Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дельта IV Тяжелый старт с SLC-6 . Delta IV была одной из ракет, разработанных в рамках первоначальной программы EELV.

Космический запуск национальной безопасности ( NSSL ) - ранее с 1994 по 2019 год назывался Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) - это программа Космических сил США (USSF), предназначенная для обеспечения доступа в космос Министерству обороны США и другим правительствам США. полезные нагрузки.

Начавшаяся в 1994 году как программа систем запуска Evolved Expendable Launch Vehicle , первоначальная цель программы заключалась в том, чтобы сделать запуск правительственных космических аппаратов более доступным и надежным , что привело к разработке семейств Boeing Delta IV и Lockheed Martin Atlas V EELV. По состоянию на 2019 год эти ракеты-носители были основными методами запуска военных спутников США , наряду с Falcon 9, разработанной SpaceX . [1] [2]

1 марта 2019 года название программы было изменено с EELV на National Security Space Launch (NSSL), чтобы лучше отразить растущий рынок коммерческих запусков и меняющийся характер контрактов на запуск, включая потенциал для многоразовых ракет-носителей. [3] [4]

Программа NSSL запускает самые ценные военные спутники страны; контракты на запуск более дешевой полезной нагрузки, например, по программе космических испытаний , заключаются с использованием различных методологий. [5]

История [ править ]

Первоначальные цели программы [ править ]

USAF начали программу EELV в 1994 году после многих лет финансируемых государством исследований по усовершенствованию систем и архитектуры. Намерение состояло в том, чтобы заменить устаревшие машины, включая Delta II , Atlas II и Titan IV . EELV должны были сократить расходы за счет использования стандартизированных обтекателей, транспортных средств с жидким сердечником , верхних ступеней и твердотопливных ракетных ускорителей . Шина стандартного интерфейса полезной нагрузки также была предложена как способ сэкономить деньги и повысить эффективность.

Снижение стоимости запусков и обеспечение доступа страны в космос были двумя основными целями программы космических запусков / EELV ВВС США. [6] Некоторые из причин, по которым гарантированный доступ к космосу является приоритетом для Соединенных Штатов, изложены в Национальной президентской директиве № 40, которая гласит:

Доступ в космос с помощью космических транспортных средств США необходим для:

  1. разместить в космосе важнейшие ресурсы и возможности правительства Соединенных Штатов;
  2. своевременно увеличивать возможности космического базирования в случае увеличения эксплуатационных потребностей или сводить к минимуму сбои из-за сбоев на орбите спутников, сбоев при запуске или преднамеренных действий против космических средств США;
  3. поддержка государственных и коммерческих полетов человека в космос.

Поэтому Соединенные Штаты должны поддерживать надежные, гибкие и устойчивые космические транспортные средства США, чтобы обеспечить доступ в космос. [7]

Закупка ускорителей EELV для запуска в военный космос должна была развиваться в соответствии с коммерческой практикой. [8] Первоначальные заявки поступили от четырех крупных оборонных подрядчиков: Lockheed Martin , Boeing , McDonnell Douglas и Alliant Techsystems . Каждая из заявок включала различные концепции. Первоначально компания Boeing предлагала использовать маршевый двигатель космического корабля РС-25 . [9] Когда McDonnell Douglas объединилась с Boeing в 1997 году, последний выдвинул Delta IV в качестве своего предложения EELV. И Delta IV, и Atlas V от Lockheed Martin в конечном итоге поступили на вооружение.

1990-е-2000-е годы [ править ]

В октябре 1998 года были заключены два контракта на первоначальные пусковые услуги (известные как Buy 1). Вместе с присуждением двух соглашений о разработке общая сумма составила более 3 миллиардов долларов. [10] Boeing получил контракт на 19 из 28 запусков; Lockheed Martin получила контракт на остальные 9. Boeing получил 1,38 миллиарда долларов, а Lockheed Martin получил 650 миллионов долларов за запуски. [11] Boeing и Lockheed Martin получили по 500 миллионов долларов на финальной стадии тендера. Компания Boeing разработала Delta IV, основанную на Common Booster Cores и Delta Cryogenic Second Stage , а Lockheed Martin разработала Atlas V на основе Common Core Booster.и разгонный блок Centaur . [10]

В 2003 году выяснилось, что Boeing владеет проприетарными документами Lockheed Martin. [12] ВВС США переместили 7 запусков с Delta IV на Atlas V. [13] Чтобы положить конец судебным разбирательствам и конкуренции за ограниченный рынок, обе компании согласились создать совместное предприятие United Launch Alliance (ULA). [14] Каждой компании принадлежит 50% акций ULA. [15]

2010-е [ править ]

До 2012 года ВВС США продвигали другую программу, многоразовую бустерную систему и другие последующие технологии, и выдавали контракты на различные ее аспекты [16] до того, как программа была отменена в 2012 году [17].

В декабре 2012 года Министерство обороны объявило о повторном открытии рынка ракет-носителей класса EELV для конкуренции , разрешив ВВС США продолжить закупку «до» 36 ускорителей у ULA. В то же время еще 14 ракет-носителей должны были быть закуплены на конкурсной основе начиная с 2015 года, а первые запуски должны были быть выполнены в 2017 году [18].

В то время ВВС США подписали контракт со SpaceX на два запуска в 2014 и 2015 годах в качестве испытательных полетов для поддержки процесса сертификации Falcon 9 v1.1 и Falcon Heavy . [19] В апреле 2014 года, после контракта на запуски, SpaceX подала в суд на ВВС США [20] [21], утверждая, что двигатели РД-180 , произведенные в России государственным НПО Энергомаш и использовавшиеся на Atlas V , нарушил санкции против правительства России. [22] USAF и SpaceX урегулировали судебный процесс в январе 2015 года, открыв дополнительные запуски для проведения конкурентных торгов. [23] [24] ВВС США сертифицировали Falcon 9 в мае 2015 года, [25]а в 2016 году SpaceX выиграла контракт по программе EELV на запуск полезной нагрузки спутника GPS Block III на MEO . [26]

С 2018 по 2020 годы [ править ]

ВВС США начали процесс конкурсного отбора автомобилей NSSL следующего поколения в 2018 году. Объявленные требования к характеристикам включают: [27] [28]

Описание орбитыАпогей (км) x перигей (км)Наклон (градусы)Масса на орбиту (кг)Категория полезной нагрузки
ЛЕО926 х 92663,46 800А, Б
Полярный 1830 х 83098,27 030А, Б
Полярный 2830 х 83098,217 000C
MEO Direct 118 200 х 18 20050,05,330А, Б
Передача MEO 120 400 х 100055,04 080А, Б
GTO35 786 х 19027,08 165А, Б
Молния39 200 х 120063,45 220А, Б
ГЕО 135,786 х 35,7860,02300А, Б
GEO 235,786 х 35,7860,06 600C

Полезная нагрузка категории A помещается в 4- метровую зону полезной нагрузки , полезная нагрузка категории B помещается в 5-метровую зону полезной нагрузки, а полезная нагрузка категории C требует расширенной 5-метровой зоны.

ВВС США и Космические силы США (USSF) планируют использовать ракеты-носители NSSL следующего поколения как минимум до 2030 года. [29]

Космические силы планируют увеличить количество запусков как минимум на 150% в следующие 2 года и запускать минимум 30 спутников в год.

Ракеты-носители [ править ]

В настоящее время существует четыре машины, сертифицированные Министерством обороны для проведения запусков NSSL: Atlas V, Delta IV Heavy, Falcon 9 и Falcon Heavy. [30] Среда Delta IV была снята с производства в августе 2019 года. После двухлетнего процесса подачи заявок и проведения конкурса в 2018–2020 годах в августе 2020 года USSF выбрала SpaceX (F9 и FH) и еще не сертифицированный ULA Vulcan Centaur для поставки. Требования США к военным запускам в 2022–2027 годах.

Сертифицированный и активный [ править ]

Атлас V [ править ]

Старт Atlas V с SLC-41
Основные статьи: Атлас V § Запуск Атласа V и Список запусков Атласа

Каждая ракета-носитель Atlas V построена на базе Common Core Booster с одним двигателем НПО Энергомаш РД-180 с двумя камерами сгорания и верхней ступени Centaur с одним или двумя двигателями Pratt & Whitney Rocketdyne RL10A-4-2. Можно добавить до пяти твердотопливных ракетных ускорителей Aerojet Rocketdyne Graphite-Epoxy Motor для повышения производительности машины, а также доступны два диаметра обтекателя полезной нагрузки. [ необходима цитата ] .

Для идентификации конфигурации Atlas V используется трехзначное соглашение об именах (XYZ) . Atlas V XYZ будет иметь обтекатель полезной нагрузки диаметром 4,2 или 5,4 метра (14 или 18 футов) , твердотопливные ракетные ускорители Y (0-5) и Z RL-10 на верхней ступени Centaur (1-2). Например, Atlas V 551 имеет обтекатель полезной нагрузки 5,4 м, 5 SRB и 1 RL-10. [ необходима цитата ]

Космические силы планируют увеличить количество запусков как минимум на 150% в следующие 2 года и запускать минимум 30 спутников в год.

Delta IV Heavy [ править ]

Основные статьи: запуски Delta IV § Delta IV и список запусков Thor и Delta

Каждая ракета-носитель Delta IV основана на Common Booster Core (CBC) с двигателем Pratt and Whitney Rocketdyne RS-68A и на второй криогенной ступени Delta (DCSS) с приводом от RL10 . Delta IV Heavy отличается двумя дополнительными CBC и всегда летает с 5-метровым DCSS и обтекателем полезной нагрузки, в то время как Delta IV Medium летает с двумя или четырьмя SRB на одном CBC. [31]

DCSS имел версии диаметром 4 м и диаметром 5 м с обтекателями полезной нагрузки соответствующего диаметра. CBC и DCSS Delta IV интегрируются горизонтально перед транспортировкой на стартовую площадку. DCSS диаметром 4 м был списан с Delta IV Medium после запуска 22 августа 2019 года спутника GPS-IIIA на Delta IV M + (4,2) с одним CBC, двумя SRB и DCSS диаметром 4 м и обтекателем полезной нагрузки. . [ необходима цитата ]

Сокол 9 [ править ]

Взлет Falcon 9 с SLC-4E
Основная статья: Список запусков Falcon 9 и Falcon Heavy § 2018 г.

Основные особенности Falcon 9 в его текущей версии Block 5 включают две ступени , обе с приводом от LOX и RP-1 , с девятью двигателями Merlin 1D на первой ступени и одним двигателем Merlin 1D Vacuum на второй ступени. [ необходима цитата ]

GPS-IIIA USA-289 был первым запуском B5 Falcon 9 типа NSSL. Запуск произошел 23 декабря 2018 г. [32]

Falcon Heavy [ править ]

Falcon Heavy - это ракета большой грузоподъемности, разработанная и произведенная SpaceX. Он был сертифицирован для программы NSSL после запуска STP-2, завершившегося 25 июня 2019 года, что подтвердил командующий Центром космических и ракетных систем ВВС генерал-лейтенант Томпсон. [33] Он пояснил: «Я сертифицировал их для участия в соревнованиях в прошлом году» и «[одно из требований, предъявляемых к сертификации, - это три миссии». Это требование было выполнено испытательным полетом Falcon Heavy в феврале 2018 г., Arabsat-6A в апреле 2019 г. и запуском STP-2 в июне 2019 г. Однако Falcon Heavy был сертифицирован только для двух опорных орбит фазы 1A и "[i ] он не сертифицирован для использования на всех наших орбитах, вызывающих наибольшую нагрузку в сфере национальной безопасности ",- сказал Томпсон.[34] Таким образом, ВВС США работают с SpaceX, чтобы усовершенствовать дизайн своего Falcon Heavy.

По состоянию на сентябрь 2019 года у него есть два засекреченных рейса для ВВС США в 2021 году. [35] [36] [37]

Конкурс автомобилей нового поколения [ править ]

В 2018 году конкурсный контракт на запуск космических кораблей национальной безопасности был заключен между United Launch Alliance (ULA), Northrop Grumman Innovation Systems (NGIS), Blue Origin и SpaceX.

Этап 1: разработка рабочих проектов [ править ]

Для вывода космических аппаратов на несколько опорных орбит должны были быть выбраны два поставщика. В октябре 2018 года ВВС США выделили ULA, NGIS и Blue Origin финансирование на разработку для дальнейшего проектирования их ракет перед последующим конкурсом на получение награды на создание ракет-носителей. [38] SpaceX не получила этого финансирования на разработку своих проектов, так как Falcon 9 и Falcon Heavy завершили разработку и уже летали.

New Glenn

Blue Origin получила 500 миллионов долларов финансирования фазы 1 для дальнейшего развития New Glenn как потенциального конкурента в будущих контрактах. [38] По состоянию на 2019 год компания Blue Origin ожидала, что New Glenn будет впервые запущен в 2021 году. В самом деле, после августа 2020 года, когда ВВС США выбрали ULA Vulcan и SpaceX, финансирование фазы 2 от правительства США не поступало. [39] Считается, что Blue Origin, скорее всего, продолжит строительство и тестирование New Glenn, отчасти потому, что они уже финансировали разработку из частных источников до соревнования Air Force NSSL. [40]

Омега

В 2018 году NGIS получила финансирование фазы 1 в размере 792 млн долларов США на разработку OmegA. [38] OmegA - это ракета, разработанная Northrop Grumman Innovation Systems с двумя основными твердотельными ступенями, криогенной верхней ступенью и возможностью установки дополнительных навесных ускорителей твердотопливной ракеты. По состоянию на 2019 год, NGIS заявила, что первый полет ожидается в 2021 году. [41] В этом случае после августа 2020 года, когда ВВС выбрали ULA Vulcan и SpaceX, финансирование фазы 2 от правительства США не поступало. [39] Дальнейшая работа над OmegA без государственного финансирования считается маловероятной. [40]

Вулкан

ULA получила 967 миллионов долларов финансирования фазы 1 для дальнейшего развития Vulcan в качестве потенциального конкурента в будущих контрактах. [38] 12 августа 2019 года ULA представила Vulcan Centaur для участия во второй фазе конкурса ВВС США по запуску. На тот момент Vulcan Centaur был на пути к запуску в 2021 году. [42]

Этап 2: выбор двух поставщиков запуска [ править ]

12 августа 2019 года не менее трех из четырех компаний подали окончательные заявки на участие в конкурсе пусковых услуг. SpaceX ставки существующих ракет - носителей из Фалькон 9 и Falcon Heavy , в то время как Blue Origin , как ожидается, ставки Новый Гленн, ULA ставки Vulcan Centaur, и статус заявки NGI , не сообщалось. Blue Origin также подала протест перед присуждением контракта на запрос предложений, аргументируя это тем, что требования были неоднозначными. [43] [ требуется обновление ]

Департамент США ВВС объявили результаты приблизительно US $ 3500000000 National Security Space Launch Фаза 2 Запуск службы закупок на 7 августа 2020 г. SpaceX и ULA были два поставщиков выбраны с помощью конкурса на запуски поставок для военных США в Период 2022–2027 гг. [40] [39] Космические Силы США (ЮССФ) планирует 30-34 запусков в течение этих пяти финансовых лет. Ожидается, что ULA будет обрабатывать 60 процентов запусков, в то время как SpaceX будет обрабатывать 40 процентов запусков в течение пятилетнего периода. [39] [40]

Тип контракта для контрактов фазы 2 является новым для правительственных запусков США, поскольку это будет контракт на запуск с «твердой фиксированной ценой и неопределенной доставкой». Награды в августе 2020 года являются важной частью «перехода программы запуска по национальной безопасности к использованию коммерческих инноваций и частных инвестиций в ракеты-носители». [39]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Сокол 9 SpaceX нарушает монополию EELV" . Spaceflight Insider . 27 мая 2015 года . Проверено 15 января 2017 года .
  2. ^ Макколл, Стивен (30 декабря 2020 г.). «Учебник по обороне: запуск в космос для национальной безопасности» (PDF) . Исследовательская служба Конгресса . Проверено 19 апреля 2021 года .
  3. ^ Макколл, Стивен (3 февраля 2020 г.). "Космический запуск национальной безопасности" (PDF) . Исследовательская служба Конгресса .
  4. ↑ Бергер, Эрик (4 марта 2019 г.). «EELV не тот, что был раньше: ВВС меняют название программы запуска» . Ars Technica . Проверено 19 апреля 2021 года .
  5. ^ "Военно-воздушные силы устанавливают программу запуска космического пространства национальной безопасности" (пресс-релиз). ВВС США. SpaceRef. 1 марта 2019 . Проверено 2 марта 2019 года .
  6. Перейти ↑ Coleman, M. (2000). История характеристик расходных ракет-носителей США . 36-я конференция по совместным двигательным установкам AIAA / ASME / SAE / ASEE. 24-28 июля 2000 г. Лас-Вегас, Невада. DOI : 10.2514 / 6.2000-3281 . AIAA-2000-3281.
  7. ^ "Директива президента по национальной безопасности № 40: Политика США в области космического транспорта" (PDF) . Белый дом . 21 декабря 2004 г. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ Buzzatto, Джон Л. (2003). Переход космического запуска - наследие к EELV . Конференция и выставка AIAA Space 2003. 23-25 ​​сентября 2003 г., Лонг-Бич, Калифорния. DOI : 10.2514 / 6.2003-6408 . AIAA-2003-6408.
  9. ^ "Боинг Банки на SSME для контракта ВВС". SpaceNews . 1 мая 1995 г. с. 2.
  10. ^ a b «Развитая расходуемая ракета-носитель» . Космическое командование ВВС США. Март 2009. Архивировано из оригинального 27 -го апреля 2014 года.
  11. ^ "Развитая расходуемая ракета-носитель EELV" . GlobalSecurity.org.
  12. ^ «Два бывших менеджера Boeing обвиняются в заговоре с целью кражи коммерческих секретов Lockheed Martin» . Министерство юстиции США. 25 июня 2003 года Архивировано из оригинального 13 декабря 2012 года . Проверено 22 октября 2016 года .
  13. ↑ Рэй, Джастин (24 июля 2003 г.). «Пентагон препятствует 7 запускам ракеты Boeing Delta 4» . Космический полет сейчас.
  14. ^ Shanklin, Эмили (29 апреля 2014). «EELV: право на конкуренцию» . SpaceX . Проверено 22 октября 2016 года .
  15. ^ "О ULA" . ULA. Архивировано из оригинала на 30 марта 2014 года . Проверено 19 мая 2010 года .
  16. ↑ Норрис, Гай (23 апреля 2012 г.). "Многоразовый преемник EELV движется вперед" . Авиационная неделя и космические технологии . Проверено 24 апреля 2012 года .
  17. ^ Ферстер, Уоррен (19 октября 2012). «Опытный образец многоразовой ракеты потерпел неудачу из-за бюджетных проблем США» . SpaceNews . Проверено 2 марта 2019 года .
  18. ^ Деньги, Стюарт (4 декабря 2012 г.). «Обновление EELV: раздельное решение и новое начало» . Внутреннее пространство . Проверено 5 декабря 2012 года .
  19. ^ «SpaceX награжден двумя миссиями класса EELV от ВВС США» . 5 декабря 2012 г.
  20. ↑ Сильвер, Джо (25 апреля 2014 г.). «После успешной посадки SpaceX подаст в суд на ВВС, чтобы побороться за контракты на запуск» . Ars Technica . Проверено 15 января 2017 года .
  21. ^ Farivar, Сайрус (25 июля 2014). «SpaceX одерживает промежуточную победу над США в случае контракта на запуск» . Ars Technica . Проверено 15 января 2017 года .
  22. Рианна Хатчинсон, Ли (1 мая 2014 г.). «SpaceX заявляет, что закупки ракет нарушают российские санкции, и получила судебный запрет» . Ars Technica . Проверено 15 января 2017 года .
  23. Рианна Галлахер, Шон (25 января 2015 г.). «SpaceX вмешивается в программу запуска ВВС после подачи иска» . Ars Technica . Проверено 15 января 2017 года .
  24. ^ Gruss, Mike (23 января 2015). "SpaceX, Air Force урегулировали судебный процесс по ULA Blockbuy" . SpaceNews .
  25. ^ Gruss, Mike (26 мая 2015). «SpaceX Falcon 9 сертифицирован для военных запусков» . SpaceNews .
  26. ^ Gruss, Mike (27 апреля 2016). «SpaceX выигрывает контракт на 82 миллиона долларов на запуск спутника GPS 3 Falcon 9 в 2018 году» . SpaceNews . Проверено 29 апреля 2016 года .
  27. ^ Космические и ракетные системы (5 октября 2018 г.). "EELV LSA RFP OTA" . Проверено 22 июня 2019 года . таблица 10 на странице 27
  28. ^ Девять опорные орбиты и полезные грузы для космических полетов МО США , Эрик Бергер, Ars Технический редактор пространства, 10 августа 2010.
  29. ^ «DOD публикует бюджетное предложение на 2021 финансовый год» . ДЕПАРТАМЕНТ ОБОРОНЫ США . Проверено 19 марта 2020 года .
  30. ^ "Запуск космоса национальной безопасности" (PDF) . Проверено 10 августа 2020 года .
  31. ↑ Грэм, Уильям (3 апреля 2012 г.). «ULA Delta IV запускает военный спутник NROL-25 с VAFB» . NASASpaceFlight.com .
  32. Рианна Кларк, Стивен (17 декабря 2018 г.). «Требования ВВС не позволят SpaceX приземлиться на ракете-носителе Falcon 9 после запуска GPS» . Космический полет сейчас . Проверено 18 декабря 2018 года .
  33. ^ Эрвин, Сандра. «ВВС сертифицировали Falcon Heavy для запуска в целях обеспечения национальной безопасности, но для выхода на требуемые орбиты необходимы дополнительные работы» . Spacenews . Проверено 22 сентября 2019 года .
  34. ^ Эрвин, Сандра. «ВВС сертифицировали Falcon Heavy для запуска в целях обеспечения национальной безопасности, но для выхода на требуемые орбиты необходимы дополнительные работы» . Spacenews . Проверено 22 сентября 2019 года .
  35. ^ SpaceX выигрывает контракт на военный запуск Falcon Heavy на 130 миллионов долларов
  36. ^ Министерство обороны США - Контракты на 19 февраля 2019 г.
  37. ^ SMC выпускает окончательный RFP для пяти запусков EELV; SBIRS и 4 секретных груза
  38. ^ а б в г Сандра Эрвин (10 октября 2018 г.). «ВВС США заключили контракты на разработку ракеты-носителя с Blue Origin Northrop Grummand ULA» . Космические новости.
  39. ^ a b c d e Эрвин, Сандра (7 августа 2020 г.). «Пентагон выбирает SpaceX и ULA в качестве основных поставщиков запусков» . SpaceNews . Проверено 8 августа 2020 года .
  40. ^ a b c d Бергер, Эрик (7 августа 2020 г.). «В соответствии с этим решением ВВС выбирают свои ракеты для запусков в середине 2020-х годов» . Ars Technica . Проверено 8 августа 2020 года .
  41. ^ "OmegA" (PDF) . Проверено 13 августа 2019 года .
  42. ^ «Ракета Vulcan Centaur по расписанию для первого полета в 2021 году: ULA представляет предложение для конкурса услуг по запуску ВВС США» . www.ULAlaunch.com . ULA. 12 августа 2019 . Проверено 12 августа 2019 года .
  43. ↑ Эмре Келли (12 августа 2019 г.). «Blue Origin заявляет протест против« ошибочной »стратегии ВВС по выбору запусков» . ФлоридаСегодня . Проверено 12 августа 2019 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • United Launch Alliance
    • Веб-сайт Атласа компании Lockheed Martin
    • Веб-сайт Delta от Boeing
  • SpaceX