Tên lửa Falcon 9 của Mỹ: thông số kỹ thuật và hình ảnh

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ngày 28 tháng 6 năm 2015 lúc 17:21 (giờ Moscow) một vụ phóng khác của phương tiện phóng Falcon 9 đã thất bại tại bãi phóng Cape Canaveral. Tên lửa Falcon 9 được điều chế bởi SpaceX, một công ty tư nhân của Hoa Kỳ do Elon Musk thành lập.

Falcon và NASA

NASA vào năm 2008 đã ký hợp đồng với công ty để phóng phương tiện phóng Falcon 9 và tàu vũ trụ Dragon. Ý tưởng sản xuất loại phương tiện phóng này được quyết định bởi một loạt các vụ phóng tàu con thoi không thành công sau đó. Và bản thân Elon Musk cũng có kế hoạch giảm 10 lần chi phí cho các chuyến bay vào vũ trụ. Tuy nhiên, dự án này cũng được ước tính vào thời điểm đó là 1,6 tỷ USD.

Vụ phóng tên lửa thất bại đã làm gián đoạn một số nhiệm vụ mà NASA đặt ra cho chính nó, ngoại trừ việc phóng Tàu con thoi lên ISS. Tên lửa Falcon 9 chở 1,8 tấn hàng hóa.

Nhiệm vụ chính được lên kế hoạch thực hiện trong lần phóng này là bổ sung nguồn cung cấp thực phẩm cho các thành viên của ISS. Ngoài ra, tên lửa còn mang theo bộ lắp ghép International Docking Adapter (IDA),do Boeing phát triển. Cổng gắn tàu nặng 526 kg này được cho là để tạo điều kiện cho tàu vũ trụ Dragon cập bến ISS. Với mục đích tương tự, Dragon cũng cố gắng cung cấp một bộ đồ không gian để đi bộ ngoài không gian. Không còn nghi ngờ gì nữa, việc mất đi những thành phần quan trọng như vậy sẽ ảnh hưởng xấu đến lịch trình làm việc khoa học trên tàu ISS.

Nhưng đó không phải là tất cả! Vụ nổ tên lửa Falcon 9 đã phá hủy 8 vệ tinh Flock 1f do Planet Labs ủy nhiệm. Hơn nữa, mỗi người trong số họ mang theo ba CubeSats, được cho là quan sát Trái đất ở chế độ quang học.

Thông số kỹ thuật của Falcon 9

Thiết kế của tên lửa được thiết kế theo cách mà các thiết bị điện tử hàng không và máy tính trên khoang được lắp đặt trên mỗi giai đoạn, được thiết kế để kiểm soát tất cả các thông số bay.

Tất cả các thiết bị điện tử hàng không được sử dụng trên tên lửa đều do SpaceX sản xuất. Ngoài ra, ngoài hệ thống định vị riêng, thiết bị GPS được sử dụng để cải thiện độ chính xác của việc phóng lên quỹ đạo.

Ngoài ra, mỗi động cơ có bộ điều khiển riêng, liên tục theo dõi tất cả các thông số của động cơ. Và mỗi bộ điều khiển được trang bị ba bộ xử lý để cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

Tên lửa Falcon 9 có hai giai đoạn và phiên bản này đã trải qua hai lần sửa đổi:

• phiên bản 9 v1.0;
• phiên bản 9 v1.1.

Sự khác biệt giữa phiên bản thứ hai và phiên bản đầu tiên là nó có động cơ tiên tiến hơn. Và chúng cũng được phân biệt bởi vị trí của các động cơ ở tầng dưới.

Và mặc dù ở cả hai phiên bảnđộng cơ chạy bằng dầu hỏa với chất oxy hóa oxy lỏng, nhưng tên lửa Falcon 9 v1.1 đã phóng được 4,85 tấn trọng tải vào không gian, trong khi tên lửa Falcon 9 v1.0 của Mỹ chỉ 3,4 tấn.

Đồng thời, chiều dài của phiên bản 1.1 là 68,4 mét với trọng lượng phóng 506 tấn.

Để hiểu những thông số này, tên lửa "Proton-M" của Nga ngắn hơn 10 mét (58,2 m), trọng lượng phóng lớn hơn - 705 tấn. Nhưng Proton-M phóng 6,74 tấn trọng tải lên quỹ đạo.

Theo NASA, chi phí phóng Falcon 9 là 60 triệu đô la, trong khi Proton-M tốn thêm 30 triệu đô la.

Vậy còn bước đầu tiên thì sao?

Tên lửa Falcon 9 do NASA phóng từ hai bệ phóng. Họ được đặt một ở Florida, thứ hai ở California. Công việc cũng đang được tiến hành để triển khai thêm hai bệ phóng.

SpaceX đã không ngừng làm việc kể từ năm 2013 để tạo ra công nghệ cho các thành phần Falcon 9 v1.1 có thể tái sử dụng. Nỗ lực cứu Falcon 9 đầu tiên diễn ra vào tháng 1/2015. Theo tính toán, lẽ ra sân khấu sẽ hạ cánh xuống khu vực của giàn nổi. Nhưng thời tiết xấu trên biển không cho phép đón tên lửa.

Và đến nay, những nỗ lực này đều không thành công. Không có lần ra mắt nào khiến công ty phải cứu vãn giai đoạn.

Ý kiến của chuyên gia

Mặc dù các phương tiện truyền thông đưa tin rằng lần phóng thành công cuối cùng của Falcon 9 (tháng 12 năm 2015) đã cho phép tiết kiệmgiai đoạn dưới của tên lửa, nhưng các chuyên gia nghi ngờ việc sử dụng thêm giai đoạn đầu tiên. Các chuyên gia tin rằng, với nhiệt độ nóng lên của thân tên lửa cả khi phóng và trong quá trình hạ cánh, sau khi nó đi qua bầu khí quyển, có rất ít cơ hội tái sử dụng phần tử này của tên lửa.

Nhưng đó không phải là tất cả. Để tái sử dụng, cần có các yếu tố bổ sung - đó là giá hạ cánh và nguồn cung cấp nhiên liệu cần thiết. Và điều này, đến lượt nó, giảm tải trọng lên đến 30%.

Tên lửa đáng tin cậy?

Từ năm 2010 đến năm 2013, năm lần phóng tàu đã được thực hiện, trong đó bốn lần hoạt động hoàn toàn.

Nhưng việc phóng Falcon 9 vào tháng 10 năm 2012 được giới chuyên môn đánh giá là "thành công một phần". Sau đó, tên lửa "Falcon 9" lần đầu tiên đưa thiết bị lên ISS trên một chiếc xe tải Dragon. Nhưng việc phóng vệ tinh Orbcomm-G2 vào quỹ đạo địa tĩnh không thành công, dẫn đến vệ tinh được phóng lên quỹ đạo thấp hơn kế hoạch.

Kết quả của "hoạt động thành công một phần" này thật đáng trách. Orbcomm-G2 đã không ở trên quỹ đạo lâu và vào ngày 12 tháng 10 cùng năm đã bốc cháy mà không để lại dấu vết trong bầu khí quyển của Trái đất.

Về vấn đề này, thật thú vị cách SpaceX giải thích về thất bại. Theo các chuyên gia, một phần vỏ của bộ quây gần động cơ giai đoạn đầu đã bị rách.

Nguyên nhân của thảm họa

Vụ nổ của tên lửa Falcon 9 vào tháng 6 năm 2015 đã không làm tăng thêm độ tin cậy. Nó không bay lâu - 2 phút 19 giây. Một lầntên lửa chuyển sang chế độ siêu thanh, một vụ nổ xảy ra, và sau 8 giây, Falcon 9 bị vỡ tan tành. NASA, cùng với SpaceX, đã phát động một cuộc điều tra về nguyên nhân của thảm họa.

Người đứng đầu SpaceX đã đưa ra phiên bản của mình. Theo lý thuyết của ông, vụ tai nạn xảy ra do quá áp trong các thùng chất ôxy hóa ở tầng trên. Điều này xảy ra vào thời điểm mà giai đoạn đầu tiên vẫn chưa tách ra.

Tai nạn khác

Tất nhiên, tai nạn trong ngành vũ trụ không phải là hiếm. Vì vậy, chỉ tại Hoa Kỳ trong năm nay đã xảy ra ba sự cố (có tính đến thảm họa do phương tiện phóng Falcon 9 gây ra).

Vào tháng 10 năm 2014, sau khi phóng từ sân bay vũ trụ trên Đảo Wallops, phương tiện phóng Antares tư nhân đã phát nổ. Dự kiến, nó sẽ phóng một chiếc xe tải Cygnus (cả hai đều do Orbital Sciences sản xuất) lên quỹ đạo hướng tới ISS.

Cũng trong năm 2014, một con tàu vũ trụ khác, SpaceShipTwo, bị rơi. Người ta cho rằng các chuyến bay du lịch dưới quỹ đạo sẽ được thực hiện trên đó. Và Virgin Galactic vẫn đang cố gắng khắc phục nguyên nhân vụ tai nạn.

Lần phóng xe phóng Proton-M đầu tiên diễn ra vào ngày 7 tháng 4 năm 2001. Sau đó, tên lửa có tầng trên "Breeze-M" đã phóng thành công vệ tinh "Ekran-M" lên quỹ đạo. Một phiên bản cải tiến của hệ thống điều khiển đã được lắp đặt trên tên lửa này, giúp cải tiến việc phát triển nhiên liệu tên lửa dựa trên heptyl, như bạn đã biết, là một chất độc hại cho cả con người và môi trường. Ngoài ra, hệ thống mới có thể làm tăng khối lượng của trọng tải được phóng lên quỹ đạo.

Kể từ đó, 90 vụ phóng Proton-M đã trôi qua, nhưng chỉ 80 trong số đó là hoàn toàn đều đặn. Nguyên nhân chính của các tình huống khẩn cấp là do trục trặc ở khâu trên.

Không còn nghi ngờ gì nữa, những thống kê như vậy không phải là một chỉ số thành công cho những tên lửa có bề dày lịch sử như vậy. Trong mọi trường hợp, vụ nổ của tên lửa Falcon 9 sẽ giúp hiểu rõ hơn về các trục trặc của nó và tính đến chúng trong lần phóng tiếp theo.

Tiếp theo là gì?

Hiện có thể đưa hàng lên ISS:

• Nga "Tiến bộ";
• HTV Nhật Bản;
• Rồng;
• Cygnus.

NASA đặt nhiều hy vọng vào Dragon như một phương tiện có khả năng đưa hàng hóa từ ISS về Trái đất. Hợp đồng với công ty này đã được gia hạn đến năm 2017 và dự kiến sẽ có thêm 15 lần ra mắt nữa.

Lần cuối cùng phương tiện phóng Falcon 9 cùng với phương tiện vận chuyển Rồng đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ của mình vào ngày 22 tháng 12 năm 2015

NASA chắc chắn rằng tai nạn xảy ra với Falcon 9 sẽ không cản trở việc tạo ra tàu vũ trụ có người lái. Là một phần của chương trình này, SpaceX dự định phóng tên lửa Falcon Heavy. Lần phóng này có khả năng cạnh tranh với cả Proton của Nga và Ariane của Châu Âu 5.

Tai nạn mà tên lửa Falcon 9 của Mỹ gặp phải một lần nữa cho thấy không ai có thể tránh khỏi thảm họa trong khám phá không gian.