Список ускорителей первой ступени Falcon 9

Первая ступень ракеты-носителя Falcon 9 — это многоразовый ракетный ускоритель , используемый на орбитальных ракетах -носителях Falcon 9 и Falcon Heavy , производимых SpaceX . Производство первой ступени ракеты-носителя составляет около 60% от цены запуска одной отработавшей ракеты Falcon 9 ^[1] (и три из них — более 80% от цены запуска отработавшей ракеты Falcon Heavy), что побудило SpaceX разработать программу, посвященную восстановлению и повторному использованию этих ускорителей для значительного снижения затрат на запуск. ^{[ необходима цитата ]} После многочисленных попыток, некоторые из которых были предприняты еще в 2010 году, по управлению возвращением первой ступени после ее отделения от второй ступени, первая успешная управляемая посадка первой ступени произошла 22 декабря 2015 года во время первого полета версии Full Thrust . С тех пор ускорители первой ступени Falcon 9 приземлялись и возвращались на Землю 363 раза из 375 попыток, включая синхронизированные возвращения боковых ускорителей в большинстве полетов Falcon Heavy.

В общей сложности 43 восстановленных ускорителя были отремонтированы и впоследствии запущены по крайней мере во второй раз, с рекордом в 23 миссии и посадки, выполненных одним ускорителем. SpaceX намеренно ограничила ускорители Block 3 и Block 4 полетами только по двум миссиям каждый, ^{[2] [3]} но компания указала в 2018 году, что они ожидают, что версии Block 5 достигнут десяти полетов, каждый с лишь незначительной реконструкцией. Этот рубеж был впервые достигнут ускорителем B1051 в миссии Starlink-27 в 2021 году. ^[4] Лимит продлевался несколько раз, и отдельные ускорители совершили до 23 полетов.

Все ускорители в Block 4 и более ранних версиях были выведены из эксплуатации, израсходованы или утеряны. Последний полет ускорителя Block 4 состоялся в июне 2018 года. С тех пор все ускорители в активном парке — это Block 5.

Названия ускорителей состоят из буквы B, за которой следует четырехзначное число. Первая версия Falcon 9, v1.0, имела ускорители от B0001 до B0007. Все последующие ускорители нумеровались последовательно, начиная с B1001, причем цифра 1 обозначала ускоритель первой ступени.

SpaceX попыталась парашютировать первую ступень Falcon 9 v1.0 в полетах 1 и 2, однако в обеих попытках ускорители разрушились при входе в атмосферу, и планы были заброшены в пользу реактивных посадок. Ускорители B0002 ( Grasshopper ) и B1002 ( F9R Dev1 ) были модифицированы для совершения коротких реактивных прыжков на испытательных полигонах для демонстрации технологий посадки и не использовались в орбитальных миссиях. Три ускорителя успешно совершили мягкие посадки в океан во время орбитальных полетов, но не были восстановлены.

Falcon 9 Full Thrust (версия 1.2 / Block 3) была первой версией Falcon 9, которая успешно приземлилась. Изменения включали в себя больший топливный бак, улучшенные двигатели и переохлажденное топливо и окислитель для повышения производительности. Block 3 и Block 4 находятся в этом списке, в то время как активный Block 5 указан отдельно. Block 4 был тестовой версией, которая включала новое оборудование, такое как титановые решетчатые ребра, позже перенесенные в текущий Block 5. Полеты всех ракет Falcon 9 до Block 4 были ограничены только 2 полетами, с общим количеством 14 секундных полетов этих вариантов. Ускорители были либо сняты с эксплуатации, либо израсходованы после этого второго запуска.

Первоначально ускорители B1023 и B1025 были ускорителями Falcon 9, которые были преобразованы в боковые ускорители Falcon Heavy для испытательного полета Falcon Heavy .

Существует три типа ускорителей: ускорители Falcon 9 (F9), ускорители Falcon Heavy core (FH core) и ускорители Falcon Heavy side (FH side). Ускорители Falcon 9 и Falcon Heavy side могут быть перенастроены друг на друга. Ускоритель Falcon Heavy core изготавливается с опорами для боковых ускорителей и не может быть преобразован в ускоритель Falcon 9 или боковой ускоритель Falcon Heavy. ^{[ необходима цитата ]} Монтажное оборудование между ступенями было изменено после B1056. Новая конструкция промежуточной ступени имеет меньшее количество штифтов, удерживающих промежуточную ступень, что сокращает объем работы, необходимой для преобразования ускорителя Falcon 9 в боковой ускоритель Falcon Heavy. ^[82]

Block 5 — это последняя итерация ускорителей Falcon 9 и Falcon Heavy. Изменения включают в себя более прочный тепловой экран , модернизированные двигатели, новые секции из углеродного композита (посадочные опоры, секции двигателя, дорожки качения , двигатели RCS и промежуточные ступени), выдвижные посадочные опоры, титановые решетчатые ребра и другие дополнения, которые упрощают восстановление и обеспечивают более легкую возможность повторного использования. ^{[ необходима цитата ]}

Первоначально ускорители Block 5 были сертифицированы для 10 запусков ^[83], а затем их число было увеличено до 15. После 15-го полета Falcon 9 B1058 и B1060 были подвергнуты «глубокой» экспертизе ^[84], и SpaceX сертифицировала ускорители Falcon 9 для 20 миссий. SpaceX дополнительно увеличила сертификацию повторных полетов Falcon до 40 полетов на ускоритель, поскольку некоторые ускорители достигли 20 полетов. ^{[85] [86]}

B1058 , впервые запущенный 30 мая 2020 года ( Crew Dragon Demo-2 ), был единственным ускорителем с логотипами NASA. 11 сентября 2022 года во время миссии Starlink он стал первым, кто выполнил четырнадцать запусков и посадок, став лидером флота. С еще 5 миссиями Starlink B1058 выполнил 15, 16, 17, 18 и 19 запусков и посадок, став первым, кто сделал это. B1062 является текущим лидером флота, совершив первый 20-й, 21-й, 22-й и 23-й полет ускорителя, при этом B1061 его почти не уступает. ^[87] Среди всех ускорителей B5, B1058 удерживает рекорд по количеству космических аппаратов (869), выведенных на орбиту, а рекорд по массе космического аппарата, выведенного на орбиту одним ускорителем, принадлежит B1062 (313 000 кг (690 000 фунтов)). B1063 в настоящее время является старейшим сохранившимся ускорителем в составе флота Falcon 9.

По состоянию на 15 октября 2024 года ^{[обновлять]}компания SpaceX ввела в эксплуатацию в общей сложности 43 новых ускорителя B5, из которых 27 были уничтожены (19 израсходованы, шесть были потеряны из-за неудачных посадок и два были потеряны при восстановлении).

Ракеты семейства Falcon 9 запускались 402 раза за 14 лет, что привело к 399 полным успехам ( 99,25%), двум отказам в полете ( SpaceX CRS-7 и Starlink Group 9-3) и одному частичному успеху ( SpaceX CRS-1 , которая доставила свой груз на Международную космическую станцию ​​(МКС), но вторичная полезная нагрузка застряла на более низкой, чем планировалось, орбите). Кроме того, одна ракета и ее полезная нагрузка ( AMOS-6 ) были уничтожены перед запуском в ходе подготовки к статическому огневому испытанию на стартовой площадке . Действующая версия ракеты, Falcon 9 Block 5 , совершила 333 успешных полета.

В 2022 году Falcon 9 установил новый рекорд, выполнив 60 успешных запусков одним и тем же типом ракеты-носителя за календарный год. Это превзошло предыдущий рекорд, установленный «Союзом-У» , у которого было 47 запусков (45 успешных) в 1979 году. ^[232] В 2023 году семейство ракет Falcon (включая Falcon Heavy) имело 96 успешных запусков, превзойдя 63 запуска (61 успешный) семейства ракет Р-7 в 1980 году. ^{[a] [233]}

Falcon 9 прошла через несколько версий: v1.0 запускалась пять раз с 2010 по 2013 год, v1.1 запускалась 15 раз с 2013 по 2016 год, Full Thrust запускалась 36 раз с 2015 по 2015 год. Последняя версия, Block 5, была представлена ​​в мае 2018 года. ^[234] С каждой итерацией Falcon 9 становилась более мощной и способной к вертикальной посадке. Поскольку вертикальные посадки стали более распространенными, SpaceX сосредоточилась на оптимизации процесса восстановления ускорителей, сделав его более быстрым и экономически эффективным. ^[4]

Производная Falcon Heavy — это ракета-носитель большой грузоподъемности, состоящая из трех ускорителей первой ступени Falcon 9. Центральный сердечник усилен, а боковые ускорители оснащены аэродинамическим носовым конусом вместо обычного промежуточного звена . ^[235]

Первая ступень ускорителей Falcon 9 успешно приземлилась в 363 из 375 попыток ( 96,8%), а версия Falcon 9 Block 5 — в 338 из 343 ( 98,5%). В общей сложности 339 повторных запусков первой ступени ускорителей завершились успешным запуском второй ступени и, за исключением одной, полезной нагрузки.

На этой диаграмме показано время оборота в месяцах между двумя полетами каждого ускорителя. По состоянию на ноябрь 2024 года самое короткое время оборота составило 21 день для шестого полета B1062. Ускорители, которые все еще могут быть повторно использованы (активный флот), выделены жирным шрифтом.

В этой таблице указано, как часто запускались ускорители. Она ограничена версиями Full Thrust, поскольку предыдущие версии никогда не восстанавливались в целости и сохранности. Записи для Block 5 включают активные ускорители, которые могут совершать дополнительные полеты в будущем. Блоки 1–3 совершили 27 полетов с 18 ускорителями (1,5 полета на ускоритель), Block 4 совершил 12 полетов с 7 ускорителями (1,7 полета на ускоритель). По состоянию на 5 ноября 2024 года Block 5 совершил 335 полетов с 28 ускорителями (12,0 полетов на ускоритель) с Falcon 9.

На этой диаграмме показано, сколько ускорителей совершило N полетов, а также их статус: активны ли они, израсходованы (т.е. не было предпринято никаких попыток восстановления) или уничтожены (т.е. восстановление ускорителя не удалось).