Falcon Heavy — SpaceX daugkartinė sunkioji raketa nešėja

Falcon Heavy — SpaceX daugkartinė sunkioji raketa: galia, paleidimai (2018–2019), didelė naudingos apkrovos talpa, Tesla Roadster ir planai misijoms į Mėnulį bei Marsą.

"Falcon Heavy" - tai "SpaceX" sukurta ir pagaminta daugkartinio naudojimo sunkioji raketa nešėja. Ji sukurta pagal "Falcon 9" transporto priemonę – tarsi sujungus tris Falcon 9 pirmuosius pakopas į vieną masyvų priekinį skyrių. Dėl to didžiausia žemoje Žemės orbitoje (LEO) esanti naudingoji apkrova padidėja iki 63 800 kilogramų (140 700 svarų), palyginti su 22 800 kilogramų (50 300 svarų) "Falcon 9 Full Thrust", 28 790 kilogramų (63 470 svarų) "Delta IV Heavy", 27 500 kilogramų (60 600 svarų) "Space Shuttle" ir 140 000 kilogramų (310 000 svarų) "Saturn V". Falcon Heavy yra ketvirtoji pagal galingumą pasaulyje kada nors sukurta raketa po Saturn V, Energia ir N1 ir galingiausia nuo 2020 m. eksploatuojama raketa. Pirmąjį "Falcon Heavy" paleidimą "SpaceX" atliko 2018 m. vasario 6 d. 15.45 val. rytų Europos laiku (20.45 UTC). Raketa į kelią aplink Saulę iškėlė "SpaceX" įkūrėjui Elonui Muskui priklausantį automobilį "Tesla Roadster", kuris buvo manekeno krovinys. Pirmasis komercinis paleidimas įvyko 2019 m. balandžio 11 d. "Arabsat" užsakymu. Jis buvo sėkmingas.

Dizainas ir veikimo principas

Falcon Heavy konstrukcija remiasi moduline koncepcija: pagrindinė pirmoji pakopa sudaryta iš trijų identiškų Falcon 9 pirmųjų pakopų (vienos centrinės ir dviejų šoninių). Kiekviena pirmoji pakopa turi po devynis Merlin raketinius variklius (bendrai pirmoje pakopoje — 27 varikliai), o antra pakopa naudoja vieną Merlin Vacuum (MVac) variklį, skirtą veikti vakuume. Toks sprendimas leidžia pasiekti didelį kilimo traukos ir didelę naudingosios apkrovos talpą, tuo pačiu išlaikant daugkartinio naudojimo galimybę.

Daugkartinis naudojimas: šoninės pirmosios pakopos dažnai grąžinamos ant nusileidimo aikštelių (Landing Zone), o centrinė pakopa paprastai bando nusileisti ant jūros pločio platformos (drone ship). Praktikoje šoninės pakopos buvo sėkmingai atkuriamos ir pritaikomos pakartotiniams skrydžiams; centrinės pakopos atkūrimas yra techniškai sudėtingesnis ir kartais baigiasi nesėkme dėl didesnės greitėjimo ir reikiamų manevrų.

Techniniai parametrai ir našumas

Falcon Heavy pasižymi dideliu kilimo traukomis ir geba iškelti dideles apkrovas į įvairias trajektorijas: į LEO, geostacionarinės perdavimo orbitą (GTO) ir kitus tarpplanetinius perėjimus. Standartiškai jis naudingąją apkrovą į GTO gali pristatyti keliasdešimt tonų lygyje (priklausomai nuo perskirstymo tarp pakopų ir ar pakopos atstatomos). Raketos aerodinaminė viršutinė dalis (fairing) ir antra pakopa atitinka Falcon 9 sprendimus, todėl daug komponentų yra bendrinami tarp abiejų raketų modelių.

Gyvenimo ciklas ir variantai: Falcon Heavy gali būti paleidžiamas tiek daugkartiniu (kai pirmosios pakopos grąžinamos), tiek visiškai išnaudojamu (expendable) režimu — pastarasis padidina naudingosios apkrovos į orbitą galimybę, kai nereikalingas jokių pakopų grąžinimas.

Paleidimai ir žymios misijos

Pirmasis demonstracinis skrydis 2018 m. vasario mėn. pritraukė didelį dėmesį dėl neįprasto krovinio — privatinio automobilio su manekenu (taip vadinamuoju "Starman"). Vėlesnės reikšmingos Falcon Heavy misijos apima komercinį "Arabsat-6A" (2019 m. balandžio 11 d.) ir daugiasatellitines bei vyriausybines misijas, tarp jų ir sudėtingą JAV Gynybos departamento bei partnerių užsakymą, vykdytą 2019 m., kuriame Falcon Heavy iškėlė kelias skirtingas naudingąsias apkrovas į skirtingas trajektorijas.

Falcon Heavy demonstravo gebėjimą vykdyti sudėtingas misijas, kai vienu paleidimu išmetama daug įvairaus tipo palydovų ar atliekami keli orbitaliniai įterpimai. Praktikoje tai suteikia operatoriams lankstumo ir sumažina atskirų misijų skaičių.

Naudojimas, sertifikavimas ir ateities perspektyvos

"Falcon Heavy" buvo projektuojamas kaip priemonė gabenti dideles krovinines ar tarpplanetines misijas ir tam tikromis sąlygomis — kaip platforma žmonių skraidinimui, pavyzdžiui, į Mėnulį ar Marsą, — tačiau iki šiol jis nėra sertifikuotas žmonių pervežimui ir SpaceX pagrindinį savo dėmesį kreipia į naują, dar galingesnę daugkartinio naudojimo sistemą — Starship, kuri skirta tiek komercinėms, tiek žmonių misijoms į Mėnulį ir Marsą. Todėl artimoje perspektyvoje "Falcon Heavy" labiau tikėtina bus naudojama didelių palydovų, karinių ar mokslinių zondų paleidimams bei specialioms misijoms, reikalaujančioms didelės pradinių energijų reikšmės.

Rinka ir konkurencija: Falcon Heavy užima vietą sunkiųjų paleidimų rinkoje, konkuruodama su kitomis sunkiosiomis raketomis ir valstybinių programų sistema (pvz., SLS). Ateityje galingiausią poziciją laiko siekja naujos kartos raketos, bet Falcon Heavy išlieka svarbi perspektyvi alternatyva daugeliui misijų.

Ribotumai ir praktiniai aspektai

Nors Falcon Heavy pasižymi dideliu keliamumu, jo eksploatacija yra sudėtingesnė nei vienos pakopos raketų dėl trijų pirmųjų pakopų sinchronizavimo ir įvairių atkūrimo scenarijų. Be to, kai kurioms misijoms, ypač toms, kurios reikalauja labai specifinių sertifikatų (pvz., pilnai sertifikuotų žmogaus skrydžių), raketa nėra tinkama be papildomų modifikacijų ir sertifikavimo procedūrų.

Apibendrinant: "Falcon Heavy" suteikia galingą ir daugkartinį sprendimą didelių naudingųjų apkrovų iškėlimui, yra technologinis evoliucijos etapas nuo "Falcon 9" link dar galingesnių sistemų, ir išlieka svarbi priemonė tiek komercinėms, tiek valstybinėms kosminėms programoms.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra "Falcon Heavy"?

K: Kokio dydžio didžiausią naudingąją apkrovą "Falcon Heavy" gali iškelti į žemąją Žemės orbitą?

K: Kuo skiriasi "Falcon Heavy" ir "Falcon 9 Full Thrust" didžiausia naudingoji apkrova?

K.: Kada įvyko pirmasis "Falcon Heavy" paleidimas ir koks buvo naudingasis krovinys?

K: Ar "Falcon Heavy" gali į kosmosą skraidinti žmones?

K: Koks buvo pirmasis sėkmingas komercinis "Falcon Heavy" paleidimas?

K: Koks bus pagrindinis "Falcon Heavy" panaudojimas?

Paieška pagal raidę