История создания и запусков. 8 сентября 2005 года «SpaceX»анонсировала «Falcon 9», описав ее как «полностью многоразовый тяжелый носитель»

8 сентября 2005 года «SpaceX»анонсировала «Falcon 9», описав ее как «полностью многоразовый тяжелый носитель». 12 апреля 2007 года компания объявила, что создание первой ступени «Falcon 9»было завершено. Конструкцию было решено перевезти в центр в Уэйко, для проведения стендовых испытаний первой ступени. Первые испытания первой ступени с двумя двигателями были проведены 28 января 2008 года и завершились успешно. Уже 8 марта 2008 года были испытаны три двигателя «Merlin 1C», а 29 мая пять двигателей. Далее 31 июля и 1 августа проводились испытания всех девяти двигателей на первой ступени, которые закончились успехом. 22 ноября 2008 года первая ступень с девятью двигателями прошли испытания длительностью полета. Уже в конце 2008 года было запланировано провести первый запуск «Falcon 9v1.0»с кораблем «Dragon», однако запуск многократно откладывался, в связи огромным количеством работы, поэтому дебютный запуск «Falcon 9 v1.0»состоялся 4 июня 2010 года. Затем 8 декабря 2010 года ракета вывела на низкую орбиту космический корабль «Dragon», а затем занималась миссиями по стыковке и доставке грузов к МКС. Несмотря на то, что ракета использовала парашютные системы для возврата первой ступени, ни один из запусков так и не смог вернуть первую ступень на землю в целостности.

Поскольку «Falcon 9»должна была стать первой ракетой-носителем с возвращаемой первой ступенью, компания решила изучить новые способы безопасного возвращения первой ступени. Для этого в 2012 году компания создала ракету вертикального взлета и вертикальной посадки. Данную ракету назвали «Grasshopper» (Информация представлена на рисунке 3).

Рисунок 3: запуск «Grasshopper»

Формально эта ракета была первой ступенью «Falcon 9v1.0», однако она отличалась тем, что у нее был один двигатель, четыре посадочные ноги и опорная конструкция.В ноябре 2012 года «Grasshopper» сделал свой первый 8-ми секундный прыжок на высоту 5,5 метров, затем он завис над землей на высоте 40 метров и приземлился. Далее «Grasshopper»завис на высоте 80 метров и успешно приземлился. Затем были испытаны системы стабилизации и управления в воздухе, благодаря которым ракета смогла перемещаться на расстояние и возвращаться на место старта.

Примерно, в это же время «SpaceX» впервые запускает ракету «Falcon 9 v1.1», которая имела удлиненные обе ступени, улучшенные двигатели с измененным расположением,и выводит на орбиту 500 килограммовый спутник «Cassiope». Первая ступень успешно вернулась в атмосферу, где потом, кувыркаясь в воздухе, упала в океан. После успеха «Grasshopper», «SpaceX» увидели огромный потенциал в данной технологии, и было решено модифицировать «Falcon9 v1.1», добавив к ней четыре раскладывающиеся посадочные стойки, складные решетчатые рули, четыре маневровых двигателя и установив новое навигационное оборудование. Данные модификации способствовали стабилизации вращения и улучшению управляемости на этапе снижения. Обновленная ракета-носитель получила название «Falcon 9RDev» (Информация представлена на рисунке 4).

Рисунок 4: Приземление «Falcon 9RDev»

Сразу же было решенопроверить сможет ли «Falcon 9RDev» зависнуть в воздухе и приземлится, как «Grasshopper». Ракета взлетела и зависла на высоте в 250 метров, а затем успешно приземлилась. 18 апреля 2014 года«Falcon 9R»вошла в контролируемый спуск и, выпустив посадочные опоры, мягко коснулась поверхности океана. Ракетупродолжали тестировать на высоте 1000 метров, каждый раз добавляя новые системы и механизмы для стабилизации полета. Между тем Falcon 9Rпродолжала доставлять различные грузы в космос, а затем аккуратно садится в океан. Затем произошел последний полет «F9R», выход одного из датчиков запустил процесс самоуничтожения из соображения безопасности. Далее компания занималась запусками к международной космической станции. Данные запуски тестировали новые способы посадки. Дальше «SpaceX»решили пробовать сажать ракеты«Falcon 9R» на плавучую баржу. 10 января 2015 года произведена первая попытка посадить ракету на баржу, которая закончилась неудачей. После серии неудач на барже, было решено модифицировать ракету. Новая ракета получила новые усиленные посадочные крепления и крепления двигателей, еще были увеличены топливные баки второй ступени, вследствие чего ракета удлинилась на 10%, получила обновленные, усиленные двигатели, измененные решетчатые рули, удлиненные и укрепленный отсек между ступенями и удлиненное сопло двигателя второй ступени. Обновленная ракета получилась намного более мощная и надежная, поэтому и была названа «Falcon 9 FullThrust» (FullThrust; с англ. – «полная тяга»).

Сразу же после создания, было решенопосадить ракету сначала на сушу, а при успехе попробовать на баржу.22 декабря 2015 произведена первая успешная посадка первой ступени, после запуска в космос. После успеха на суше, было решено попробовать посадку на баржу снова. И 8 апреля 2016 года – прошла первая успешная посадка «Falcon 9 FT» (Информация представлена на рисунке 5)на баржу под названием «Конечно, я все еще люблю тебя».

21 сентября 2012 года состоялся первый прыжок «Grasshopper», и уже 8 апреля 2016 успешный возврат первой ступени… прошло меньше 4 лет, а что будет еще через 4 года?Илон и «SpaceX»совершили невероятное, став первой частной коммерческой компанией, которая смогла запустить и вернуть первую ступень ракету-носитель тяжелого класса личного производства.