Вся эта неделя пройдет под знаком ожидания первого запуска тяжелой (иногда уже называют сверхтяжелой) ракеты Falcon Heavy. Поэтому, думаю, будет полезен краткий рассказ об истории ракеты и особенностях предстоящего пуска.
Falcon Heavy на стартовом столе, фото Derrick Stamos/NSF
упомянута Маском аж в 2005 году, когда концепт ракеты Falcon 5 с пятью двигателями превратился в проект Falcon 9 с девятью. Тогда ее грузоподъемность оценивалась в 25 тонн. По старым иллюстрациям SpaceX видно, что конструкторы собирались создать очень мощный двигатель с тягой в районе 500 тонн и заменить им «Мерлины», на которых ракеты Falcon летают с момента создания и до сих пор.
Рисунок SpaceX, примерно конец нулевых
Рисунок SpaceX, начало десятых
Идея «летающего забора» из трех универсальных модулей на тот момент была модным мейнстримом — по ней сконструировали Delta IV Heavy, разрабатывалась «Ангара», и такая же модификация предлагалась для Atlas V. Официально Falcon Heavy был представлен 5 апреля 2011 года.
Обратите внимание, насколько в ролике первая ступень Falcon 9 отличается от современной версии. Она короче (ниже тяга двигателей и меньше топлива), двигатели расположены квадратом 3х3, и нет посадочных опор. В то же время для Falcon Heavy хотели реализовать действительно уникальную технологию — перелив топлива из боковых блоков в центральный. В этом случае после отделения боковых блоков центральный бы сохранил полные баки, что положительно сказалось бы на грузоподъемности и эффективности ракеты. Увы, реальная жизнь сложнее ракетостроительной игры Kerbal Space Program, идею реализовать не смогли, и сейчас Falcon Heavy будет дросселировать (снижать тягу) двигатели центрального блока, с неполными баками участок его работы будет короче, а эффективность — ниже.
С пятого же апреля 2011 года стартовало многолетнее ожидание первого полета, которое стало яркой иллюстрацией того, что и технику создавать сложно, и первоочередные планы меняются. Вместо быстрого создания Falcon Heavy SpaceX занималась улучшением Falcon 9 и многоразовыми первыми ступенями. Если в первое время многие еще верили в названные сроки, то спустя несколько лет очередной перенос даты первого полета Falcon Heavy воспринимался с иронией.
График переноса сроков
От скуки энтузиасты обрабатывали данные при помощи статистических методов и получили расчетную дату пуска в районе середины февраля этого года. Будет смешно, если старт 6 числа перенесут, и в итоге ракета будет запущена в предсказанный по результатам многолетних обещаний срок.
Дань сложности и физике
Увы, в результате столкновения с реальностью умерла еще одна красивая идея — сделать центральный и боковые блоки полностью одинаковыми. Расчеты показали, что без усиления центральный блок не выдержит нагрузку. Собственно говоря именно нагрузка в полете будет главным риском для ракеты — любые расчеты на компьютерах могут дать только приближенные числа, к тому же какой-нибудь параметр могли учесть неправильно. А вот проблем от большого количества двигателей опасаться не стоит. Опасным может быть только катастрофическое разрушение, потому что в остальных случаях система управления уменьшит тягу с противоположной стороны и стабилизирует полет. Иногда 27 двигателей Falcon Heavy сравнивают с 30 на первой ступени советской Н-1, все четыре пуска которой окончились неудачей, но это некорректно. Н-1 очень сильно не повезло, ее двигатели проверялись перед пуском неправильно и недостаточно, и не было тестовых стендов для проверки первой ступени в сборе. Вообще, много двигателей может даже повысить безопасность при условии, что после отказа одного тяги оставшихся хватит для продолжения полета. В истории Falcon 9 был случай разрушения двигателя в 2012 году. В тот раз система управления справилась с возмущением, и была потеряна только второстепенная полезная нагрузка (основная, корабль Dragon, успешно долетел до МКС).
Также необходимо отметить, что официальные цифры грузоподъемности 63,8 тонны указаны для полностью одноразового варианта. В осенней презентации на Международном астронавтическом конгрессе для многоразовой версии объявлена грузоподъемность 30 тонн. Это неудивительно — запас топлива на посадку ступеней серьезно снижает максимально возможную полезную нагрузку. Впрочем, пока что и тридцать тонн сделают Falcon Heavy самой грузоподъемной ракетой.
В первом испытательном пуске боковыми блоками поставили две уже летавшие первые ступени. Также планируется посадить все три блока — боковые должны будут вернуться на мыс Канаверал и совершить посадку на земле, а центральный блок — сесть на баржу. А вот третья ступень будет потеряна — весной 2017 года Маск писал, что ее попробуют спасти, но в итоге выбрали вариант разогнать ступень и полезную нагрузку до второй космической скорости и отправить за пределы земной орбиты.
Красные понты
Фото: SpaceX
Полезной нагрузкой в испытательном пуске станет личный Tesla Roadster Илона Маска 2009 года. На испытательных полетах редко ставят настоящие спутники, а вариант отправить в космос машину полезен с точки зрения пиара и смотрится лучше, чем габаритно-весовой макет. Это не будет первая машина, оторвавшаяся от Земли на ракете, — успели раньше, но в случае удачи, машина станет первой на орбите. Вопреки словам Маска о том, что Roadster отправят на орбиту Марса, машина окажется на гелиоцентрической (вокруг Солнца) орбите между Землей и Марсом. А если Маск будет настоящим троллем, то потом скажет, что положил [url=https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B0]чайник в багажник.
Запуск состоится с исторического стартового комплекса LC39A мыса Канаверал, откуда стартовали Saturn V и Спейс Шаттлы. В качестве почетных гостей назывались Базз Олдрин, отправлявшийся в полет с этой же площадки в составе экипажа «Аполлона-11», и Харрисон Форд, пилотировавший в кино «Тысячелетнего Сокола» (Falcon переводится как «сокол»). В качестве времени старта указывают трехчасовое окно, начинающееся с 21:30 МСК 6 февраля. Вне зависимости от результата, пуск Falcon Heavy действительно будет интересным зрелищем.
