Svou první raketu zaparkoval Elon Musk před budovu ministerstva dopravy

Seriál
Falcon 1 byl první raketou, kterou SpaceX navrhlo a vyrobilo. V provozu byla v letech 2006 až 2009 a poté byl nahrazen větším Falconem 9. Jak vznikala a co díky ní společnost SpaceX dokázala, se dozvíte v dvoudílném seriálu, jehož první část přinášíme.
Raketa Falcon 1 společnosti SpaceX ve Washingtonu

Raketa Falcon 1 společnosti SpaceX ve Washingtonu | foto: SpaceX

Falcon 1 byla dvoustupňová raketa na kapalné pohonné látky a oba stupně byly vyrobené z hliníku. SpaceX sice původně plánovalo využít pro druhý stupeň slitinu hliníku a lithia, která je lehčí, ale nedokázalo zajistit dostatečnou zásobu surovin. První stupeň poháněl motor Merlin 1A, který pracoval na principu otevřeného cyklu a jako palivo používal RP-1 (druh leteckého paliva kerosin, pozn. red.) a kapalný kyslík. SpaceX dnes na raketách Falcon používá pokročilejší verzi motoru označovanou Merlin 1D. Na druhém stupni rakety Falcon 1 byl instalován motor Kestrel.

To byl jednoduchý motor spalující také RP-1 a kapalný kyslík. Byl v mnoha ohledech podobný Merlinu, ale nedisponoval turbočerpadlem. Palivo bylo do spalovací komory vháněno přetlakem v nádrži. Oba motory měly ablativní chlazení, což znamená, že během jejich činnosti docházelo k postupnému odtávání povrchových vrstev, a tím i k chlazení motoru.

Merlin 1A byl ovšem použit pouze na prvních dvou Falconech 1, další tři operačně nasazené rakety měly na prvním stupni vylepšený motor Merlin 1C, který měl tah 349 kN a byl již chlazen regenerativně. Nádrže v obou stupních byly tlakovány héliem. První stupeň Falconu 1 měl být znovupoužitelný, k jeho záchraně bylo plánováno použít padák o průměru 22,9 metru.

Začátky Falconu 1

S vývojem Falconu 1 SpaceX začalo ihned po svém založení už v červnu 2002. Do společnosti byla přijata řada inženýrů z leteckých firem v Kalifornii. Sám Elon Musk dal do SpaceX 100 milionů dolarů ze svého a zvolil si jako první cíl postavit malý a pokud možno levný nosič, se kterým chtěl následně prorazit na trhu vynášení malých nákladů. Vývoj rakety Falcon 1 šel ovšem dopředu mílovými kroky a už v březnu 2003 došlo k prvním zážehům motoru Merlin ve středisku McGregor v Texasu. Byl také téměř hotov první stupeň, druhý stupeň byl ve výrobě a zároveň se připravovaly zkoušky motoru Kestrel. V květnu 2003 připravilo SpaceX prototyp aerodynamického krytu.

První cesta Falconu 1 ovšem nevedla na startovní rampu. Prototyp rakety byl naložen na návěs kamionu a zamířil po silnici na dlouhou pouť přes celé Státy do Washingtonu D.C., kde dne 3. prosince 2003 zaparkoval před budovou ministerstva dopravy. Zaparkovaná raketa u chodníku pochopitelně přitahovala pozornost diváků.

Večer byl pak Falcon 1 Elonem Muskem slavnostně představen za účasti přidružené administrátorky FAA pro komerční kosmickou dopravu Patti Grace Smith. Při této příležitosti zmínil Elon Musk plány na silnější rakety a také uvedl cenu 6 milionů dolarů, za kterou hodlá SpaceX nabízet raketu Falcon 1. Po této spíše PR akci pokračovala firma dál ve vývoji rakety. V dubnu 2004 byl úspěšně proveden test separace stupňů a podařilo se úspěšně vyřešit problém s kavitací u turbočerpadla.

Technické parametry

  • Cena za start: 6–7 milionů amerických dolarů
  • Nosnost:
    • 420 kg na LEO (200 x 200 km, 9,1° Kwajalein) Falcon 1, Merlin 1A (2006–2007)
    • 470 kg na LEO (200 x 200 km, 9,1° Kwajalein) Falcon 1, Merlin 1C (2008–2009)
    • 200 kg na SSO (290 km)
  • Výška: 21,3 m (včetně druhého stupně a nákladu)
  • Průměr: 1,7 m
  • Hmotnost (s palivem): s motorem Merlin 1A 27,2 tuny, s motorem Merlin 1C 33,23 tuny.
  • 1. stupeň:
    • s motorem Merlin 1A
      • 325 kN na hladině moře
      • 369 kN ve vakuu
      • specifický impuls 244 s, 288 s ve vakuu
      • doba hoření 168 s
    • s motorem Merlin 1C (motor nasazen od třetí mise v roce 2008)
      • 349 kN na hladině moře
      • specifický impuls 256 s na hladině moře, 303 s ve vakuu
      • doba hoření 168 s
  • 2. stupeň:
    • 29,1 kN (motor Kestrel), specifický impuls 315 s, doba hoření 415 s
    • 30,7 kN (vylepšený motor Kestrel), specifický impuls 320 s, doba hoření 418 s (motor nasazen od třetí mise v roce 2008)
  • Palivo: RP-1a podchlazený kapalný kyslík

V říjnu 2004 byl Falcon 1 dopraven na rampu SLC-3W na Vandenbergově letecké základně v Kalifornii a podstupoval zde sérii předstartovních testů. Rampa samotná byla už dlouho opuštěná, poslední start se tu odehrál v roce 1995. SpaceX si při té příležitosti přivezlo na jednom nákladním automobilu raketu a na druhém mobilní řídicí místnost. Raketa tehdy obsahovala inovaci oproti prototypu představenému předchozí rok v prosinci. Hliníkový mezistupeň byl nahrazen lehčím, který byl vyroben z uhlíkového kompozitu (proto je viditelně černý).

Mezitím společnost bojovala s raketovými motory, praskalo u nich hliníkové potrubí a bylo nutné ho nahradit těžším, z Inconelu. Motory samotné měly také nižší specifický impuls, než bylo plánováno, a tento nedostatek musel být nahrazen vyšším tahem. Motory Merlin se podařilo dát dohromady teprve až následující rok, v lednu 2005, kdy byl dokončen první kvalifikační test. Také vývoj Falconu 1 se v březnu 2005 po sérii strukturálních kvalifikačních testů dostal do závěrečné fáze.

V dubnu 2005 byl do prvního letového exempláře namontován motor Merlin 1A a o měsíc později byl proveden první statický zážeh. Pozorovatelé byli po testu hodně překvapeni, když patnáctičlenný tým SpaceX raketu během několika hodin umístil zpět na dopravník a spolu s mobilním řídicím centrem obojí přesunul zpět do LA.

Tehdy byl Falcon 1 připraven vynést svůj první náklad, experimentální družici TacSat-1 pro ministerstvo obrany. Americké letectvo mu však nechtělo dát povolení ke startu, dokud z nedaleké rampy SLC-4E neodstartuje poslední raketa Titan IV s družicí NROL-20. Opakované odklady této mise ale naštvaly Elona Muska, který se rozhodl přesunout první start Falconu 1 z raketové střelnice v Pacifiku na ostrůvku Omelek, který je součástí atolu Kwajalein a patří Republice Marshallových ostrovů. V září 2004 totiž SpaceX vyhrálo zakázku agentury DARPA na vynesení družice Falconsat-2 a součástí tohoto kontraktu byl i start z ostrůvku Omelek s rozlohou 2,8 hektaru.

V červnu 2005 tedy SpaceX zabalilo veškeré startovní vybavení, naložilo jej na loď a vydalo se k Marshallovým ostrovům. První Falcon 1 je následoval o měsíc později. Pro úplnost dodejme, že raketa Titan IV odstartovala až v říjnu, tak dlouho by impulzivní Elon Musk nevydržel čekat docela určitě.

Křídla z vrtulníku

Ve druhé polovině roku 2005 se důležitá část aktivit firmy SpaceX nacházela na malém ostrově Omelek, který je součástí atolu Kwajalein. Z této lokality totiž chtěla společnost uskutečnit první start své malé nosné rakety Falcon 1, kterou vyvíjela od roku 2002. V mateřském závodě Hawthorne byly v té době vyrobeny již dva letové exempláře rakety a současně probíhala výroba nosiče třetího. O hardware tedy nouze nebyla, přesto bylo nutno pokročit i v připravách na start samotný.

A ten nebylo možno uskutečnit bez usilovné práce řady firemních pracovníků. Pracovní podmínky na atolu byly natolik tvrdé, že když jednou nemohla připlout loď se zásobami, zahájili tamní pracovníci vzpouru. Tu ukončila až armádní helikoptéra, kterou zaplatilo a vyslalo vedení firmy. Tento vrtulník doručil vzbouřencům kuřecí křídla a pivo a krize byla zažehnána. Přes všechny tyto problémy byla posléze rampa dokončena a v listopadu roku 2005 se mohlo přikročit k přípravám na první start.

První selhání

O první start se SpaceX pokusilo již koncem roku 2005, bohužel, kvůli úniku kapalného kyslíku z pozemní nádrže musel být odvolán. Další pokus ze dne 19. prosince 2005 byl nejprve odložen kvůli silnému větru. Když se však firma následně pokusila odčerpat palivo z prvního stupně, došlo k poškození nádrže na RP-1 a první stupeň musel být poslán na opravu do Los Angeles. Místo něj na Omelek putoval první stupeň druhého vyrobeného Falconu 1. Ale protože ten si statickým zážehem ještě neprošel, bylo nutné jej vykonat. Došlo k němu 9. února 2006.

Během testování byl ovšem zjištěn únik paliva ve druhém stupni. Znamenalo to opětovné zrušení plánovaného startu a odeslání stupně na opravu do L. A. Místo něj zamířil na ostrov druhý vyrobený druhý stupeň, měli jsme tedy tuto druhou vyrobenou raketu už kompletní. Celý sestavený druhý exemplář Falconu 1 prošel ještě dvěma dalšími statickými zážehy, 18. a 23. března, než mohlo dojít ke čtvrtému pokusu o start. Falcon 1 konečně odstartoval 24. března 2006 s družicí FalconSat-2, nicméně 25 sekund po startu došlo k požáru motoru Merlin 1A, který vyústil v pád rakety zpět na ostrůvek Omelek, což lze vidět na tomto videu.

Příčinou selhání rakety byl únik paliva, který začal už 400 sekund před startem. Následné přezkoumání ukázalo, že havárii způsobil šroub, který byl součástí palivového systému. SpaceX si nejdříve myslelo, že šroub byl špatně utažen, ale DARPA později zjistila, že šroub selhal kvůli korozi (pravděpodobně způsobené dlouhým pobytem rakety ve vlhkém tropickém prostředí Marshallových ostrovů).

SpaceX se z havárie poučilo a provedlo na raketě několik změn hardwaru i softwaru, aby k podobné nehodě znovu nedošlo. Některé hliníkové součástky byly například nahrazeny nerezovou ocelí. SpaceX se další část roku věnovalo úpravám rakety a také představilo nový motor Merlin 1C, který měl už regenerativní chlazení trysky a další vylepšení.

Málo známou informací je to, že tento start by tehdy selhal, i kdyby nedošlo k problému se zkorodovaným šroubem. Analýza po startu totiž zjistila, že tým nechal omylem otevřený upouštěcí ventil na horním stupni. Nádrž by tedy nebylo možné natlakovat a mise by selhala tak jako tak.

Konec první části.

Text byl převzat ze serveru ElonX. Před vydáním byl redakčně upraven. Originál najdete zde.

Autor:
  • Nejčtenější

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

v diskusi je 125 příspěvků

26. března 2024

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo...

Z jaderné triády zbyly Britům už jen ponorky. A ty musejí posílit

v diskusi je 76 příspěvků

27. března 2024

Jadernou triádu tvoří strategické bombardéry s jadernými zbraněmi, mezikontinentální balistické...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Rusko zastavilo odlet na ISS s první Běloruskou, letět měla i Američanka

v diskusi je 50 příspěvků

21. března 2024  10:23,  aktualizováno  14:26

Ve čtvrtek 21. března se necelých deset minut před půl třetí odpoledne měla vydat na Mezinárodní...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 15 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Načapali jsme otesánka, který se velkého sousta nezalekne. Boeing 747-400F

v diskusi je 8 příspěvků

21. března 2024

Poté, co na Letiště Václava Havla Praha přestaly v barvách Qatar Airways létat nákladní Boeingy...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 15 příspěvků

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 15 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

Úspěšný let prototypu XB-1 vrací do hry cestování nadzvukovou rychlostí

v diskusi je 31 příspěvků

27. března 2024  17:17

Po více než dvaceti letech, od ukončení provozu letounu Concorde, se možná opět dočkáme nadzvukové...

Jarní bouře ničila před 100 lety Prahu. Napáchala obří škody

v diskusi je 10 příspěvků

27. března 2024

Prahou prošla před 100 lety, 27. března 1924, neobvykle silná jarní bouřka. V části hlavního města...

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...