низкую земную орбиту. Её успех критически важен как для SpaceX, так и для американской космической программы: Военно-воздушные силы США уже зафрахтовали SpaceX и её ракету для того, чтобы доставить на орбиту два спутника в 2015 году.
Ракета «Falcon Heavy»:
1. Двигательный кластер
Девять двигателей «SpaceX Merlin 1D» находятся на дне каждого из трёх ускорителей ракеты.
2. Первая ступень: три ракетных ядра
Первая ступень Falcon Heavy состоит из трёх ядер. Все три ядра действует вместе для обеспечения отрыва от земли. Примерно в T+2:45 минуты полётного времени центральное ядро замедляет работу, в то время как два боковых ядра продолжают работать с полной тягой, пока их топливо почти полностью не закончится. В этот момент пневматические сепараторы освобождают боковые ядра, которые падают в океан, а центральное ядро вновь усиливает работу.
3. Центральное ядро
Для загрузки больше чем 40.000 килограмм Falcon Heavy использует перекрёстную систему питания, чтобы передавать топливо от боковых ядер в центральное, что позволяет центральному ядру оставаться практически полностью заправленным после того, как боковые ускорители будут отделены.
4. Топливные баки
Бак с жидким кислородом наверху каждого ядра питает двигатели через центральную трубу; нижняя часть бака содержит ракетный керосин. Компоненты топлива под давлением нагнетаются в инжектор каждого двигателя, где они смешиваются и поступают в камеру сгорания.
5. Вторая ступень
Питаемая единственным двигателем «Merlin 1D», модифицированным для работы в космическом вакууме, вторая ступень обеспечивает финальный импульс, который выводит груз на орбиту. Двигатель может останавливаться и запускаться вновь по желанию, что позволяет ракете доставлять множественные грузы на разные орбиты.
6. Обтекатель
Falcon Heavy может нести либо капсулу «Dragon» — космический челнок компании SpaceX, который в настоящее время используется для снабжения Международной космической станции – или до 47 тысяч килограмм полезного груза, заключённые в оболочку длиной 18 и диаметром 7 метров. Обтекатель состоит из двух половин, сделанных из алюминиевых сот и углеволоконной обшивки. Когда вторая ступень находится почти на требуемой орбите, пневматические приводы разделяют половины, освобождая груз.
7. Двигатели «MERLIN 1D»
Один двигатель «MERLIN 1D» генерирует 59 тысяч килограмм тяги на уровне моря. Жидкое топливо «Falcon Heavy» имеет преимущество над твёрдым топливом: жидкостные двигатели могут останавливать и возобновлять работу в течение полёта, в то время как твердотопливные двигатели работают, пока не закончится топливо. Благодаря частным улучшениям, которые компания SpaceX не желает раскрывать, её инженеры недавно сумели уменьшить вес двигателя, увеличив его эффективность, что сделало его самым эффективным из когда-либо построенных ракетных двигателей.
Falcon Heavy от SpaceX станет самой мощной ракетой в мире. Она сможет поднимать до 47 тысяч килограмм полезного груза в капсуле, покрытой обтекателем. На этой картинке обтекатель показан открытым, но в ходе миссии он будет закрыт до того момента, когда первая ступень уже отделится, а вторая почти достигнет заданной орбиты.
Временная линия запуска
T – 3:00:00
Falcon Heavy находится на пусковой площадке на мысе Канаверал. Инженеры рассчитывают время запуска, чтобы добиться оптимальной траектории полёта и желаемой орбиты.
T – 0:10:30
Начинается отсчёт. Все действия, начиная от этого момента, заранее запрограммированы, однако Центр управления полётами может отменить запуск в любой момент
T – 0:02:30
Директор запуска даёт окончательную команду на запуск.
T – 0:00:40
В топливных баках нагнетается давление.
T – 0:00:03
Запуск двигателей первой ступени.
0:00:00
Бортовой компьютер ракеты подаёт команду на отстыковку креплений. Запуск.
T + 0:01:25
Ракета достигает максимального аэродинамического давления; пик механических нагрузок.
T + 0:02:45
Ракета к этому моменту сжигает достаточно топлива (что понижает её массу), чтобы центральное ядро могло замедлить работу.
T + 0:03:00
Боковые ядра отделяются и падают в океан, в то время как центральное ядро продолжает работать ещё примерно 30 секунд.
T + 0:03:30
Вторая ступень отделяется от оставшегося ядра первой ступени. Двигатель второй ступени включается и продолжает движение на орбиту.
T + 10–20 MINUTES
Когда ракета почти достигает требуемой орбиты, обе половины обтекателя раскрываются и падают вниз. Затем груз отделяется от второй ступени. Обтекатель и вторая ступень падают на Землю.
Характеристики
Полная тяга: 1,52 миллиона килограммов
Максимальная загрузка: 47 тысяч килограммов
Количество двигателей: 28
Размеры обтекателя: 18 на 7 метров
Источник.
|
