SpaceX의 Falcon 9: Rocket for the Dragon

Dragon and Falcon 9 2단계

Dragon and Falcon 9 2단계, 2단계 분리 이벤트 이후. (이미지 제공: NASA)



Falcon 9 로켓은 Space Exploration Technologies(SpaceX)의 Dragon 우주선을 우주로 보내는 차량입니다. SpaceX는 정기적으로 Falcon 9를 사용하여 Dragon 우주선을 국제 우주 정거장으로 가져옵니다. 드래곤은 2012년 10월에 그곳에서 처음으로 민간 우주선을 방문했습니다.



스페이스X Falcon 9는 Falcon Heavy라고 불리는 더 무거운 로켓으로 가는 디딤돌로 간주됩니다. 아직 개발 중이며 2017년 시험 발사가 예상되는 이 로켓은 최대 117,000파운드를 보낼 것으로 예상됩니다. (53,000kg) 화물을 우주로. 이것은 우주 왕복선이 우주로 가져올 수 있었던 무게의 약 2배입니다.

2013년부터 SpaceX는 올바른 방법으로 착륙하면 재사용할 수 있다고 말하는 첫 번째 단계를 사용하여 Falcon 9의 일부 비행을 만들었습니다. 회사는 바다와 육지에서 연착륙을 달성했습니다. 2016년 4월 8일 드래곤 로켓 부스터가 대서양의 무인 항공기에 착륙했습니다. 15개월 만에 다섯 번째 시도였다.

명세서

  • 높이: 70미터(229.6피트)
  • 직경: 12피트(3.7m)
  • 질량: 1,194,000파운드 (541,300kg)
  • 저궤도(LEO)에 대한 탑재하중: 28,991파운드. (13,150kg)
  • GTO(지동기 전송 궤도)에 대한 탑재하중: 10,692lbs. (4,850kg)



Falcon 9은 2단 로켓입니다. SpaceX에 따르면 첫 번째 단계에는 액체 산소와 로켓급 등유(RP-1) 추진제가 들어 있는 9개의 멀린 엔진과 알루미늄-리튬 합금 탱크가 있습니다.

  • 연소 시간: 162초
  • 해수면 추력: 153만 파운드 또는 6,806킬로뉴턴(kN)
  • 진공에서의 추력: 166.95백만 파운드. (7,426kN)

두 번째 단계에는 단계 분리 후에 점화되는 하나의 엔진이 있습니다.

  • 연소 시간: 397초
  • 추력: 210,000파운드 (934kN)

2012년 10월 7일, 드래곤 캡슐을 실은 팔콘 9 로켓 아래에서 멀린 엔진이 점화되면서 플로리다의 케이프 커내버럴 공군 기지에 있는 우주 발사 단지 40이 살아납니다.



2012년 10월 7일, 드래곤 캡슐을 실은 팔콘 9 로켓 아래에서 멀린 엔진이 점화되면서 플로리다의 케이프 커내버럴 공군 기지에 있는 우주 발사 단지 40이 살아납니다.(이미지 제공: NASA/Tony Gray 및 Rick Wetherington)

화재 자금 조달

SpaceX는 처음으로 Falcon 9의 존재를 알렸습니다. 보도 자료 비행당 최대 3,500만 달러로 책정되었습니다(오늘날 6,120만 달러 ) 로켓은 고객의 요구에 부응해 개발했다고 회사 측은 설명했다.

당시 SpaceX는 더 가벼운 Falcon 1 로켓을 개발 중이었고 '중급' Falcon 5 발사기로 점차 성능을 높일 계획이었습니다.



'그러나 SpaceX는 저비용으로 향상된 발사 능력에 대한 고객 요구 사항에 부응하여 Falcon 5를 Falcon 9로 업그레이드하는 [소모성 발사]급 차량 개발에 박차를 가했습니다.'라고 회사는 말했습니다.

일찍 나열된 고객 로켓에는 다음과 같은 회사가 포함됩니다. 비글로 항공우주 , Avanti Communications 및 MacDonald, Dettwiler 및 Associates.

SpaceX에 따르면 비용은 차량 개발에 3억 달러 이상 '백지에서 4년 반 만에 첫 출시까지.'

이 회사는 모든 이정표를 충족하는 경우 SpaceX에 대해 최대 2억 7,800만 달러 가치가 있는 NASA의 인기 있는 상업용 궤도 운송 서비스 계약 중 하나의 승자였습니다. SpaceX는 NASA의 Commercial Crew Program에서 수상한 회사 중 하나입니다. 이 프로그램은 2018년경 미국 차량을 사용하여 국제 우주 정거장에 우주 비행사를 발사하는 것을 목표로 합니다.

개발

Falcon 9의 기본 구조는 2007년 4월에 완료되었으며 2008년 1월에 최초의 다중 엔진 발사가 있었습니다.

SpaceX는 1년 동안 엔진을 테스트했으며 그해 11월에 '전체 임무 길이의 발사'를 완료했습니다. 추종자들에 대한 업데이트에서 캘리포니아에 기반을 둔 회사는 비행 중 엔진 고장을 보상하는 로켓의 능력을 선전했습니다. 이는 고객에게 판매 포인트입니다.

'테스트 발사는 첫 번째 단계에서 SpaceX의 9개 엔진 사용 설계와 나머지 엔진의 기능에 영향을 주지 않고 엔진을 차단할 수 있는 능력을 검증했습니다.' SpaceX가 쓴 2008년 11월.

'이것은 상업용 여객기가 엔진 손실 시 안전하도록 설계된 것처럼 Falcon 9가 비행 중 엔진을 잃어도 임무를 성공적으로 완료할 수 있는 능력을 보여줍니다. 여객기와 마찬가지로 Falcon 9 엔진은 화재나 엔진의 파괴적인 손실이 차량의 나머지 부분에 영향을 미치지 않도록 하는 보호 덮개로 둘러싸여 있습니다.'

Falcon 9는 Dragon 우주선을 들어올리기 위해 설계되었습니다. NASA는 주요 고객이 국제 우주 정거장으로 가는 NASA 화물 비행기였기 때문에 Dragon의 개발 자금을 지원하기 위해 여러 상업적 승무원 계약에 걸쳐 자금을 제공했습니다. SpaceX는 2012년 Dragon과 함께 정거장을 세계 최초로 방문했으며 현재는 Cygnus 우주선을 비행하는 Orbital Sciences와 함께 정기 화물 ISS 비행을 위한 두 개의 민간 회사 제공업체 중 하나입니다.

SpaceX는 2012년 4월 30일 Falcon 9 로켓의 정적 발사를 수행했습니다. 테스트 중에 로켓에 동력을 공급하는 9개의 Merlin 엔진이

SpaceX는 2012년 4월 30일 Falcon 9 로켓의 정적 발사를 수행했습니다. 테스트 중에 로켓의 첫 번째 단계에 동력을 공급하는 9개의 Merlin 엔진이 2초 동안 점화되었습니다.(이미지 제공: SpaceX)

이륙

2009년 1월 12일, 팔콘 9 로켓 수직 위치로 상승 케이프 커내버럴에서 로켓이 우주로 날아가려면 몇 개월이 걸릴 것이지만 SpaceX는 내년에 모든 시스템을 테스트하려면 구성이 필요하다고 말했습니다.

SpaceX는 2009년에 로켓을 보내기를 희망했지만 실제 발사 날짜는 2010년 6월 7일이었습니다. 로켓은 예상한 모든 이정표를 통과했지만 발사 중에 예상치 못한 롤링이 발생했습니다.

드래곤 우주선은 아직 개발 중이었기 때문에 로켓은 더미 페이로드를 우주로 운반했습니다. 팔콘 9호는 2010년 12월 8일 마침내 드래곤의 불에 연료를 공급했습니다. 로켓이 민간 무인 우주 캡슐을 우주로 실어 나르고 나서 안전하게 지구로 돌아온 것은 이번이 처음입니다.

Falcon 9가 Dragon을 여러 번 성공적으로 우주로 데려온 동안 로켓은 성장통을 겪었습니다. 예를 들어 엔진 문제 강제 중단 드래곤이 ISS로 날아오르기 전에 시험 비행을 위해 2012년 5월.

엔진 문제는 5개월 후 드래곤의 첫 번째 공식 화물 운송에도 지장을 주었습니다. 드래곤은 목적지에 무사히 도착했지만 탑승한 위성은 도착하지 않았습니다. Orbcomm의 프로토타입 위성 메시징 서비스 위성 일찍 궤도에서 떨어졌다 , 출시 5일 만입니다. 그러나 뉴저지 회사는 위성이 우주에 잠시 머무는 동안 일부 테스트 데이터를 받았다고 말했습니다.

Falcon 9의 가장 치명적인 순간은 2015년 6월 국제 우주 정거장에 재보급할 드래곤 우주선을 실은 로켓이 공중에서 폭발한 때였습니다. 원인은 잘못된 스트럿으로 추적되었으며 몇 달 동안 비행이 중단되었습니다. [ 갤러리: SpaceX의 팔콘과 드래곤 ]

정확한 착륙

SpaceX는 Falcon 9에 대한 경험을 사용하여 더 무거운 로켓인 Falcon Heavy를 개발하기를 원합니다. 이 로켓의 첫 시험 발사는 2016년으로 예상됩니다.

2011년에 회사는 Falcon Heavy를 사용하여 당시 United Launch Alliance가 지배하던 방위 시장에 진입하기를 희망한다고 밝혔습니다. SpaceX와 공군 2015년 소송을 냈다. 그것은 ULA 계약 수상과 관련이 있습니다.

2013년과 2014년까지 일부 비평가들은 SpaceX가 계획보다 훨씬 적은 수의 비행을 시작했다고 비난했습니다. 동시에 회사는 재사용 가능한 첫 번째 단계가 있는 Falcon 9 버전을 비행하기 시작했습니다. 목표는 출시 비용을 줄이는 것입니다.

추가 리소스