Kai bendrovė „SpaceX“ antroje šių metų pusėje į kosmosą paleis savo raketą „Falcon Heavy“, ji taps galingiausia raketa pasaulyje. Raketose bene svarbiausias galios parametras yra keliamoji galia. Net 27 individualūs varikliai į kosmosą iškelti gali 3,8 mln. svarų (1,7 tūkst. tonų) sveriančią raketą su kroviniu. Tokių galios „lubų“ turėtų užtekti: pati raketa svers 1,4 tūkst. tonų, o krovinio svoris – 53 tonos.
Galingesnė už šią gigantę buvo tik NASA raketa „Saturn V“, nuskraidinusi amerikiečius į Mėnulį. Projektas labai svarbus tiek jo autorei „SpaceX“, tiek JAV kosminėms programoms: JAV Karinės oro pajėgos jau užsisakė „Falcon Heavy“, kad ji į orbitą 2015 m. nugabentų du palydovus.
„Popsci.com“ supažindina su šios milžinės sandara ir veikimo etapais.
1. Galios agregatas
Visą raketos galios agregatą sudaro trys variklių blokai („kamienai“), kiekvieną iš kurių sudaro devyni „Merlin 1D“ varikliai. Iš viso variklių – 27. Varikliai yra absoliučiai identiški tiems, kurie montuojami „Falcon 9“ raketoje.
2. Pirmoji pakopa: trys variklių blokai („kamienai“)
Raketai kylant, visi trys blokai veikia vienu metu. Po starto praėjus 2:45 min. centrinis blokas išsijungia, o šoniniai blokai ir toliau veikia visu galingumu, pakol beveik visiškai išeikvoja visus jiems skirtus degalus. Tada pneumatiniai separatoriai atpalaiduoja savo darbą atlikusius šoninius „kamienus“ ir šie krenta į vandenyną. Tą akimirką antrą sykį įsijungia likęs centrinis blokas.
3. Centrinis „kamienas“
Kroviniams, kurių masė viršija 45 tonas, „Falcon Heavy“ naudos kryžminę maitinimo sistemą: degalai bus tiekiami iš šoninių „kamienų“ į centrinį „kamieną“. Tokiu būdu tą akimirką, kai bus atpalaiduoti tušti šoniniai blokai, centrinis blokas liks su beveik neišnaudotu degalų kiekiu. Šitas raketos likutis identiškas raketai „Falcon 9“. Skirtumas tik tas, kad toks „Falcon 9“ jau iškeltas į keliasdešimties kilometrų aukštį ir vargti nuo pat žemės paviršiaus jai nebereikės.
4. Degalų talpyklos
Kiekvieno „kamieno“ viršuje sumontuota skysto deguonies talpykla variklius degalais maitins pro centrinę tūbą. Visa apatinė degalų talpyklos dalis užildyta raketiniu žibalu. Degalai turbinomis pumpuojami į kiekvieną „Merlin 1D“ variklio purkštuką, kur jie sumaišomi reikiamomis proporcijomis ir išpurškiami į degimo kamerą.
5. Antroji pakopa
Čia erdvėlaivį stums tik vienas „Merlin 1D“ varikliukas. Tačiau erdvėlaivis šiame etape jau skrieja kosmoso vakuumu, ir šio variklio galios visiškai pakaks krovinį stumtelėti į reikiamą orbitos aukštį. Variklį prireikus galima išjungti ir dar kartą įjungti. Tai reiškia, kad „Falcon Heavy“ to paties skrydžio metu krovinius gali "išnešioti" į skirtingus aukščius.
6. Krovinys
„Falcon Heavy“ į kosmosą gali gabenti kosminę kapsulę su astronautais „Dragon“ (tokios dabar naudojamos Tarptautinės kosminės stoties atsargų papildymui) arba ne didesnį nei 53 tonų krovinį (ko gero, kariniai arba komerciniai palydovai), kurie būtų patalpinti 13,5 metrų ilgio ir 5 metrų skersmens gabenimo kameroje. Baigiantis antrajai skrydžio pakopai, aliumininė ir anglies pluošto kamera prasivers (kaip dvigeldžio moliusko kriauklė) ir krovinys atsidurs atvirame kosmose.
7. Variklis „Merlin 1D“
Vienas „Merlin 1D“ variklis nuo jūros lygio į kosmosą pajėgus iškelti 66,7 tonos bendrą raketos svorį. Degalai – skysto deguonies ir raketinio žibalo mišinys. Skystas „Falcon Heavy“ kuras pranašesnis prieš kietą kurą tuo, kad skysto kuro raketas prireikus galima išjungti ir vėl įjungti. Kieto kuro raketos dega iki pabaigos.
Starto eiga ir laiko skaičiavimas
-3:00 val. „Falcon Heavy“ stovi paruošta skrydžiui Kanaveralo kyšulyje.
-10:30 min. Pradedamas atgalinis laiko skaičiavimas. Visi veiksmai nuo šio momento yra užprogramuoti, nors Misijos kontrolės centras gali starto procedūrą bet kurią akimirką nutraukti.
-2:30 min. Paleidimo direktorius duoda galutinę paleidimo komandą.
-0:40 s Įjungiamas degalų talpyklų slėgis.
-0:03 s Įjungiami pirmosios pakopos varikliai
0:00:00 val. Borto kompiuteris siunčia komandą starto aikštelės įrengimams atpalaiduoti raketą skrydžiui. Startas.
+ 1:25 min. Raketa pasiekia maksimalų aerodinaminį slėgį; pasiekiamas mechaninio streso maksimumas.
+ 2:45 min. Raketa išdegino pakankamai degalų, palengvėjo, todėl dabar galima išjungti centrinį „kamieną“.
+ 3:00 min. Šoniniai „kamienai“ atpalaiduojami ir numetami į vandenyną. Devyni likusio centrinio bloko varikliai įjungiami dar 30 s.
+ 3:30 min. Nuo raketos atsiskiria antroji pakopa ir, įjungusi variklį, tęsia skrydį savarankiškai.
+ 10-20 min. Raketai beveik pasiekus reikiam1 orbitos aukštį, prasiskleidžia ir nusimetamas gabenimo kameros lukštas. Atsidūręs reikiamoje pozicijoje, krovinys atsiskiria nuo antrosios pakopos. Gabenimo kamera ir antroji pakopa krenta žemyn į Žemę.
Techninės charakteristikos
Bendra keliamoji galia – 1,7 tūkst. tonų. Maksimalus krovinio svoris – 53 tonos. Variklių skaičius – 28 (27 pirmoje pakopoje ir 1 antroje pakopoje) Gabenimo kameros išmatavimai – 13,5 metrų ilgis ir 5 metrų skersmuo.
