Falcon 9
Cerbyd lansio a all godi pwysau canolig, y gellir ei ailddefnyddio'n rhannol, yw'r Falcon 9; gall gludo cargo a chriw i orbit y Ddaear. Cafodd y roced ei dylunio, ei chynhyrchu a'i lansio gan y cwmni awyrofod Americanaidd SpaceX., a sefydlwyd gan Elon Musk. Gellir ei hefyd ei defnyddio fel cerbyd lansio codi powysau trwm un-defnydd. Cynhaliwyd lansiad cyntaf y Falcon 9 ar 4 Mehefin 2010. Lansiwyd taith ailgyflenwi fasnachol gyntaf Falcon 9 i'r Orsaf Ofod Ryngwladol (yr ISS) ar 8 Hydref 2012.[1] Yn 2020 gwelwyd y llong ofod hon yn lansio bodau dynol i orbit - yr unig gerbyd o'r fath sy'n gallu gwneud hynny (yn 2023).[2] Dyma'r unig roced o UDA sydd wedi'i hardystio ar hyn o bryd ar gyfer cludo pobl i'r ISS.[3][4][5] Yn 2022, daeth y roced a lansiwyd fwyaf aml mewn hanes, a thorodd pob record o ran diogelwch, gyda dim ond un ehediad yn methu.[6]
.jpg) | |
| Enghraifft o'r canlynol | rocket series  |
|---|---|
| Math | Falcon, reusable launch vehicle, medium-lift launch vehicle |
| Gwlad |  UDA |
| Yn cynnwys | Falcon 9 booster, Merlin 1D, Merlin 1D Vacuum |
| Gwneuthurwr | SpaceX |
| Gwladwriaeth | Unol Daleithiau America |
| Gwefan | http://spacex.com/falcon9.php |
 Ffeiliau perthnasol ar Gomin Wicimedia | |
Mae gan y roced ddwy ran: mae'r cam cyntaf (y cyfnerthydd (booster)) yn gwthio'r ail ran a'i chargo i gyflymder ac uchder a bennwyd ymlaen llaw, ac ar ôl hynny mae'r ail gam yn tanio ac yn gwthio'r cargo i'w orbit. Gall y cyfnerthydd lanio'n fertigol fel y gellir ei hailddefnyddio. Cyflawnwyd y gamp hon gyntaf ar ehediad 20, yn Rhagfyr 2015. Ar 19 Rhagfyr 2023, roedd SpaceX wedi llwyddo i lanio cyfnerthyddion Falcon 9 239 o weithiau. Mae rhai cyfnerthyddion unigol wedi cyflawni cymaint â 18 taith.[7] Mae'r ddau gam (neu'r ddwy ran) yn cael eu pweru gan beiriannau SpaceX Merlin, gan ddefnyddio ocsigen hylif cryogenig a cherosin gradd roced ( RP-1 ) fel gyriannau.[8][9]
Y cargo trymaf a gludwyd i orbit trosglwyddo geosefydlog (GTO) oedd llwyth o Intelsat 35e a oedd yn 6,761 cilogram (14,905 pwys), a Telstar 19V a oedd yn 7,075 kg (15,598 pwys). Lansiwyd y cyntaf i orbit trosglwyddo uwch-cydamseredig manteisiol,[10] tra aeth yr ail i mewn i GTO ynni is, gydag apogee ymhell islaw'r uchder geosefydlog.[11] Ar 24 Ionawr 2021, gosododd Falcon 9 record ar gyfer y nifer fwyaf o loerennau a lansiwyd gan un roced pan gludodd 143 lloeren i orbit.[12]
_(cropped).jpg)
Mae Falcon 9 wedi llwyddo i gludo gofodwyr NASA i'r ISS a derbyniodd ardystiad ar gyfer y rhaglen Lansio Gofod Diogelwch Cenedlaethol UDA[13] a Rhaglen Gwasanaethau Lansio NASA fel "Categori 3", a all lansio'r teithiau NASA drutaf, pwysicaf a mwyaf cymhleth.[14]
Mae sawl fersiwn o Falcon 9 wedi'u hadeiladu a'u hedfan:
- v1.0 o 2010-2013,
- hedfanodd v1.1 o 2013-2016,
- lansiwyd v1.2 Full Thrust gyntaf yn 2015,
- a Bloc 5, sydd wedi bod yn gweithredu ers mis Mai 2018.
Hanes datblygiad
Cyllido
Yn Hydref 2005, cyhoeddodd SpaceX gynlluniau i lansio Falcon 9 yn hanner cyntaf 2007[15] ond ni ddigwyddodd hynny tan 2010.[16]
Tra gwariodd SpaceX ei gyfalaf ei hun i ddatblygu a hedfan ei lansiwr blaenorol, Falcon 1, datblygodd SpaceX Falcon 9 gyda chyfalaf preifat ond fe'i cynorthwywyd gan ymrwymiadau NASA i brynu sawl hediad unwaith y dangoswyd galluoedd penodol. Darparwyd taliadau penodol ar sail cerrig milltir o dan y rhaglen Gwasanaethau Trafnidiaeth Orbitol Masnachol (Commercial Orbital Transportation Services; COTS) yn 2006. [17] Strwythurwyd y contract fel Cytundeb Deddf Gofod (Space Act Agreement; SAA) "i ddatblygu a dangos gwasanaeth cludo orbitol masnachol",[17] gan gynnwys prynu tair taith brawf.[18] Dyfarnwyd y cyfanswm o US$278 miliwn i ddarparu'r tri lansiad o Falcon 9 gyda llong ofod cargo SpaceX Dragon. Ychwanegwyd cerrig milltir ychwanegol yn ddiweddarach, gan godi cyfanswm gwerth y contract i US$396 miliwn.[19][20]
Yn 2008, enillodd SpaceX gontract Gwasanaethau Ailgyflenwi Masnachol (Commercial Resupply Services; CRS) yn rhaglen Gwasanaethau Trafnidiaeth Orbitol Masnachol (Commercial Orbital Transportation Services; COTS) NASA i ddosbarthu cargo i'r ISS gan ddefnyddio Falcon 9 a Dragon.[20][21] Talwyd yr arian dim ond ar ôl i'r teithiau gael eu cwblhau'n llwyddiannus ac yn drylwyr. Cyfanswm y contract oedd US$1.6 biliwn am 12 taith i gludo cyflenwadau i'r ISS ac oddi yno.[22]
Yn 2011, amcangyfrifodd SpaceX fod costau datblygu Falcon 9 v1.0 wedi bod tua US$300 miliwn. Amcangyfrifodd NASA gostau datblygu o US$3.6 biliwn pe defnyddiwyd dull contract cost-plus traddodiadol NASA. Amcangyfrifodd adroddiad NASA yn 2011 “y byddai wedi costio tua US$4 biliwn i’r asiantaeth ddatblygu roced fel Falcon 9, yn seiliedig ar brosesau contractio traddodiadol NASA” tra gallai dull “datblygiad mwy masnachol” fod wedi lleihau'r swm i $1.7 biliwn".[23]
Yn 2014, rhyddhaodd SpaceX gostau datblygu cyfun ar gyfer Falcon 9 a Dragon. Darparodd NASA US$396 miliwn, tra darparodd SpaceX dros US$450 miliwn.
Datblygiad
Yn wreiddiol roedd SpaceX yn bwriadu dilyn ei gerbyd lansio Falcon 1 gyda cherbyd capasiti canolradd, Falcon 5.[24] Mae llinell gerbydau'r Falcon wedi'u henwi ar ôl y Millennium Falcon, llong ofod ffuglenol a ddisgrifiwyd yn y gyfres ffilmiau Star Wars.[25] Yn 2005, cyhoeddodd SpaceX ei fod yn lle hynny am fwrw ymlaen â Falcon 9, "cerbyd lansio lifft trwm y gellir ei ailddefnyddio'n llawn", ac roedd eisoes wedi sicrhau cwsmer, sef y llywodraeth. Disgrifiwyd FRalcon 9 fel un a allai lansio tua 9,500 cilogram (20,900 pwys) i orbit-isel y Ddaear a rhagamcanwyd y byddai'n costio US$27 miliwn fesul hediad gyda llwyth 3.7 metr (12 tr) a US$35 miliwn am gargo 5.2 metr (17 tr). Cyhoeddodd SpaceX hefyd fersiwn trwm o Falcon 9 gyda chynhwysedd llwyth tâl o tua 25,000 kilogram (55,000 lb) . Hebog Bwriad 9 oedd cefnogi teithiau LEO a GTO, yn ogystal â theithiau criw a chargo i ISS. [24]
Profi
Cwblhawyd y prawf aml-injan cyntaf (dwy injan yn tanio ar yr un pryd, wedi'u cysylltu â'r rhan gyntaf o'r roced) yn Ionawr 2008. Arweiniodd profion olynol at dân prawf o 178 eiliad (hyd cenhadaeth), naw injan ym mis Tachwedd 2008. Yn Hydref 2009, roedd y tân prawf pob-injan parod cyntaf i hedfan yn ei gyfleuster prawf yn McGregor, Texas . Yn Nhachwedd 2009, cynhaliodd SpaceX taniad-prawf ar ail ran y roced (y rhan uchaf)l, gan bara deugain eiliad.[26]
Injan
Mae gan y ddwy ran beiriannau roced Merlin 1D ac mae pob un yn cynhyrchu 854 kN (192,000 pwys) o wthiad (thrust).[27] Maent yn defnyddio cymysgedd pyrofforig o triethylaluminum - triethylborane (TEA-TEB) i danio'r injan ei hun.
Mae gan y cyfnerthwr (y rhan isaf) 9 injan, wedi'u trefnu ar ffurf Octaweb (term SpaceX).[28] Mae gan yr ail ran (y rhan uchaf) 1 injan Merlin 1D Vacuum.
Gall Falcon 9 golli dwy injan a dal i gwblhau'r daith trwy losgi'r injans sy'n weddill yn hirach.
Tanciau
Mae waliau a chromennau'r tanc gyrru wedi'u gwneud o aloi alwminiwm-lithiwm ac wedi'i weldio'n arbennig er wmyn ei gryfder ac fel ei fod yn ddibynadwy. Mae'r tanc yr ail ran yn fersiwn fyrrach o danc y rhan gyntaf, gyda fwy neu lai yr un dechnoleg, deunydd a thechneg gweithgynhyrchu.
Coesau/esgyll
Nid oes gan gyfnerthyddion (boosters) na fydd yn dychwelyd yn ôl yn fwriadol goesau nac esgyll. Mae gan y cyfnerthyddion adferadwy, fodd bynnag, bedair coes lanio o amgylch y gwaelod.[29]
Er mwyn rheoli disgyniad y cyfnerthydd trwy'r atmosffer, mae SpaceX yn defnyddio esgyll grid sy'n ymestyn o'r cerbyd[30] sy'n dod allan eiliadau ar ôl gwahanu'r ddwy ran.[31] I ddechrau, roedd fersiwn V1.2 Full Thrust o'r Falcon 9 yn cynnwys esgyll grid wedi'u gwneud o alwminiwm, a ddisodlwyd gan esgyll titaniwm mwy, mwy effeithlon yn aerodynamig, esgyll gwydn. Fe'u gwnaed o un darn o ditaniwm a gellir eu hailddefnyddio am gyfnod amhenodol heb fawr o waith adnewyddu.
Fersiynau
Hedfanodd V1.0 bum lansiad orbitol llwyddiannus rhwng 2010 a 2013. Gwnaeth y V1.1 llawer mwy na hynny, gyda'i hediad cyntaf ym Medi 2013. Roedd y daith brawf yn cario 500 kg o lwyth: y lloeren CASSIOPE.[32] Dilynwyd hyn gyda cargo mwy, gan ddechrau lloeren gyfathrebu GEO SES-8.[33] Roedd v1.0 a v1.1 yn defnyddio cerbydau lansio treuliadwy (expendable launch vehicles; ELVs). Gwnaeth The Falcon 9 Full Thrust ei hediad cyntaf yn Rhagfyr 2015. Roedd rhan isaf y fersiwn Full Thrust yn ailddefnyddiadwy. Gwnaeth y fersiwn gyfredol, a elwir yn Falcon 9 Block 5, ei hediad cyntaf ym Mai 2018.
Safleoedd lansio
.jpg)
Erbyn dechrau 2018, roedd F9 yn lansio'n rheolaidd o dri safle lansio orbitol: Launch Complex 39A o'r Kennedy Space Center, [34] Space Launch Complex 4E o Vandenberg Air Force Base, [35] a Space Launch Complex 40 yng Ngorsaf yr Awyrlu, Cape Canaveral. Difrodwyd yr olaf yn y ddamwain AMOS-6 ym Medi 2016, ond roedd yn weithredol eto erbyn Rhagfyr 2017.[36][37]
Ar 21 Ebrill 2023 rhoddodd Llu Gofod yr Unol Daleithiau, Space Launch Delta 30 ganiatâd i SpaceX brydlesu Vandenberg Space Launch Complex 6 ar gyfer lansiadau Falcon 9 a Falcon Heavy.[38] Mae SLC-6 yn debygol o ddod yn bedwerydd safle lansio ar gyfer Falcon 9.
