Elon Musk förklarar förbättringar av SpaceXs Falcon 9 Block 5 Rocket

WASHINGTON - SpaceX Chief Executive Elon Musk den 10 maj gick in i detalj om modifieringar gjorda till den senaste versionen av Falcon 9, inklusive omformning av ett tryckkärl som medverkades i raketens 2016 före lanseringsexplosion.

I en sammankomst med journalister timmar innan den skrubbade lanseringen av den första Block 5 Falcon 9-raketen, sa Musk Block 5 är utformad för att vara "den mest pålitliga raket som någonsin byggts".

"Det är designens avsikt," sa han. "Jag hoppas att ödet inte straffar mig för dessa ord, men det är otvetydigt avsikten. Och jag tror att våra mest konservativa kunder skulle hålla med det." [Se evolutionen av SpaceXs raketer i bilder]

En sista minuts glitch 10 maj uppskjöt Block 5 Falcon 9s debutlansering 24 timmar till 11 maj. SpaceX skyllde "en standard automatisk avbrytning av marksystemet" för att stoppa nedräkningen 58 sekunder före liftoff. Raketten lyfte av med framgång den 11 maj kl 4:14 pm EDT, landade sin första etapp 11 minuter senare och deployerade Bangladeshs första telekom-satellit, Bangabandhu-1, till geostationär överföringsbanan strax under 34 minuter senare.

Lektioner från 2016

Musk sa att SpaceX gjorde en stor insats för att skapa extremt pålitliga COPV-apparater, eller kompositkomprimerade tryckkärl, som används för att lagra helium för att trycksätta drivmedelsbehållarna i lanseringsens andra steg. I september 2016 exploderade en Falcon 9 under förberedelserna för ett statiskt brandprov och förstörde en telekom-satellit för israeliska flottans operatör Spacecom.

SpaceX spårade orsaken till flytande syre i den övre scenen tanken som fångats mellan COPV-omslaget och fodret och antänds antingen från friktion eller andra mekanismer. SpaceX har sedan dess arbetat för att omorganisera dessa tryckkärl i samarbete med NASA för att ta itu med byråns farhågor om att använda den designen på senare Falcon 9-kommersiella besättningslanseringar.

"Detta är överlägset det mest avancerade tryckkärlet som någonsin utvecklats av mänskligheten," Musk sa. "Det är nötter. Jag har personligen gått över designen, jag kan inte räkna hur många gånger. De topptekniska sinnena på SpaceX har agoniserat över detta ... Jag tror att vi befinner oss i en bra situation."

Musk sa att COPV nu har ett sprängtryck "mer än två gånger vad de faktiskt laddas till på dynan." SpaceX har en beredskapsdesign som skulle innebära att man byter från höghållfasta kolfibrer med en aluminiumfodral till superalloyen Inconel, men det är "osannolikt att det är nödvändigt", sa Musk.

Ny och förbättrad

Medan blocknummerering tyder på att detta är den femte iterationen av Falcon 9, Musk sa att Block 5 "antagligen är Falcon 9s version 6" baserat på hur förbättringar har gjorts över tiden.

"Ordet" block "är lite konstigt. Vi antog det från ryssarna," sa han.

Musk sa att var och en av de nio Merlin-motorerna som används för att driva Falcon 9: s första etapp nu har en ökning på 8 procent i tryck på havsnivå till 190 000 pounds-force. Den enda vakuumoptimerade Merlin-motorn på Falcon 9s andra etapp har en 5 procents ökning till 220 000 pounds-force, sa han.

Som jämförelse är Block 5 Falcon 9 ungefär dubbelt så kraftfull som Falcon 9 som först lanserade ett demonstrationsreserveringsuppdrag för NASA 2010. Merlinmotorerna på den första versionen hade 95 000 pund tryckkraft för varje första stegsmotor och 92 500 pund av drivkraft för andra-stegsmotorn.

Den första etappen av Block 5 raketer är utformad för att vara mycket mer återanvändbar än tidigare versioner, som hittills bara har flugit två gånger före pensionering.

"I princip kan vi reflektera Block 4 förmodligen upp 10 gånger, men med en hel del arbete mellan varje flygning, säger Musk. "Nyckeln till Block 5 är att den är utformad för att göra 10 eller fler flygningar utan ombyggnad mellan varje flygning. Det enda som behöver bytas är att ladda om drivmedel och flyga igen."

Med en del renovering bör ett första steg i Block 5 kunna starta 100 gånger, sa Musk.

Utöver större återanvändning är SpaceXs Block 5 Falcon 9 konstruerad för att uppfylla kraven på NASA-krav på kommersiella besättningar och de nationella säkerhetslanseringskriterierna för flygvapnet. Det är också utformat för enklare tillverkning.

Musk sa Falcon 9: s oktawebstruktur, som använde sig av att stödja alla nio första stegs motorer och tillhandahålla avdelning om en eller flera misslyckas, är nu mycket starkare. Octaweb är gjord med bult i stället för svetsat aluminium och har större termiskt skydd för att förhindra smältning, sa han.

SpaceX sätter låsmekanismer på Falcon 9s landningsben, så fordonet behöver inte förlita sig på externa klämmor för att hålla fast vid landplattformen, sade Musk.

SpaceX uppgraderade också raketens avionik, och håller titan gallret fenor, sa han. Falcon 9 använde tidigare aluminiumfinnor för styrning av Falcon 9 första etappen tillbaka till jorden, men SpaceX ändrade dem på Block 3 till titan efter att aluminiumfinnorna slog i brand under reentry.

Musk sa att raketens interstage har ett hydrofobt termiskt skydd som utvecklats av SpaceX, vilket är mycket återanvändbart och kräver ingen färg. Placeras mellan raketets första och andra etapper, som är målade vita, hämtar den svarta kolfiberinterstagen tillbaka till SpaceXs första raket, Falcon 1.

"Naturligtvis är estetiken en mindre faktor i raketdesign, men jag tycker fortfarande om att vi har återvänt för nostalgiska skäl att ha en svart interstage," sa Musk.

Falcon 9 Block 6?

Genom att hålla Falcon 9-designen statisk, kan SpaceX ägna mer tid och ansträngning till sin Big Falcon Rocket och Starlink satellitkonstellation. Även om Musk och andra SpaceX-tjänstemän har upprepade gånger kallade Block 5 den slutliga designen, antyder Musk att vissa mindre förbättringar fortfarande kan göras till raketen.

SpaceX-ingenjörer kan pressa ytterligare 2 procent av extra dragkraft ur det första steget, och ytterligare 5 procent av det andra steget jämfört med Block 4, sa han. Musk sa att raketen kunde se "mindre förbättringar" för bättre tillverkbarhet, reflight och pålitlighet "förutsatt att de stöds av våra nyckelkunder i kommersiell satellitlansering, NASA och Air Force."

Han betonade att några ytterligare förändringar skulle vara små.

"Det kommer inte att finnas ett block 6," sa Musk. "Vi har för avsikt att stabilisera på Block 5-plattformen och har inga större uppgraderingar."