Busca esta águila (2) - Cuerpo de águila
Este artículo fue escrito originalmente el 21 de febrero de 2018
En el artículo anterior "Eagle Strike", revisamos y resumimos principalmente el éxito y el fracaso del primer lanzamiento del Falcon Heavy. Cohete: Skoda consiguió lo que quería al confiar en el Falcon Heavy para ganar el título de "el cohete más potente en servicio activo" de un solo golpe. Pero el primer lanzamiento no fue tan perfecto como lo describen los medios: la recuperación del núcleo falló y el Tesla volador también se perdió y no logró entrar en la órbita de transferencia de fuego a la Tierra como estaba previsto.
Para más detalles, puedes pasar a:
Spot the Eagle (1) - Eagle Strike
Continuando con el capítulo anterior, esta vez vamos a Hablemos del producto estrella de SpaceX: el cohete Falcon.
Desde la creación de SpaceX, ha habido tres cohetes: el primer y ligero Falcon 1, el actual Falcon 9, de fuerza principal absoluta, que está en su mejor momento, y el que acabamos de mencionar en el artículo anterior. Lanzamiento exitoso del Falcon Heavy.
Para presentar el vehículo lanzador, hay que mencionar la capacidad de carga del cohete. La capacidad de carga de un cohete se define según el peso de la carga que puede transportar a diferentes órbitas. Por lo tanto, es necesario presentar brevemente las dos órbitas más utilizadas, porque estas dos órbitas también se utilizan con mayor frecuencia para distinguir las capacidades de transporte de cohetes. Estas dos órbitas son: 1. Órbita terrestre baja, también conocida como “órbita terrestre baja”, abreviatura en inglés LEO 2. Órbita de transferencia geosincrónica, abreviatura en inglés GTO
Órbita terrestre baja LEO
Órbita terrestre baja, también conocida como "órbita terrestre baja", la órbita terrestre baja, también conocida como LEO, generalmente se refiere a una órbita circular con una altitud inferior a 2.000 kilómetros sobre el suelo. La mayoría de los satélites meteorológicos, los satélites de observación de la Tierra, los satélites de comunicaciones de nueva generación y las estaciones espaciales operan en órbita terrestre baja.
Órbita de Transferencia Geoestacionaria GTO
Órbita de Transferencia Geoestacionaria, también conocida como GTO, generalmente significa que la altitud del perigeo está por debajo de los 1000 kilómetros, y el apogeo está en la órbita geosincrónica, también es una órbita elíptica alrededor de la Tierra a una altitud de 36.000 kilómetros sobre el suelo. GTO no es una órbita permanente y ninguna nave espacial operará en GTO durante mucho tiempo. Como puede verse por su nombre "Órbita de Transferencia Geosincrónica", se trata de una órbita de transición temporal. Después de que el vehículo de lanzamiento entregue la carga útil al GTO, maniobrará más y cambiará de órbita a otras órbitas oficiales. Por ejemplo, la órbita geosincrónica GEO con una altitud de 36.000 kilómetros y la órbita geosincrónica más especial GSO en GEO. Los satélites de comunicaciones de gran capacidad y los satélites GPS que conocemos funcionan en GEO o GSO.
A partir de la introducción anterior, no es difícil encontrar que la órbita de transferencia geosincrónica GTO tiene mayor altitud y requisitos que la órbita terrestre baja LEO. Por lo tanto, la capacidad del vehículo de lanzamiento para entregar cargas útiles a GTO, es decir, el peso de la carga útil que se puede entregar a GTO, es mucho menor que la de entregar cargas útiles a LEO en órbita terrestre baja. De hecho, más de la mitad de los vehículos de lanzamiento no tienen ninguna capacidad GTO y solo pueden enviar cargas útiles a la órbita terrestre baja (LEO). Por ejemplo, el Halcón 1.
Falcon 1 preparándose para su primer lanzamiento de prueba
Falcon 1 es el primer producto de SpaceX y es la prueba de Iron Man. Se trata de un cohete increíblemente ligero.
Parámetros principales del Falcon 1:
Diámetro del cohete: 1,7 metros
Altura del cohete: 21,3 metros
Masa: 38.555 toneladas
p>Capacidad de carga LEO: 670 kg
El Falcon 1 antes del primer lanzamiento de prueba puede verse como muy pequeño
El Falcon 1 utiliza el diseño convencional de cohete de 2 etapas . La primera etapa utiliza un motor de queroseno de oxígeno líquido Merlin-1A desarrollado por SpaceX, y la segunda etapa, la etapa superior, utiliza un motor Kestrel más pequeño.
Falcon 1 siendo ensamblado,
Se puede ver claramente el motor Merlin-1A de la primera etapa
El motor de etapa superior Kestrel siendo probado
Después de cuatro años de investigación y desarrollo, el Falcon 1 fue probado por primera vez el 25 de marzo de 2006.
Como resultado, debido a la escasa fiabilidad del motor Merlin 1A y a diversas inexperiencias de SpaceX, los primeros tres lanzamientos del Falcon 1 fracasaron, incluido el primero. ¡Tres disparos y tres explosiones! Esta experiencia de pesadilla casi destruyó SpaceX, que fue fundada hace poco más de 4 años, y también provocó que el mundo exterior ridiculizara el "Falcon Rocket" como un "cohete PPT".
Pero Iron Man aún así lo superó y finalmente logró el cuarto lanzamiento del Falcon 1 el 28 de septiembre de 2008. Sin embargo, el rendimiento del Falcon 1 era muy mediocre en ese momento y su capacidad de carga ni siquiera era alta. Pero el Falcon 1 es de hecho un cohete digno de ser registrado en la historia, porque es el primer cohete orbital líquido desarrollado por una empresa aeroespacial privada que entra con éxito en la órbita terrestre. Hasta entonces, el éxito de cualquier cohete no era el resultado del esfuerzo de todo el país. Pero SpaceX, que en ese momento sólo contaba con más de 500 personas, lo hizo.
Más importante aún, Iron Man estableció el principio general de "lanzar cohetes al menor costo" cuando se fundó SpaceX. La primera etapa del Falcon 1 se puede recuperar en paracaídas y reutilizar (los detalles sobre esto se presentarán en el cuarto capítulo "Eagle Soul"). Por lo tanto, en 2006, la cotización de SpaceX para el lanzamiento comercial del Falcon 1 fue de sólo 6,7 millones de dólares. En ese momento, causó revuelo y conmoción en la industria.
Sin embargo, el objetivo de Iron Man es mucho más profundo que eso. No estaba satisfecho con la escasa capacidad de carga del Falcon 1, ni tampoco con el imperfecto método de recuperación del paracaídas del Falcon 1. Musk, que siempre ha acariciado el sueño de Marte, necesita un "cohete real" y un "tipo grande". Entonces, estaba el Falcon 9.
No importa desde qué aspecto, Falcon 9 puede considerarse un verdadero vehículo de lanzamiento. Un tipo verdaderamente grande. En comparación con el Falcon 1, el último Falcon 9, la llamada "versión de pleno empuje" Falcon 9, tiene un diámetro 2,2 veces mayor que el anterior, una altura 3,3 veces mayor y un peso en el lanzamiento 14 veces mayor. la del primero, ¡la capacidad de carga de LEO se multiplica por 34! También tiene capacidades de transporte de GTO que el Falcon 1 no tiene. Es completamente diferente al anterior.
Parámetros principales del Falcon 9*:
Diámetro del cohete: 3,7 metros
Altura del cohete: 70 metros
Masa: 549 toneladas
p>Capacidad de carga LEO: 22,8 toneladas
Capacidad de carga GTO: 8,3 toneladas
*Nota: Los datos anteriores son el último modelo de Falcon 9, es decir, "Datos para la versión de "empuje total" del Falcon 9. La capacidad de carga no tiene en cuenta la recuperación y reutilización del cohete de primera etapa.
El Falcon 9 se lanzó con éxito el 4 de junio de 2010. El Falcon 9 en ese momento ahora se llama Falcon 9 versión 1.0 y su rendimiento sigue siendo el mismo que el de la versión actual de potencia completa de el Falcon 9. Hay una cierta brecha. Pero ha entrado con éxito en las filas de los "cohetes de tamaño mediano" de un solo golpe.
Falcon 9 lleva la nave espacial de carga "Dragon" para su primer vuelo
La versión 1.0 del Falcon 9 es un tamaño más pequeño que la versión actual de empuje total Excepto el diámetro, todo. lo demás es más pequeño. La capacidad de carga es sólo aproximadamente la mitad de la versión actual. La siguiente imagen muestra de izquierda a derecha el "retrato familiar" de Falcon 1 y Falcon 9 desde la versión 1.0 hasta la versión actual de máxima potencia y Falcon Heavy.
Retrato familiar del cohete Falcon
Porque SpaceX sólo tiene disponible el motor "Merlin". Aunque se ha ido mejorando continuamente, desde el Merlin-1A original hasta el Merlin-1B, hasta evolucionar al motor Merlin-1C en ese momento. Sin embargo, todavía existe el problema del pequeño empuje de un solo motor. Entonces, si no tienes suficiente habilidad, solo puedes inventar los números. La primera etapa de Falcon 9 versión 1.0 utiliza nueve motores Merlin-1C trabajando en paralelo. Y la segunda etapa está impulsada por un motor "Merlin de vacío" mejorado del Merlin 1C.
En la versión 1.0 de Falcon 9, los 9 motores estaban dispuestos en una "cuadrícula de nueve cuadrados" en la "primera etapa
". La etapa está equipada con 9 motores Merlin mejorados. Motores 1D. La disposición del motor también se ha cambiado del formato de "cuadrícula de nueve cuadrados" de la versión 1.0 al formato actual de "anillo de fuego" en el que un motor está en el centro con operación vectorial bidimensional y los ocho motores restantes están distribuidos. en el anillo circundante con solo una operación vectorial unidimensional.
Nueve motores Merlin 1-D en la disposición "Anillo de Fuego"
Comparación de las dos disposiciones
El Falcon 9 es un cohete de tamaño mediano, el el rendimiento es bastante satisfactorio. Para una comparación simple, su rendimiento básico está básicamente al mismo nivel que el de la serie Long March 3B de mi país.
Sin embargo, al igual que Falcon 1, siguiendo el principio de "precio más bajo", Falcon 9 tiene el costo de lanzamiento más bajo entre todos los vehículos de lanzamiento actuales con las mismas especificaciones. En 2018, SpaceX citó un precio de lanzamiento comercial convencional de solo 62 millones de dólares para una versión de pleno rendimiento del Falcon 9. Por el contrario, la Corporación Aeroespacial Nacional Rusa, que anteriormente confiaba en "alta calidad y bajo precio" como argumento de venta, cotizaba un precio de más de 100 millones de dólares. Sin mencionar el precio de 300 millones de dólares en Europa por la serie Ariane 5.
Un factor importante que permite a SpaceX cotizar un precio tan bajo es que SpaceX utiliza una gran cantidad de los componentes más comunes del mercado, es decir, "productos a granel" para fabricar cohetes.
En comparación con los dispositivos tradicionales específicos del sector aeroespacial, que son costosos y lentos de reemplazar, esto no solo reduce efectivamente los costos, sino que también utiliza tecnología más avanzada y mejores indicadores de rendimiento. Tomando la CPU como ejemplo, aunque los productos específicos aeroespaciales tienen una larga vida útil y pueden funcionar en entornos extremos durante mucho tiempo, generalmente están al menos dos generaciones por detrás de los productos de grado comercial e industrial en términos de frecuencia de operación y otros indicadores (por ejemplo, En esta parte, también puedes ver mi artículo anterior (el artículo contiene cuatro o cinco historias interesantes sobre bebés curiosos que exploraron Marte durante casi 2000 días). Pero después de todo, un cohete no es un satélite ni una sonda del espacio profundo. Su vida útil se mide en minutos, no en meses o años. Su altitud de funcionamiento es mucho menor que la de estos últimos, y la probabilidad de recibir interferencias de la radiación cósmica sí lo es. también muy bajo. Por lo tanto, se pueden utilizar componentes de calidad comercial e industrial siempre que se sometan a pruebas estrictas.
Además, Falcon 9 utilizó audazmente muchos materiales nuevos para fabricar el cuerpo del cohete. Como la aleación ligera de aluminio y litio y la fibra de carbono. Después de probar la resistencia y rigidez de estos nuevos materiales, la relación de aspecto del cohete (la relación entre longitud y diámetro) se superó a 19, lo que está mucho más allá del límite tradicional de 15 en la industria aeroespacial. Y adopta audazmente nuevos diseños, como un tanque de almacenamiento de combustible con semiairbag. Estas medidas han permitido que la relación de masa seca del Falcon 9 (la relación entre el peso del "cohete seco" sin combustible y su peso cuando está completamente cargado) alcance un nivel sin precedentes de 25. Debemos saber que la proporción de masa seca de los últimos cohetes de la serie Gran Marcha 7 de mi país es solo de aproximadamente 13, mientras que la proporción de masa seca del anterior Gran Marcha 2 y otros vehículos de lanzamiento de generaciones anteriores es solo de 7 a 9.
Además, después de una mejora continua, el motor Merlin-1D, cuyo rendimiento ha mejorado drásticamente en comparación con la primera generación, aún mantiene las características de estructura simple y compacidad. Y está completamente diseñado y fabricado por la propia SpaceX, y el costo también es muy bajo.
Se puede decir que las medidas anteriores de SpaceX casi han explorado al extremo la tecnología de materiales y la tecnología de procesos actuales, lo que también ha creado la ventaja de precio incomparable de Falcon 9.
El motor Merlin-1D mide solo una persona
Pero la mayor baza del espacio es la recuperación y reutilización del cohete de la primera etapa. Según Musk, la reutilización del cohete de primera etapa puede reducir el coste en otro 70% con respecto a la base actual.
Después de varias misiones de recuperación fallidas, el 28 de mayo de 2016, durante la vigésima misión de lanzamiento del Falcon 9, el Falcon 9 completó una flecha y once estrellas. Después de la misión, la primera etapa aterrizó suavemente en el. campo de aterrizaje en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg. Por primera vez, SpaceX logró con éxito un aterrizaje suave y la recuperación de un cohete de primera etapa en la carretera.
La primera etapa del cohete Falcon 9 fue recuperada con éxito por primera vez
El primer cuerpo del cohete fue recuperado con éxito
Pero sólo 4 meses después, fue Aún más difícil La recuperación marítima finalmente tuvo éxito por primera vez.
La primera recuperación del mar fue exitosa
SpaceX puede ofrecer actualmente un descuento del 30% sobre el presupuesto estándar para actividades de lanzamiento utilizando cohetes reciclados y reutilizados para atraer clientes. Y en abril del año pasado, se utilizó con éxito un cohete reutilizado para lanzar un satélite de comunicaciones de 5,3 toneladas a la órbita GTO para la empresa luxemburguesa SES. Y cabe mencionar que el cohete que completó su primera reutilización fue posteriormente recuperado nuevamente con éxito.
Actualmente, Falcon 9 ya es un producto de moda en el mercado internacional de lanzamientos espaciales comerciales, aunque en los últimos años ha habido lanzamientos fallidos todos los años.
Sin embargo, su cotización extremadamente competitiva y su capacidad de carga relativamente buena todavía hacen que SpaceX se muestre reacio a aceptar pedidos.
Pero como mencionamos antes, el objetivo de Iron Man siempre es Marte. Para las misiones a Marte, aunque Falcon 9 afirma tener una capacidad de carga de 4 toneladas en órbita a Marte, no ayuda mucho a hacer realidad el sueño de Musk en Marte. Es por eso que Musk anunció con entusiasmo el plan Falcon Heavy en 2012, poco después de que se lanzara con éxito la versión 1.0 del Falcon 9.
En 2012, Musk anunció el plan Falcon Heavy al mundo exterior
Cuando se lanzó inicialmente el plan Falcon Heavy, casi nadie creía que tendría éxito. Algunos incluso piensan que se trata de una estafa de Musk. Pero tal vez sólo el propio Iron Man sabía en ese momento que este era el verdadero comienzo de la realización de su sueño de Marte.
Parámetros principales del Falcon Heavy*:
Diámetro del cohete de la etapa central: 4,1 metros
Anchura del cohete: 12,2 metros (incluido el propulsor)
Altura del cohete: 70 metros
Masa: 1420 toneladas
Capacidad de carga LEO: 63,8 toneladas
Capacidad de carga GTO: 26,7 toneladas
* Nota: La capacidad de carga no tiene en cuenta la recuperación y reutilización del cohete y propulsor de la primera etapa.
¡No es difícil ver en los datos que el Falcon Heavy es un tipo grande! Aunque según la clasificación estándar, todavía pertenece al nivel medio de cohetes. Pero dejó a otros oponentes muy lejos. La siguiente imagen es una comparación de las capacidades de transporte en órbita terrestre baja del Falcon Heavy y varias otras naves espaciales publicadas en el sitio web oficial de SpaceX. De izquierda a derecha: Falcon Heavy, transbordador espacial (EE.UU.), cohete Proton M (Rusia), cohete pesado Delta IV (EE.UU.), cohete Hercules IV-B (EE.UU.), cohete Ariane 5 ES (Europa), cohete Hercules V y Cohete Larga Marcha 3B (China).
Cuadro comparativo en el sitio web oficial de SpaceX
Sin embargo, creo que la comparación anterior no es demasiado completa ni muy justa. Debido a que el transbordador espacial estuvo retirado hace mucho tiempo, la serie Gran Marcha 3 con la mayor capacidad de carga de nuestro país ya no está disponible. Pero los Cinco Gordos. Al mismo tiempo, aquí solo se enumeran las capacidades de órbita terrestre baja y no se mencionan las capacidades de órbita de transferencia geosincrónica GTO. Por lo tanto, yo mismo hice una tabla comparativa:
Comparación de vehículos de lanzamiento convencionales en servicio activo
De la comparación anterior, se puede ver que el Falcon Heavy es definitivamente digno de " vehículo de lanzamiento activo" en términos de capacidad de carga. El título de "El vehículo de lanzamiento más potente". Su capacidad de carga LEO es casi más del doble que la del pesado Delta IV que anteriormente ocupaba el primer puesto, ¡y su capacidad GTO también casi se duplica!
Merecido "el más fuerte en servicio activo"
Algunas personas me preguntarán: ¿Por qué debo enfatizar "servicio activo"? En la imagen de arriba, la propia SpaceX no dice esto.
Eso es porque si solo comparas horizontalmente. El Falcon Heavy actualmente domina el mundo y no tiene oponente que pueda rivalizarlo. Pero si lo comparamos verticalmente, había varios cohetes de "nivel de monstruo" delante de él, y su capacidad de carga era mucho mayor que la del Falcon Heavy.
A este respecto, también hice una tabla comparativa:
Cohetes "clase monstruo" en la historia
Para la tabla anterior, hay varios lugares donde es necesario Descripción:
(1) Saturno V, utilizado como cohete especial para el programa de alunizaje Apolo. No tiene capacidad para diseñar GTO. 45 toneladas es su capacidad para enviar cargas útiles a la órbita lunar sincrónica. Según el sentido común, la capacidad del GTO debería ser mayor que este número. Personalmente creo que la capacidad del GTO es de al menos 60 toneladas.
(2) Cuenta de energía, no se encontró capacidad GTO a través de canales públicos. Estas 18 toneladas son los datos de la órbita geoestacionaria OSG. De la misma manera, las capacidades de GSO también son mayores que las de GTO. Por lo tanto, se estima aproximadamente que la capacidad GTO del Energy No. 1 debería ser de al menos 30 toneladas.
(3) Cohete N1, aunque listado aquí. Sin embargo, debido a que este cohete explotó entre cuatro, nunca se lanzó con éxito. Por eso es un poco reacio a escribir aquí.
(4) Como cohete de aterrizaje lunar de la Unión Soviética, el cohete N1 también anunció sus capacidades en órbita lunar. Por lo tanto, el GTO también debería rondar las 30 toneladas.
Déjame echar un vistazo a estos monstruosos cohetes.
El Saturn V es el vehículo lanzador más grande y potente jamás construido por la humanidad, y nunca ha sido superado hasta el momento. Este es un cohete de carga pesada hecho a medida para el programa de alunizaje Apolo. El peso total al despegar es de más de 3.000 toneladas, lo que equivale al peso de un destructor en la Segunda Guerra Mundial.
Comparación de tamaño entre Saturno V y la Estatua de la Libertad
Saturno V existente
La primera etapa del Saturno V tiene cinco enormes motores cohete F1 y
El diseñador jefe de Saturn V "Rocket Maniac" von Braun
El Saturn V fue diseñado por el famoso "Rocket Maniac" von Braun. ¿Quién es Von Braun? Diseñó el cohete nazi alemán V2 que hizo estallar Londres con agujeros. Después de ser capturado por el ejército estadounidense, von Braun llegó a Estados Unidos y comenzó a presidir el programa espacial estadounidense. El más famoso de ellos es el programa de alunizaje Apolo. Y de esta manera se intensificó la carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética.
En la historia de Saturno V, de 1967 a 1973, fue lanzado 13 veces por día, todas ellas con éxito. Los primeros 12 de ellos se utilizaron para implementar el programa Apolo. La última vez fue para enviar "Skylab" al espacio. Entonces este cohete de nivel monstruoso se retiró.
Energia es un cohete de carga pesada procedente de la antigua Unión Soviética. Se trata de un vehículo lanzador de prestaciones extremadamente potentes diseñado y fabricado a partir de la experiencia del fallo anterior del cohete N1.
El Energy y el Saturn V son los dos únicos cohetes de carga pesada hasta el momento con una capacidad de carga en órbita terrestre baja de más de 100 toneladas. Además, Energy ya había utilizado de forma muy creativa el concepto de diseño "modular". En su línea de productos de diseño original, existen muchas variantes derivadas. Entre ellos, el submodelo más extremo "Zhu Rongxing" tiene una capacidad de órbita terrestre baja de casi 200 toneladas. ¡Un monstruo de rendimiento increíble!
El submodelo más anormal del Plan Energético, "Zhu Rongxing"
En 1987, el Energy se lanzó con éxito por primera vez y los lanzamientos posteriores fueron exitosos. En aquel momento, era el único vehículo de lanzamiento con una capacidad LEO superior a las 100 toneladas. Era al menos de tres a cuatro veces mayor que el de otros cohetes de la época. Sin embargo, este monstruo del desempeño que se suponía brillaría no nació en el momento adecuado.
Con el colapso de la antigua Unión Soviética en 1989, este excelente cohete también fue abandonado. El último cohete de energía permaneció en la planta de montaje hasta que los estragos del tiempo provocaron el colapso de la fábrica, y el último cohete de energía quedó enterrado en ella. Pensándolo bien ahora, todavía me entristece.
El último Energia abandonado en la planta de montaje
Si tanto el Saturn V como el Energia son cohetes monstruosos, entonces el cohete N1 es un monstruo que no es suficiente. Es el cohete más feo de la historia.
Cohete N1
Cuando este vehículo de lanzamiento de cinco etapas único en la historia apareció por primera vez frente al mundo, fue a causa de un monstruo cubierto de lepra.
El cohete N1 en estado erguido
Bajo la "minifalda" de 17 metros de diámetro de su primera etapa, se encuentran densamente dispuestos 30 motores NK-15.
Se instalaron treinta motores en la primera etapa de la N1.
Esto también fue consecuencia de verse obligados a hacerlo en su momento. Debido a que la Unión Soviética no tenía un motor de cohete tan potente como el motor F1 del Saturn V en ese momento, tuvo que depender de la cantidad para generar empuje. Sin embargo, la tragedia del N1 también se deriva de esto. En ese momento, el máximo líder de la Unión Soviética, que casi sufrió un infarto estimulado por el alunizaje de los estadounidenses, dio un calendario de lanzamiento extremadamente exigente. Los 30 motores del cohete N1 nunca habían sido probados en su totalidad antes del primer lanzamiento.
El control y coordinación de tantos motores no es una cuestión sencilla hoy en día. En la década de 1970, era una tarea casi imposible.
Las órdenes administrativas no pueden cambiar los hechos objetivos El cohete N1 explotó cuatro veces. Cada explosión ocurrió antes de que se separara la primera etapa del cohete. Esto significa que esta bestia, construida con el esfuerzo de toda la Unión Soviética, nunca ha salido volando de la atmósfera terrestre. La Unión Soviética tuvo que tragar dolorosamente el amargo fruto de su fracaso en la carrera de alunizaje con Estados Unidos.
Volviendo al tema, tras el retiro de los tres primeros monstruos, el Falcon Heavy, que fue lanzado con éxito a principios de este mes, se ha convertido en el vehículo de lanzamiento más potente actualmente en servicio.
Diagrama esquemático del Falcon Heavy
Estructuralmente hablando, el cohete de la etapa central del Falcon Heavy es el Falcon 9, y los dos propulsores en ambos lados son en realidad dos Falcon 9. La primera etapa de. el cohete sólo añadió un carenado a la cabeza del propulsor.
¡Todo el Falcon Heavy está instalado en la posición de la primera etapa, es decir, la etapa central más dos propulsores, con 27 motores Merlin-1D instalados en uno ***!
Los 27 motores del Falcon Heavy
¿En qué piensas cuando ves esto? ¡Así es! ¡Estos son los 30 motores de la primera etapa del cohete N1!
Esta es una de las razones por las que cuando Iron Man anunció el programa Falcon Heavy en 2012, el mundo exterior en general no se mostró optimista. Es difícil no pensar en el cohete N1 que falló después de cuatro disparos y cuatro explosiones.
De hecho, aunque SpaceX ha enfatizado repetidamente que existe una diferencia esencial entre los 27 motores en paralelo del Falcon Heavy y los 30 motores en paralelo del cohete N1, el N1 tiene 30 motores en paralelo en el mismo escenario. En realidad, el Falcon Heavy tiene 27 motores conectados en paralelo a tres cuerpos de cohete, y cada nueve motores pertenece a un cuerpo de cohete independiente. Sin embargo, el primer lanzamiento del programa Falcon Heavy se ha retrasado una y otra vez, y se ha retrasado más de 4 años de lo previsto inicialmente. Musk también admitió que "la dificultad de desarrollar el Falcon Heavy está más allá de la imaginación".
¡Sin embargo, el Falcon Heavy fue lanzado con éxito! El progreso tecnológico de los últimos 40 años ha hecho que el control y la coordinación de múltiples motores sean completamente diferentes a los de la era N1. Después de años de construcción, el motor Merlin-1D, cuyo rendimiento ha llegado a su límite, es más fiable que el NK-15, que fue lanzado a la batalla sin realizar pruebas completas.
Todo esto contribuyó al éxito del Falcon Heavy.
¿Qué cambios traerá tras el exitoso lanzamiento de Falcon Heavy? ¿El Falcon Heavy reemplazará al Falcon 9 como la nueva fuerza de lanzamiento principal de SpaceX?
De momento, al menos esta situación no se producirá en el corto plazo. Porque la mayoría de los satélites comerciales actuales no son pesados. Algunos satélites espías militares y satélites civiles de comunicaciones de alto rendimiento pueden requerir capacidades GTO de aproximadamente 7 a 8 toneladas. Se puede decir que la versión de empuje total del Falcon 9 es capaz de realizar más del 95% de las misiones de lanzamiento de satélites comerciales actuales en el mundo.
El lanzamiento único de más de 25 toneladas de carga útil a la órbita terrestre baja generalmente sólo es necesario para la construcción de vuelos espaciales tripulados, como estaciones espaciales y laboratorios espaciales, y para estancias de larga duración. Actualmente, Estados Unidos y Europa no tienen planes de seguimiento después de la Estación Espacial Internacional.
Por tanto, parece que la capacidad de carga del Falcon Heavy no tiene mucha utilidad por el momento. Sin embargo, la capacidad puede estimular la demanda. Antes no existían vehículos con capacidades tan grandes y es posible que muchos programas espaciales no consideren la posibilidad de lanzar grandes cargas útiles. Ahora que existe un tipo como el Heavy Falcon que puede tirar y resistir, es posible que se lancen muchos proyectos de investigación científica uno tras otro. Porque SpaceX ofrece actualmente un precio de lanzamiento básico de sólo 90 millones de dólares para el Falcon Heavy. En un cohete de este nivel, es casi una ganga. Ya sabes, el propio hijo de la NASA, el SLS, que es el sistema de lanzamiento espacial, está en desarrollo. Aunque su capacidad de carga diseñada es mayor que la del Falcon Heavy, se estima que un solo lanzamiento costará hasta mil millones de dólares estadounidenses. , y el gasto de dinero no es nada ambiguo.
Por tanto, se espera que el Falcon Heavy no pueda emprender demasiadas misiones de lanzamiento comercial en un corto periodo de tiempo. Pero con este efecto de "estímulo al consumo", a partir de proyectos de investigación científica, cada vez más grandes proyectos de carga útil o proyectos de exploración del espacio profundo extenderán una rama de olivo a SpaceX. Especialmente para estas últimas, la mayoría de las misiones interplanetarias requieren la existencia de vehículos de lanzamiento de gran carga útil.
En cuanto a otra posibilidad, es utilizar el "Falcon Heavy" para conseguir múltiples estrellas con una sola flecha. Personalmente creo que esto es poco probable. Esto se debe a que los satélites con múltiples satélites en una flecha son a menudo satélites micro o pequeños y medianos. Por ejemplo, el año pasado a India no le importaban 104 satélites en una flecha. Arrojaron como basura un montón de microsatélites con un peso promedio de menos de 1 kilogramo a la órbita LEO.
Actualmente, el método más utilizado para lograr realmente múltiples satélites con una sola flecha es el lanzamiento de grupos de satélites en red. Por ejemplo, la nueva generación del sistema satelital Iridium, los nuevos GPS, Galileo, Beidou y otros sistemas de navegación. Sin embargo, estos satélites suelen tener requisitos de posicionamiento orbital relativamente altos. La teoría de varios satélites en una flecha está limitada por el número de dichos satélites, de lo contrario, se consumirá una gran cantidad del propio combustible del satélite para reposicionarlo.
En cuanto a los satélites grandes con un peso único de más de 5 toneladas, a menudo se requiere que se envíen directamente a la órbita geoestacionaria OSG, que tiene requisitos de posicionamiento más altos. Por lo tanto, usar el Falcon Heavy para ejecutar múltiples objetivos con una sola flecha no debería ser una buena opción. El Falcon 9 parece más adecuado para esta tarea.
Por tanto, el Falcon 9 seguirá siendo el principal cohete de lanzamiento comercial del Espacio durante al menos los próximos años. El Falcon Heavy desempeñará cada vez más funciones y comenzarán más exploraciones y pruebas del sueño de Iron Man en Marte.
Este artículo presenta brevemente la familia Falcon actual, hace una comparación horizontal con otros vehículos de lanzamiento principales actualmente en servicio y también hace una comparación vertical con los cohetes monstruosos de la historia.
En el próximo artículo "Eagle Heart" daremos una breve introducción al motor Merlin, el corazón del cohete Falcon. Escuche el siguiente capítulo para obtener más detalles.