Block 5: Finální varianta Falconů by mohla letět už v dubnu

Premiéra dlouho očekávané finální varianty rakety Falcon 9 se nezadržitelně blíží. První exemplář této značně vylepšené verze zvané Block 5 byl vyfocen při přepravě a poté také v McGregoru. SpaceX plánuje využít každý první stupeň využít až 100krát a dosáhnout tak dlouho slibované rapidní znovupoužitelnosti. Jaké změny Block 5 obsahuje a co nového nám prozradily fotky z McGregoru?

Block 5 je označení pro novou verzi Falconu 9, která obsahuje desítky vylepšení v zájmu snadné znovupoužitelnosti a také změny nutné pro certifikaci rakety pro lety s lidskou posádkou. SpaceX si od Blocku 5 slibuje rapidní znovupoužitelnost. Podle oficiálních informací má být první stupeň schopen zhruba 10 použití bez oprav mezi starty, přičemž raketa je navržena až pro nějakých 100 startů. K tomu však bude potřeba provádění nějaké větší údržby po určitém počtu startů. Těchto čísel samozřejmě nebude dosaženo okamžitě, ale SpaceX o ně bude usilovat. Dlouhodobějším cílem je navyrábět si první stupně do zásoby a postupně se dostat do stavu, kdy se už budou vyrábět jen druhé stupně. Ušetřené výrobní kapacity pak mohou být využity pro jiné účely.

K hlavním změnám Blocku 5 oproti dřívějším verzím patří:

Fanouškovská vizualizace barevného schématu Blocku 5 (Autor: /u/brickmack)

  • Titanová roštová kormidla, která umožňují lepší ovladatelnost a prakticky neomezený počet použití bez jakýchkoliv úprav mezi starty. Podle Elona Muska by lepší ovladatelnost mohla umožnit průlet prvního stupně atmosférou s vyšším úhlem náběhu, což by šetřilo palivo pro přistání díky delšímu aerodynamickému brzdění.
  • Nové přistávací nohy, které bude možné po úspěšném přistání snadno sklopit, aby mohl být zachráněný stupeň rychle odvezen. Současné nohy nelze po jejich rozložení sklopit, a tak musejí být před převozem kompletně odmontovány. Nohy budou černé, neboť budou mít novou tepelnou ochranu, která vydrží několik použití.
  • Úpravy turbočerpadla u motoru Merlin, které zabrání vzniku malých prasklin na lopatkách. Jedná se o problém, který byl odhalen už před dlouhou dobou, ale neměl vliv na funkci motorů. NASA však požadovala, aby byl tento nedostatek vyřešen, pokud SpaceX chce přepravovat astronauty.
  • Motory Merlin 1D navíc budou mít o pár procent vyšší tah. Každý motor bude schopen vyvinout 845 kN tahu na hladině moře.
  • Nátěr palivové a kyslíkové nádrže bude nahrazen speciálním tepelně odolným materiálem, který bude možné opakovaně použít.
  • Vylepšený a znovupoužitelný tepelný štít v oblasti kolem motorů. Tato část rakety dostává nejvíce zabrat při návratu atmosférou.
  • Bytelná kovová konstrukce zvaná octaweb, do které jsou zasazeny motory, je nově sešroubovaná, ne svařená. To usnadní inspekce a opravy a také modifikaci běžného Falconu 9 na boční stupeň Falconu Heavy.
  • Mezistupeň je černý, neboť je vyroben z vylepšeného uhlíkového kompozitu, který je tepelně odolný i bez nátěru.
  • Vylepšený aerodynamický kryt, který je mírně větší a obsahuje vylepšení, která mají usnadnit jeho záchranu a opakované použití. Jeho výroba by navíc měla být jednodušší.
  • Vylepšené heliové nádoby, které mají zabránit vzniku problému, který způsobil nehodu Amos-6, a to i v případě zrychlené tankovací sekvence.

Některé z těchto změn už byly zkušebně nasazeny při dřívějších misích (například titanová kormidla nebo vylepšený aerodynamický kryt), ale většinu uvidíme poprvé až u prvního čistokrevného exempláře Blocku 5.

Už nějaký čas se mezi fanoušky vědělo, že první Block 5 bude mít výrobní číslo B1046 a na testování do McGregoru bude poslán někdy začátkem roku. 16. února pak byl tento bájný stupeň vyfocen při přepravě z Hawthorne a na konci února také v celé své kráse během příprav na statický zážeh v testovacím areálu SpaceX v texaském McGregoru.

Špatně čitelné logo SpaceX po přistání SES-11 (Foto: Justin Novello)

Z fotek jsme se nově dozvěděli, že kromě černého mezistupně bude černá také podélná lišta, která skrývá různé kabely a další rozvody. Dále je na fotkách vidět, že SpaceX se rozhodlo přesunout vlastní logo výše. Důvodem by mohlo být, že současné umístění má za následek zanesení loga sazemi při přistávacím manévru. Nové umístění loga je na úrovni kyslíkové nádrže, jejíž vnějšek bývá po přistání méně zanesený. Logo Falconu 9 a americká vlajka byly přesunuty z mezistupně na horní část prvního stupně.

Na fotkách také můžete vidět oranžovou čepičku a k ní připojená lana. Ta značí, že SpaceX se stupněm plánuje provést několikaminutový testovací zážeh simulující celý letový profil prvního stupně. Čepička pomáhá stupeň přidržovat, aby v důsledku vyprazdňujících se nádrží neuletěl.

Mimochodem, Elon Musk Block 5 někdy označuje jako “verzi 5”, což nabádá k tomu, že Falcon 9 v1.0 je jen jiný název pro Block 1, varianta v1.1 je Block 2 atd. Ve skutečnosti však označení Block indikuje poddruhy v rámci jedné velké varianty Falconu. V podstatě se to dá chápat tak, že při první misi varianty v1.2 (Orbcomm-2) letěla raketa ve verzi Block 1, tedy něco jako „v1.2.1“. Později létaly varianty Block 2 a Block 3 a pak CRS-12 byla první misí s raketou ve variantě „v1.2.4“ neboli v1.2 Block 4. Block 5 je tedy ekvivalent v1.2.5.

Block 5 má být finální variantou raket Falcon, přičemž SpaceX chce následně soustředit své vývojové kapacity na novou raketu BFR. Toto nedávno potvrdil i Elon Musk, avšak zároveň dodal, že pokud k nějakým dalším vylepšením dojde, budou jen menšího charakteru.

Elon Musk před rokem odhadoval, že premiéra Blocku 5 proběhne ještě v roce 2017, ale nakonec došlo k menšímu zpoždění. První Block 5, který vidíte na fotkách, by mohl letět na dubnové misi Bangabandhu-1. Další misí, která by podle dřívějších informací měla využívat Block 5, je Iridium-6/GRACE-FO. Šéf společnosti Iridium však nedávno na Twitteru uvedl, že ještě nebylo rozhodnuto, zda na této misi poletí nový, nebo již použitý stupeň.

Zajímavostí je, že aby raketa Falcon 9 mohla být certifikována pro lety s astronauty, NASA požaduje provedení minimálně 7 startů v ustálené konfiguraci (tj. Block 5). První mise Crew Dragonu s posádkou je plánována na konec roku, takže SpaceX má na provedení těchto 7 letů dostatek času.

Detail titanových roštových kormidel během mise Iridium-2 (Foto: SpaceX)

Současná varianta Block 4 byla do provozu nasazována postupně, takže na některých misích letěl horní stupeň typu Block 4, ale první stupeň byl ještě Block 3. Je možné, že něco podobného proběhne i v případě Blocku 5. Těmto spekulacím nahrává například pokus o přistání u mise Hispasat 30W-6. Při této misi poletí první stupeň typu Block 4, ale někteří fanoušci mají za to, že raketa kromě titanových kormidel disponuje dalšími vylepšeními z varianty Block 5 (například výkonnějšími Merliny či vylepšeným horním stupněm). To by podle nich mohlo být důvodem, proč raketa bude schopná přistání i po vynesení více než 6tunového nákladu. Těžko říct, jestli na tom něco je, nebo zda kombinace nových kormidel a úspornějšího 3motorového přistávacího manévru dostatečně vysvětluje schopnost prvního stupně přistát i při takto náročné misi.




  • Mohlo by se vám líbit...

    15
    Diskuze

    avatar

    This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

      Odebírat  
    nejnovější nejstarší nejlepší
    Nastavit upozorňování na
    Martin
    Host
    Martin

    Možno na Iridium 6 poletí Blok5 už ako znovupoužitý po misii Bangabandhu-1? 😀 :3 to by bolo super 😀

    Martin
    Host
    Martin

    Inak niečo mi práve napadlo. Kto sa trochu vyznáte v raketových motoroch, odpíšte, či to má hlavu a pätu O:)
    Čo ak by turbo čerpadlá vháňali palivo do motorov cez trubky popod tepelný štít? Pri zostupe by sa tepelný štít chladil palivom a zároveň palivo zohrievalo, expandovalo a zvyšovalo tak výkon motorov? Win-win scenár 😀

    Jezeva
    Host
    Jezeva

    Myslím, že nepotřebují, aby jim palivo expandovalo. Naopak potřebují ho mít co nejchladnější, aby mělo co nejmenší objem a dostali do motoru v palivě co nejvíc energie. U výkonných aut se také používá mezichladič vzduchu, aby se do válce dostalo co nejvíc vzduchu a paliva.

    Dan
    Host
    Dan

    Tepelný štít ze své podstaty velmi nerad vede teplo, takže by se palivo moc neohřálo. Navíc, toto uvažované potrubí je již rezervováno na chlazení trysky 🙂
    Při sestupu Merliny neběží pořád – nebyla by zajištěna cirkulace média.

    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    Když pomineme jaderné hlavice (tam se myslím používá měď na odvod tepla), tak je to tak, jak píšeš.
    Jinak těch principů, jak zkonstruovat tepelný štít je samozřejmě víc. Ta přednáška J. Kousala na youtube je hezky shrnuje. Ale asi si tu nebudou komplikovat život, přeci jen to není návrat z oběžné dráhy, takže to namáhání bude daleko menší.

    Ivo
    Host
    Ivo

    Pěkné vysvětlení těch verzí, teď už by to mělo být každému jasné. Jinak co se týče spekulací, tak já si myslím, že oni vlastně moc nemuseli spěchat s v1.2.5, protože měli dost letěných stupňů, který se vlastně potřebovali zbavit. Dále si myslím, že verze 1.2.4 by mohli upgradovat na v1.2.5. No a to s tím snadnějším předěláním na boční Fh mi přijde jako super vychytávka.

    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    Krásné shrnutí, moc hezké. Při komentovaných startech se po Iridiu 2 vždy diskutovalo, proč se nepoužívají nové. V poslední době je to vidět. Používají ty staré na testování přistávacích profilů 🙂
    A ještě jsem přemýšlel nad těmi nohami. Ano, super, znovupoužití je fajn. Ale pokud přistání dopadne jako po BulgariaSatu 1 či Thaicom 8, tak to asi pro další let nohy vymění. Leda by ty deformační zóny řešili jinak.
    Akdyž sme u toho posunutí názvu firmy, nechtěj dát nějak jinam i číslo stupně? Ať ho nemusí přemalovávat?
    Jsem zvědav na ten profil sestupu stupně z Hispasatu. Ale tohle by se mohlo dát už odhadnout i z definice přistávací oblasti a pozice OCISLY ne?

    samo
    Host
    samo

    Pokiaľ si matne spomínam tak Elon kedysi zmienil že tie deformačné zóny sú ľahko vymeniteľné a že to je len malý problém myslím že s tým na 100% počítajú ale čí mám pravdu neviem.

    Ivo
    Host
    Ivo

    Ad nohy, ty stlačitelné části by měly být snadno vyměnitelné. Ad číslo, dáte ho nahoru a ze země ho neuvidíte. 🙂

    Štěpán Svoboda
    Host
    Štěpán Svoboda

    nejsem si jistej,ale nebyly ty deformační zony pouze součástít nějakého dílu který se dá z nohou demontovat a vyměnit za nový? předpokládal bych,že to tak bude protože pak by byla dost velká šance při náročnějších přistáních (a že jich bude asi dost) kde kvůli trochu deformvanému tlumení musej měnit celý nohy

    hanh
    Host
    hanh

    Na poslední konferenci Elon přiznal, že je dost pravděpodobná verze Block 5.1. Právě až po získání zkušeností, jak se chovaly Boosters na FH a jeho centrální stupeň. O ten bohužel přišli. Centrální stupeň je v reálu úplně jiný F9. Takže tam se ještě bude hodně co ladit. Takže min ten centrál bude Block 5.1, pokud bychom ho vůbec měli považovat za 1. stupeň F9 resp. Block 5. Podle mne je centrální stupeň úplně jiná “raketa”.

    hotovson
    Host
    hotovson

    proc a v cem by mel byt stredni stupen pro FH jiny (krome zjevnych odlisnosti, jako jsou drzaky bocnich stupnu)?