Falcon-9 это единственная на данный момент ракета-носитель с возвращаемой и повторно используемой первой ступенью. В среднем каждая ступень совершает 12-15 циклов пуск-посадка. Рекорд составляет 22 пуска и столько же посадок одной и той же ступени.
Варианты Falkon-9:
- Falcon-9 1.0 - первая версия ракеты-носителя. Двигатели располагались в рад 3*3. Стартовая тяга составляла 3600 кН на уровне моря.
- Falcon-9 1.1 - на модернизированной первой ступени 9 двигателей были установлены по схеме восемь вокруг одного.
- Falcon-9 1.1R - первая версия РН, у которой появилась возможность многоразового использования. У ступени появились алюминиевые, а позже и титановые решётчатые рули и четыре посадочных опоры.
- Falcon-9 Full Thrust - в этой версии РН было модернизировано крепление 9-ти двигателей Merlin-1D - Octaweb, посадочные стойки и первая ступень усилены. Топливные баки были увеличены на 10%, за счёт чего высота была увеличена до 70 метров, а ПН выросла до 14 тонн в возвращаемом варианте и 22.8 тонн в невозвращаемом.
- Falcon-9 Block-4 - промежуточная версия между FT и Block-5.
- Falcon-9 Block-5 - конечная версия РН Falcon-9. Из основных изменений можно выделить увеличенную на 8% тягу двигателей, структура Octaweb была усилена и стала сболченной (до этого была цельносварной. Покрытие посадочных опор и промежуточного отсека между ступенями стало жаропрочным из гидрофобного материала.
Ход полёта:
Большинство полётов совершают ступени, летавшие уже несколько раз. Обычно запуски совершаются с перерывом в 2-3 дня.
Большая часть запусков совершается с мыса Канаверал. Через 2 с половиной минуты после запуска, на высоте в ~70 км и скорости в 6000-6200 км/ч первая ступень отделялась и разворачивалась против движения. Для торможения на 40 секунд запускались три двигателя, гасившие горизонтальную составляющую скорости. В ходе запуска на Геопереходную орбиту это зажигание не производилось.
На высоте в 50 км три двигателя запускались на 30 секунд, гася скорость перед входом в атмосферу (при запуске на ГПО - 15 секунд). Также на этом этапе открывались решётчатые рули, контролировавшие тангаж, рысканье и вращение ступени.
Финальное торможение начинается за 30 секунд до посадки. в начале запускаются три двигателя, но два боковых отключаются почти сразу, и остальную скорость гасит центральный двигатель. Опоры откидываются за несколько секунд до посадки, на высоте в несколько десятков метров.
Посадку первая ступень может совершать как на землю рядом с местом старта, так и на плавучую платформу. Выбор места посадки зависит от массы ПН, целевой орбиты и запаса топлива на посадку соответственно.
Абсолютный рекорд по количеству взлётов и посадок совершил бустер B1062 (24 раза).
Также бустеры от Falcon-9 универсальны и их можно использовать на Falcon Heavy как боковые бустеры и центральный блок, и наоборот.
Спасибо за внимание!
Больше про ракеты и SpaceX: