Содержание Введение Характеристики ЖРД отдельных ступеней Сравнение программ полета ракет серии “Ариан” О конкуренции между “Спейс Шаттл” и “Ариан” Перспективные модели “Ариан-3” и “Ариан-4” Перспективы эксплуатации Стартовый комплекс Некоторые исторические факты Пятый запуск (L-5) Шестой запуск (L-6) Планы запусков ракет-носителей “Ариан” О затратах на программу “Ариан” Список литературы
Введение Западноевропейская организация ESA в 1983 году занималась разработкой ракет-носителей “Ариан-2” и “Ариан-3” , представляющих собой усовершенствованные варианты эксплуатируемой в настоящее время ракеты-носителя “Ариан-1” . Ракета “Ариан-1” может вывести на орбиту с высотой перигерия 200 км, высотой апогея ~ 36 000 км и наклонением 8° полезную нагрузку массой 1780 кг, ракета “Ариан-2” — 2210 кг, ракета “Ариан-3” — 2580 кг. Ракета “Ариан-3” представляет собой ракету “Ариан-2” , дополнительно оснащенную стартовыми ускорителями. Первой была запущена ракета “Ариан-3” . Ниже перечисляются основные отличия ракеты “Ариан-3” от ракеты “Ариан-1” 1. Изменена форма (с конуса на двойной конус) носка головного обтекателя, что позволило увеличить объем для размещения полезной нагрузки без увеличения длины и максимальной длины обтекателя. 2. Увеличена на 0,5 м длина конструкции “Сильда” , размещаемой под головным обтекателем, что позволяет выводить на орбиту два спутника PAM-D. 3. Удлинен баковый отсек третьей ступени, что позволило увеличить запас топлива (жидкий водород и жидкий кислород) на ступени с 8 до 10,5 т. 4. Давление в камере сгорания ЖРД НМ-7 на третьей ступени повышено с 30 до 35 атм. 5. Длина сопла ЖРД третьей ступени увеличена на 0,2 м, что позволило повысить удельный импульс примерно на 4 кг*с/кг. 6. Давление в камере сгорания ЖРД “Викинг-4” на второй ступени увеличено с 53,5 до 58,5 атм. В этом ЖРД, а также в ЖРД, “Викинг-5” на первой ступени, в качестве горючего используется не чистый несимметричный диметилгидрозин (НДМГ) , а смесь НДМГ (75%) с гидразингидратом (25%) , что уменьшило вероятность возникновения неустойчивого горения. 7. Модифицирован межбаковый отсек первой ступени в расчете на крепление подвесных твердотопливных ускорителей. 8. Предусмотрено использование двух твердотопливных ускорителей. 9. Модифицирована подмоторная рама ЖРД первой ступени в расчете на крепление подвесных ускорителей. 10. Давление в камере сгорания ЖРД “Викинг-5” на первой ступени увеличено с 53,5 до 58,5 атм. Характеристики ЖРД отдельных ступеней и стартовых ускорителей ракеты “Ариан-3”
Название и число двигателей Топливо (масса, т) Тяга, т Давление в камере сгорания, атм Продолжи-тельность работы, с
Стартовые ускорители 2 РДТТ Твердое (2х7.3) 70
26-30
Первая ступень 4 ЖРД “Викинг-5” N204 (94.2) НДМГ+гидразингидрат (50.9) 67 (на уровне моря) 58.5 142
Вторая ступень 1 ЖРД “Викинг-4” N2O4 (21.7) НДМГ+ гид-разингидрат (11.8) 77 (в вакууме) 58.5 140
Третья ступень 1 ЖРД НМ-7 Н2 (2.4) О2 (8.1) 6 (в вакууме) 35 735
Сравнение программ полета ракет “Ариан-1” , “Ариан-2” и “Ариан-3”
“Ариан-1” “Ариан-2” “Ариан-3”
Бортовое время отделения ускорителей, с
34
Высота полета в этот момент, км
4
Скорость полета в этот момент, м/с
255
Бортовое время отделения первой ступени, с 154 144 138
Высота полета в этот момент, км 57 51 55
Скорость полета в этот момент, м/с 1810 1850 2100
Бортовое время отделения головного обтекателя, с 250 225 219
Высота полета в этот момент, км 108 107 108
Скорость полета в этот момент, м/с 3250 3040 3165
Бортовое время отделения второй ступени, с 298 273 273
Высота полета в этот момент, км 141 146 147
Скорость полета в этот момент, м/с 4740 4470 4725
Бортовое время вывода пол. нагрузки на орбиту, с 870 994 994
Высота полета в этот момент, км 212 210 216
Скорость полета в этот момент, м/с 9755 9755 9750
Затраты на разработку ракет “Ариан-2” и “Ариан-3” оценивают примерно в 75 млн. долл. в ценах 1979 года. Для сравнения указывается, что затраты на разработку ракеты-носителя “Ариан-1” превысили 1 млрд. долл. в ценах 1980 года. О конкуренции между МТКК “Спейс Шаттл” и западноевропейской ракетой-носителем “Ариан” Как уже сообщалось, консорциум ITSO предпочел МТКК “Спейс Шаттл” ракете-носителю “Ариан-4-4LP” в качестве носителя для первых двух спутников модели INTELSAT-6. По мнению наблюдателей, одной из причин такого решения были меньшие затраты в случае использования МТКК, причем NASA в данном случае понизило стоимость фрахта по сравнению с объявленной фиксированной величиной для периода с 1 октября 1985 года по 30 сентября 1988 года. Характерно, что впервые в своей практике NASA запретило распространять какую-либо информацию о финансовой стороне своего предложения. Сообщается, что в конкурентной борьбе за предоставление носителей для остальных трех спутников модели INTELSAT-6 консорциум “Арианспейс” пересмотрел финансовую сторону своего предложения. Перспективные модели “Ариан-3” и “Ариан-4” Ракеты-носители “Ариан-4” должны использовать навесные твердотопливные и жидкостные ускорители. Твердотопливные ускорители изготовляет итальянская фирма Difesa e Spazio, жидкостные — западногерманский концерн MBB/ERNO. Контракт (30 млн. марок) на жидкостные ускорители предусматривает изготовление шести образцов: двух для прочностных и вибрационных испытаний (с середины 1984 года) , двух для огневых испытаний (в конце 1984 года) и двух для летних испытаний в составе первой ракеты “Ариан-4” , запуск которой был намечен на конец 1985 года. Концерн MBB/ERNO привлек итальянскую фирму Aeritalia (топливные баки) , бельгийскую фирму SABCA (подмоторная рама, межбаковый отсек и передняя юбка) , французское объединение Aerospatiable (система отделения) и нидерландскую фирму Fokker (головной обтекатель) . Для упрощения конструкции ускорителя средства управления его воспламенительным устройством, пиротехническими устройствами и телеметрической системой размещены в межбаковом отсеке первой ступени ракеты, где имеется достаточный свободный объем. Сборка ускорителя будет производиться на заводе концерна MBB/ERNO в Бремене (ФРГ) . Планируется сборка в горизонтальном положении, а не в вертикальном, как практикуется в настоящее время для ступеней ракеты “Ариан” . Указывается, что в результате затраты на сборку сократятся в четыре раза за счет рабочих платформ и другого специализированного оборудования. Национальное управление аэрокосмических исследований (ONERA) планирует провести в аэродинамической трубе испытания действующей масштабной модели “Ариан-4” для оценки аэродинамических характеристик и истекающего потока газов двигателей. В частности, в 1984 году намечены испытания модели ракеты “Ариан-4-4L” , которая имеет наилучшие энергетические характеристики из всех вариантов ракеты “Ариан-4” . Модель оснащается восемью работающими ЖРД (четыре ЖРД первой ступени и четыре ЖРД навесных жидкостных блоков) . Твердотопливные ускорители для ракеты “Ариан-3” разработала итальянская фирма Difesa e Spazio. Первые испытания ускорителя были неудачными, все последующие — успешными. После восьмых испытаний, проведенных 15 июля 1983 года, ускоритель получил свидетельство о летной годности. При седьмых испытаниях ускоритель был установлен вертикально, при всех прочих — горизонтально. Перспективы эксплуатации Консорциум “Арианспейс” , эксплуатирующий западноевропейские ракеты-носители “Ариан” , сообщил, что он получил заявку на запуск этой ракетой-носителем итальянского предэксплуатационного спутника связи “Италсат” в 1987 году. С учетом этой заявки окончательно утверждены запуски 22 спутников ракетами-носителями “Ариан” . Владельцы этих спутников должны выплатить консорциуму “Арианспейс” в общей сложности около 600 млн. долл. Отмечается, что примерно половина заявок исходит от владельцев полезных нагрузок из неевропейских стран. До настоящего времени консорциум “Арианспейс” заказал 24 ракеты-носителя “Ариан” . Стартовый комплекс На полигоне Куру во Французской Гвинее сооружается второй стартовый комплекс для ракет-носителей “Ариан” . На этом комплексе предусматривается использование двух мобильных стартовых столов: одного для ракет “Ариан-2” и “Ариан-3” , второго для ракет “Ариан-4” . Первый стол имеет большую высоту, поскольку высота ракет “Ариан-2” и “Ариан-3” меньше, чем ракеты “Ариан-4” . Опоры для ракеты на стартовом столе по контракту (3,5 млн. фнт. стерл. в ценах 1980 года) , организации ESA создает английская фирма British Aerospace Dynamic. Опоры для стартового стола ракет “Ариан-2” и “Ариан-3” фирма должна поставить в конце 1984 года, для стартового стола ракет “Ариан-4” — начале 1985 года. Первый запуск ракеты “Ариан-3” со стартового комплекса ELA-2 намечен на начало 1985 года, первый запуск ракеты “Ариан-4” — на декабрь 1985 года. С комплекса ELA-2 можно будет ежегодно запускать 12 ракет-носителей “Ариан” (с комплекса ELA-1 — шесть) . Потребные затраты на его строительство оценивают в 700 млн. франков. На строительстве занято 450 человек, из них 1
