Западноевропейские ракети-носії серії Ариан

2 Характеристики РРД окремих щаблів 2.

Схематичне зображення ракеты-носителя.

Порівняння програм польоту ракет серії «Ариан».

Про конкуренції між «Спейс Шаттл» і «Ариан».

Перспективні моделі «Ариан-3» і «Ариан-4».

Перспективи эксплуатации.

Стартовий комплекс.

Деякі історичні факты.

6 П’ятий запуск (L-5).

7 Шостий запуск (L-6).

7 Плани запусків ракет-носіїв «Ариан».

8 Про витратах на програму «Ариан».

8 Список литературы.

Західноєвропейська організація ESA 1983 року займалася розробкою ракет-носіїв «Ариан-2» і «Ариан-3», які становлять удосконалені варіанти експлуатованої нині ракетиносія «Ариан-1». Ракета «Ариан-1» може вивести на орбіту з висотою перигерия 200 км, заввишки апогею ~ 36 000 км і нахиленням 8° корисну навантаження масою 1780 кг, ракета «Ариан-2» — 2210 кг, ракета «Ариан-3» — 2580 кг. Ракета «Ариан-3» є ракету «Ариан-2», додатково оснащену стартовими прискорювачами. Першої було запущено ракета «Ариан-3».

Нижче перераховуються основні відмінності ракети «Ариан-3» від ракети «Ариан-1» (на рис. 1 показано місце розташування елементів та вузлів ракети «Ариан-3», мають ці отличия).

1. Змінено форма (з конуса) на подвійний конус) шкарпетки головного обтічника, що дозволило збільшити обсяг розміщувати корисною навантаження без збільшення довжини і максимальною довжини обтічника. 2. Збільшена на 0.5 м довжина конструкції «Сильда», размещаемой під головним обтічником, що дозволяє виводити на орбіту два супутника PAM-D. 3. Подовжений баковий відсік третьої щаблі, що дозволило збільшити запас палива (рідкий водень і рідкий кисень) на щаблі з 8 до 10.5 т. 4. Тиск в камері згоряння РРД НМ-7 цього разу третьої щаблі підвищено з 30 до.

35 атм. 5. Довжина сопла РРД третьої щаблі збільшена на 0.2 м, що дозволило питомий імпульс приблизно 4 кг*с/кг. 6. Тиск в камері згоряння РРД «Викинг-4» другого щаблі збільшено с.

53.5 до 58.5 атм. У цьому вся РРД, соціальній та РРД, «Викинг-5» на першому місці, як пальне використовується не чистий несиметричний диметилгидрозин (НДМГ), а суміш НДМГ (75%) з гидразингидратом (25%), котра зменшила можливість появи нестійкого горіння. 7. Модифікований межбаковый відсік першому місці для кріплення підвісних твердопаливних прискорювачів. 8. Передбачено використання двох твердопаливних прискорювачів. 9. Модифікована подмоторная рама РРД першому місці для кріплення підвісних прискорювачів. 10. Тиск в камері згоряння РРД «Викинг-5» на першому місці збільшено с.

53.5 до 58.5 атм.

Характеристики РРД окремих щаблів і стартових прискорювачів ракети «Аріан- 3»:

| |Назва и|Топливо | |Тиск в|Продолжи-т| | |число |(маса, т)|Тяга, т |камері |ельность | | |двигунів| | |згоряння, |роботи, з | | | | | |атм | | |Стартові |2 РДТТ |Тверде |70 | |26−30 | |прискорювачі| |(2×7.3) | | | | |Перша | |N204 | | | | |щабель |4 РРД |(94.2) |67 | | | | |"Викинг-5"|НДМГ+гид- |(на уровне|58.5 |142 | | | |разингидра|моря) | | | | | |т | | | | | | |(50.9) | | | | |Друга | |N2O4 | | | | |щабель |1 РРД |(21.7) |77 | | | | |"Викинг-4"|НДМГ+ |(в |58.5 |140 | | | |гид-разинг|вакууме) | | | | | |идрат | | | | | | |(11.8) | | | | |Третя | |Н2 | | | | |щабель |1 РРД |(2.4) |6 | | | | |НМ-7 |О2 |(в |35 |735 | | | |(8.1) |вакуумі) | | |.

Порівняння програм польоту ракет «Ариан-1», «Ариан-2» і «Ариан-3»:

| |"Ариан-1|"Ариан-2|"Ариан-3"| | |" |" | | |Бортове час відділення | | |34 | |прискорювачів, з | | | | |Висота польоту на той час, км | | |4 | |Швидкість польоту на той час, м/с | | |255 | |Бортове час відділення першої |154 |144 |138 | |щаблі, з | | | | |Висота польоту на той час, км |57 |51 |55 | |Швидкість польоту на той час, м/с |1810 |1850 |2100 | |Бортове час відділення головного |250 |225 |219 | |обтічника, з | | | | |Висота польоту на той час, км |108 |107 |108 | |Швидкість польоту на той час, м/с |3250 |3040 |3165 | |Бортове час відділення другий |298 |273 |273 | |щаблі, з | | | | |Висота польоту на той час, км |141 |146 |147 | |Швидкість польоту на той час, м/с |4740 |4470 |4725 | |Бортове час виведення підлогу. нагрузки|870 |994 |994 | |на орбіту, з | | | | |Висота польоту на той час, км |212 |210 |216 | |Швидкість польоту на той час, м/с |9755 |9755 |9750 |.

Витрати розробці ракет «Ариан-2» і «Ариан-3» оцінюють приблизно 75 млн. дол. в цінах 1979 року. Порівняйте вказується, що видатки розробку ракети-носія «Ариан-1» перевищили 1 млрд. дол. у цінах 1980 года.

Про конкуренції між МТКК «Спейс Шаттл» і західноєвропейською ракетоюносієм «Ариан».

Як повідомлялося, консорціум ITSO віддав перевагу МТКК «Спейс Шаттл» ракетіносію «Ариан-4−4LP» як носія для у перших двох супутників моделі INTELSAT-6. На думку спостерігачів, одній з такої рішення було менші витрати у разі використання МТКК, причому NASA у разі знизило вартість фрахту проти оголошеної фіксованою величиною для періоду із першого жовтня 1985 року у 30 вересня 1988 року. Характерно, що у свою практику NASA заборонило поширювати певну інформацію фінансовий бік своїх пропозицій. Повідомляється, що у конкурентної боротьби іншого за надання носіїв для інших трьох супутників моделі INTELSAT-6 консорціум «Арианспейс» переглянув фінансовий бік свого предложения.

Перспективні моделі «Ариан-3» і «Ариан-4».

Ракети-носії «Ариан-4» повинні йти навісні твердопаливні і рідинні прискорювачі. Твердопаливні прискорювачі виготовляє італійська фірма Difesa e Spazio, рідинні - західнонімецький концерн MBB/ERNO. Контракт (30 млн. марок) на рідинні прискорювачі передбачає виготовлення шести зразків: двох для прочностных і вібраційних випробувань (з середини 1984 року), двох для вогневих випробувань (наприкінці 1984 року) і двох для літніх випробувань у складі першої ракети «Ариан-4», запуск якої було заплановано наприкінці 1985 року. Концерн MBB/ERNO залучив італійську фірму Aeritalia (паливні баки), бельгійську фірму SABCA (подмоторная рама, межбаковый відсік і передня спідниця), французьке об'єднання Aerospatiable (система відділення) і нідерландську фірму Fokker (головний обтічник). Для спрощення конструкції прискорювача засоби управління його воспламенительным пристроєм, піротехнічними пристроями і телеметричним системою розміщені в межбаковом відсіку першому місці ракети, где имеется достатній вільний обсяг. Складання прискорювача здійснюватиметься заводу концерну MBB/ERNO в Бремені (ФРН). Планується складання в горизонтальному становищі, а чи не в вертикальному, як практикується на цей час для щаблів ракети «Аріан». Вказується, у результаті видатки складання скоротяться учетверо з допомогою робочих платформ чи іншого спеціалізованого оборудования.

Національне управління аерокосмічних досліджень (ONERA) планує провести в аеродинамічній трубі випробування діючої масштабної моделі «Ариан-4» з оцінки аеродинамічних характеристик і истекающего потоку газів двигунів. Зокрема, в 1984 року намічені випробування моделі ракети «Ариан-4−4L», має найкращі енергетичні характеристики із усіх варіантів ракети «Ариан-4». Модель оснащується вісьмома які працюють РРД (чотири РРД першому місці і чотири РРД навісних рідинних блоков).

Твердопаливні прискорювачі для ракети «Ариан-3» розробила італійська фірма Difesa e Spazio. Перші випробування прискорювача були невдалими, все наступні - успішними. Після восьмих випробувань, проведених 15 липня 1983 року, прискорювач отримав свідоцтво про льотної придатності. При сьомих випробуваннях прискорювач було встановлено вертикально, попри всі інших — горизонтально.

Перспективи эксплуатации.

Консорціум «Арианспейс», експлуатує західноєвропейські ракетиносії «Аріан», повідомив, що він отримав заявку на запуск цієї ракетоюносієм італійського предэксплуатационного супутника зв’язку «Италсат» в 1987 року. З урахуванням цієї заявки остаточно затверджені запуски 22 супутників ракетами-носіями «Аріан». Власники цих супутників повинні виплатити консорціуму «Арианспейс» загалом близько 600 млн. дол. Зазначається, що половина заявок походить від власників корисних навантажень з неєвропейських країн. До нашого часу консорціум «Арианспейс» замовив 24 ракети-носія «Ариан».

Стартовий комплекс.

На полігоні Куру у Французької Гвінеї споруджується другий стартовий комплекс для ракет-носіїв «Аріан». У цьому комплексі передбачається використання двох мобільних стартових столів: одного для ракет «Ариан-2» і «Ариан-3», другого для ракет «Ариан-4». Перший стіл має велику висоту, оскільки висота ракет «Ариан-2» і «Ариан-3» менше, ніж ракети «Ариан-4». Опори для ракети на стартовому столі за контрактом (3.5 млн. фнт. стерл. в цінах 1980 року), організації ESA створює англійська фірма British Aerospace Dynamic. Опори для стартового столу ракет «Ариан-2» і «Ариан-3» фірма має експортувати кінці 1984 року, для стартового столу ракет «Аріан- 4» — початку 1985 року. Перший запуск ракети «Ариан-3» зі стартового комплексу ELA-2 намічено початку 1985 року, перший запуск ракети «Ариан-4» — на грудень 1985 року. З комплексу ELA-2 можна буде потрапити щорічно запускати 12 ракет-носіїв «Аріан» (з комплексу ELA-1 — шість). Потрібні видатки його будівництво оцінюють в 700 млн. франків. На будівництві зайнято 450 людина, їх 150 прибули з західноєвропейських країн. Будівництво ведуть французькі (52,7% вартості робіт), західнонімецькі (22%), бельгійські (11,5%), англійські, датські, іспанські, італійські і швейцарські фирмы.

Деякі історичні факты.

ВЕЛИКОБРИТАНІЯ Про супутниках «Юнисат».

Цей супутник забезпечить ретрансляцію двох програм «Бі-Бі-Сі» на Великобританію та Західної Європи, крім того, передачу даних із високої інформативністю між абонентами Великій Британії та абонентами США (в цьому разі - з допомогою як ретрансляторів супутників INTELSAT). Перший супутник «Юнисат» планують вивести на орбіту на початку 1986 року може бути ракетою-носієм «Ариан-4».

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ-ФРАНЦИЯ Про супутнику «Евростар» (ESC / «Телеском I»).

Англійська фірма BAC і французька фірма Matra створили консорціум Satcom Int. На розробку супутника «Евростар». Експериментальний зразок супутника, який одержав назви «Атос» і «ST-100», може бути виведений на стаціонарну орбіту у грудні 1985 року ракетою-носієм «Ариан-4» при її запуске.

ESA Про супутнику ERS-1 на дослідження природних ресурсов.

Західноєвропейський супутник ERS-1, готовий до дослідження природних ресурсів моря, може бути запущено у кінці 1987 року ракетоюносієм «Ариан-3». Цей супутник використовуватиме модифікований відсік службового устаткування, розроблений для французького супутника «Спот», покликаного забезпечити дослідження природних ресурсів суші. Модифікації піддасться енергетична установка, що має забезпечити велику потужність, також бортова рухова установка, які мають нести 300 кг гидразина, ще більше, ніж супутнику «Спот».

СКАНДИНАВСКИЕ КРАЇНИ Про супутнику «Теле-Х».

Експериментальний супутник зв’язку «Теле-Х» може бути запущено у 1986 року ракетою-носієм «Аріан». Розрахункова точка стояння на стаціонарної орбіті - над 5? в.д. Маса супутника 2100 кг. Вони повинні використовувати «платформу» (корпус і службові системи), розроблену для супутників TV-SAT і TDF-1. Супутник призначений для безпосереднього телевізійного мовлення на скандинавські країни знайомилися з використанням діапазонів 12/18 ГГц і передачу цифрових даних, і відеоінформації з допомогою діапазонів 12/14 ГГц. Розрахункова тривалість експлуатації супутника 7 лет.

П’ятий запуск (L-5).

10 вересня на полігоні Куру відбувся п’ятий запуск (запуск L-5) ракетиносія «Аріан». То був перший експлуатаційний запуск ракети (після чотирьох запусків у межах льотно-конструкторських випробувань), у якому вона мала вивести на орбіту два супутника західноєвропейської організації ESA: «Марекс У» і «Сирио II». Проте, під час аварії ракети-носія, супутники на орбіту не вийшли. На ракете-носителе «Аріан» супутник «Сирио II» розміщався всередині конструкції «Сильда», а супутник «Марекс У» — в цій конструкції. Маса конструкції «Сильда», яка за запуску L-5 використовувалася вперше, 185 кг, вона кріпиться болтами безпосередньо до конусу з алюмінієвого сплаву на відсіку устаткування ракети. Для заміни цих супутників організація ESA передбачає запустити супутники «Марекс З» і «Сирио IIB», але це буде можливо не раніше 1984 года.

Старт ракети-носія «Аріан» був призначений 2 год 15 хв 10 вересня по Гринвичу. Фактично запуск відбувся 2 год 12 хв. Перші два щаблі ракети-носія відпрацювали нормально. Воднево-кисневий РРД НМ-7 третьої щаблі, відповідно до розрахункової програмою польоту, було включено в Т[1] + 285 з. У Т + 560 з було зареєстровано падіння швидкості обертання турбіни ТНА третьої щаблі з 61 800 до 60 800 об./хв, через 1 з, — до 30 000 об./хв. У Т + 610 з швидкість обертання турбіни впала нанівець. Паралельно зі зменшенням швидкості обертання турбіни знижувалося тиск у камері згоряння РРД НМ-7, яка впала зі номінального (32 атм) нанівець. РРД НМ-7 пропрацював 5 хв 25 з замість ~ 10 хв. У офіційному повідомленні вказувалося: «Решта робочі параметри третьої щаблі, зокрема, тиск у паливних баках й у системі наддуву відповідали розрахунковим. Отже, причиною аварії, очевидно, стало припинення роботи рухової установки внаслідок виходу з експлуатації ТНА». У час аварії третя щабель з корисним навантаженням перебувала в розквіті ~ 200 км і швидкість ~ 7 км/с, тоді як програма польоту передбачала досягнення наприкінці роботи РРД третьої щаблі швидкості 10,25 км/с, яка потрібна на виведення корисною навантаження на перехідну еліптичну орбіту з висотою апогею ~ 36 000 км. Щабель з корисним навантаженням впав у Атлантичний океан.

Однією із завдань запуску L-5 було стеження від'єднаної першим щаблем ракети-носія «Аріан» для точного визначення її точки падіння. Штатна програма польоту ракет-носіїв «Аріан» передбачає підрив першої щаблі після його відділення, однак за польоті L-5 відповідна команда видана була. Стеження за польотом від'єднаної щаблі мало з метою отримання інформації, важливою запланованого у майбутньому порятунку щаблі на її використання. Після запуску L-5 перша щабель що жодних коштів порятунку не несла. Щабель у польоті не зруйнувалася, але за падінні в океан розпалася сталася на кілька шматків. Одне з них (бак окислювача) було врятовано спеціально висланим судном.

Шостий запуск (L-6).

16 червня 1983 року з по-лігону Куру було здійснено шостий запуск ракетиносія «Аріан». Як корисною навантаження на ракеті було встановлено супутники ESC-I (маса 1043 кг) від використання західноєвропейської регіональної системи зв’язку й «Амсат-Оскар Х» (маса 130 кг) для використання радіоаматорами. Запуск пройшов успішно. Супутники були виведені на орбіту з висотою перигея ~ 1500 км і заввишки апогею ~ 36 000 км. Супутник «АмсатОскар Х» вміщує дію у протягом 3 років, ESC-I — 7 лет.

Плани запусків ракет-носіїв «Ариан».

Після аварії ракети-носія «Аріан» під час запуску L-5 розробили нові плани запусків цих ракет. Для запусків L-6, … L-9 і L-20 повинні використовуватися ракети-носії «Ариан-1», для запусків L-10, … L-19, L-21 і L-22 — ракети «Ариан-2» чи «Ариан-3», для запуску L-23 — ракети «Ариан-4». Запуски L-6, … L-9 здійснює західноєвропейська організація ESA, все наступні - консорціум «Арианспейс». З січня 1985 року запуски стають частішими у зв’язку з введенням до ладу другого стартового комплексу на полігоні Куру.

Американський бюлетень Aerospace Daily пише, у разі із ще однією аварії ракети деякі организации-владельцы корисних навантажень можуть розірвати свої угоди з консорціумом «Арианспейс» і інші носії, у своїй NASA сподівається, що вони виберуть МТКК «Спейс Шаттл». Бюлетень повідомляє, що NASA виявляє особливу зацікавленість у притягнення до використанню МТКК власників супутників «Уэстар», ESC, «Джистар», SPC і STC.

Відповідно до з початковими планами, корисним навантаженням ракети-носія «Аріан» під час запуску L-6 мав стати науковий супутник «Экзосат», приналежний західноєвропейської організації ESA. Запуск цього супутника ракетою «Аріан» не принесе організації ESA ніякого доходу, тому вона вирішила використовуватиме запуску цього супутника американську ракету-носитель «ТорадДельта», аби «розчистити шлях» для комерційної експлуатації ракетиносія «Аріан», що, за словами керівників організації ESA, «є основним призначенням ракети». Запуски L-7, L-8 і L-9 зі супутниками моделі INTELSAT-5 ставляться саме до цієї категорії. Рішення закупити для запуску супутника «Экзосат» американську ракету-носитель зумовлене і тим обставиною, що «вікно» для запуску обмежена характером наукових досліджень з цього супутника. Як уже повідомив одне із керівників організації ESA: «Не вважали за можливе відкладати запуск супутника «Экзосат» доти, коли при цьому вдасться виділити ракету-носитель «Аріан». Американський журнал Science повідомляє, що розв’язання цієї запуск супутника «Экзосат» американської ракетою прийнято під тиском західноєвропейських астрономів, які побоюються, зокрема, що подальша відстрочка позначиться на характеристиках деяких приладів. Наприклад, можуть погіршиться властивості бериллиевого вікна в детекторі частинок середньої энергии.

Про витратах на програму «Ариан».

Жан-П'єр Шевенман, міністр наукових і промисловості Франції, навів деякі даних про витратах на програму «Аріан». Загальні витрати до кінцю 1985 року, тобто. до завершення розробки ракети-носія «Ариан-4», становитимуть 8 млрд. франків (1,16 млрд. дол.). З 1973 р. по 1981 р. включно витрачено понад 5 млрд. франків. На 1982 рік асигновано ~ 600 млн. франків, на 1983 р. витребувалася 1293 млн. франків. З згаданої суми 5 млрд. франків частку Франції доводиться 3,5 млрд. франків, а остаточно 1985 р. Франція змарнує на програму «Аріан» ~ 5,55 млрд. франків. Шевенман заявив також, що аварійні запуски LO-2 і L-5 призвели до втрати 800 млн. франків. У цю суму входять 450 млн. франків, необхідних на «відновлення» супутників «Марекс У» і «Сирио II», втрачених під час запуску L-5. Згадані аварії викликали 17 місячну затримку на роботах, а кожен зайвий місяць, відповідно до повідомлення Шевенмана, коштує 20 млн. франков.

1. Підшивка щотижневого журналу «Ракетна космічна техніка» № 1−26 за 1983 рік 2. Підшивка щотижневого журналу «Ракетна космічна техніка» № 27−52 за 1983 год.

———————————- [1] Тмомент старта.