Falcon 9 v1.1

Vandenbergovy letecké základny), 29. září 2013 Falcon 9 v1.1 byla druhá verze rakety Falcon 9 od společnosti SpaceX. Raketa byla vyvinuta v letech 2011-2013, první start proběhl v září 2013 a poslední v lednu 2016. Rakety Falcon 9 navrhuje, vyrábí a provozuje SpaceX. Verze 1.1 nahradila verzi 1.0 v zásobovacích letech CRS k ISS.

Falcon 9 v1. 1 byl významným zlepšením Falconu 9 v1. +more0, přičemž tah i hmotnost vzrostly o 60 procent. První let verze 1. 1 proběhl 29. září 2013 při vynášení satelitu CASSIOPE, byl to celkově šestý let rakety Falcon 9.

Oba stupně rakety využívají jako palivo kapalný kyslík a letecký petrolej. Falcon 9 v1. +more1 dokázal na nízkou oběžnou dráhu vynést až 13 150 kg a na přechodovou dráhu ke geostacionární 4 850 kg. To řadí Falcon 9 mezi nosiče se střední nosností.

V dubnu 2014 vynesl Falcon 9 v1. 1 zásobovací loď Dragon k ISS. +more Byl to třetí operační let v rámci smlouvy CRS s NASA a první let této verze s Dragonem. Tato verze byla také určena k dopravě astronautů na ISS na základě smlouvy Commercial Development Crew s NASA, která byla podepsána v září 2014, nynější plány ale počítají s použitím verze Block 5.

Falcon 9 v1. 1 byl průkopníkem v rozvoji znovupoužitelných raket. +more SpaceX začala u této verze testovat možnosti návratu prvního stupně. Při letech, kde hmotnost nákladu umožňovala provedení pokusu o přistání začala SpaceX nejdříve s pokusy o přistání na vodní hladinu. Po zvládnutí této fáze začala s pokusy o přistání na autonomní plošinu ASDS umístěnou na moři. Tyto pokusy nedopadly úspěšně, ale s každým pokusem se úspěchu přibližovali. První úspěšné přistání prvního stupně ale přišlo až s verzí 1. 2 při přistání na pevninu v prosinci 2015.

Konstrukce

Změny oproti Falconu 9 v1.0

Hmotnost i tah se zvýšili o 60 procent. Palivové nádrže se prodloužili také o 60 %, což vede k větší náchylnosti k ohýbání během letu. +more Motory na prvním stupni byly nahrazeny modernizovanou verzí Merlin 1D. Tato zlepšení zvýšila užitečné zatížení až na 13 150 kg na LEO. Mezistupeň mezi prvním a druhým stupněm byl přepracován a počet upevňovacích bodů se snížil z dvanácti na tři. Také byl aktualizován řídící software.

Na prvním stupni se změnilo uspořádání motorů, uspořádání se nazývá octaweb. Cílem bylo zjednodušení výrobního procesu a zvětšení prostoru pro naklánění centrálního motoru. +more Pozdější verze 1. 1 měly čtyři rozkládací přistávací nohy, používané při pokusných přistáních.

Po prvním startu verze 1.1 v září 2013, při kterém došlo k selhání restartu druhého stupně (až po úspěšném vynesení nákladu) byl vylepšen systém zapalování.

Šestý let Falconu 9 (první let v1. 1) byl prvním letem, při kterém byl použit aerodynamický kryt. +more Při předchozích letech byla vynášena loď Dragon, která není kryta externím aerodynamickým krytem.

První stupeň

+more1_engine. svg|vlevo|náhled'>Falcon v1. 0 (vlevo) a Falcon v1. 1 (vpravo) První stupeň je poháněn devíti motory Merlin 1D. Vývoj a testování prvního stupně bylo dokončeno v červenci 2013.

Celkový tah prvního stupně je u hladiny moře 5 885 kN a doba hoření 180 sekund. V prostředí mimo atmosféru se tah zvýší na 6 672 kN. +more Motory jsou uspořádané do octawebu, osm motorů je uspořádáno do kruhu po obvodu a devátý je uprostřed tohoto kruhu. Tato změna umožnila zjednodušit výrobní proces a poskytuje centrálnímu motoru větší prostor pro naklánění.

V rámci snahy SpaceX o vytvoření znovupoužitelného prvního stupně byl první stupeň vybaven čtyřmi přistávacími nohami a roštovými kormidly pro ovládání stupně při sestupu. Roštová kormidla byla nejdříve testována na F9R Dev1. +more Poprvé byla roštová kormidla použita při letu CRS-5, ale hydraulická kapalina došla ještě před plánovaným přistáním.

SpaceX se rozhodla pro výrobu opakovatelně použitelných prvních stupňů Falconu 9 a Falconu Heavy, které umožňují vertikální přistání. Tato technologie se nejdříve zkoušela na testovacím zařízení Grasshopper.

Stejně jako u verze 1.0 používá první stupeň k zapalování samozápalný triethylhliník-triethylboran.

Použití devíti motorů na prvním stupni taktéž umožňuje dokončení mise i když jeden motor selže. Tuto možnost měla už verze 1.0.

Hlavní přívodní trubky z nádrží na kapalný kyslík a letecký petrolej mají v průměru 10 cm.

Druhý stupeň

Druhý stupeň pohání jeden motor Merlin 1D upravený pro fungování ve vakuu.

Mezistupeň, který spojuje první a druhý stupeň je vyrobený z uhlíkových vláken s jádrem z hliníku. Pro oddělení stupňů je použit pneumatický systém. +more Palivové nádrže jsou vyrobeny ze slitiny hliníku a lithia. Nádrž druhého stupně je potom vlastně jen zmenšenou verzí nádrží z prvního stupně.

Aerodynamický štít

Aerodynamický štít je 13 metrů dlouhý a v průměru má 5,2 metru. Testování bylo dokončeno na jaře 2013 v zařízení NASA, kdy byl simulován akustický šok, mechanické vibrace a elektrostatické podmínky vybití. +more Testy byly provedeny v plné velikosti ve vakuové komoře. SpaceX zaplatila za testování v zařízení NASA 581 300 dolarů. NASA přitom do testovacího zařízení Plum Brook od roku 2007 investovala 150 milionů dolarů.

První a zároveň úspěšné použití aerodynamického krytu proběhlo 13. září 2013 při vynášení družice CASSIOPE.

Řízení

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. +more Software běží na Linuxu a je napsán v jazyce C++.

Vývoj a výroba

+more0,_tři_verze Falconu_9_v1. 1,_tři_verze Falcon_9_v1. 2|Falconu_9_v1. 2,_dvě_verze_Falcon_9_Block_5'>Falconu 9 Block 5, a Falcon Heavy. Test systému zapalování pro první stupeň Falconu 9 v1. 1 byl proveden v dubnu 2013. Dne 1. června 2013 došlo k desetisekundovému zážehu prvního stupně a zážeh v plné délce tří minut proběhl v následujících dnech.

V září 2013 se celková výrobní plocha zvýšila na téměř 93 000 metrů čtverečních a továrny byly upraveny tak, aby dosahovaly výrobní rychlosti až 40 raketových stupňů ročně. Rychlost výroby v listopadu 2013 byla jeden Falcon 9 za jeden měsíc.

Znovupoužitelnost

Už první kusy verze 1. 1 obsahovaly některé prvky pro znovupoužitelnost. +more Byly to například restartovatelné motory na prvním stupni a konstrukce byla připravena na přidání přistávacích nohou. K uvedení Falconu 9 v1. 1 došlo dva roky poté, co se SpaceX zavázala k financování rozvoje znovupoužitelnosti, s cílem dosažení rychlého a úplného znovupoužití obou stupňů, ze soukromých zdrojů.

Opakovatelně použitelný první stupeň byl od roku 2012 testován na zařízení Grasshopper, který se pohyboval jen v malých výškách. Grasshopper vykonal celkem osm testovacích letů a maximální dosažená výška byla 744 metrů.

V březnu 2013 SpaceX oznámila, že počínaje prvním letem Falconu 9 v1. 1 bude první stupeň vybaven tak, aby byl schopný kontrolovaného sestupu. +more Při startech, kde to hmotnost nákladu umožňovala, tak první stupeň prováděl zpětné brzdící zážehy a zkoušelo se přistávání na vodní hladinu. Po úspěšném dokončení několika takovýchto pokusů se přešlo na testování přistávání na autonomní přistávací plošinu ASDS. Verze 1. 1 se pokusila celkem třikrát přistát na plošině, ale pokaždé neúspěšně. Poslední pokus v lednu 2016 byl ale velice blízko úspěchu, kdy stupeň v pořádku dosedl na plošinu, ale zámek jedné z nohou byl uvolněný a stupeň se tak skácel na plošinu a explodoval.

K prvnímu úspěšnému přistání rakety Falcon 9 ale došlo ještě v prosinci 2015, kdy verze 1.2 úspěšně přistála na pevnině.

Startovní místa

Falcon 9 v1.1 startoval z rampy SLC-40 na Mysu Canaveral a z rampy SLC-4E na Vandenbergově letecké základně.

Ceny startů

Cena komerčního letu Falconu 9 v1.1 byla v říjnu 2015 61,2 milionu $. Oproti tomu, v říjnu 2013 to bylo 56,5 milionu $.

Zásobovací lety na ISS na v rámci smlouvy CRS stály průměrně 133 milionů (jedná se o průměr z celkové částky za lety CRS-1 až CRS-12). V ceně je zahrnuta loď Dragon, která byla pro každý let vyrobena nová.

Přehled letů

Vlastní článek: Seznam letů Falconu 9 a Falconu Heavy

První start verze 1. 1 proběhl 29. +more září 2013. Úspěšných letů bylo čtrnáct z celkových patnácti, raketa selhala při letu CRS-7, kdy explodovala při startu. Poslední let proběhl 17. ledna 2016.

Odkazy

Reference

Související články

Falcon 9 * Falcon 9 v1.0 * Falcon 9 v1.2

Externí odkazy

[url=http://forum.kosmonautix.cz/viewtopic.php?f=88&t=1666]Téma Falcon 9 na fóru Kosmonauix.cz[/url]

9 v1.1