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: «„Фалкон хэви“ 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».
По проекту длина «тяжёлого сокола» составляет 69,2 метра, диаметр каждого из трёх блоков 3,6 м (общая ширина 11,6 м), диаметр головного обтекателя — 5,2 м. Стартовая масса достигает 1400 тонн (иллюстрация SpaceX).
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 9 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.
Для пилотируемых полётов у компании есть собственное предложение — корабль Dragon (иллюстрация SpaceX).
Ещё компания пишет, что все движки у нового носителя будут окружены оболочкой, которая защитит соседние агрегаты от пожара, если таковой случится у одного из движков.
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 $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.
