Ариан-1

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
РН «Ариан-1»
РН «Ариан-1»
Макет ракеты-носителя Ариан-1 в Музее авиации и космонавтики (Ле-Бурже, Франция)
Общие сведения
Страна  Европейский союз
Семейство Ариан
Назначение ракета-носитель среднего класса
Разработчик Флаг ЕС ЕКА
Изготовитель Флаг ЕС ЕКА
Основные характеристики
Количество ступеней 4
Длина (с ГЧ) 50 м[1]
Диаметр 3,8 м (Макс. диаметр — 8,3 м)
Стартовая масса 207,2 т
Вид топлива жидкостное
Масса полезной нагрузки  
 • на НОО 1400 кг
 • на ГПО 1850 кг[2]
История запусков
Состояние неактивная
Места запуска Куру ELA-1
Число запусков 11
 • успешных 9
 • неудачных 2
Первый запуск 24 декабря 1979 года
Последний запуск 22 февраля 1986 года
Первая ступень — L140
Длина 18,4 м
Диаметр 3,8 м (8,3 м в обхвате)
Сухая масса 13,27 т
Стартовая масса 159,55 т
Маршевые двигатели 4 × ЖРД «Викинг-2»
Тяга 2 771,94 кН
Удельный импульс 281 с (в вакууме)
248 с (на ур. моря)
Время работы 145 с
Топливо НДМГ / АТ
Горючее Гептил
Окислитель Амил
Вторая ступень — L33
Длина 11,5 м
Диаметр 2,6 м
Сухая масса 3,285 т
Стартовая масса 36,79 т
Маршевый двигатель ЖРД «Викинг-4»
Тяга 721 кН
Удельный импульс 293,5 с
Время работы 131 с
Топливо НДМГ / АТ
Горючее Гептил
Окислитель Амил
Третья ступень — H8
Длина 8,35 м
Диаметр 2,6 м
Сухая масса 1,157 т
Стартовая масса 9,600 т
Маршевый двигатель ЖРД «HM7-A»
Тяга 62 кН
Удельный импульс 296 с
Время работы 132 с
Топливо LH2 / LOX
Горючее Жидкий водород
Окислитель Жидкий кислород
Четвёртая ступень
Длина 1,13 м[3]
Диаметр 0,77 м[3]
Сухая масса 34 кг[3]
Стартовая масса 369 кг[3]
Маршевый двигатель РДТТ «Mage-1»
Тяга 19 кН
Удельный импульс 295 с (220 с на уровне моря)
Время работы 50 с
Топливо HTPB
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Ариан-1 (фр. Ariane 1, буквально Ариадна-1) — европейская ракета-носитель среднего класса, первая из семейства ракет-носителей «Ариан». Разработана как замена неудачной ракеты-носителя «Европа».

История создания[править | править код]

Предпосылки[править | править код]

1 декабря 1960 года в городе Мерен (Швейцария) состоялось подписание соглашения о создании постоянной Европейской организации по исследованию космического пространства — ESRO (сокр. от англ. European Space Research Organization). В состав организации вошли такие страны, как Бельгия, Голландия, Норвегия, Швеция и Великобритания, частично присоединились Дания, Франция, Италия, Испания и Швейцария, а ФРГ предпочла отложить подписание соглашения на более поздний срок.

Основная программа ЕSRO предполагала осуществление космических проектов в несколько этапов:

  • Первый этап — в течение первых 3 лет осуществить запуск небольших (массой около 45 кг) ИСЗ, оснащённых относительно простым научным оборудованием;
  • Второй этап — создать задел по более тяжёлым ИСЗ массой 225—450 кг, а также КА для запуска в сторону Луны (готовность к старту через 5 лет).
  • Последующие этапы — разработка космической техники для доставки научной аппаратуры на Луну, исследования других планет и организации орбитального мониторинга в околосолнечном пространстве.

Соглашение в рамках ESRO предполагало, что до создания европейской ракеты-носителя все спутники будут запускаться при помощи американских ракет. Первый общеевропейский малый спутник планировалось запустить в 1967 году, а первый тяжелый спутник — в 1969 году. Пуски баллистической ракеты Blue Streak (англ.) производства Великобритании намечались с полигона Вумера, а РН Diamant — из Куру. Рассматривался вопрос о ракетном полигоне в зоне полярных сияний: изучались район Кируна (Швеция), Нассассуак (Гренландия) и Андё (Норвегия).

В рамках развития программы ESRO было решено создать Европейский центр космической техники — ESTC (сокр. от англ. European Space Technology Centre), отвечающий за проектирование, разработку и изготовление головных частей ракет-носителей, ИСЗ и КА, а также Европейский центр обработки данных космических полётов — ESDC (сокр. от англ. European Space Data Centre), который занимался бы вопросами сопровождения и телеметрии, расчётом орбит спутников, а также солнечными и геодезическими измерениями. Планировалось построить четыре станции сопровождения и телеметрических измерений и три станции оптического слежения.

30 января 1961 года в Страсбурге (Франция) открылась конференция по вопросу создания Европейской организации по разработке ракет-носителей — ELDO (англ.) (сокр. от англ. European Launcher Development Organization). В ней участвовали официальные представители 12 стран: Великобритании, Франции, ФРГ, Италии, Швейцарии, Австрии, Бельгии, Голландии, Норвегии, Швеции, Дании и Испании, а Канада, Греция, Ирландия и Турция прислали наблюдателей. В ходе конференции была рассмотрена возможность создания новой трёхступенчатой ракеты-носителя с проведением первых испытательных пусков уже в 1965 году.

Бюджет ELDO на 5 лет определялся в £70 млн.: 55 % бюджета поглощало программа продолжения Великобританией опытных работ по ракете Blue Streak; работы Франции по созданию второй ступени требовали 18 %, на создание третьей ступени выделялось около 9 % бюджета организации. Размещение общеевропейских контрактов производилось либо администрацией ELDO, либо, по её поручению, правительствами соответствующих стран «на основе рационального распределения работ среди участвующих субъектов с учётом их технического уровня и состояния экономики». Техническим опытом, накопленным в ходе выполнения программы, имели право пользоваться все участники организации.

16 апреля 1962 года в соглашении о создании организации ELDO было поставлена последняя подпись; в организацию вошло шесть стран-основателей и Австралия. Резиденцией ELDO был избран Париж, где находилась и ESRO. Проектные задачи организации были разделены следующим образом:

  • Великобритания разработка первой ступени новой ракеты-носителя;
  • Франции отвечала за разработку второй ступени
  • ФРГ отвечала за разработку третьей ступени
  • Италия — разработка экспериментальных космических аппаратов;
  • Голландия — системы телеметрии дальнего действия;
  • Бельгия — разработка наземных станций управления и слежения;
  • Австралия — строительство стартового комплекса и пусковой инфраструктуры.

Создание РН «Европа»[править | править код]

В ходе работ по созданию новой европейской ракеты-носителя в рамках организации ELDO была создана ракета-носитель «Европа-1» (англ. Europa 1). Её первой ступенью послужила английская баллистическая ракета Blue Streak, второй — французская Coralie и третьей — ракета Astris разработки ФРГ. Общая бюджет проекта превысил £130 млн. «Европа-1» была рассчитана на вывод полезной нагрузки массой не более, чем 1150 кг на полярную орбиту высотой 500 км, или же космического аппарата весом не более, чем 180 кг — на орбиту высотой ~ 9300 км.

Первая ступень ракеты-носителя практически не отличалась от исходной ракеты Blue Streak. Вторая ступень Coralie разрабатывалась Лабораторией баллистических и аэродинамических исследований (LRBA) и фирмой Nord-Aviation. Coralie оснащалась четырёхкамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД), топливом была смесь НДМГ (гептил) / АТ (амил). Успешные огневые стендовые испытания ступени Coralie были проведены 9 декабря 1965 года.

Третью ступень Astris разрабатывали фирмы Belkov и ERNO. Astris оснащалась одним маршевым и двумя вспомогательными ЖРД. В качестве топлива для ЖРД была выбрана смесь AT (амил) и «Аэрозин-50». На третьей ступени устанавливалась радиокомандная система управления. Её бортовые приёмники работали на частоте 700 и 1400 МГц. Телеметрическая система обеспечивала контроль 250 различных параметров. Первые огневые испытания двигателей третьей ступени были проведены 1 апреля 1965 года.

Для проведения лётных испытаний верхних ступеней ракеты-носителя по программе ELDO была создана специальная экспериментальная ракета Cora длиной 11,5 м, диаметром 2 м и стартовой массой не более, чем 16,5 тонн. Она была создана на базе модифицированной ступени Coralie с укороченными соплами в качестве первой ступени и включала вторую ступень Astris и головной обтекатель (ГО) разработки итальянских ведомств.

По программе было намечено провести 10 лётно-конструкторских испытаний (ЛКИ) «Европы-1» (ELDO-A). Также следует отметить, что «Европа-1», в целом, не соответствовала передовому техническому уровню того времени, а о её надежности можно говорить только приблизительно. Все первые пуски по программе ЛКИ проходили с австралийского полигона Вумера в период с 1964 года по 1970 год. К трём последним стартам «Европа-1» предполагалось подготовить в полной комплектации со спутником STV. Неполадки третьей ступени привели к авариям РН.

В июле 1966 года был утверждён проект новой ракеты-носителя — ELDO PAS («Европа-2»). Новая ракета-носитель со стартовой массой 112 тонн представляла собой модернизированный вариант РН «Европа-1» с твердотопливной «перигейно-апогейной системой» для запуска космических аппаратов массой до 170 кг на геостационарную орбиту (ГСО). В конструкции можно выделить следующие изменения: Великобритания заменила систему радионаведения Blue Streak на инерциальную, Италия обеспечила создание перигейного РДТТ и экспериментального спутника STV, а Франция подготовила Центр запусков в Куру.

Мизерные возможности ракеты «Европа-2» по выводу полезной нагрузки на ГСО сподвигли ELDO на кардинальный пересмотр концепции общеевропейского носителя: так появился проект ракеты-носителя «Европа-3». Один из возможных вариантов представлял собой двухступенчатую ракету-носитель высотой 36,5 м, диаметром корпуса до 3,8 м и максимальной стартовой массой не более, чем 191 тонна. Первая ступень L150 предполагалось оснастить четырьмя французскими ЖРД «Викинг-2» (топливо — НДМГ / АТ). Вторая ступень с кислородно-водородным двигателем Н-20, с тягой в вакууме 20 тс. Первый запуск РН «Европа-3» планировался на 1978 год.

На фоне лунных программ США и солидной программы орбитальных станций СССР чрезмерные расходы и неутешительные испытания ракет семейства «Европа» вызвали угрозу распада ELDO. Также стоить заметить, что организация не имела подлинных полномочий в технических решениях, а последнее слово в руководстве программой принадлежало государствам — членам ELDO. Кроме того, в апреле 1969 года, когда в ELDO решили инициировать разработку «Европы-3» (400—700 кг на ГСО), руководство Великобритании и Италии приняло решения выйти из организации. Сопутствующий кризис ELDO в 1972 году привёл к закрытию проектов по создании и доработки ракет семейства «Европа». Вскоре после этого организация ELDO была ликвидирована. Общий бюджет организации за всё время существования составил 745 млн долларов.

Создание ЕКА и РН «Ариан»[править | править код]

После ликвидации организации ELDO, Великобритания приняла решение использовать американские РН для вывода своих спутников связи, а Франция принялась разрабатывать «резервные» программы. Национальное космическое агентство Франции (CNES) предложило разработать недорогую ракету с высокими характеристиками, использующую испытанные технологии и нацеленную на коммерческий рынок телекоммуникационных космических аппаратов. Для минимизации рисков в новом проекте ракеты-носителя L-3S предлагалось базироваться только на решениях, которые могли быть реализованы французской промышленностью. В основу новой ракеты-носителя вошел опыт по созданию ракет «Диамант» В и В-Р4.

Новый проект предлагалось реализовать в семилетний период (1973—1979 гг.) при затратах в 2—3 раза меньших, чем у «Европа-3». Чтобы упрочить своё техническое и политическое лидерство, Франция предложила странам-партнёрам оплатить любые расходы свыше 120 % оцененной общей стоимости. Более чем вероятно, что именно этот аргумент убедил европейских «соратников» принять участие в новой амбициозной программе. Французы смогли также извлечь выгоду из двух непродуманных решений, принятых США, а именно: в 1973—1974 гг. США пытались блокировать коммерческую эксплуатацию франко-германских спутников связи Symphony, а также NASA запланировало прекратить запуски одноразовых носителей в 1980-х годах в пользу кораблей Спейс шаттл.

В июле 1973 года в результате слияния ELDO и ESRO была создано Европейское космическое агентство — ЕКА (англ. European Space Agency). Основной ракетой-носителем новой организации должна была стать новая ракета «Ариан» (бывшая L-3S), названная так в честь дочери мифического критского царя Миноса, которая помогла греческому герою Тесею убить чудовищного Минотавра и выбраться из его лабиринта.

Конструкция[править | править код]

Четырёхступенчатая ракета-носитель Ариан-1 стартовой массой 210 т и общей высотой 47,4 м предназначалась для запуска полезной нагрузки массой до 1850 кг на переходную к геостационарной орбиту (ГПО). На первой и второй ступенях РН были установлены жидкостные ракетные двигатели открытого цикла на долгохранимом самовоспламеняющемся ракетном топливе с турбонасосной подачей, семейства Викинг[2].

Характеристики ступеней РН Ариан-1 [4]
Параметр Первая ступень Вторая ступень Третья ступень Четвёртая ступень
Название L140 L33 H8 Mage-1
Статус Не производится
Стоимость (в ценах 1985 г.) 14,5 млн. USD 5,8 млн. USD
Полная масса 159,55 т 36,79 т 9,600 т 0,369 т
Сухая масса 13,27 т 3,285 т 1,157 т 0,034 т
Масса топлива 140 т
Длина 18,4 м 11,5 м 8,35 м 1,13 м
Диаметр 3,8 м 2,6 м 2,6 м 0,77 м
Максимальный диаметр 8,3 м 2,6 м 2,6 м 0,77 м
Тяга 2 771,94 кН 720,965 Н 61,674 Н 19,397 Н
Удельный импульс (в вакууме) 281 с 293,5 с 443 с 295 с
Удельный импульс (на ур. моря) 248 с 200 с 220 с
Время работы 145 с 131 с 132 с 50 с
Двигательные установки 4 х ЖРД «Викинг-2» 1 х ЖРД «Викинг-4» 1 х ЖРД «HM7-A» 1 х РДТТ «Mage-1»
Размер двигателя 2,87 × 0,99 м 3,51 × 1,70 м 1,13 × 0,77 м
Полная масса двигателя 826 кг

Пусковая инфраструктура[править | править код]

История пусков[править | править код]

Всего с помощью ракеты-носителя «Ариан-1» было произведено 11 пусков, из них 2 пуска оказались неудачными. Первый пуск ракеты-носителя «Ариан-1» состоялся 24 декабря 1979 года в 17:14:38 UTC со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру во Французской Гвиане. При этом был успешно выведен на орбиту спутник CAT-1.

Последний пуск был произведён 22 февраля 1986 года в 01:44:35 UTC со со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру. Во время пуска был произведён вывод на расчётную орбиту двух спутников: французского спутника дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) SPOT-1 и шведского научного спутника для исследования плазменных процессов в магнитосфере и ионосфере Земли — Викинг.

Список запусков ракеты-носителя «Ариан-1» [4]
Дата (UTC) Номер РН Полезная нагрузка Тип КК NSSDC ID SCD Стартовый комплекс Результат
1 24 декабря 1979 года 17:14:38 UTC L-01 Флаг Франции CAT-1 Флаг Франции CAT 1979-104A 11645 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
2 23 мая 1980 года 14:29:39 UTC L-02 Флаг Германии Firewheel Subsat-1 FIRE E (MPE) Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Авария
Флаг Германии Флаг США Firewheel Subsat-2 FIRE B (SRC)
Флаг Германии Флаг США Firewheel Subsat-3 FIRE C (UCB)
Флаг Германии Флаг США Firewheel Subsat-4 FIRE D (NRC)
Флаг Германии Feuerrad
Флаг Германии AMSAT Phase 3A AMSAT Phase III-A
Флаг Франции CAT-2 CAT
3 19 июня 1981 года 12:32:59 UTC L-03 Флаг Германии Meteosat 2 Meteosat F2 1981-057A 12544 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
Флаг Индии APPLE 1981-057B 12545
Флаг Франции CAT 3 CAT 1981-057C 12546
4 20 декабря 1981 года 01:29:00 UTC L-04 Флаг ЕС Marecs 1 Marecs A 1981-122A 13010 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
Флаг Франции CAT 4 CAT 04/VID 1981-122B 13011
5 9 сентября 1982 года 02:12:00 UTC L-5 Флаг ЕС Marecs B Marecs Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Авария
Флаг Италии Sirio 2
6 16 июня 1983 года 11:59:03 UTC L-6 Флаг ЕС Eutelsat 1F1 1983-058A 14128 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
Флаг Германии OSCAR 10 AMSAT Phase III-B 1983-058B 14129
7 19 октября 1983 года 00:45:36 UTC L-7 Intelsat 507 INTELSAT V F7 1983-105A 14421 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
8 5 марта 1984 года 00:50:03 UTC L-8 Intelsat 508 INTELSAT V F8 1984-023A 14786 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
9 23 мая 1984 года 01:33:29 UTC V-9 L-9 Флаг США Spacenet F1 1984-049A 14985 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
10 2 июля 1985 года 11:23:13 UTC V14 L10 Флаг ЕС Джотто 1985-056A 15875 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
11 22 февраля 1986 года 01:44:35 UTC V16 L11 Флаг Франции SPOT-1 Флаг Франции SPOT 1986-019A 16613 Флаг Французской Гвианы Куру ELA-1 Успех
Флаг Швеции Викинг 1986-019B 16614

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Афанасьев И. Б., Лавренов А. Н.  Общеевропейский носитель — от «Европы» к «Ариану» // Большой космический клуб. — М.: РТСофт, 2006. — 256 с. — ISBN 5-93345-006-5. — С. 144—166.
  • Блинов В. Н., Иванов Н. Н.  Зарубежные ракеты-носители. — Ракеты-носители. Проекты и реальность. Т. 2. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. — 400 с. — 100 экз. — ISBN 978-5-8149-1120-9. — С. 19—21.
  • Carlier, Claude; Gilli, Marcel.  Les trente premieres annees du CNES: L'agence francaise de l'espace, 1962-1995 (French Edition). — Centre national d'etudes spatiales, 1994. — 352 p. — ISBN 978-2110032065.

Статьи[править | править код]

Ссылки[править | править код]