10.02.2011

Объявлен год старта самой тяжёлой ракеты

Американцы спроектировали сверхтяжёлый носитель, вдвое превышающий по грузоподъёмности самые мощные из ныне действующих. Примечательно, что цена вывода килограмма груза на нём обещана самая низкая. И что ещё важнее — рекордсмен практически уже на стапелях.

На ближайшие годы ракета Falcon Heavy от сравнительно небольшой частной компании SpaceX должна стать самым мощным и крупным носителем на планете, если кто-то вдруг не создаст более солидную машину.

На днях SpaceX обнародовала окончательную спецификацию своего самого тяжёлого носителя. Двухступенчатая ракета Falcon Heavy должна развивать на старте тягу в 17 меганьютонов и выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) полезный груз массой в 53 тонны.

В пресс-релизе компании её глава и основатель Элон Маск (Elon Musk) заявил: «Falcon Heavy прибудет на нашу стартовую площадку на базе Ванденберг в Калифорнии к концу следующего года. Запуск последует вскоре после этого. Первый же старт с нашего пускового комплекса на мысе Канаверал запланирован на конец 2013-го или 2014 год».

Мощнее в истории были только ракеты "Сатурн-5" (тяга первой ступени — 34,2 МН, полезная нагрузка на НОО — 140 тонн), Н-1 (в модификации Ф — 50,308 МН и 100 т соответственно) и "Энергия" (32 МН и 105 т).

В обозримом будущем обойти Falcon Heavy по грузоподъёмности сможет гипотетический насовский носитель с условным именем Space Launch System. В различных своих вариациях он должен выводить на орбиту от 70 до 130 тонн. Но это ещё даже не проект, пока американские законодатели только решают судьбу этого замысла. А вот в SpaceX работа над новой машиной идёт полным ходом.

Дело спорится, поскольку в новом проекте используются уже существующие и испытанные разработки компании. В частности, первая ступень Falcon Heavy представляет собой три первые ступени от ракеты Falcon 9, соединённые пакетом. На каждой стоит по девять двигателей Merlin (работающих на жидком кислороде и керосине), всего, стало быть, 27. Больше движков на первой ступени было только у Н1 (30 штук).

Данное решение вызывает некоторые сомнения в плане аккуратной совместной работы такой «оравы» (у той же Н1 с этим были проблемы). Но два первых старта Falcon 9 прошли удачно, что вселяет некоторый оптимизм.

Так, в декабре 2010 года SpaceX запустила на орбиту космический корабль (и что важно — благополучно вернула его на Землю), как раз при помощи Falcon 9.

Ещё компания пишет, что все движки у нового носителя будут окружены оболочкой, которая защитит соседние агрегаты от пожара, если таковой случится в одном из двигателей.

При этом даже при отказе и автоматическом аварийном отключении сразу нескольких ЖРД (точное число американцы не сообщают) Falcon Heavy сможет вывести нагрузку на орбиту. Просто оставшиеся двигатели проработают чуть дольше для компенсации недостатка тяги.

И ещё один любопытный момент в работе первой ступени: сразу после старта двигатели центрального блока будут питаться главным образом топливом из боковых блоков. Те опустеют раньше и будут сброшены, тогда как центральная часть первой ступени к тому моменту останется почти полной и продолжит работу.

Этот инновационный метод поднимает производительность новой ракеты почти до уровня трёхступенчатой, в то же время в ходе полёта этой машине останется запустить только один двигатель — второй ступени (тоже Merlin). Причём в зависимости от конкретной миссии режим работы трёх блоков первой ступени может варьироваться, а перекачка топлива между ними — отключаться.

«Тяжёлый сокол» создаётся в расчёте на вывод не только спутников, но и пилотируемых аппаратов. Потому его надёжность повышена в соответствии с требованиями американского космического агентства.

Это означает, что структурный запас прочности на 40% превышает максимальные нагрузки, которые могут действовать при старте (для ракет, выводящих только спутники, требуется 25%), а ещё авионика здесь — с трёхкратным резервированием.

Не менее примечательной, чем техническая, выглядит коммерческая составляющая планов SpaceX. Компания обещает, что старты Falcon Heavy обойдутся заказчикам в $80-125 миллионов. Получается $1,5-2,36 тысячи за килограмм полезной нагрузки (при запуске на низкую орбиту). В настоящее время ни у кого нет столь соблазнительного предложения. Остаётся только скрестить пальцы, чтобы команда Элона и вправду научила «петь стройным хором» сразу 27 движков.

Леонид Попов

Источники:

1. MEMBRANA