Ariane 4

редактировать
Rocket

Ariane 4
Ariane42P rocket.png 52-я Ariane 4 с TOPEX / Poseidon.
ФункцияРасходуемая ракета-носитель
ПроизводительArianeGroup
Размер
Высота58,72 м (192,7 фута)
Диаметр3,8 м ( 12 футов)
Масса240 000–470 000 кг (530 000–1 040 000 фунтов)
Этапы2
Вместимость
Полезная нагрузка на LEO
Масса5,000–7,600 кг (11,000–16,800 фунтов)
Полезная нагрузка до GTO
Масса2,000–4,300 кг (4,400–9,500 фунтов)
История запуска
СтатусНа пенсии
Сайты запускаКуру, ELA-2
Всего запусков116. (40: 7, 42P: 15, 42L: 13). (44P: 15, 44LP: 26, 44L: 40)
Успех (а)113. (40: 7, 42P: 14, 42L: 13). (44P: 15, 44LP: 25, 44L :39)
Failure(s)3 (42P: 1, 44L: 1, 44LP: 1)
Первый переход ht
  • 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
No. ускорители0, 2 или 4
ДвигателиViking 6
Тяга752.003 kN
Удельный импульс 278 секунд
Время горения142 секунды
ТопливоN2O4 / UDMH
Бустеры (Ariane 42P, 44LP или 44P) - PAP
No. ускорители0, 2 или 4
Тяга650 kN
Время горения33 секунды
ТопливоCTPB 1613
Первая ступень - L220
Двигатели4 Viking 5C
Тяга3,034,1 kN
Удельный импульс 278 секунд
Время горения205 секунд
ТопливоN2O4 / НДМГ
Вторая ступень - L33
Двигатели1 Viking 4B
Тяга720,965 кН
Удельный импульс 296 секунд
Время горения132 секунды
ТопливоN2O4 / UDMH
Третья ступень - H10
Двигатели1 HM7-B
Тяга62,703 кН
Удельный импульс 446 секунд
Время горения759 секунд
ТопливоLH2 / LOX

Ariane 4 был расходным пространством система запуска, разработанная Национальным космическим центром (CNES), французским космическим агентством, для Европейского космического агентства (ESA). Он был произведен ArianeGroup и продан Arianespace. С момента своего первого полета 15 июня 1988 г. до последнего полета 15 февраля 2003 г. было выполнено 113 успешных запусков из 116 запусков.

В 1982 году программа Ariane 4 была одобрена ESA. В значительной степени опираясь на предыдущий Ariane 3, он был разработан, чтобы предоставить пусковую установку, способную доставлять более тяжелую полезную нагрузку и при более низкой стоимости за килограмм, чем более ранние представители семейства Ariane. Ariane 4 был главным образом 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 бустеров, поэтому он приобрел репутацию чрезвычайно универсальной пусковой установки.

После ввода в эксплуатацию, пусковая установка вскоре стала признана идеальной для запуска средств связи и спутников наблюдения Земли, а также тех, которые используются 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. В феврале 2003 года был запущен последний Ariane 4; Arianespace решила отказаться от этого типа в пользу более нового и большего размера Ariane 5, который фактически заменил его на вооружении.

Содержание
  • 1 Разработка
    • 1.1 Истоки
    • 1.2 Объединение и конструирование
    • 1.3 Дальнейшее развитие
  • 2 Дизайн
  • 3 История эксплуатации
  • 4 Сопоставимые ракеты
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
    • 6.1 Цитаты
    • 6.2 Библиография
  • 7 Внешние ссылки
Развитие

Истоки

В 1973 году одиннадцать стран решили продолжить совместное сотрудничество в области исследования космоса и сформировал новую общенациональную организацию для выполнения этой миссии, Европейское космическое агентство (ЕКА). Шесть лет спустя, в декабре 1979 года, прибытие способной европейской одноразовой пусковой системы ознаменовалось успешным запуском первой пусковой установки Ariane 1 из центра Center Spatial Guyanais в Куру, Французская Гвиана. Вскоре Ariane 1 стал считаться мощной и конкурентоспособной пусковой установкой по сравнению с конкурирующими платформами, предлагаемыми Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки, и вскоре за ней последовали улучшенные производные. в форме Ариан 2 и Ариан 3. К началу 1986 года Ariane 1 вместе с Ariane 2 и Ariane 3 стали доминирующими пусковыми установками на мировом рынке.

В январе 1982 года ЕКА выдало разрешение на разработку и строительство Ariane. 4; В программе разработки была заявлена ​​цель увеличения полезной нагрузки на 90%. Ariane 4 будет значительно более крупной и гибкой ракетой-носителем, чем предыдущие члены ее семейства, поскольку она предназначена для конкуренции с лучшими ракетами-носителями 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. Работа над Ariane 4 была существенно облегчена за счет значительного использования технологий и опыта, накопленного при производстве и эксплуатации более ранних элементов ракеты Ariane. Общая стоимость разработки Ariane 4 была оценена в 476 миллионов европейских денежных единиц (ЭКЮ) в 1986 году.

Группа разработчиков поставила перед собой задачу создать ракету с существенно большей тягой. рассмотрены различные подходы к достижению этого. Одна из исследованных концепций включала добавление пятого двигателя к увеличенной первой ступени Ariane 3, но было обнаружено, что для достижения этой цели потребовался очень высокий уровень модернизации; вместо этого первая ступень была удлинена, чтобы вместить 210 тонн топлива вместо 145 тонн, присутствующих на Ariane 3. Хотя вторая и третья ступени остались идентичными Ariane 3, ряд накладных ускорителей были разработаны для применения к типу, предназначенному для постепенного увеличения грузоподъемности ракеты. В целом, Ariane 4 был на 15% меньше, чем Ariane 3.

Фактически, Ariane 4 был улучшенным и развитым производным более раннего Ariane 3, в основном отличавшимся применением различных твердых <34 бустеры с топливом и жидким топливом,, последний является 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. Еще одним нововведением Ariane 4 стал обтекатель SPELDA (Structure Porteuse Externe de Lancement Double Ariane) с двойным запуском. Это имело функцию разрешения пары 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. По словам автора авиации Брайана Харви, успехи в конструкции Ariane 4 представляют собой консервативную и эволюционную, а не революционную философию.

Объединение и построение

Поскольку программа Ariane 4 приняла формы, он получил поддержку Бельгии, Дании, Испании, Ирландии, Италии, Нидерланды, Германия, Великобритания, Франция, Швеция и Швейцария. Основными подрядчиками были Aérospatiale (ответственный за первую и вторую ступени), Messerschmitt-Bölkow-Blohm (производство ускорителей на жидком топливе), Société Européenne de Propulsion (SEP) (производитель двигателя), Matra (сборка отсека оборудования), Air Liquide (производство резервуаров третьей ступени и изоляции), BPD Snia (производитель твердотопливных ускорителей) и British Aerospace / Contraves Space AG (производители обтекателя). За свою работу над Ariane 4 команда запуска была впоследствии награждена премией Space Achievement Award от Space Foundation в 2004 году.

В связи с разработкой самой Ariane 4, новый В Центре Пространственной Гайаны были построены специально построенная площадка для подготовки к запуску и стартовая площадка для ракеты, обозначаемой как ELA-2, для обслуживания Ariane 4 и обеспечения скорости запуска 8 запусков в год (это подвиг был почти беспрецедентным для одной большой ракеты, кроме как в Советском Союзе). В отличие от более ранней модели ELA-1, которая использовалась для предыдущих членов семейства Ariane и других ракет, подготовка к запуску ракеты будет осуществляться 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 в течение одного часа. Эта железная дорога давала дополнительное преимущество, позволяя извлекать неисправные ракеты с площадки и относительно быстро заменять их.

15 июня 1988 г. был осуществлен первый успешный запуск Ariane 4. Для этого первого испытательного полета было решено запустить вторую по мощности версию ракеты, обозначенную 44LP, оснащенную четырьмя главными двигателями, двумя твердотопливными ускорителями и двумя жидкостными ускорителями; он также был снабжен многоспутниковым обтекателем SPELDA. Через 50 секунд после взлета твердотопливные ускорители будут израсходованы и отсоединены, чтобы уменьшить вес ракеты. 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.

Дальнейшее развитие

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

Еще до первого полета Ariane 4 началась разработка преемника, получившего обозначение Ariane 5. 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 тонн 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 также для проведения пилотируемых космических запусков, он предназначен для перевозки астронавтов с использованием предлагаемого космического корабля Hermes. 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 отказалась участвовать в программе Ariane 5. В течение нескольких лет пусковые установки Ariane 4 и Ariane 5 работали как взаимозаменяемые; однако в конечном итоге было решено прекратить все операции с Ariane 4 и сосредоточиться на более новом Ariane 5.

Дизайн

Ariane 4 был окончательным развитием предыдущих членов Семейство ракет Ariane. По сравнению с Ariane 2 и 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 полезной нагрузки. В базовой версии 40 не использовались навесные двигатели, в то время как в вариантах Ariane 42L, 44L, 42P, 44P и 44LP использовались различные комбинации твердого и жидкого бустеры. Изначально разработанные для вывода на геостационарную орбиту полезных нагрузок весом 2,0–4,2 тонны, шесть вариантов Ariane 4 с помощью накладных ускорителей несколько раз позволяли запускать полезные нагрузки массой более 4,9 тонны. По словам Харви, пусковая установка Ariane 4 снизила затраты на запуск за килограмм на 55% по сравнению с оригинальной Ariane 1.

Ракета использовалась в нескольких вариантах - она ​​могла быть оснащена двумя или четырьмя дополнительные твердотопливные (PAP, propulseurs d'appoint à poudre) или жидкостные ракеты-носители (PAL, propulseurs d'appoint à liquid). Ракета-носитель включала в себя спутниковую систему-носитель полезной нагрузки под названием Spelda (Structure porteuse externe de lancement double Ariane, по-французски внешняя несущая конструкция для двойных запусков Ariane) для запуска более чем одного спутника за раз. Ракета захватила почти 60% мирового рынка коммерческих пусковых услуг, обслуживая как европейских, так и международных клиентов. На вершине третьей ступени находилась ступень оборудования транспортного средства, в которой находился компьютер, который выполнял различные функции, включая определение последовательности, наведение, управление, отслеживание, телеметрию и самоуничтожение с использованием взрывчатых веществ.

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 (ЛЕВ). Основную мощность обеспечивали четыре двигателя Viking 2B, каждый из которых давал тягу по 667 кН. Вторая ступень приводилась в действие одним двигателем Viking 4B, а третья ступень была оборудована двигателем на жидком кислороде / жидком водороде HM7-B. Ariane 4 AR 44L, оборудованный четырьмя обвязками для ракет на жидком топливе, представлял собой четырехступенчатую ракету весом 470000 кг, способную передавать 4730 кг полезной нагрузки на ГТО или 7600 кг на ГТО. ЛЕО.

5 из 6 версий Ariane 4
МодельPALPAPПолезная нагрузка до GTO (кг)ЗапусковУспеховДата отказа
AR 4000210077
AR 42P02293015141 декабря 1994 г.
AR 42L2034801313
AR 44L404720403922 февраля 1990 г.
AR 44LP224220262524 января 1994 г.
AR 44P0434601515
История эксплуатации

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

Система стала основой для европейских запусков спутников 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 от Ariane 4 до GTO составил 4946 кг.

15 февраля 2003 г. произошел последний запуск ракеты Ariane 4, в результате которой Intelsat 907 был выведен на геосинхронную орбиту. Компания Arianespace решила постепенно отказаться от пусковой установки Ariane 4 в пользу более новой тяжелой ракеты Ariane 5, которая уже находилась на вооружении несколько лет. В 2011 году самолет средней грузоподъемности Союз СТ дополнил предложение ракет-носителей из Центра Пространственной Гайаны. Космический корабль, запущенный Союзом, повторно использовал платформу полезной нагрузки и дозатор, которые были первоначально разработаны для Ариана.

Сопоставимые ракеты
См. Также
  • Портал космических полетов
Ссылки

Цитаты

Библиография

Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Ariane 4.
Последняя правка сделана 2021-06-12 02:59:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте