Минувший запуск Falcon 9 в некотором роде стал юбилейным: SpaceX провела свою 400-ю посадку многоразовой ступени за годы эксплуатации. Поэтому давайте сегодня поговорим про один из лучших в мире носителей и ту революцию в космической отрасли, которую он совершил.
Дифирамбы Falcon 9 не случайны. На 2025 год эта ракета вывела на орбиту 12 тысяч космических аппаратов, что составляет 55 % от общего количества, начиная с запуска «Спутник-1» в 1958 году.
В 2000 году Илон Маск продаёт свой стартап PayPal и вкладывает все деньги в Tesla и SpaceX. Других денег у него не осталось, и первое время миллионер-предприниматель жил в доме у друзей, так как денег на аренду собственного у него попросту не осталось.
В начале 2000-х Маск совершает эпохальный визит в Москву в надежде приобрести конверсионные РН, однако нафталиновые советские деды относятся к американской выскочке с презрением, и на пути домой, в самолёте, он создаёт план развития SpaceX, основанный на собственной ракетной программе.
Почти шесть лет у компании уходит на разработку Falcon 1 — первой лёгкой ракеты компании. Здесь стоит отметить гений инженерной команды, в особенности двигателистов, изначально заложивших архитектуру жидкостного ракетного двигателя Merlin. Кроме того, если в РФ частным ракетостроителям в качестве мер господдержки хлопают по плечу, то в США государство предоставило доступ как к стеку технологий, так и к бесплатной испытательной площадке.
Сказать по-честному, всё с Falcon 1 шло не по плану. Тропический полигон, предоставленный США, отличался тяжёлыми условиями: 40-градусная жара и 100 % влажности. Люди задыхались, элементы коррозировали за считанные дни, что приводило к авариям.
Успехом увенчался лишь четвёртый запуск в 2008 году, когда весь проект висел на волоске. После пятого полёта Falcon 1 её испытания были признаны успешными, и компания начала работать над ракетой, которая может быть коммерчески успешной.
Изначально в SpaceX хотели создать носитель среднего класса с пятью двигателями Merlin на первой ступени и одним Merlin в высотной версии. Однако спустя время проект средней РН отменили, а на её месте возник Falcon 9, где цифра является отсылкой к количеству двигателей бустера.
Поскольку двигатель ракеты Merlin был уже готов и имел лётную квалификацию, прототип тяжёлой РН появился спустя какой-то год после последнего полёта Falcon 1 в 2009 году. Первая версия, Falcon 9 v1.0, запускалась пять раз с 2010 по 2013 год.
Двигатели на первой ступени располагались рядно, три на три. Общая тяга составляла около 3800 кН, а в вакууме — около 4340 кН. Удельный импульс на уровне моря — 266 с, в вакууме — 304 с. Не самые выдающиеся показатели, особенно на фоне короля той эпохи — российского РД-180 с импульсом 311 на уровне моря.
Следом компания представила версию Falcon 9 v1.1, которая уже была ближе к заявленным 20 тоннам полезной нагрузки на низкую орбиту. Но по-настоящему революционной стала версия Falcon 9 v1.1(R) (R от англ. *reusable* — «повторно используемая»). Путём нехитрых вычислений в SpaceX знали, что затраты на создание первой ступени составляют 60 % от стоимости пуска Falcon 9, что сподвигло компанию разработать программу их повторного использования.
Вкратце, никто в мире ранее не использовал схему вертикальной посадки ступени. Никто ранее не представлял, что это возможно. Характерно и то, что автор помнит хихиканье нафталинового старичья в госкорпорации в духе: «Этого не может быть, потому что этого не может быть». Печально, что эти гнусности тогда же ложились в уши руководству страны, что и предопределило будущее отставание в отрасли.
Конечно, с посадкой ступени всё было не гладко. Первая успешная посадка состоялась 22 декабря 2015 года в первом полёте версии Falcon 9 Full Thrust. До этого ступени разрушались при посадке на платформу.
Характерно, что версия Falcon 9 Full Thrust имеет тягу 7686 кН, что более чем вдвое выше, чем у Falcon 9 v1.0. Такой вот прогресс.
Любопытно также, что, согласно спецификации, ресурс бустера не должен превышать 10 запусков. Однако на 2025 год многие блоки слетали в космос (свыше 100 км) 20 и более раз. Также интересно, что ступень способна отправляться в следующий пуск спустя пару дней, что говорит о небольшом объёме работ по осмотру и устранению дефектов.
За 10 лет возвращаемых полётов бустеры показали феноменальную надёжность. Фактически, Falcon 9 — самая надёжная ракета в истории человечества.
Сегодня Falcon — это основная рабочая лошадка США в космосе. Эти ракеты выводят на орбиту тысячи спутников Starlink, запускают пилотируемые корабли к МКС и межпланетные миссии.
Сегодня проекты многоразовых носителей есть в Китае, Европе, Новой Зеландии и даже России, однако до первых полётов, вероятно, пройдёт ещё немало лет. Что касается российского проекта «Амур-СПГ», то развитие системы напрямую связано с финансированием работ и их эффективностью.