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:

• 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.

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.

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.