Ариан-5
| Ариан 5 | |
|---|---|
| Ошибка создания миниатюры: Файл не найденАриан-5 ES перед запуском корабля ATV-4 к МКС | |
| Общие сведения | |
| Страна | Ошибка создания миниатюры: Файл не найден Европейский союз |
| Семейство | Ариан |
| Назначение | ракета-носитель |
| Разработчик | EADS |
| Изготовитель | EADS |
| Основные характеристики | |
| Количество ступеней | 2 |
| Длина (с ГЧ) | 46—52 м |
| Диаметр | 5,4 м |
| Стартовая масса | 777 т |
| Масса полезной нагрузки | |
| • на НОО |
G: 18 000 кг ES: 21 000 кг |
| • на ГПО |
G: 6200 кг G+: 6950 кг GS: 6100 кг ECA: 10 500 кг |
| История запусков | |
| Состояние | действующая |
| Места запуска | космодром Куру́, ELA-3 |
| Число запусков |
110 (G: 16, G+: 3, GS: 6, ECA: 77, ES: 8) |
| • успешных |
105 (G: 13, G+: 3, GS: 6, ECA: 75, ES: 8) |
| • неудачных | 2 (G: 1, ECA: 1) |
| • частично неудачных |
3 (G: 2, ECA: 1) |
| Первый запуск |
G: 4 июня 1996 G+: 2 марта 2004 GS: 11 августа 2005 ECA: 11 декабря 2002 ES: 9 марта 2008 |
| Последний запуск | 30 июля 2021 |
| Ускоритель (G, G+) — EAP P238 | |
| Количество ускорителей | 2 |
| Маршевый двигатель | ТТРД |
| Тяга | 678,1 тс (6650 кН) |
| Время работы | 130 с |
| Топливо | NH4ClO4, Al, HTPB |
| Ускоритель (GS, ECA, ES) — EAP P241 | |
| Количество ускорителей | 2 |
| Маршевый двигатель | ТТРД |
| Тяга | 722 тс (7080 кН) |
| Время работы | 140 секунд |
| Топливо | NH4ClO4, Al, HTPB |
| Первая ступень (G, G+, GS) — EPC H158 | |
| Маршевый двигатель |
G, G+: Vulcain 1 GS: Vulcain 1B |
| Тяга | 113,6 тс (1115 кН) |
| Удельный импульс | 440 с |
| Время работы | 605 с |
| Горючее | Жидкий водород |
| Окислитель | Жидкий кислород |
| Первая ступень (ECA, ES) — EPC H173 | |
| Маршевый двигатель | Vulcain 2 |
| Тяга |
97,9 тс (960 кН) (ур. моря) 141,7 тс (1390 кН) (вакуум) |
| Удельный импульс |
310 с (на уровне моря) 432 с (в вакууме) |
| Время работы | 540 с |
| Горючее | Жидкий водород |
| Окислитель | Жидкий кислород |
| Вторая ступень (G) — EPS L9.7 | |
| Маршевый двигатель | Aestus[англ.] |
| Тяга | 2,79 тс (27,4 кН) |
| Удельный импульс | 324 с |
| Время работы | 1100 с |
| Горючее | Монометилгидразин |
| Окислитель | Тетраоксид диазота |
| Вторая ступень (G+, GS, ES) — EPS L10 | |
| Маршевый двигатель | Aestus[англ.] |
| Тяга | 2,79 тс (27,4 кН) |
| Удельный импульс | 324 с |
| Время работы | 1170 с |
| Горючее | Монометилгидразин |
| Окислитель | Тетраоксид диазота |
| Вторая ступень (ECA) — EPS ESC-A | |
| Маршевый двигатель | HM-7B |
| Тяга | 6,8 тс (67 кН) |
| Удельный импульс | 446 с |
| Время работы | 945 с |
| Горючее | Жидкий водород |
| Окислитель | Жидкий кислород |
«Ариан 5» (фр. Ariane 5) — европейская одноразовая тяжёлая ракета-носитель семейства Ариан, предназначена для выведения полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геопереходную орбиту (ГПО). Производится Европейским космическим агентством (ЕКА), основной подрядчик — European Astrium Space Transportation (EADS). Ракета продвигается на рынке компанией «Arianespace». Запуски происходят с космодрома Куру́ во Французской Гвиане. РН «Ариан 5» является основной ракетой-носителем ЕКА и останется таковой по крайней мере до 2021 года, когда должны начать полеты ракеты «Ариан-6». Только за период 1995—2007 годов «Арианспейс» разместила заказы на 99 РН в EADS, было произведено 43 запуска, из которых 39 успешных[1].
Разработка «Ариан 5» заняла 10 лет, стоила 7 млрд долларов США и предназначалась для замены ракеты-носителя ЕКА «Ариан-4». Первоначально существовали планы использовать её для запусков пилотируемого корабля «Гермес», однако этот проект был отменён и сейчас «Ариан 5» применяется только в непилотируемом варианте. Использование разных вариантов контейнеров полезной нагрузки (ПН) позволяет одновременный запуск двух-трёх спутников и размещение до восьми микроспутников[2]. Ракета-носитель использовалась для снабжения Международной космической станции (МКС) с помощью автоматических грузовых кораблей ATV.
Сравнимые ракеты-носители: «Протон-М», «Ангара-А5», «Дельта IV», «Атлас V», «Чанчжэн-5», GSLV Mk.III, Falcon 9, H-IIB.
Конструкция
Криогенная основная ступень
Первая криогенная ступень «Ариан 5» называется EPC (фр. Étage Principal Cryotechnique) и состоит из большого, высотой 30,5 м, бака с двумя отделениями (одно для 130 т жидкого кислорода и одно для 25 т жидкого водорода) и ЖРД «Vulcain» в основании, который имеет тягу 113,6 тс (1114 кН) на уровне моря. Сухая масса первой ступени составляет 15 т. В варианте «Ариан 5 ECA» используется модифицированный ЖРД «Vulcain 2» с тягой 136,6 тс (1340 кН).
Твердотопливные ускорители
Два твердотопливных ускорителя ARP (фр. Les Étages d’Accélérations à Poudre) присоединяются по бокам и обеспечивают основную тягу при старте ракеты-носителя. ТТУ P238 (P241 в случае «Ариан 5 ECA») весит 277 т и развивает тягу 630 тс (6470 кН). В отличие от боковых ускорителей космического челнока, твердотопливные ускорители после отсоединения падают и теряются в океане, но и как в случае с челноком, в принципе могут опускаться на парашютах в воду для их повторного использования. Спасение ТТУ после запуска осуществлялось несколько раз для послеполётных исследований ускорителей. Повторного использования в настоящее время не предусмотрено. Спасение отработавшего ТТУ производилось после первого полёта варианта РН «Ариан 5 ECA»[3]. До этого полёта последняя такая попытка была предпринята в 2003 году.
Разгонные блоки
Вторая ступень расположена выше первой и ниже контейнера полезной нагрузки. Вариант РН «Ариан 5 G» использует EPS (фр. Étage à Propergols Stockables — ступень с хранением топлива), в которой применяются компоненты топлива метилгидразин и N2O4[4], в то время как вариант РН «Ариан 5 ECA» использует ESC (фр. Étage Supérieur Cryotechnique) с компонентами LH2/LOX.
Модификации и будущее развитие
Варианты ракеты-носителя
- Первоначальная версия РН «Ариан» называется 5G (англ. Generic), со стартовой массой 737 т. Масса полезной нагрузки, выводимая на ГПО этим вариантом ракеты-носителя, была изначально заявлена равной 5970 кг, но была увеличена после испытательных полетов до 6200 кг.
- РН «Ариан 5G+» оснащена модернизированной второй ступенью, которая обеспечивает вывод на ГПО 6950 кг груза и использовалась три раза в 2004 году.
- РН «Ариан 5GS» пришла на замену «5G+» в 2005 году. Имеет те же ТТУ EAP, что и более поздний вариант «Ариан 5 ECA», также оснащена модифицированным двигателем первой ступени «Vulcain 1B». Она способна выводить на ГПО 6100 кг.
- РН «Ариан ECA» (англ. Evolution Cryotechnique type A) может вывести на ГПО два спутника общей массой 10 000 кг или один спутник массой 10 500 кг. Этот вариант использует двигатель первой ступени «Vulcain 2» и вторую ступень ESC-A (фр. Etage Supérieur Cryogénique-A), которая оснащена ЖРД HM7-B массой 2100 кг, общая масса криогенного топлива (LH2/LOX) составляет 14 000 кг. Вторая ступень, которая ранее использовалась в качестве третьей ступени РН «Ариан-4», в «Ариан ECA» имеет изменённые баки в целях сокращения длины. Переработанный ЖРД «Vulcain» имеет более длинное и эффективное сопло и более эффективный топливный цикл. Изменённое соотношение топливных компонентов потребовало изменения длины баков первой ступени. Также ТТУ EAP были облегчены использованием нового способа сварки и заполнены бо́льшим количеством топлива. Вторая ступень ESC-A не улучшает показатели РН «Ариан ECA» по выводу груза на НОО по сравнению с вариантом «Ариан 5G», поэтому последняя модификация не использовалась для вывода автоматического транспортного корабля ATV.
- РН «Ариан ES-ATV» (англ. Evolution Storable) использовалась для запуска автоматического транспортного корабля ЕКА с использованием блока второй ступени EPS версии РН «Ариан G»[5]. Первый запуск был осуществлён в 04:03 GMT 9 марта 2008 года.
Повторное зажигание второй ступени
Блок EPS обладает способностью повторного зажигания, которое демонстрировалось дважды. Первый раз это было осуществлено в ходе полёта V26, дата старта 5 октября 2007 года. Повтор зажигания был осуществлён исключительно в целях испытания двигателя и производился уже после вывода на расчётную орбиту ПН. Первое рабочее использование возможности повторного зажигания в целях выполнения программы полёта произошло 9 марта 2008 года, когда два включения ступени были осуществлены для вывода автоматического транспортного корабля ATV (англ. Automated Transfer Vehicle) ЕКА на промежуточную орбиту сближения с МКС.
Возобновлено развитие РН «Ариан 5 ECB»
Планировалось, что модификация ECB будет иметь верхнюю ступень ESC-B, использующую двигатель Vinci, ЖРД с циклом фазового перехода. Предполагалось увеличить доставляемую на ГПО ПН до 12 000 кг, но проект был отложен из-за бюджетных сокращений.
В декабре 2005 года на конференции ЕКА в Берлине не было принято решения о возобновлении или отмене этого проекта. ЖРД «Vinci», который предназначен для второй ступени, всё ещё разрабатывается, хотя и меньшими темпами, чем раньше. 25—26 ноября 2008 года на совете министров ЕКА было достигнуто соглашение по финансированию модернизированной второй ступени[6].
Твердотопливная ступень
Работы по ТТУ EAP продолжаются в рамках проекта ракеты-носителя «Вега». Первая ступень этой ракеты-носителя — двигатель P80 — более короткая версия ТТУ EAP, с корпусом из графитоэпоксидного волокна, которое гораздо легче стального корпуса. Сопло также выполнено из композитов с увеличенным коэффициентом расширения для улучшения эффективности. Управление вектором тяги электромеханическое, что позволяет уменьшить вес по сравнению с гидравлическим управлением.
Предполагалось, что эти усовершенствования найдут своё отражение в РН «Ариан 5»[7]. Интеграция версии РН ESC-B с усовершенствованиями ТТУ и модифицированным ЖРД «Vulcain» должны были позволить вывод 27 000 кг на низкую опорную орбиту[8].
Запуски ракеты-носителя «Ариан-5»
Первый испытательный полёт «Ариан-5» состоялся 4 июня 1996 года и был неудачным. Ракета-носитель была подорвана на 34-й секунде полёта по причине неисправности в управляющем программном обеспечении, которая считается самой дорогостоящей компьютерной ошибкой в истории. Конвертация данных из 64-разрядного числа с плавающей запятой в 16-разрядное привела к зависанию компьютера. Процедура на языке Ада, обрабатывающая эту исключительную ситуацию, была исключена из соображений сохранения производительности системы.
Второй испытательный полёт (V-101) 30 октября 1997 года был частичной неудачей по причине проблем с управляемостью сопла двигателя первой ступени Vulcain. Вторая ступень отработала успешно, но не смогла достичь планируемой орбиты. Следующий полёт 21 октября 1998 года был успешным, и первый коммерческий запуск был произведён 10 декабря 1999 года — была выведена на орбиту рентгеновская обсерватория XMM-Newton.
1996—2009
.svg){kind=link}
.svg){kind=link}
.svg){kind=link}
2010—2019
.svg){kind=link}
С 2020
См. также
- Ариан — семейство ракет-носителей
Примечания
- ↑ Ход развития Ариан 5 (en) (англ.) (недоступная ссылка). ESA (2008). Архивировано 11 марта 2006 года.
- ↑ Французские названия контейнеров полезной нагрузки: для двух спутников — SYstème de Lancement Double Ariane (SYLDA); для трёх спутников — Structure Porteuse Externe Lancement TRiple Ariane (SPELTRA).
- ↑ Франция в космосе №387 (en) (недоступная ссылка). Office of Science and Technology Embassy of France in the USA. Архивировано 25 января 2009 года.
- ↑ Ariane 5 ES (англ.). Дата обращения: 15 июля 2020. Архивировано 14 июля 2020 года.
- ↑ Справочник ракет-носителей ЕКА. Дата обращения: 5 апреля 2009. Архивировано 31 января 2009 года.
- ↑ Совет Министров ЕКА решает будущее Европейских космических исследований (en). Архивировано 16 февраля 2012 года.
- ↑ Успешное испытание двигателя первой ступени Веги в Куру (en). ESA (30 ноября 2006). Архивировано 16 февраля 2012 года.
- ↑ David Iranzo-Greus. РН Ариан 5 — Европейская ракета-носитель для космических исследований (en) (PowerPoint presentation) (недоступная ссылка). EADS SPACE Transporation (23 марта 2005). Дата обращения: 10 апреля 2008. Архивировано 27 сентября 2007 года.
- ↑ 22 декабря 2007 года ракета-носитель вывела на орбиту первый в истории африканский спутник.
- ↑ Ariane 5 delivers MEASAT-3b and Optus 10 into orbit on its 61st consecutive successful mission (англ.). Arianespace (11 сентября 2014). Дата обращения: 8 марта 2016. Архивировано 20 ноября 2015 года.
- ↑ Arianespace delivers for Latin America! Ariane 5 orbits Intelsat 30 and ARSAT-1 on its latest success (англ.). Arianespace (16 октября 2014). Дата обращения: 8 марта 2016. Архивировано 20 ноября 2015 года.
- ↑ VA 221 (англ.). arianespace. Архивировано 23 декабря 2014 года.
- ↑ Ariane 5 delivers DIRECTV-14 and GSAT-16 to orbit on Arianespace's latest mission success (англ.). Arianespace (6 декабря 2014). Дата обращения: 8 марта 2016. Архивировано 11 декабря 2014 года.
- ↑ Ariane 5 caps successful Year with Dual-Payload Delivery, lofting Satellites from Brazil & Japan (англ.). Spaceflight101 (21 декабря 2016). Дата обращения: 21 декабря 2016. Архивировано 22 декабря 2016 года.
- ↑ Ariane 5 thunders into the Sunset with Communications Satellites for Brazil & Indonesia (англ.). Spaceflight101 (14 февраля 2017). Дата обращения: 14 февраля 2017. Архивировано 15 февраля 2017 года.
- ↑ Launches resume in French Guiana with dual-payload Ariane 5 flight (англ.). Spaceflight Now (4 мая 2017). Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано 6 мая 2017 года.
- ↑ Twilight Ariane 5 Launch with Dual-Satellite Payload marks Resumption of Missions from French Guiana (англ.). Spaceflight101 (4 мая 2017). Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано 5 мая 2017 года.
- ↑ Record-Setting Ariane 5 Launch Delivers Pair of Landmark Communications Satellites to Orbit (англ.). Spaceflight101 (1 июня 2017). Дата обращения: 2 июня 2017. Архивировано 5 июня 2017 года.
- ↑ Ariane 5 successfully lifts two Telecommunications Satellites for three Operators (англ.). Spaceflight101 (28 июня 2017). Дата обращения: 28 июня 2017. Архивировано 5 ноября 2018 года.
- ↑ Probe into off-target Ariane 5 launch begins, SES and Yahsat payloads healthy (англ.). Spaceflight Now (26 января 2018). Дата обращения: 26 января 2018. Архивировано 6 мая 2018 года.
- ↑ Ariane 5 Launch Anomaly Leaves Uncertainty on Status of Commercial Satellite Duo (англ.). Spaceflight101 (25 января 2018). Дата обращения: 26 января 2018. Архивировано 27 января 2018 года.
- ↑ Ракета Ariane-5 в 100-й раз стартовала с космодрома во Французской Гвиане. Дата обращения: 26 сентября 2018. Архивировано 26 сентября 2018 года.
- ↑ esa. BepiColombo blasts off to investigate Mercury’s mysteries (англ.), European Space Agency. Архивировано 20 октября 2018 года. Дата обращения 20 октября 2018.
- ↑ С космодрома Куру запустили ракету Ariane-5 с двумя спутниками связи. ТАСС. Дата обращения: 21 июня 2019. Архивировано 21 июня 2019 года.
- ↑ Ракета Ariane-5 успешно вывела два спутника на орбиту. РИА Новости (19 февраля 2020). Дата обращения: 20 февраля 2020. Архивировано 19 февраля 2020 года.
- ↑ Ракета Arianе 5 с двумя телекоммуникационными спутниками стартовала с космодрома в Куру. ТАСС (31 июля 2021). Дата обращения: 1 августа 2021. Архивировано 1 августа 2021 года.
- ↑ 27,0 27,1 Launch Schedule (англ.). Spaceflight Now (10 сентября 2021). Дата обращения: 13 сентября 2021. Архивировано 28 мая 2020 года.
- ↑ Jeff Foust. JWST launch slips to November (англ.). SpaceNews?! (2 июня 2021). Дата обращения: 2 июня 2021.
- ↑ NASA Provides Update on Webb Telescope Launch – James Webb Space Telescope (англ.). blogs.nasa.gov. Дата обращения: 27 ноября 2021. Архивировано 1 декабря 2021 года.
- ↑ Arianespace (2020-09-17). Intelsat entrusts Arianespace for the launch of three C-band satellites on Ariane 5 and Ariane 6 (in English). Пресс-релиз. Архивировано из первоисточника 18 мая 2021. Проверено 2021-06-02. “Arianespace will launch the Galaxy 35 and Galaxy 36 satellites together as a stacked pair in 2022”
Ссылки
- Страница Ариан-5 (англ.)
- Ariane launches page on LyngSat (англ.)
- ESA description of the Ariane 5 (англ.)
- Ariane 5 technical notes (англ.)
- Ariane 5 milestones (англ.)
- Arianespace: Ariane 5 (англ.)
- Actually Launch on Arianespace Homepage (англ.)
- The last and the next Launch (англ.)
- BBC News report on the (delayed) successful launch of the Ariane 5 ECA flight, 16 ноября 2005 года (англ.)
- Vinci Engine development, ESA (англ.)
- Watch an Ariane 5 launch (webcast begins 20 mins before launch).
- Ariane 5 rocket explodes, 1996
.jpg){kind=link}