Картина " Улисс", выходящая из космического корабля "Шаттл" | |
Производитель | Боинг Юнайтед Технолоджис |
---|---|
Страна происхождения | Соединенные Штаты |
Используется на | Спейс Шаттл Титан 34D Титан IV |
Общие характеристики | |
Высота | 5,2 м (17 футов) [1] |
Диаметр | 2,8 м (9 футов 2 дюйма) |
Масса брутто | 14700 кг (32400 фунтов) |
Связанные этапы | |
Производные | TOS |
История запуска | |
Положение дел | На пенсии |
Всего запусков | 24 |
Успехи (только этап) | 21 год |
Не удалось | 2 |
Нижняя ступень не удалась | 1 |
Первый полет | 30 октября 1982 г. |
Последний полет | 14 февраля 2004 г. [2] |
Этап 1 | |
Длина | 3,15 м (10,3 футов) [3] |
Диаметр | 2,34 м (7 футов 8 дюймов) [3] |
Масса брутто | 10 400 кг (22 900 фунтов) [3] |
Масса пороха | 9 700 кг (21 400 фунтов) [1] |
Двигатели | Орбус-21 |
Толкать | 190 кН (43 000 фунтов силы ) [1] |
Удельный импульс | 295,5 с [3] |
Время горения | до 150 секунд [1] |
Топливо | Твердый |
2 этап | |
Длина | 1,98 м (6 футов 6 дюймов) [3] |
Диаметр | 1,60 м (5 футов 3 дюйма) [3] |
Масса брутто | 3000 кг (6600 фунтов) |
Масса пороха | 2700 кг (6000 фунтов) [1] |
Двигатели | Орбус-6 |
Толкать | 80 кН (18 000 фунтов силы ) [1] |
Удельный импульс | 289,1 с [3] |
Топливо | Твердый |
Инерционные разгонный ( ИУС ), первоначально назначили Временную верхнюю ступень , была два этапа , твердотопливная системой космических запусков , разработанный Boeing для ВВС США , начиная с 1976 годом [4] для повышения полезной нагрузки с низкой околоземной орбиты к более высокие орбиты или межпланетные траектории после запуска на борту ракеты Titan 34D или Titan IV в качестве ее разгонного блока или из отсека полезной нагрузки космического челнока в качестве космического буксира .
Развитие [ править ]
Во время разработки космического шаттла НАСА при поддержке ВВС требовало верхней ступени, которую можно было бы использовать на шаттле для доставки полезных нагрузок с низкой околоземной орбиты на более высокие энергетические орбиты, такие как GTO или GEO, или для космической скорости зонды. Кандидатами были Centaur , приводимый в движение жидким водородом и жидким кислородом, Transtage , приводимый в движение гиперголичными хранящимися порохами Aerozine-50 и N.
2О
4, и промежуточный разгонный блок на твердом топливе. DOD сообщил , что Transtage может поддерживать все потребности обороны, но не может удовлетворить научные требования НАСА, МСС может поддерживать большинство потребностей в области обороны и некоторые научные миссии, в то время как Centaur может удовлетворить все потребности как ВВС и НАСА. Начались разработки как Centaur, так и IUS, и в конструкцию IUS была добавлена вторая ступень, которую можно было использовать либо как ударный двигатель апогея для вывода полезных нагрузок непосредственно на геостационарную орбиту, либо для увеличения массы полезной нагрузки, доведенной до космической скорости. [5]
Компания Boeing была основным подрядчиком IUS [6], а подразделение химических систем United Technologies построило твердотопливные ракетные двигатели IUS. [7]
При запуске с космического челнока IUS может доставить 2270 кг (5000 фунтов) непосредственно на GEO или до 4940 кг (10890 фунтов) в GTO . [3]
Первый запуск IUS был осуществлен в 1982 году на ракете Titan 34D со станции ВВС на мысе Канаверал, незадолго до полета космического корабля STS-6 . [8]
Разработка "Шаттла-Кентавра" была остановлена после катастрофы "Челленджера" , и промежуточная верхняя ступень стала инерционной верхней ступенью.
Дизайн [ править ]
Твердотопливный ракетный двигатель на обеих ступенях имел управляемое сопло для управления вектором тяги. На 2-й ступени были реактивные гидразиновые сопла для управления высотой при движении накатом и для отделения от полезной нагрузки. [9] В зависимости от задачи могут быть установлены один, два или три 120-фунтовых бака гидразина. [9]
Приложения [ править ]
При запуске Титана ракета-носитель «Титан» запускала ВМС, выводя полезную нагрузку на низкую околоземную орбиту, где она отделялась от Титана и зажигала его первую ступень, которая выводила его на эллиптическую «переходную» орбиту на большую высоту.
Во время запусков "Шаттла" отсек полезной нагрузки орбитального корабля был открыт, IUS и его полезная нагрузка поднялись (с помощью бортового оборудования поддержки IUS (ASE)) на угол 50-52 ° и отпущены. [9] После того, как «Шаттл» отделился от полезной нагрузки на безопасное расстояние, первая ступень IUS загорелась и, как и в миссии «Титан», вышла на «переходную орбиту».
По достижении апогея на переходной орбите первая ступень и межкаскадная конструкция были сброшены. Затем вторая ступень запустила круговую орбиту, после чего она выпустила спутник и, используя свои реактивные двигатели, начал ретроградный маневр для выхода на более низкую орбиту, чтобы избежать любой возможности столкновения с его полезной нагрузкой.
В дополнение к описанным выше миссиям связи и разведки, которые выводили полезную нагрузку на стационарную (24-часовую) орбиту, IUS также использовался для продвижения космических аппаратов по планетарным траекториям. Для этих миссий вторая ступень ВМС была отделена и зажигалась сразу после перегорания первой ступени. Зажигание второй ступени на малой высоте (и, следовательно, с высокой орбитальной скоростью) обеспечивало дополнительную скорость, необходимую космическому кораблю для ухода с орбиты Земли (см. Эффект Оберта ). IUS не мог придать своей полезной нагрузке такую же скорость, как Centaur: в то время как Centaur мог бы запустить Galileo прямо в двухлетнем путешествии к Юпитеру, IUS потребовалось шестилетнее путешествие с множественной гравитационной поддержкой. [10]
Последний полет ВМС произошел в феврале 2004 г. [2]
Авиабилеты [ править ]
S / N [11] | Дата запуска | Ракета-носитель | Полезная нагрузка | Замечания | Изображение |
---|---|---|---|---|---|
2 | 1982-10-30 | Титан 34D | DSCS II F-16 / III A-1 | Миссия выполнена успешно, несмотря на потерю телеметрии на протяжении большей части полета. | |
1 | 1983-04-04 | Спейс шаттл " Челленджер" ( СТС-6 ) | ТДРС-А (TDRS-1) | Вторая ступень упала из-за неисправности двигателя подруливающего устройства, что привело к неправильной орбите. Персонал Boeing, который следил за полетом, смог отделить падающий ВМС от спутника, чтобы его можно было вывести на конечную орбиту. | |
11 | 1985-01-24 | Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-51-C ) | США-8 ( Магнум ) | Засекреченная полезная нагрузка Министерства обороны США [ необходима ссылка ] | |
12 | 1985-10-03 | Шаттл Атлантис ( STS-51-J ) | США-11 / 12 ( DSCS ) | Засекреченная полезная нагрузка МО | |
3 | 1986-01-28 | Спейс шаттл Challenger ( STS-51-L ) | TDRS-B | Уничтожено при запуске [12] | |
7 | 1988-09-29 | Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-26 ) | TDRS-C (TDRS-3) | ||
9 | 1989-03-13 | Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-29 ) | ТДРС-Д (TDRS-4) | ||
18 | 1989-05-04 | Спейс шаттл Атлантис ( СТС-30 ) | Магеллан | Зонд к Венере . Всего один бак гидразина. [9] | |
8 | 1989-06-14 | Титан IV (402) А | США-39 ( DSP ) | ||
19 | 1989-10-18 | Шаттл Атлантис ( СТС-34 ) | Галилео | Зонд к Юпитеру | |
5 | 1989-11-23 | Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-33 ) | США-48 ( Магнум ) | Засекреченная полезная нагрузка МО | |
17 | 1990-10-06 | Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-41 ) | Улисс | Зонд к полярным областям Солнца | |
6 | 1990-11-13 | Титан IV (402) А | США-65 ( DSP ) | ||
15 | 1991-08-02 | Спейс Шаттл Атлантис ( СТС-43 ) | TDRS-E (ТДРС-5) | ||
14 | 1991-11-24 | Шаттл Атлантис ( СТС-44 ) | США-75 ( DSP ) | ||
13 | 1993-01-13 | Спейс шаттл Индевор ( STS-54 ) | ТДРС-Ф (ТДРС-6) | ||
20 | 1994-12-22 | Титан IV (402) А | США-107 ( DSP ) | ||
26 | 1995-07-13 | Спейс Шаттл Дискавери ( STS-70 ) | TDRS-G (ТДРС-7) | ||
4 | 1997-02-23 | Титан IV (402) B | США-130 ( DSP ) | ||
21 год | 1999-04-09 | Титан IV (402) B | США-142 ( DSP ) | Не удалось разделить первую и вторую ступени IUS, полезная нагрузка выведена на бесполезную орбиту | |
27 | 1999-07-23 | Спейс Шаттл Колумбия ( STS-93 ) | Рентгеновская обсерватория Чандра | Последний запуск полезной нагрузки с использованием ИУС на космическом шаттле. | |
22 | 2000-05-08 | Титан IV (402) B | США-149 ( DSP ) | ||
16 | 2001-08-06 | Титан IV (402) B | США-159 ( DSP ) | ||
10 | 2004-02-14 | Титан IV (402) B | США-176 ( DSP ) |
Галерея [ править ]
TDRS-C в отсеке полезной нагрузки космического корабля " Дискавери"
Выпуск TDRS-C
Улисс использовал комбинацию PAM-S и IUS.
Инерционный разгонный блок в Музее полетов в Сиэтле
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f "Разгонный блок инерции" . Проверено 13 июля 2014 года .
- ^ a b «Инерционный разгонный блок » . Боинг. Архивировано из оригинального 21 июля 2012 года . Проверено 21 июля 2012 года .
- ^ a b c d e f g h "Разгонный инерционный каскад" . Проверено 21 июля 2012 года .
- ^ "Боинг запускает два спутника" . Вестник . UPI. 1 ноября 1982 г. с. 3 . Проверено 23 февраля 2014 года .
Boeing выиграл контракт на разработку IUS в 1976 году ...
- ^ Вирджиния Доусон; Марк Боулз. "Укрощение жидкого водорода: разгонная ракета" Кентавр " (PDF) . nasa.gov . п. 172 . Проверено 24 июля 2014 года .
Они утверждали, что IUS, который был разработан ВВС, был потенциально лучшей ракетой. Первая ступень двухступенчатой ракеты была способна запускать не более средних грузов. Это ограничение можно было бы преодолеть за счет добавления второй ступени для более крупных полезных нагрузок с направлениями в более глубокий космос. В частности, ВВС обратились к НАСА с просьбой разработать дополнительную ступень, которая могла бы использоваться для планетарных миссий, например, предлагаемый зонд к Юпитеру под названием «Галилей».
- ^ "Титан IV инерциальной верхней ступени (IUS)" . www.globalsecurity.org . Дата обращения 2 февраля 2019 .
- ^ "КОСМИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ГРУЗЫ" . science.ksc.nasa.gov . Дата обращения 2 февраля 2019 .
- ^ "Мыс, Глава 2, Раздел 6, TITAN 34D Военно-космические операции и" . www.globalsecurity.org . Дата обращения 2 февраля 2019 .
- ^ a b c d "НАБОР ДЛЯ ПРЕССЫ СТС-30" . Апрель 1989 г.
ВМС имеет длину 17 футов и диаметр 9,25 фута. Он состоит из кормовой юбки; кормовую ступень твердотопливного ракетного двигателя (SRM), содержащую приблизительно 21 400 фунтов топлива и создающую тягу приблизительно 42 000 фунтов; промежуточный этап; SRM передней ступени с 6000 фунтами топлива, создающими тягу примерно 18000 фунтов; и секция поддержки оборудования. - Секция поддержки оборудования содержит авионику, которая обеспечивает наведение, навигацию, управление, телеметрию, командование и управление данными, управление реакцией и электроэнергию. Все критически важные компоненты системы авионики, наряду с исполнительными механизмами вектора тяги, двигателями управления реакцией, воспламенителем двигателя и пиротехническим оборудованием для разделения ступеней, являются резервными для обеспечения надежности выше 98%. - В двухступенчатом транспортном средстве IUS используются как большой, так и маленький SRM.В этих двигателях используются подвижные сопла для управления вектором тяги. Форсунки обеспечивают поворот до 4 градусов на большом двигателе и до 7 градусов на малом. Большой двигатель - это SRM с самой большой продолжительностью тяги, когда-либо созданный для космоса, с возможностью тяги до 150 секунд. Требования и ограничения миссии (например, вес) могут быть выполнены путем корректировки количества переносимого топлива.
- ^ Вирджиния Доусон; Марк Боулз. "Укрощение жидкого водорода: разгонная ракета" Кентавр " (PDF) . nasa.gov . п. 211 . Проверено 24 июля 2014 года .
- ^ Кребс, Гюнтер. «ВМС» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 21 июля 2012 года .
- ^ "Спутниковая система слежения и ретрансляции данных (TDRSS)" . НАСА Космическая связь . Проверено 25 июня 2009 .
Внешние ссылки [ править ]
- Эволюция инерционные разгонный Crosslink 2003 Vol Winter 4 Num 1 (опубликовано The Aerospace Corporation), стр 38
- Инерционный разгонный блок в Федерации американских ученых