Falcon 1

Z Wikipedii

   

Zobacz galerię na Wikimedia Commons:
rodzina rakiet Falcon

Falcon 1
Falcon 1 na stanowisku startowym w Vandenberg
Producent	SpaceX (USA)
Rodzina rakiet	Falcon
Przeprowadzone starty	4
Nieudane starty	3
Udane starty	25 %
Data pierwszego startu	24 marca 2006
Data ostatniego startu	3 sierpnia 2008
Koszt wystrzelenia	6,7 mln USD (2005)
Zdolność wynoszenia	570 kg na niską orbitę okołoziemską
Siła ciągu przy starcie	342 kN
Wymiary
Długość	21,3 m
Średnica	1,7 m
Masa całkowita	27 200 kg
Człony
Człon 1.	1 x Falcon 1-1
Człon 2.	1 x Falcon 1-2

Falcon 1 — komercyjna, dwustopniowa rakieta nośna, najmniejsza z rodziny Falcon, skonstruowana przez prywatną amerykańska firmę SpaceX. Pierwsza na świecie prywatna rakieta nośna na paliwo ciekłe. Powstała z myślą o możliwie najmniejszych kosztach produkcji i obsługi, dlatego też jej pierwszy stopień jest częściowo wielorazowego użytku. SpaceX podaje cenę rakiety (wraz z kosztami startu, ubezpieczenia i kosztów montażu ładunku) na 6,7 mln USD (na rok 2005). Jest więc prawdopodobnie najtańszą na świecie rakietą nośną. Porównywalna rakieta Pegasus, wraz z wystrzeleniem, kosztuje ok. 31 mln USD. Jej przeznaczeniem są loty na niskie orbity okołoziemskie.

Opracowanie rakiety, od przygotowań do pierwszego startu, zajęło ponad trzy lata. Jej nazwa pochodzi od fikcyjnego statku kosmicznego Millenium Falcon z filmu Gwiezdne Wojny.

Falcon 1, tak jak i inne rakiety serii Falcon, posiada system nazywany przez producenta wstrzymanie przed zwolnieniem (ang. hold-before-release system). Jest to układ znany z samolotów, ale rzadko spotykany w rakietach. Powoduje on, że rakieta nie startuje od razu po odpaleniu silnika głównego, ale jest "wstrzymywana", aby sprawdzić, czy silnik i inne układy rakiety działają prawidłowo. Jeśli pracuje normalnie, rakieta zostaje "zwolniona" ze stanowiska startowego. W przeciwnym wypadku następuje automatycznie wyłączenie silników i całej rakiety oraz automatyczne wypompowanie paliwa.

[edytuj] Koszty

Mimo swojej i tak niskiej ceny, SpaceX prawdopodobnie uda się ją zmniejszyć jeszcze bardziej. Będzie to możliwe po tym, jak firma opanuje procedury związane z odzyskiwaniem pierwszego stopnia, Falcon 1-1. Został on zaprojektowany do wielorazowego użytku. Wyłowiony z wody, po opadnięciu z atmosfery, będzie przechodził gruntowny przegląd techniczny, a po uzupełnieniu paliwa, będzie mógł stanowić część kolejnej rakiety.

[edytuj] Miejsca startów

Rakieta może startować z trzech dostępnych firmie SpaceX kosmodromów:

• kosmodromu w Vandenberg (Kalifornia, USA), ze stanowiska SLC-3W
• Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy'ego, na Florydzie, w USA, ze stanowiska SLC-36A
• kosmodromu na wyspie Omelek w atolu Kwajalein, części Wysp Marshalla

[edytuj] Zdolność wynoszenia

Udźwig rakiety jest zależny od miejsca startu, rodzaju docelowej orbity, i metody wynoszenia (z jedno krotnym włączeniem 2. stopnia rakiety, "bezpośrednia"; z dwukrotnym włączeniem 2. stopnia rakiety, "pośrednia"):

Średnica czepca osłaniającego przedział ładunkowy wynosi 1,5 m (1,4 m dostępne dla ładunku), a długość całkowita wynosi 3,5 m (2,8 m dostępne dla ładunku).

[edytuj] Przebieg startu

Typowy przebieg startu z metodą bezpośredniego wprowadzenia ładunku na orbitę przebiega następująco:

[edytuj] Przyczyny pierwszej porażki

Elon Musk, właściciel SpaceX poinformował o przyczynach katastrofy pierwszej rakiety Falcon 1 podczas National Space Symposium, 5 kwietnia 2006. Leżała ona w pracach podejmowanych podczas pobytu rakiety już na platformie startowej. Dopuszczono do niewielkiego wycieku paliwa, który zaczął się około 4 minuty przed zapłonem silnika. Można było tego uniknąć poprawiając umocowanie małej rurki paliwowej w czasie prac nad awioniką, noc przed startem. Przeciek mógł być też dostrzeżony, gdyby monitorowano właściwe wskazania przyrządów.

Amerykańska wojskowa agencja DARPA, właściciel ładunku, zrewidowała potem to oświadczenie. Agencja doszukała się uszkodzenia nie w poluzowaniu nakrętki mocującej, lecz w jej uszkodzeniu. Element mocujący był na swoim miejscu, co oznacza, że został przymocowany prawidłowo. Nakrętka uległa zniszczeniu w wyniku korozji. Przyczyna skorodowania aluminiowej nakrętki nie jest znana dokładnie, jednak podejrzewa się, że doszło do niej albo przez galwaniczną korozję między nakrętką a stalową rurką, albo przez uszkodzenie anodyzowanej powłoki i wystawienie nieosłoniętego miejsca na działanie gorącego, wilgotnego powietrza panującego na kosmodromie. W kolejnych lotach, nakrętki aluminiowe zastąpione zostały wykonanymi ze stali nierdzewnej.

[edytuj] Chronologia startów

• 19 grudnia 2005 - próba startu z satelitą Falconsat 2. Do startu nie doszło z powodu uszkodzenia wadliwego zaworu w 1. członie rakiety. Człon został wymieniony na nowy, a uszkodzony oddano do naprawy

1. 23 marca 2006, 22:30 GMT; s/n ?; miejsce startu: kosmodrom Omelek, USA
   Ładunek: Falconsat 2; Uwagi: start nieudany - data startu była odkładana wielokrotnie z różnych powodów technicznych, w tym problemów z silnikiem. Pierwotnie planowana z kosmodromu w Vandenberg, przeniesiona na atol Kwajalein. Podczas lotu nie doszło do oderwania się zewnętrznej osłony termicznej chroniącej zbiornik ciekłego tlenu (górną połowę 1. członu) przed odparowywaniem. Prosty element łączący, rzep Velcro, przywiązany do wyrzutni, miał rozpiąć się i rozpaść. Rakieta jednak wzniosła się wraz z łopoczącą osłoną. Zaraz po starcie zaczęła nabierać ruchu obrotowego. W 20 sekund po starcie, rosnący opór powietrza spowodował odrywanie się osłony. W 26. sekundzie po starcie, rakieta zaczęła nabierać nieplanowanego przechyłu. W 41. sekundzie spadła w pozycji poziomej na martwą rafę, 76 m od stanowiska startowego. Późniejsza analiza danych, w tym zbliżeń startującej rakiety, ujawniła, że zaraz po starcie w górnej części silnika 1. członu wybuchł pożar, będący następstwem wycieku paliwa. W 25. sekundzie lotu, pożar uszkodził przewody z helem, co skutkowało wyłączeniem silnika cztery sekundy później. Satelita podczas wybuchu rakiety został wyrzucony w powietrze, a następnie spadł na dach budynku montażowego, przebijając go i spadając na podłogę (doznając różnych uszkodzeń, od małych po znaczące). Było to jedyne uszkodzenie na wyspie powstałe w wyniku nieudanego startu. Nie oderwanie się osłony termicznej nie miało wpływu na lot i działanie rakiety
2. 21 marca 2007, 01:10 GMT; s/n ?; miejsce startu: kosmodrom Omelek, USA
   Ładunek: LCT-2, AFSS; Uwagi: start nieudany - wzlot rakiety, odrzucenie I członu, zapłon silnika II członu i odrzucenie osłony aerodynamicznej przebiegło prawidłowo. Począwszy od 4 minuty 25 sekundy lotu zamontowana na zewnątrz rakiety kamera pokazała narastające oscylacje silnika drugiego stopnia. W 300. sekundzie lotu rakieta utraciła stabilizację. Pięć sekund później wstrzymano transmisję obrazu z kamery. Rakieta osiągnęła wysokość 322 km, po czym spadła do oceanu około 2000 km na wschód od miejsca startu. Pierwszy stopień nie został odnaleziony, gdyż jego nadajnik GPS nie funkcjonował już podczas odliczania. Nie wiadomo, czy rozwinęły się spadochrony, ani czy zachował pływalność. Jego dalsze poszukiwania zostały zaniechane. Dane telemetryczne wskazują, że silnik pracował jeszcze przez 2 minuty 25 sekund po zaprzestaniu transmisji. Narastające oscylacje spowodowane były falowaniem ciekłego tlenu w zbiorniku
3. 3 sierpnia 2008, 03:34 GMT; s/n ?; miejsce startu: kosmodrom Omelek, USA
   Ładunek: Trailblazer, PRESat, NanoSail-D, Celestis 07; Uwagi: start nieudany - w 158. sekundzie loty nastąpiło wyłączenie silnika I członu. Półtorej sekundy później doszło do separacji stopni, jednak szczątkowy ciąg silnika pierwszego stopnia spowodował ich kolizję. Pierwsza próba startu miała miejsce o 03:00, jednak tuż przed wzlotem została przerwana, gdy ciśnienie w pompie odchyliło się o ok. 3,5 kPa od nominalnej wartości
4. 28 września 2008, 23:15 UTC; s/n ?; miejsce startu: kosmodrom Omelek, USA
   Ładunek: RatSat (wykonany z aluminium symulator); Pierwszy udany start rakiety Falcon 1. Umieścił około 168 kg symulator masy na orbicie okołoziemskiej. Symulator celowo pozostał połączony z drugim członem rakiety.

[edytuj] Bibliografia

• (en) Strona domowa producenta
• (pl) Falcon 1 na stronach Lotów Kosmicznych
• (en) Sprawozdanie z dziewiczego loty Falcona 1