Насколько SpaceX сбила цены запусков ракет. Насколько SpaceX сбила цены запусков ракет Каков вес первая ступень ракеты falcon 9

Главная / Полезное

Недавно Илон Маск в Твиттере язъвительно заявил, что запуски SpaceX настолько дешевле, нежели услуги Boeing/Lockheed, что на разницу можно построить спутник.



В 2014 году счетная палата выпустила отчет об оценке стоимости програм ВВС США по запуску секретных спутников, которые запускались исключительно компанией ULA. Из-за недостатка прозрачности в ценообразовании было трудно сопоставить ценники с предложением от SpaceX.


Правительство платит ULA фиксированную сумму, вне зависимости от того какая ракета была использована при запуске - будь то Atlas V, Delta IV, или Delta IV Heavy. Помимо этого существует контракт EELV Launch Capability (ELC), по которому ULA получает $860 миллионов долларов ежегодно, для обеспечения доступа к космосу, даже если не было запусков. Также суммарно ULA получили $5 миллиардов на другие расходы, связанные с оборудованием для производства ракет.


Монополия ULA закончилась, когда SpaceX начал бороться за запуски полезной нагрузки для национальной безопасности. Первый запуск был осуществлен в мае этого года, по заказу Национального Разведывательного Управления, в виде секретного спутника NROL-76. По оценке правительства, при непосредственном сравнении с ULA, стоимость запусков SpaceX значительно ниже.


Например, 14 месяцев назад ВВС США заключили контракт со SpaceX на сумму $83 миллиона для запуска спутника GPS 3, а в марте 2017 был выигран еще один контракт на запуск другого спутника GPS 3 стоимостью $96.5 миллионов. Это полная стоимость запуска, которую заплатит правительство и это не идет ни в какое сравнение с $422 миллионами за единичный пуск, которые заложены в бюджет ВВС на 2020 год.

Чем ответят конкуренты?

Blue Origin

РН New Glenn. Источник: Blue Origin


Цель основателя компании Джеффа Безоса отнюдь не прибыль от запусков коммерческих спутников, а предоставление возможности миллионам людей жить и работать в космосе, также он не имеет амбиций для запуска правительственных и военных спутников и планирует лишь поставлять свои двигатели BE-4 для новой ракеты-носителя (РН) ULA Vulcan. Ракетный двигатель BE-4, работающий на смеси жидкого кислорода и сжиженного природного газа, начал разрабатываться в 2011 и на разработку уже потрачено более $1 млрд. Тяга BE-4 по просьбе ULA была увеличена до 550тс.


Этот же двигатель планируется использовать на первой ступени новой ракеты Blue Origin New Glenn и первый пуск будет осуществлен не ранее 2020. Цена запуска New Glenn (NG) пока не известна, но можно ожидать, что стоимость будет сравнима с Falcon 9, а грузоподъемность составит 13 тонн на гео-переходную орбиту (ГПО).


Учитывая опыт суборбитальных запусков системы вертикального взлета и посадки New Shepard, когда одна и та же ступень была запущена 5 раз без существенных модификаций, этот опыт позволит в течение нескольких лет после первого запуска NG отработать посадку первых ступеней.

ULA


Ракета-носитель Vulcan. Источник: ULA


Цена запуска для правительственных и коммерческих нагрузок сильно отличается. Давление Маска на слушаниях, с предложением запретить летать на российских РД-180 для РН Atlas 5 и оставить совсем невыгодную Delta IV, дали свои плоды. От двигателя решили отказаться и выделили значительные средства на создание замены. ULA при выборе двигателя для своего нового РН Vulcan, между AR1 и BE-4, склонились в пользу второго. AR1 отстает в разработке на несколько лет, не подразумевает многоразового использования, а также компания-разработчик рассчитывает в основном на государственные средства, в отличии частного BE-4.



Cхема спасения двигателей первой ступени SMART. Источник: ULA


Компанией ULA была представлена концепция спасения двигателей первой ступени и авионики SMART (Sensible, Modular, Autonomous Return Technology). Двигатели отделяются от ускорителя, после разделения первой и второй ступени. Раскрывается надувная защита, которая способствует замедлению падения блока двигателей ниже сверхзвуковой скорости и далее, спускаемый на парашютах блок, спасают вертолетом в воздухе.


Без увеличения частоты пусков, компания не видит целесообразности в многоразовости. Общая экономия составит до 30 процентов, но потребуются значительные средства на разработку технологии. ULA будет двигаться в этом направлении, однако первый тестовый полет состоится не ранее 2024 года.


В связи с шумихой вокруг цен на запуски, ULA создала сайт-конструктор ракеты Atlas 5 - rocketbuilder.com . Заявлено, что легкая ракета стоит $109 млн, а самая тяжелая с пятью ускорителями, способная вывести на ГПО 8856 кг, $157 млн. Косвенно о высокой цене запусков может говорить то, что с 2010 года из 52 пусков, только 4 были коммерческими. CEO ULA Тори Бруно подчеркнул, что всего за несколько лет удалось снизить минимальный ценник со $191 млн до $109 млн.

European Space Agency (ESA)


РН Ariane 6. Источник: Airbus Safran Launchers (ASL)


Европейское космическое агенство сейчас использует для пусков ракеты-носители Vega и Ariane 5, компоненты которых производятся в целом списке стран ЕС и довольно щедро субсидируются. При этом коммерческий пуск Ariane 5 стоит $180-240 млн, но запускает 2 тяжелых спутника за раз (суммарно 10 тонн), за счет чего имеет большой спрос на рынке.


Дизайн Ariane 6, которая является наследницей действующей Ariane 5, был представлен в 2012 с запланированым первым пуском в 2020. Первоначально дизайн представлял 3 твердотопливных ускорителя на первой ступени и один на второй ступени для вывода 6500 кг на ГПО. Разработку спонсировало ESA (проект был оценен в 4 млрд евро - теперь снижен до 2.4 млрд евро), а главным подрядчиком выбран Airbas Safran Launchers (ASL). В последствии дизайн был пересмотрен в пользу большей ценовой эффективности, ввиду экспансии SpaceX, которая непосредственно конкурирует за коммерческие запуски. Финальный дизайн предполагает 2 версии: Ariane A62 и Ariane A64 c двумя и четырьмя твердотопливными ускорителями. Цена и полезная нагрузка на ГПО соответственно 5000 кг за 75 млн евро и 10500кг за 90 млн евро. Снижение стоимости пуска должно произойти благодаря и реорганизации производств, сокращении кол-ва персонала на 30% с 8000 человек, использовании 3D-печати и отказа от вертикальной сборки. Ракета будет собираться горизонтально в Ле Мирабо, после чего транспортироваться во Французскую Гвиану для интеграции ускорителей и полезной нагрузки. Планируется выйти на график 11-12 пусков в год до 2023.


ESA выделила первый транш в 80 млн евро на создание нового ракетного двигателя многократного использования Prometeus, работающего на топливной паре метан + жидкий кислород. Стоимость одного двигателя составит 1 млн евро - лишь десятая часть стоимости нынешнего водородного двигателя первой ступени Vulсain 2 для РН Ariane 5. Огневые испытания начнутся в 2020 с первым полетом в 2030.

Роскосмос

Цена "Протона" менялась в зависимости от конъюктуры рынка, чтобы оставаться конкурентным носителем. Так в 2014 году стоимость составляла $115 миллионов, сейчас же снижена до $70 млн, как оппозиция РН Falcon 9 с фиксированной ценой $62.5 млн.


Несмотря на то, что "Протон" будет летать до 2025 года, было решено создать к 2020 более дешевые модификации Proton Medium и Proton Light. Принято решение удлинить баки первой и третей ступеней и полностью избавиться от второй. В результате полезная нагрузка на ГПО будет сопоставима с Falcon 9. Руководство Центра им. Хруничева считает, что себестоимость ракеты удастся снизить на 25% по сравнению с РН "Протон-М", что приблизит стоимость запуска к $50-55 млн.



Сравнение модификаций "Протон". Источник: ILS


После разрыва отношений с ЮжМаш разрабатывается в рамках ОКР "Феникс" замена средней РН "Зенит", которая имела самую низкую цену запуска в своей весовой категории и которой, возможно, вдохновлялся Илон Маск. Новый РН Союз-5, он же "Сункар" будет использовать стартовые столы Зенита, как на Байконуре, так и на плавучей платформе Sea Launch. Летные испытания "Сункара" должны начаться в 2024 году, говорится в документах "Роскосмоса". А уже в 2025 году планируется начать коммерческую эксплуатацию "Сункара". В одном из интервью Илон Маск рассказал, что его любимая ракета после Falcon 9 (в переводе "сокол") это "Зенит". Сункар переводится с казахского как "сокол". Совпадение?


Что насчет многоразовых систем? РН "Россиянка" был представлен в 2007 году.Особеностью проекта является возвращение и приземление первой ступени с многократным включением штатных двигателей. ГРЦ им. Макеева, как основной исполнитель, должен был изготовить демонстратор сверхлегкой ракеты-носителя с многоразовой первой ступенью. Работы планировали выполнить по техническому заданию ЦНИИМАШ в 2016 году.


12 декабря 2011 года ГРЦ им. Макеева представил РН "Россиянка" на конкурсе Роскосмоса по разработке Многоразовой ракетно-космической системы (МРКС) первого этапа. Однако по итогам конкурса заказ на разработку МРКС получил ГКНПЦ им. Хруничева с проектом "Байкал-Ангара".
Демонстратор не был изготовлен. Планируется провести проектно-поисковые исследования по РН с многоразовыми первыми ступенями. Результатом будет разработка технических предложений и проект концепции развития российской системы средств выведения до 2035 года.



Кислородно-водородный двигатель РД0162Д2А. Источник: Роскосмос


В рамках той же программы МРКС разрабатывается Кислородно-водородный двигатель РД0162Д2А тягой 85 тонн Воронежским Конструкторским бюро химавтоматики. В 2016 году было объявлено о выделении 800 миллионов рублей. Контракт расчитан на 3 года с продолжением. В перспективе создание маршевых двигателей тягой до 200 тонн для МРКС. В декабре того же года состоялись успешные испытания двигателя-демонстратора. Было проведено 10 включений двигателя.

JAXA


Текущее и будущее поколения японских ракет-носителей. Источник: JAXA


Японское космическое агенство (JAXA) в 2014 году заключило контракт с Mitsubishi Heavy Industries (MHI) на создание ракет-носителей нового поколения H-3 c первым запуском в 2020 году, которая представляет собой 2 кислородно-водородные ступени и до четырех твертотопливных ускорителей. На первую ступень установят 2 или 3 двигателя LE-9, в зависимости от конфигурации, с тягой 1470 кН каждый и удельным импульсом 426 секунд. Максимальная полезная нагрузка на ГПО составит 6.5 тонн, а самая легкая конфигурация рассчитана на доставку 4х тонн на солнечно-синхронную орбиту с ориентировочной стоимостью 5 млрд йен ($44 млн) в 2015 году.


Также, уже в течение трех лет ведется работа для того, чтобы снизить в 2 раза стоимось пусков, по сравнению с текущей РН H-2A и вместе с тем увеличить число пусков в два раза до 8 в год. Новые слоты пусков будут направлены на использование запусков коммерческих спутников. Первый коммерческий запуск был совершен в ноябре 2015, когда РН H2-A вывел на орбиту Канадский телекоммуникацонный спутник Telstar 12 Vantage. Еще 2 запуска запланированы на 2018 и 2020.



RVT в полете. Источник: ISAS


Примечательно, что с 1998 до 2003 JAXA проводила исследования многоразовых систем вертикального взлета и посадки в рамках проекта Reusable Vehicle Testing (RVT) силами Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) в Noshiro Rocket Testing Center на севере Японии. Было построено 4 тестовых образца для наземных и летных испытаний. Образцы получили множество улучшений: аэродинамическую оболочку, система контроля положения с применением азота, композитные баки для хранения водорода и кислорода, систему навигации GPS и возможность повторного запуска двигателя в полете. В полете достигнута высота 42 метра и точность посадки составила 5 см. Все наработки предлагалось применить для следующего поколения, способного вывести полезную нагрузку 100кг на высоту 100км. Несмотря на перспективность технологий, проект закрыли. Информация о том будет ли JAXA копировать подход SpaceX или поднимать свои старые наработки отсутствует, хотя сейчас это становится актуально как никогда.

Итоги

Реакция оппонентов SpaceX несколько запоздалая, что можно объяснить консервативностью космической отрасли. К 2020-2021 много решений отправится в полет: здесь Протон Лайт, Vulcan (ULA), New Glenn (Blue Origin) и Ariane 6 (Arianespace). Это будут более экономически эффективные носители, но SpaceX не сидит сложа руки. Компания совершила 10 пусков в этом году и собирается осуществить еще 12, а в 2019 в планах 52 пуска, немыслимая цифра. Планка руководством устанавливается высоко и часто не достигается, но их увереность можно объяснить: в конце года в полет отправится Falcon 9 Block 5, который спроектирован так, что первую ступень можно будет запускать 10 раз с минимальным обслуживанием и без замены существенных узлов. Также в 2018 году обещают добиться спасения головного обтекателя, стоимость которого оценивается в $5-6 млн. Первый повторный запуск использованой первой ступени уже обошелся в половину стоимости постройки новой, хотя для покорения рынка на первый план выходит не стоимость ракеты-носителя, а её доступность для пуска нагрузки. Даже при однократном повторном запуске первой ступени парк доступных носителей увеличивается в 2 раза. Сейчас у SpaceX более 50 заказов в манифесте запусков, у конкурентов ближайшие 2-3 года все расписано - то что происходит сейчас, будет иметь последствия лишь через несколько лет. Но уже сейчас можно сказать, что при отсутствии аварий Falcon 9, SpaceX захватит большую часть рынка коммерческих пусков.


UPD: Добавлены сводные таблицы по выводимой массе и цене для различных ракет-носителей.
За таблицы спасибо @voyager-1 .


Существующие ракеты:


Название Груз на НОО, кг Груз на ГПО, кг Цена, млн $ Цена за кг на НОО, $ Страна
Falcon 9 22800 8300 62 2700 США
Протон-М 23000 7100 65 2900 Россия
Ангара 3800-25800 3600-12500 100 3900 Россия
PSLV 3800 1300 15 4000 Индия
Союз 9000 3250 48 5300 Россия
GSLV Mark III 8000 4000 46 5800 Индия
GSLV 5000 2500 36 7200 Индия
Atlas V 9800-18810 4750-8900 109-153 8100 США
Arian 5 16000-20000 6100-10865 165-220 10300 Европа
Vega 2000 25 12500 Европа
Delta IV 9420-28790 4440-14220 375 13000 США
Epsilon 1200 38 31700 Япония
Minotaur IV и V 1735 342 50 34700 США
Pegasus 450 56,3 140800 США
Antares 6120 США
Long March 5 25000 14000 Китай
Long March 6 1500 Китай
Long March 7 13500 7000 Китай

Falcon 9 - одноразовая ракета-носитель производства SpaceX, среднего класса семейства Falcon. Впервые запущена 4 июля 2010 года. Стоимость вывода коммерческого груза силами Falcon 9 составляет 61 миллион долларов. Самой же SpaceX Falcon 9 используется больше для обслуживания контракта с NASA, для вывода космического аппарата Dragon в рамках программы снабжения Международной космической станции. Также Falcon 9 будет использоваться для запуска пилотируемой версии Dragon V2. SpaceX пока безуспешно пытается посадить первую ступень Falcon 9 на плавучую баржу, но что-то идет не так. В случае успеха, SpaceX может существенно снизить стоимость запуска ракет, поскольку большая их часть будет отправляться на модернизацию и переоснащение, а не создаваться заново. P.S. SpaceX все-таки посадила ракету. Новая эра началась.

Компания SpaceX намерена создать всемирно доступный интернет в рамках проекта , выведя на околоземную орбиту 12 000 спутников связи. В мае должен был состояться запуск первых шестидесяти спутников, однако миссия была перенесена два раза подряд: сначала из-за , а потом - из-за необходимости проверки оборудования. Наконец, спустя неделю со дня начала череды проблем, компания успешно запустила дюжину спутников - запуск состоялся с мыса Канаверал 24 мая в 5:30 утра по московскому времени.

Новая ракета-носитель SpaceX Falcon 9 Block 5 с бангладешским спутником связи Bangabandhu-1 успешно стартовала с мыса Канаверал поздним вечером в пятницу. Аппарат успешно вышел на геостационарную орбиту. Запуск должен был состояться днем ранее, однако его отменили за минуту до старта. Компания не пояснила, с чем это было связано. Однако в «Твиттере» (глава SpaceX) сообщил, что старт был отменен автоматикой.

8 декабря 2013 года с космодрома Байконур успешно была запущена ракета-носитель «Протон-М», которая вывела в космос английский спутник связи, являющийся одним из трёх аппаратов, при помощи которых англо-американская корпорация рассчитывает создать глобальную систему мобильной связи. Выведенный на орбиту спутник должен обеспечить телекоммуникационные услуги на территории стран Европы, Азии, Африки и Ближнего Востока. Сейчас российская ракета-носитель «Протон» остается одной из наиболее востребованных для осуществления космических запусков. Однако уже в скором времени России, по всей видимости, придется серьезно подвинуться: рынок космических запусков ждет очень жесткая конкуренция. Американское космическое агентство НАСА занимается активным развитием программы частногосударственного партнерства в этой сфере.

Первым космическим коммерческим кораблем в этой программе стал запущенный в космос Dragon, разработанный компанией SpaceX. В мае 2012 года он успешно доставил на МКС 500 кг полезных грузов. Специально для данного космического аппарата была создана ракета-носитель Falcon. 4 декабря 2013 года с космодрома, расположенного на мысе Канаверал, данная ракета успешно вывела на орбиту спутник связи. И хотя старт удалось осуществить только с третьей попытки, спутник был успешно выведен на земную орбиту. Главное же в этом событии заключается в том, что запуск американской ракеты Falcon обошелся на 30 млн. долларов дешевле, чем использование для этих целей российских «Протонов».


Первоначально запуск ракеты Falcon 9 с телекоммуникационным спутником SES 8 на борту должен был состояться еще 25 ноября 2013 года, но во время подготовки ракеты к старту несколько раз отмечались различные технические неполадки, из-за этого старт был отложен. Запуск ракеты-носителя был перенесен на День благодарения - праздник, отмечаемый в США 28 ноября. Но и в этот раз при подготовке к старту произошел сбой: автоматика остановила старт ракеты уже после зажигания, так как мощности двигателей ракеты увеличивались недостаточно быстро. Ракета Falcon 9 была снята со стартовой площадки и отправлена в ангар для проведения процедуры проверки двигателей. Следующая попытка запуска была запланирована на 2 декабря, но запуск был отложен на 4 число для проведения дополнительной проверки. В итоге 4 декабря запуск все же состоялся и закончился успешно.

Запуск ракеты Falcon 9


Ракета Falcon 9 является двухступенчатым кораблем, который был разработан частной компанией из Калифорнии SpaceX. Основателем компании является американский миллиардер Элон Маск. Специалисты компании говорят о том, что созданная ими ракета является самым дешевым на данный момент времени средством для вывода различных аппаратов в космос. Стоимость запуска американской ракеты составляет от 56 до 77 млн. долларов. В то же время стоимость запуска в космос российского «Протона» составляет 100 млн. долларов, а европейской ракеты-носителя Ariane 5 - 200 млн. долларов.

Falcon 9 («Сокол 9») - это американская одноразовая ракета-носитель семейства Falcon, разработанная компанией «SpaceX». Первый запуск данной ракеты состоялся 4 июня 2010 года. В настоящее время предлагаются разнообразные варианты конфигурации данной ракеты-носителя, которые отличаются по массе полезной нагрузки доставляемой на орбиту. Ракеты Falcon в состоянии доставить на низкую опорную орбиту (НОО) грузы в диапазоне 10,4-32 тонн и на геопереходную орбиту (ГПО) в диапазоне 4,7-19,5 тонн. Стоимость запуска зависит от массы и объема полезной нагрузки (для ракеты «Фалкон 9» эти значения составляют 10 и 4,7 т соответственно). Контейнер полезной нагрузки имеет размеры в диапазоне 3,6-5,2 метра. Ракета Falcon 9 может использоваться также для запуска в космос коммерческого пилотируемого космического аппарата (ПКА) Dragon и его грузового аналога, предназначенного для доставки грузов на МКС. Данные корабли также разработаны компанией SpaceX.

Базовая версия ракеты-носителя состоит из 2-х ступеней. Первая ступень ракеты использует 9 ЖРД Мерлин 1C, а вторая ступень - 1 ЖРД Мерлин Вакуум, который является модификацией того же двигателя, адаптированного для работы в вакууме. Точно также, как и ракета-носитель Falcon 1, последовательность запуска ракеты Falcon 9 предполагает наличие возможности остановки процесса запуска в случае обнаружения проблем с системами и двигателями ракеты перед стартом. Если обнаружены какие-либо неисправности, процесс запуска прерывается и происходит откачка окислителя и топлива из ракеты. Благодаря этому для обеих ступеней ракеты-носителя предусмотрена возможность их повторного применения и проведения полноценных стендовых испытаний перед полетом в космос.

Пилотируемый космический аппарат (ПКА) Dragon


Еще одним ударом по российской космонавтике может стать отказ американцев от доставки астронавтов с помощью российского космического корабля «Союз». По подсчетам специалистов, каждое место для астронавта на борту российского корабля обходится американскому бюджету в 65 млн. долларов. Поэтому американское космическое агентство рассчитывает к 2017 году полностью отказаться от услуг «Роскосмоса». Предполагается, что к этой дате частные космические корабли будут доставлять в космос не только полезные грузы, но и астронавтов. На примете уже есть корабли Dragon и Cygnus. При этом еще 2 космических аппарата готовят компании Boeing и Sierra Nevada.

Ракета-носитель «Протон-М»

Российская ракета-носитель «Протон-М» является модернизированной версией ракеты-носителя «Протон-К», она отличается лучшими эксплуатационными, энергомассовыми и экологическими характеристиками. Первый запуск данной ракеты с разгонным блоком «Бриз-М» состоялся 7 апреля 2001 года. «Протон-М» - это трехступенчатая ракета-носитель, масса которой составляет около 702 тонн. Использование в составе ракеты «Протон-М» увеличенных головных обтекателей, в том числе диаметром 5 метров, позволяет более чем в 2 раза увеличить объем для размещения на борту полезной нагрузки. Проведенное увеличение объема головного обтекателя ракеты позволяет, помимо всего прочего, применять на «Протоне-М» некоторые перспективные разгонные блоки.

Основная задача модернизации ракеты заключалась в замене ее СУ - системы управления, которая была разработана еще в 1960-е годы и морально устарела, в том числе и по элементной базе. В результате модернизации ракета «Протон-М» получила новую СУ, которая построена на базе БЦВК - бортового цифрового вычислительного комплекса. Главные элементы данной системы прошли предварительно летные испытания на других ракетах-носителях, которые уже успешно эксплуатировались. Использование новой системы управления позволило существенно улучшить технико-эксплуатационные показатели ракеты. К примеру, удалось добиться улучшения показателя расхода бортового запаса топлива за счет более полной его выработки.


Важной задачей, которая была реализована при проектированной данной ракеты, стало уменьшение площади полей, которые отводятся для падения отработавших первых ступеней ракеты-носителя. Стоит отметить, что для России, которая осуществляет запуски с арендованного у Казахстана космодрома, это очень актуальная проблема. Уменьшение площади полей падения отработавших первых ступеней ракеты было реализовано с помощью управляемого спуска ускорителя 1-й ступени на ограниченную в размерах площадку.

Стоит отметить, что сокращение размеров полей падения ступеней ракеты, помимо сокращения арендной платы, позволяет также упростить задачи по сбору и последующей утилизации остатков 1-й ступени ракеты-носителя. Помимо этого, элементы первой ступени ракеты падают на землю уже почти «чистыми» - циклограмма работы ЖРД первой ступени ракеты построена таким образом, что обеспечивает полную выработку компонентов из баков ракеты, что ведет к росту экологических показателей «Протона-М».

Помимо этого, использование в составе ракеты-носителя нового разгонного блока «Бриз-М», который работает на таких компонентах топлива как несимметричный диметилгидразин и азотный тетраксид, позволило улучшить показатель полезной нагрузки, которая может выводиться на геостационарную орбиту - до 3,7 т, а на геопереходную орбиту - более 6 тонн.

Источники информации
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1164795
http://www.federalspace.ru/465
http://ria.ru/space/20131204/981732999.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Falcon_9

Falcon 9 Block 5 на стартовом столе перед испытаниями

Несколько дней назад глава компании SpaceX Илон Маск рассказал о планах на будущее. Рассказ был достаточно подробным, с приведением финансовых деталей. По словам Маска, в течение последующих трех лет стоимость пуска Falcon 9 снизится до $5-6 млн. Этот прогноз будет реальным, если большее количество элементов ракеты-носителя станут многоразовыми.

Сейчас наиболее дорогим элементом ракеты является первая ступень, которую представители SpaceX уже научились возвращать. На нее приходится около 60% цены ракеты, соответственно, ее цена оказывает наибольшее влияние на себестоимость пуска. Кроме того, еще 20% - это вторая ступень и 10% - головной обтекатель и остальные элементы, без которых невозможен запуск. Оставшиеся 10% - топливо и стоимость всего, что так либо иначе связано с пуском.

Модификацию ракеты Block 5 планируют эксплуатировать и дальше - всего SpaceX собирается осуществить около 300 пусков, включая и те, что будут реализовываться с использованием уже отработавших ступеней. Сейчас, по словам представителей компании, первую ступень можно запускать около десяти раз без ремонта. Если же ее регулярно ремонтировать, можно добиться увеличения количества пусков до ста раз. До 2019 года компания собирается провести интересный эксперимент - два раза в течение одних суток запустить Block 5 с одной и той же первой ступенью.

Предыдущая версия ступени, Block 4, тоже могла использоваться до десяти раз подряд, но для этого требовался косметический ремонт между полетами. Сейчас же никаких работ не требуется - ступень можно использовать сразу же, как только она вернулась на Землю. Единственное, что нужно ракете для полета - топливо. Баки ступени заправляются, и она летит снова.

Block 5 Falcon 9, по словам Маска - наиболее совершенная модификация ракеты-носителя Falcon. Впервые обновленная ракета полетела в космос несколько дней назад. Она вынесла на геостационарную орбиту Земли первый спутник Бангладеш, он получил название Bangabandhu-1.

С нумерацией модификаций первой ступени есть некоторая путаница. Несмотря на то, что она называется Block 5, это уже шестая версия. Все улучшения и доработки сделаны на основе информации, полученной ранее. Кстати, само слово «Block» взято Маском из лексикона русских космонавтов и ракетостроителей.

Сейчас двигатели первой ступени улучшены, их мощность увеличилась на 8%. Что касается второй ступени, то и здесь двигатели улучшены, их мощность выше на 5%. Возможно дальнейшее увеличение мощности двигателей - тягу планируют увеличить процентов на 10%.

По словам представителей SpaceX, увеличена и безопасность ступеней, теперь их изготовление и эксплуатация полностью соответствуют всем требованиям НАСА. Производить их стало немного проще, что позволило уменьшить количество времени, требуемого на производство. В числе прочих изменений - складные опоры, которые более не понадобится снимать после посадки ступени на Землю.

Текущая версия Falcon - финальная. Она оказалась настолько удачной, что SpaceX не станет ее больше модифицировать, оставив статичной во времени. Вместо этого у компании появится больше времени на реализацию своих проектов по созданию Big Falcon Rocket и сети спутников Starlink. При необходимости в конструкцию Falcon 9 могут внести какие-то изменения, но вряд ли они будут значительными. «Не будет Block 6. Мы решили остановиться на версии Block 5 и в дальнейшем не планируем вносить значительные изменения в ее конструкцию», - заявил Маск.

Кстати, недавно китайцы заявили о планах создать возвращаемую первую ступень по типу Falcon 9. Ведь Китай - космическая держава, и сэкономить пару десятков миллионов долларов США на пусках там никто не против. Недавно китайский инженер-конструктор Лонг Лехао (Long Lehao) из Академии технологии ракет-носителей Китая (China Academy of Launch Vehicle Technology, CALT) рассказал , что сейчас идёт разработка ракеты-носителя «Чанчжэн-8» (Long March 8) с многоразовой первой ступенью. Первый испытательный запуск может состояться уже в 2020 году.

К 2035 году Корпорация аэрокосмической науки и техники (CASC) планирует добиться повторного использования всех ракет-носителей страны.

Пуск Falcon 9, с помощью которой SpaceX 31 января вывела на орбиту очередной спутник, должен был стать экспериментальным. Первая ступень ракеты после пуска по плану садилась обратно более экономичным способом. Чтобы избежать повреждения морской посадочной платформы в случае сбоев, ступень планировали посадить в море, где она бы утонула. Однако на практике она осталась плавать на поверхности, и сейчас SpaceX раздумывает над тем, чтобы отбуксировать её к берегу. О происходящем пишет Илон Маск в своём аккаунте в "Твиттере".

В этот раз для запуска использовалась первая ступень с заводским номером B1032, которая до этого уже дважды использовалась для запусков Falcon 9. Однако, в отличие от предыдущих случаев, В1032 не планировалось спасать для повторного использования. Вместо этого компания провела на ней эксперимент: она должна была садиться резче и экономичнее обычного. Сегодня первые ступени Falcon 9 садятся за счёт только одного из девяти двигателей Merlin 1D. В последнем запуске ракета должна была тормозить сразу тремя двигателями. Это более сложный способ (нужно координировать импульсы от трёх разных двигателей, чтобы ступень при посадке не завалилась на бок). Зато он экономичнее: более быстрое торможение означает сокращение времени расхода топлива при посадке, ступени меньше времени приходится бороться против земной гравитации.

Поскольку такая посадка проводилась впервые в истории, было неясно, не повредит ли ступень (если всё же завалится на бок) морскую посадочную платформу SpaceX. Из-за этого ступень сажали в море. Предполагалось получить от ракеты телеметрию, показывающую, насколько успешен метод торможения тремя двигателями, а потом смириться с тем, что она утонет. Однако, как видно на фото, ступень села настолько плавно, что не погрузилась в воду и не набрала её при разрушении швов. Поскольку после выработки топлива первая ступень изнутри занята в основном пустыми баками, она весит меньше воды и плавает на её поверхности.

Илон Маск отмечает, что в компании не ожидали такого поворота событий, полагая, что ступень всё же утонет. Просчёт был связан с тем, что до сих пор опыта управляемой посадки первых ступеней на воду ни у кого не было. Чтобы понять, как это влияет на параметры ступени, SpaceX планирует послать к ней корабль и отбуксировать к берегу для подробного изучения.

Из новой экспериментальной посадки очевидно, что приземление на сразу трёх работающих двигателях достаточно безопасно. Компания намерена в будущем сажать свои первые ступени именно так. Это позволит снизить количество топлива, расходуемого на спасение ступени, и тем самым поднять полезную нагрузку многоразовой версии Falcon 9.

© 2024 youmebox.ru -- Про бизнес - Портал полезных знаний