Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Ariane 44LP )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ариана 4
Ariane42P rocket.png
52-й Ariane 4 со спутником TOPEX / Poseidon .
ФункцияРасходуемая ракета-носитель
ПроизводительArianeGroup
Страна происхожденияЕвропа
Размер
Высота58,72 м (192,7 футов)
Диаметр3,8 м (12 футов)
Масса240 000–470 000 кг (530 000–1 040 000 фунтов)
Этапы2
Вместимость
Полезная нагрузка на НОО [ требуются высота и наклон ]
Масса5,000–7,600 кг (11,000–16,800 фунтов)
Полезная нагрузка в GTO
Масса2,000–4,300 кг (4,400–9,500 фунтов)
История запуска
СтатусНа пенсии
Сайты запускаКуру , ELA-2
Всего запусков116
( 40: 7, 42Л : 15, 42Л: 13)
( 44Л: 15, 44ЛП: 26, 44Л: 40)
Успех (а)113
( 40: 7, 42Л : 14, 42Л: 13)
( 44П: 15, 44ЛП: 25, 44Л: 39)
Отказ (ы)3 ( 42П: 1, 44Л: 1, 44ЛП: 1)
Первый полет
  • 40:22 января 1990 г.
  • 42P: 20 ноября 1990 г.
  • 42L: 12 мая 1993 г.
  • 44P: 4 апреля 1991 г.
  • 44LP: 15 июня 1988 г.
  • 44L: 5 июня 1989 г.
Последний полет
  • 40: 3 декабря 1999 г.
  • 42P: 4 мая 2002 г.
  • 42L: 23 января 2002 г.
  • 44P: 25 сентября 2001 г.
  • 44LP: 27 ноября 2001 г.
  • 44L: 15 февраля 2003 г.
Бустеры (Ariane 42L, 44LP или 44L) - PAL
Нет бустеров0, 2 или 4
ДвигателиВикинг 6
Толкать752.003 кН
Удельный импульс278 секунд
Время горения142 секунды
ТопливоN 2 O 4 / НДМГ
Бустеры (Ariane 42P, 44LP или 44P) - PAP
Нет бустеров0, 2 или 4
Толкать650 кН
Время горения33 секунды
ТопливоОСАГО 1613
Первый этап - L220
Двигатели4 Викинг 5С
Толкать3034,1 кН
Удельный импульс278 секунд
Время горения205 секунд
ТопливоN 2 O 4 / НДМГ
Вторая ступень - L33
Двигатели1 Викинг 4Б
Толкать720.965 кН
Удельный импульс296 секунд
Время горения132 секунды
ТопливоN 2 O 4 / НДМГ
Третий этап - H10
Двигатели1 HM7-B
Толкать62,703 кН
Удельный импульс446 секунд
Время горения759 секунд
ТопливоLH 2 / LOX

Ariane 4 был европейской расходной системой космодромов , разработанной национального центр космических исследований Франции (CNES), на французском космическом агентство, для Европейского космического агентства (ЕКА). Он был произведен ArianeGroup и продан Arianespace . С момента своего первого полета 15 июня 1988 года до последнего полета 15 февраля 2003 года было выполнено 113 успешных запусков из 116 запусков.

В 1982 году программа Ariane 4 была одобрена Европейским космическим агентством. В значительной степени опираясь на предыдущий Ariane 3 , он был разработан, чтобы предоставить пусковую установку, способную доставлять более тяжелые полезные нагрузки и с более низкой стоимостью за килограмм, чем более ранние представители семейства Ariane. Ariane 4 был в основном эволюцией существующих технологий, а не революционным по своему дизайну; этот подход быстро получил поддержку большинства членов ESA, которые финансировали и участвовали в его разработке и эксплуатации. Ariane 4 может быть оснащен широким спектром накладных ускорителей и зарекомендовал себя как чрезвычайно универсальная пусковая установка.

После ввода в эксплуатацию ракета-носитель вскоре стала признана идеальной для запуска спутников связи и наблюдения Земли , а также для научных исследований. За время своего существования Ariane 4 удалось захватить 50% рынка запусков коммерческих спутников, убедительно продемонстрировав способность Европы конкурировать в секторе коммерческих запусков. [1] В феврале 2003 года был запущен последний Ariane 4; Arianespace решила отказаться от этого типа в пользу более нового и большего Ariane 5 , который фактически заменил его на вооружении.

Развитие [ править ]

Истоки [ править ]

В 1973 году одиннадцать стран решили продолжить совместное сотрудничество в области исследования космоса и сформировали новую общенациональную организацию для выполнения этой миссии - Европейское космическое агентство (ЕКА). [2] Шесть лет спустя, в декабре 1979 года, прибытие мощной европейской одноразовой пусковой системы ознаменовалось успешным запуском первой пусковой установки Ariane 1 из Центра пространственной гайаны (CSG) в Куру , Французская Гвиана . [3] Ariane 1 вскоре стал считаться мощной и конкурентоспособной ракетой-носителем по сравнению с конкурирующими платформами, предлагаемыми Советским Союзом иСоединенные Штаты Америки , и вскоре за ними последовали улучшенные производные в виде Ariane 2 и Ariane 3 . К началу 1986 года Ariane 1, наряду с Ariane 2 и Ariane 3, стала доминирующей пусковой установкой на мировом рынке. [4]

В январе 1982 года ЕКА выдало разрешение на разработку и строительство Ariane 4; заявленная цель программы разработки заключалась в увеличении полезной нагрузки на 90%. [5] Ariane 4 будет значительно более крупной и гибкой ракетой-носителем, чем предыдущие представители ее семейства, поскольку она предназначена для конкуренции с лучшими ракетными установками по всему миру. Для сравнения, в то время как Ariane 1 имел типичный вес 207 тонн и мог выводить на орбиту полезные нагрузки массой до 1,7 тонны; более крупный Ariane 4 имел типичный вес 470 тонн и мог загружать на орбиту полезную нагрузку до 4,2 тонны. [6] Работа над Ariane 4 была существенно облегчена за счет значительного использования как технологий, так и опыта, полученного при производстве и эксплуатации более ранних моделейРакета "Ариан" . Общая стоимость разработки Ariane 4 была оценена в 476 миллионов европейских денежных единиц (ЭКЮ) в 1986 году [5].

Ставя перед собой требование создать ракету с существенно большей тягой, группа разработчиков рассмотрела различные подходы для достижения этой цели. [7] Одна из изученных концепций включала добавление пятого двигателя к увеличенной первой ступени Ariane 3, но было обнаружено, что для достижения этой цели потребовался очень высокий уровень переделки; вместо этого первая ступень была удлинена, чтобы вместить 210 тонн топлива вместо 145 тонн, присутствовавших на Ariane 3. Хотя вторая и третья ступени остались идентичными Ariane 3, был разработан ряд накладных ускорителей для применения на тип, предназначенный для постепенного увеличения грузоподъемности ракеты. [7] В целом, Ariane 4 был на 15% меньше, чем Ariane 3. [8]

Фактически, Ariane 4 был усовершенствованным и усовершенствованным производным более раннего Ariane 3, в основном отличавшимся применением различных твердотопливных и жидкостных ускорителей, причем последний был единственной полностью новой конструктивной особенностью Ariane 4; на тот момент практика использования жидкостных ускорителей была необычной, поскольку ранее они использовались только в китайской космической программе . [7] Еще одним нововведением Ariane 4 стал обтекатель SPELDA (Structure Porteuse Externe de Lancement Double Ariane) с двойным запуском. [8]Это имело функцию разрешить пару спутников, один помещенный поверх другого; Возможна установка нескольких различных носовых обтекателей SPELDA, включая обычные и удлиненные модели. SPELDA был значительно легче своего предшественника; в системе наведения также использовались гораздо более точные кольцевые лазерные гироскопы . [8] По словам автора авиации Брайана Харви, успехи, присутствующие в конструкции Ariane 4, представляют собой консервативную и эволюционную, а не революционную философию. [8]

Объединение и построение [ править ]

По мере того, как программа Ariane 4 формировалась, она получила поддержку Бельгии , Дании , Испании , Ирландии , Италии , Нидерландов , Германии , Великобритании , Франции , Швеции и Швейцарии . [8] Основными подрядчиками были Aérospatiale (ответственный за первый и второй этапы), Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) (производство ускорителей на жидком топливе), Société Européenne de Propulsion (SEP) (производитель двигателей), Matra (оборудование отсек в сборе),Air Liquide (производство баков третьей ступени и изоляции), BPD Snia (производитель твердотопливных ускорителей) и British Aerospace / Contraves Space AG (производители обтекателей). [8] за свою работу над Ariane 4 команда запуска была впоследствии награждена премией Space Achievement Award от Space Foundation в 2004 году. [9]

В связи с разработкой самого Ariane 4 в Центре Пространственной Гайаны были построены новая специально построенная площадка для подготовки к запуску и стартовая площадка для ракеты, совместно обозначенная как ELA-2 , для обслуживания Ariane 4 и обеспечения скорости запуска. 8 запусков в год (этот подвиг был почти беспрецедентным для одной большой ракеты, кроме как в Советском Союзе). [10] В отличие от более раннего ELA-1которые использовались для предыдущих членов семейства Ariane и других ракет, подготовка к запуску ракеты будет проводиться в специально построенном 80-метровом зале, а не на самой площадке; Готовая ракета затем транспортировалась по специально спроектированной железной дороге для медленного перехода из зала на стартовую площадку, что занимало один час. Эта железная дорога давала дополнительное преимущество, позволяя извлекать неисправные ракеты с площадки и относительно быстро заменять их. [7]

15 июня 1988 г. был осуществлен первый успешный запуск Ariane 4. [8] Для этого первого испытательного полета было решено запустить вторую по мощности версию ракеты, получившую обозначение 44LP , оснащенную четырьмя главными двигателями, двумя твердотопливными ускорителями и двумя жидкостными ускорителями; он также был оборудован многоспутниковым обтекателем SPELDA. Через 50 секунд после взлета твердотопливные ускорители будут израсходованы и отсоединены, чтобы уменьшить вес ракеты. [8] Через 143 секунды после взлета жидкостные ускорители также отсоединились, что еще больше облегчило транспортное средство. Первый полет был признан успешным, поскольку на орбиту было выведено несколько спутников. [8]

Дальнейшее развитие [ править ]

Для запуска V50 и далее улучшенная третья ступень, известная как H10 + , была принята для Ariane 4. [11] Третья ступень H10 + была оснащена новым танком, который был на 26 кг легче, на 32 см длиннее и вмещал на 340 кг больше. топлива, что увеличило общую грузоподъемность ракеты на 110 кг и увеличило время ее горения на 20 секунд. [11]

Еще до первого полета Ariane 4 уже началась разработка преемника, получившего обозначение Ariane 5 . [12] В январе 1985 года Ariane 5 был официально принят в качестве программы ЕКА. Ему не хватало высоких уровней общности, которые были у Ariane 4 со своими предшественниками, и он был разработан не только для запуска более тяжелых грузов массой до 5,2 тонны и с 20% снижением затрат по сравнению с Ariane 4, но и для более высокого запаса прочности. в связи с тем, что Ariane 5 был разработан для проведения пилотируемых космических запусков, а также для перевозки космонавтов с использованием предлагаемого космического корабля Hermes . [13]Разработка Ariane 5 не обошлась без разногласий, поскольку некоторые члены ЕКА считали, что более зрелая Ariane 4 больше подходит для удовлетворения установленных потребностей в таких пусковых установках; Именно по этой причине Великобритания предпочла не участвовать в программе Ariane 5. [14] В течение нескольких лет пусковые установки Ariane 4 и Ariane 5 использовались как взаимозаменяемые; однако в конечном итоге было решено прекратить все операции с Ariane 4 и сосредоточиться на более новом Ariane 5. [15]

Дизайн [ править ]

Ariane 4 был последним развитием предыдущих представителей семейства ракет Ariane . По сравнению с Ariane 2 и Ariane 3 , Ariane 4 отличался растянутой первой (на 61%) и третьей ступенями, усиленной конструкцией, новой компоновкой силового отсека, новой авионикой и двойным SPELDA ( Structure Porteuse Externe de Lancement Double Ariane ). -перевозчик грузов. В базовой версии 40 не использовались навесные двигатели, в то время как в вариантах Ariane 42L, 44L, 42P, 44P и 44LP использовались различные комбинации твердотельных и жидкостных ускорителей . Первоначально разработан для вывода на геостационарную орбиту полезной нагрузки массой 2000–4200 кг.шесть вариантов Ariane 4 с помощью накладных ускорителей несколько раз позволяли запускать полезную нагрузку, превышающую 4,9 тонны. По словам Харви, пусковая установка Ariane 4 снизила затраты на запуск на килограмм на 55% по сравнению с оригинальной Ariane 1 . [8]

Ракета использовалась в нескольких вариантах - она ​​могла быть оснащена двумя или четырьмя дополнительными твердотопливными (PAP для Propulseurs d'Appoint à Poudre ) или жидкостными ракетами-носителями (PAL для Propulseurs d'Appoint à Liquide ). Ракета-носитель включала в себя спутниковую систему-носитель полезной нагрузки под названием SPELDA ( Structure porteuse externe de lancement double Ariane , по-французски External Carrying Structure for Ariane Double Launches ) для запуска более одного спутника за раз. Ракета захватила почти 60% мирового рынка коммерческих пусковых услуг, обслуживая как европейских, так и международных клиентов. [16]На третьей ступени находилась ступень оборудования транспортного средства, в которой находился компьютер, который выполнял различные функции, включая определение последовательности, наведение, управление, отслеживание, телеметрию и самоуничтожение на основе взрывчатых веществ. [8]

Ariane 4 AR 40 был базовой версией с тремя ступенями: высотой 58,4 м, диаметром 3,8 м, взлетной массой 245000 кг и максимальной полезной нагрузкой 2100 кг на ГТО или 5000 кг на низкую околоземную орбиту (НОО). Основную мощность обеспечивали четыре двигателя Viking 2B , каждый из которых давал тягу 667 кН. Вторая ступень приводилась в действие одним двигателем Viking 4B, а третья ступень была оснащена двигателем на жидком кислороде / жидком водороде HM7-B . Ariane 4 AR 44L, оснащенный четырьмя обвязками для ракет на жидком топливе, представлял собой четырехступенчатую ракету массой 470 000 кг, способную передавать 4730 кг полезной нагрузки на ГТО или 7600 кг на ГТО. ЛЕО.

5 из 6 версий Ariane 4
МодельPALPAPПолезная нагрузка на ГТО (кг)ЗапускаетУспеховДата выхода из строя
AR 4000210077
AR 42P02293015141 декабря 1994 г.
AR 42L2034801313
AR 44P0434601515
AR 44LP22422026 год2524 января 1994 г.
AR 44L404720403922 февраля 1990 г.

История операций [ править ]

Основная статья: Список запусков Ariane

В июне 1988 года состоялся первый успешный полет Ariane 4. С тех пор Ariane 4 совершил 116 полетов, 113 из которых были успешными, что составляет 97,4%. 22 февраля 1990 года первая авария произошла во время восьмого пуска «Ариан-4»: ракета взорвалась в 9 км над Куру. [17] После исчерпывающего расследования, которое показало, что неизвестный посторонний объект заблокировал водопровод, было рекомендовано в общей сложности 44 модификации, чтобы предотвратить любое повторение. Следующие 26 запусков были успешно завершены после этого. [11]

Система стала основой для европейских спутниковых запусков с рекордом 113 успешных и трех неудачных запусков. Ariane 4 обеспечил увеличение полезной нагрузки с 1700 кг для Ariane 3 до максимальных 4800 кг на геостационарной переходной орбите (GTO). Рекорд Ariane 4 для GTO составил 4946 кг. [18]

15 февраля 2003 г. произошел последний запуск ракеты Ariane 4, в результате которой Intelsat 907 был выведен на геостационарную орбиту . [19] Arianespace решила постепенно отказаться от пусковой установки Ariane 4 в пользу новой тяжелой ракеты Ariane 5 , которая уже находилась в эксплуатации в течение нескольких лет. В 2011 году космический корабль средней грузоподъемности " Союз" дополнил линейку ракет-носителей из Центра Пространственной Гайаны . В космическом корабле, запущенном с «Союза», повторно использовались платформа полезной нагрузки и дозатор, которые изначально были разработаны для «Ариана». [20]

Сопоставимые ракеты [ править ]

  • Delta II (в отставке)
  • GSLV Mk II
  • GSLV Mk III
  • Длинный марш 2
  • Союз-У (в отставке)

См. Также [ править ]

  • Сравнение семейств орбитальных ракет-носителей
  • Циклон-4 (украинская ракета-носитель с обтекателем унаследована от Ariane 4)

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Ариана 4 / Пусковые установки / Наша деятельность / ЕКА» . Европейское космическое агентство. 14 мая 2004 . Дата обращения 13 июня 2015 .
  2. ^ Harvey 2003, стр. 161-162.
  3. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 169.
  4. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 172.
  5. ^ а б «Энциклопедия астронавтики - Ариана» . Энциклопедия Astronautica . Дата обращения 13 июня 2015 .
  6. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 178.
  7. ^ а б в г Харви 2003, стр. 179.
  8. ^ Б с д е е г ч я J K Харви 2003, стр. 180.
  9. ^ "Премия за космические достижения" . Космический симпозиум . Дата обращения 13 июня 2015 .
  10. Перейти ↑ Harvey 2003, pp. 178-179.
  11. ^ а б в Харви 2003, стр. 183.
  12. Перейти ↑ Harvey 2003, pp. 184-185.
  13. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 185.
  14. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 186.
  15. Перейти ↑ Harvey 2003, p. 193.
  16. ^ "Ariane 4, un défi pour l'Europe spatiale" [Ariane 4 - вызов космической промышленности Европы] (на французском языке). CNES . Дата обращения 13 июня 2015 .
  17. ^ Harvey 2003, стр. 182-183.
  18. ^ "Ариана 4" . Airbus Defense and Space . Дата обращения 13 июня 2015 .
  19. ^ "Intelsat 907 запущен в финальной миссии Ariane 4" . SpaceRef. 15 февраля 2003 . Дата обращения 13 июня 2015 .
  20. ^ "Руководство пользователя" Союз " (PDF) . Arianespace. Март 2012 . Дата обращения 13 июня 2015 .

Библиография [ править ]

  • Харви, Брайан. Космическая программа Европы: к Ариане и дальше. Springer Science & Business Media, 2003 ISBN 1-8523-3722-2 

Внешние ссылки [ править ]

  • Пусковые установки ESA Ariane 4
  • ФАС Ариан 4
  • Рисунок Ariane 4 в разрезе