Ариан-V

«Ариан 5» (фр. Ariane 5) — европейская ракета-носитель семейства Ариан, предназначена для

выведения полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геопереходную орбиту (ГПО). ПроизводитсяЕвропейским космическим агентством (ЕКА), основной подрядчик — European Astrium Space Transportation(EADS). Ракета продвигается на рынке компанией Арианспейс. Запуски происходят с космодрома Куру воФранцузской Гвиане. РН «Ариан 5» является основной ракетой-носителем ЕКА и останется таковой по крайней мере до 2023 года, когда должны начать полеты ракеты «Ариан-6». Только за период 1995—2007гг., Арианспейс разместила заказы на 99 РН в EADS, было произведено 43 запуска, из которых 39 успешных.^[2]

Разработка «Ариан 5» заняла 10 лет, стоила 7 млрд долларов США и предназначалась для замены ракеты-носителя ЕКА «Ариан-4». Первоначально существовали планы использовать её для запусков пилотируемого корабля «Гермес», однако этот проект был отменён и сейчас «Ариан 5» применяется только в непилотируемом варианте. Использование разных вариантов контейнеров полезной нагрузки позволяет одновременный запуск двух-трёх спутников и размещение до восьми микроспутников.^[3] Ракета-носитель использовалась для снабжения Международной космической станции (МКС) с помощью автоматических грузовых кораблей.

Сравнимые ракеты-носители: «Протон-М», «Ангара А5», «Дельта IV», «Атлас V», «Великий поход 5», GSLV Mk.III, «Фалькон 9», H-IIB, Циклон-4.

Содержание

 [убрать] 

• 1Конструкция
  • 1.1Криогенная основная ступень
  • 1.2Твердотопливные ускорители
  • 1.3Разгонные блоки
• 2Модификации и будущее развитие
  • 2.1Варианты ракеты-носителя
  • 2.2Повторное зажигание второй ступени
  • 2.3Возобновлено развитие РН «Ариан 5 ECB»
  • 2.4Твердотопливная ступень
• 3Пуски РН «Ариан 5»
• 4См. также
• 5Примечания
• 6Ссылки

Конструкция[править | править вики-текст]

Схема устройства РН«Ариан 5 ECA»

ЖРД Вулкан

Криогенная основная ступень[править | править вики-текст]

Первая криогенная ступень «Ариан 5» называется EPC (фр. Étage Principal Cryotechnique) и состоит из большого — 30,5 метров высотой — бака с двумя отделениями (одно для 130 тонн жидкого кислорода и одно для 25 тонн жидкоговодорода) и ЖРД «Вулкан» в основании, который имеет тягу 113,6 тс (1 114 кН) на уровне моря. Сухая масса первой ступени составляет 15 тонн. В варианте «Ариан 5 ECA» используется модифицированный ЖРД Вулкан 2 с тягой 136,6 тс(1 340 кН).

Твердотопливные ускорители[править | править вики-текст]

Два твердотопливных ускорителя ARP (фр. Les Étages d’Accélérations à Poudre) присоединяются по бокам и обеспечивают основную тягу при старте ракеты-носителя. ТТУ P238 (P241 в случае «Ариан 5 ECA») весит 277 тонн и развивает тягу 630 тс (6 470 кН). В отличие от боковых ускорителей космического челнока, твердотопливные ускорители после отсоединения падают и теряются в океане, но и как в случае с челноком, в принципе могут опускаться на парашютах в воду для их повторного использования. Спасение ТТУ после запуска осуществлялось несколько раз для послеполётных исследований ускорителей. Повторное использование в настоящее время не предусмотрено. Спасение отработавшегоТТУ производилось после первого полёта варианта РН «Ариан 5 ECA».^[4] До этого полёта последняя такая попытка была проделана в 2003 году.

Разгонные блоки[править | править вики-текст]

Вторая ступень расположена выше первой и ниже контейнера полезной нагрузки. Вариант РН «Ариан 5 G» использует EPS (фр. Étage à Propergols Stockables), в которой применяются компоненты топлива несимметричный диметилгидразин(гептил) и N2O4, в то время как вариант РН «Ариан 5 ECA» использует ESC(фр. Étage Supérieur Cryotechnique) с компонентами LH2/LOX.

Модификации и будущее развитие[править | править вики-текст]

Варианты ракеты-носителя[править | править вики-текст]

• Первоначальная версия РН «Ариан», называется 5G (англ. Generic) со стартовой массой 737 тонн. Масса полезной нагрузки, выводимая на ГПО этим вариантом ракеты-носителя, была изначально заявлена равной 5 970 кг, но была увеличена после испытательных полетов до 6 200 кг.

• РН «Ариан 5G+» оснащена модернизированной второй ступенью, которая обеспечивает вывод на ГПО 6 950 кг груза и использовалась три раза в 2004 году.

• РН «Ариан 5GS» пришла на замену «5G+» в 2005 году. Имеет те же ТТУ EAP, что и более поздний вариант «Ариан 5 ECA», также оснащена модифицированным двигателем первой ступени Вулкан 1B. Она способна выводить на ГПО 6 100 кг.

• РН «Ариан ECA» (англ. Evolution Cryotechnique type A) может вывести на ГПО два спутника общей массой 10 000 кг и один спутник массой 10 500 кг. Этот вариант использует двигатель первой ступени Вулкан 2 и вторую ступень ESC-A (фр. Etage Supérieur Cryogénique-A), которая оснащена ЖРД HM7-B массой 2 100кг, общая масса криогенного топлива (LH2/LOX) составляет 14 000 кг. Вторая ступень, которая ранее использовалась в качестве третьей ступени РН «Ариан-4», в «Ариан ECA» имеет изменённые баки в целях сокращения длины. Переработанный ЖРД Вулкан имеет более длинное и эффективное сопло и более эффективный топливный цикл. Изменённое соотношение топливных компонентов потребовало изменения длины баков первой ступени. Также ТТУ EAP были облегчены использованием нового способа сварки и заполнены бо́льшим количеством топлива. Вторая ступень ESC-A не улучшает показатели РН «Ариан ECA» по выводу груза на НОО по сравнению с вариантом «Ариан 5G», поэтому последняя модификация не будет использоваться для вывода автоматического транспортного корабля ATV.

• РН «Ариан ES-ATV» (англ. Evolution Storable) используется для запуска автоматического транспортного корабля ЕКА с использованием блока второй ступени EPS версии РН «Ариан G».^[5] Первый запуск был осуществлён 04:03 GMT 9 марта 2008 года.

Повторное зажигание второй ступени[править | править вики-текст]

Блок EPS обладает способностью повторного зажигания, которое демонстрировалось дважды. Первый раз это было осуществлено в ходе полёта V26, дата старта 5 октября 2007 года. Повтор зажигания был осуществлён чисто в целях испытания двигателя и производился уже после вывода на расчётную орбиту ПН. Первое рабочее использование возможности повторного зажигания в целях выполнения программы полёта произошло 9 марта 2008 года, когда два включения ступени были осуществлены для вывода автоматического транспортного корабля ATV (англ. Automated Transfer Vehicle) ЕКА на промежуточную орбиту сближения с МКС.

Возобновлено развитие РН «Ариан 5 ECB»[править | править вики-текст]

Планировалось, что модификация ECB будет иметь верхнюю ступень ESC-B, использующую двигатель Винчи, ЖРД с циклом фазового перехода. Предполагалось увеличить доставляемую на ГПО ПН до 12 000 кг, но проект был отложен из-за бюджетных сокращений.

В декабре 2005 года на конференции ЕКА в Берлине не было принято решения о возобновлении или отмене этого проекта. ЖРД Винчи, который предназначен для второй ступени, всё ещё разрабатывается, хотя и меньшими темпами, чем раньше. 25—26 ноября 2008 года на совете министров ЕКА было достигнуто соглашение по финансированию модернизированной второй ступени.^[6]

Твердотопливная ступень[править | править вики-текст]

Работы по ТТУ EAP продолжаются в рамках проекта ракеты-носителя «Вега» Первая ступень этой ракеты-носителя — двигатель P80 — более короткая версия ТТУ EAP, с корпусом из графитоэпоксидного волокна, которое гораздо легче стального корпуса. Сопло также выполнено из композитов с увеличенным коэффициентом расширения для улучшения эффективности. Управление вектором тяги электромеханическое, что позволяет уменьшить вес по сравнению с гидравлическим управлением.

Эти усовершенствования, вероятно, найдут свое отражение в РН «Ариан 5».^[7] Интеграция версии РН ESC-B с усовершенствованиями ТТУ и модифицированным ЖРД Вулкан должны позволить вывод 27 000 кг на низкую опорную орбиту.^[8]

Пуски РН «Ариан 5»[править | править вики-текст]

Основная статья: Список пусков ракет-носителей Ариан-5

Запуск 34-го РН Ариан 5 в Гвианском Космическом центре.

Начиная с 4 июня 1996 года, произведено 79 пусков РН «Ариан-5» из них четыре — нештатные^[1].

Первый испытательный полёт РН состоялся 4 июня 1996 года и был неудачным. РН была подорвана на 34 секунде полёта по причине неисправности в управляющем программном обеспечении, которая считается самой дорогостоящей компьютерной ошибкой в истории (см. Авария 4 июня 1996 года). Конвертация данных из 64-х разрядного числа с плавающей запятой в 16-ти разрядное привела к зависанию компьютера. Процедура на языкеАда, обрабатывающая эту исключительную ситуацию, была исключена из соображений сохранения производительности системы.

Второй испытательный полёт, L502 30 октября 1997 года был частичной неудачей по причине проблем с управляемостью сопла ЖРД Вулкан. Вторая ступень отработала успешно, но не смогла достичь планируемой орбиты. Следующий полёт 21 октября 1998 года был успешным, и первый коммерческий запуск был произведён 10 декабря 1999 года — была выведена на орбиту рентгеновская обсерватория XMM-Newton.