Ракета ариан 5 история создания. Зарубежные космические ракеты – носители

Европейская ракета Ariane-5 / Фото: ru.wikipedia.org

Европейская ракета-носитель Ariane-5, стартовавшая в субботу с космодрома Куру во Французской Гвиане, доставила на орбиту два телекоммуникационных спутника для США и Индии: DIRECTV-14 и GSAT-16, говорится в сообщении европейского аэрокосмического концерна Arianespace.

Первоначально предполагалось, что запуск ракеты-носителя состоится в четверг, однако он был отложен на два дня из-за неблагоприятных погодных условий. В субботу в 17.40 по местному времени (23.40 мск) Ariane-5 успешно стартовала с космодрома Куру.

"Осуществив этот запуск, Arianespace установил новый рекорд по массе доставленного (в космос) груза в год", - информирует концерн.

Ariane-5 - европейская ракета-носитель, предназначается для выведения грузов на низкую околоземную орбиту Земли. На разработку Ariane-5 было потрачено около 10 лет и 7 миллиардов долларов. К настоящему моменту осуществлено 62 успешных запуска, сообщает РИА Новости .


Техническая справка

«Ариан 5» (фр. Ariane 5 ) — европейская ракета-носитель семейства Ариан , предназначена для выведения полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геопереходную орбиту (ГПО). Производится Европейским космическим агентством (ЕКА), основной подрядчик - European Astrium Space Transportation (EADS).

Ракета продвигается на рынке компанией Арианспейс . Запуски происходят с космодрома Куру во Французской Гвиане . РН «Ариан 5» является основной ракетой-носителем ЕКА и останется таковой по крайней мере до 2015 года . Только за период 1995 -2007 гг., Арианспейс разместила заказы на 99 РН в EADS, было произведено 43 запуска, из которых 39 успешных.

Разработка «Ариан 5» заняла 10 лет, стоила 7 млрд долл. 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. Ракета-носитель используется для снабжения Международной космической станции (МКС) с помощью 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 .

Схема РН «Ариан 5 ECA» / Фото: ru.wikipedia.org

ЖРД Вулкан / Фото: ru.wikipedia.org

Конструкция

Криогенная основная ступень

Первая криогенная ступень «Ариан 5» называется EPC (фр. E tage 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 жидкого водорода ) 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

Два твердотопливных ускорителя ARP (фр. Les Etages d’Accelerations 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 отработавшего ТТУ производилось после первого полёта варианта РН «Ариан 5 ECA». До этого полёта последняя такая попытка была проделана в 2003 году.

Разгонные блоки

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. E tage Superieur Cryotechnique ) с компонентами LH2 /LOX .

Варианты ракеты-носителя

  • 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 Superieur Cryogenique-A ), которая оснащена ЖРД HM7-B массой 2 100 кг , 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». Первый запуск был осуществлён 04:03 GMT 9 марта 2008 года.

Первый испытательный полёт РН «Ариан 5» 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. Конвертация данных из 64-х разрядного числа с плавающей запятой в 16-ти разрядное привела к зависанию компьютера. Процедура на языке Ада , 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 .

Тактико-технические показатели

Общие сведения
Страна Евросоюз
Семейство Ариан
Назначение ракета-носитель
Разработчик ЕАДС (EADS Astrium Space Transportation)
Изготовитель EADS
Основные характеристики
Количество ступеней, шт 2
Длина, м 59
Диаметр, м 5,4
Стартовая масса, т 777
НОО: 16 (G);
21 (ES)
ГПО: 6,2 (G);
6,95 (G+);
6,1 (GS);
10,5 (ECA).
История запусков
Состояние действующая
Места запуска Гвианский Космический центр (Guiana Space Centre)
Число запусков, шт: 68
успешных 64 (G: 13,
G+: 3,
GS: 6,
ECA: 39,
ES: 3)
неудачных 4
Первый запуск G : 4 июня 1996 года
G+: 2 марта 2004 года
GS: 11 августа 2005 года
ECA: 11 декабря 2002 года
ES: 9 марта 2008 года
Ускоритель (Ступень 0) Р238
Количество ускорителей, шт 2
Маршевый двигатель ТТУ
Тяга, тс (кН ) 659,8 (6470)
Удельный импульс, с 275
Время работы, с 129
Первая ступень - H158
Вариант РН Ариан 5G
Маршевый двигатель Вулкан
Тяга, тс (кН) 113,6 (1 114)
Удельный импульс, с 430
Время работы, с 589
Горючее водород
Окислитель кислород
Первая ступень (Альтернативная) -H173
Вариант РН Ариан 5 ECA
Маршевый двигатель Вулкан 2
Тяга, тс (кН) 136,6 (1 340)
Удельный импульс, с 431
Время работы, с 650
Горючее водород
Окислитель кислород
Вторая ступень
Вариант РН Ариан 5G
Маршевый двигатель Аэстус
Тяга, тс (кН) 2,79 (27,4)
Удельный импульс, с 324
Время работы, с 1 100
Горючее Гептил
Окислитель N 2 O 4
Вторая ступень (Альтернативная)
Вариант РН Ариан 5 ECA
Маршевый двигатель HM7-B
Тяга, тс (кН) 6,6 (64,7)
Удельный импульс, с 446
Время работы, с 960
Горючее водород
Окислитель кислород


РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ ARIANE-5 (ЕВРОПА)

BOOSTER OF ARIANE-5 (EUROPE)

24.08.2015
Тяжелая ракета-носитель Ariane-5 успешно вывела 21 августа на запланированные орбиты два телекоммуникационных спутника. Это был уже четвертый старт этой модели ракеты с космодрома Куру во Французской Гвиане.
На борту ракеты находились два спутника связи – Eutelsat 8 West B и Intelsat 34. Первый из них создан по заказу компании Eutelsat и предназначен для ведения прямого телевизионного вещания в форматах высокой четкости и сверхвысокой четкости на зоны Северной Африки и Ближнего Востока. Также он будет обеспечивать телекоммуникационными услугами африканский континент и восток Южной Америки.
Спутник Intelsat 34, принадлежащий корпорации Intelsat, предназначен для телекоммуникационного обеспечения работы средств массовой информации, фирм и предприятий. Его каналами смогут пользоваться различные СМИ Латинской Америки.
ТАСС

12.11.2015
Европейский носитель тяжелого класса ракета Ariane 5, стартовавшая в среду ночью с космодрома в Куру (Французская Гвиана), успешно вывела на промежуточные орбиты два спутника связи.
Об этом сообщил в репортаже, организованном корпорацией Arianespace из центра управления полетом в Куру глава компании Стефан Исраэль. По его сведениям, на рабочие орбиты спутники с помощью своих апогейных двигателей перейдут в начале будущей недели.
На геостационарных орбитах теперь находятся два новых спутника. Это аппарат ARABSAT-6B (BADR-7) созданный корпорациями Airbus Defence end Space и Thales Alenia Space по контракту с крупнейшим оператором спутниковой связи ARABSAT (Саудовская Аравия). Он является «первенцем» в шестом поколении спутников ARABSAT и предназначается для обеспечения радио- и телевещания, высокоскоростного интернета и телефонной связи для регионов Ближнего Востока, Африки и Центральной Азии. На орбите ему предстоит работать не менее 15 лет.
Спутник GSAT-15 принадлежит Индийскому космическому агентству (ISRO). Он предназначен для телекоммуникационной поддержки как навигационных услуг, так и работы аварийно-спасательных и срочных медицинских служб на индийском субконтиненте. Также он будет использоваться для прямого спутникового телевещания на территорию Индии.
Нынешний пуск стал уже десятым успешным запуском ракет с космодрома в Куру. Как сообщил Стефан Исраэль, в этом году предстоят еще два пуска – в декабре с территории Французской Гвианы стартуют легкая ракета «Вега» и российский носитель «Союз».
ТАСС

28.01.2016


С космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета-носитель Ariane 5 со спутником Intelsat 29e. Об этом сообщает корпорация Arianespace.
Intelsat 29e - спутник связи массой 6552 килограмма, 56-й по счету аппарат этого семейства, запущенный Arianespace. Он будет обеспечивать широкополосный доступ, мобильную и стационарную телефонную связь.
Зоной действия спутника, размещающегося на геостационарной орбите, будут страны Америки и область Северной Атлантики (для морских и воздушных судов).
Лента.ру

07.10.2016
Ракета-носитель Ariane-5 успешно стартовала в среду с экваториального космодрома «Куру» во Французской Гвиане, сообщает компания-оператор космодрома Arianespace.
Запуск был осуществлен в 17.30 (23.30 мск).
По данным Arianespace, ракета-носитель должна вывести на орбиту два спутника связи, один из которых - Sky MusterTM II - принадлежит австралийскому оператору National Broadband Network, другой - GSAT-18 - Индийской организации космических исследований (национальное космическое агентство).
Первоначально запуск ракеты-носителя был запланирован на 4 октября, но его перенесли на сутки из-за неблагоприятных погодных условий.
В 2016 году это восьмой запуск с космодрома «Куру», в том числе пятый для Ariane-5.
РИА Новости

24.12.2016


Ракета-носитель тяжелого класса Ariane-5 успешно стартовала в четверг с космодрома в Куру (Французская Гвиана) с двумя спутниками связи на борту. Об этом сообщил французский Национальный центр космических исследований (CNES) на своей официальной странице в сети микроблогов Twitter.
Ariane-5 должен вывести на геостационарную орбиту телекоммуникационный спутник Star One D1, принадлежащий частной компании Embratel Star One, одному из крупнейших операторов связи в Латинской Америке. Аппарат предназначен для обеспечения телекоммуникационных услуг, теле- и радиовещания в зоне Латинской и Центральной Америки, а также в бассейне Карибского моря.
Ракета-носитель также доставит на орбиту японский спутник JCSAT-15, который, помимо телекоммуникационных услуг, будет выполнять задачи по обеспечению морской и авиационной связи в регионе Индийского океана и Океании. Этот аппарат станет уже 18-м по счету спутником, который корпорация Arianespace, занимающаяся коммерческим использованием ракеты Ariane, запускает по заказу азиатского лидера в сфере спутниковых коммуникаций, японского оператора Sky Perfect JSAT.
Оба аппарата произведены американской компанией Space Systems Loral, являющейся одним из мировых лидеров в области построения геостационарных спутников связи и космических систем. Спутники созданы на разработанной корпорацией платформе SSL 1300.
ТАСС

17.02.2017


Первый в 2017 году запуск ракеты-носителя Ariane-5 со спутниками на борту с космодрома Куру во Французской Гвиане прошел успешно.
Старт ракеты состоялся в 18.39 местного времени вторника 14 февраля (00.39 среды мск).
Задачей этого пуска является выведение на орбиту двух телекоммуникационных спутников: SKY Brasil-1 и Telkom 3S.
SKY Brasil-1 станет десятым спутником, запущенным Arianespace для оператора AT&T/DIRECTV, осуществляющего вещание в странах Латинской Америки.
В свою очередь спутник Telkom 3S принадлежит индонезийской компании Telkom Indonesia и также будет служить на благо телевещания в Юго-Восточной Азии – в Индонезии и части Малайзии.
РИА Новости

11.05.2017


Запуск европейской ракеты-носителя тяжелого класса Ariane-5 успешно произведен с космодрома в Гвианском космическом центре (ГКЦ). Об этом сообщили в компании Arianespace, которая обслуживает коммерческие старты с этой площадки в Гвиане.
На орбиту ракета успешно вывела два телекоммуникационных спутника. Общая масса полезной нагрузки составила 9,41 т.
Первый аппарат – геостационарный спутник стратегической связи SGDC массой 5,73 т для бразильского оператора Telebras, работающего по государственному заказу. Он имеет двойное назначение – военное и гражданское – и предназначен, в частности, для использования бразильскими вооруженными силами и правительственными структурами.
Второй аппарат – KOREASAT-7 массой 3,68 т, запущенный по заказу южнокорейского оператора связи ktel. Спутник призван обеспечить передачу сигнала для видеотрансляций, передачи данных, доступа в интернет и других телекоммуникационных сервисов. Зона его охвата – Южная Корея, Филиппины, Индокитайский полуостров, Индия и Индонезия.
Нынешний запуск Ariane-5 с космодрома в Гвианском космическом центре – второй по счету в этом году и 78-й успешный старт подряд для этого семейства ракет. Первоначально запуск был запланирован на 21 марта, однако с тех пор он постоянно откладывался из-за бессрочной всеобщей забастовки, объявленной во Французской Гвиане в минувшем месяце. Забастовщики, в частности, на несколько недель перекрыли въезд на территорию центра, и снять блокаду удалось лишь 22 апреля – только после этого космодром смог вернуться к работе в штатном режиме и возобновить подготовку отложенных запусков.
Из-за массового движения протеста в Гвиане был также перенесен и старт российской ракеты «Союз-СТ», которая должна была 4 апреля вывести на орбиту телекоммуникационный спутник для люксембургского оператора SES. Теперь этот запуск запланирован на 18 мая.
ТАСС

11.01.2018


Завершено формирование портфеля заказов на пуски единственной действующей европейской тяжелой ракеты Ariane 5. После производства последней партии из 10 таких носителей он выйдет из эксплуатации, сообщает BBC News.
Издание ссылается на слова генерального директора консорциума ArianeGroup Алена Шармо, который заявил, что получение портфеля заказов на пусковые услуги, предполагающие старт 10 ракет Ariane 5, достаточно для быстрого внедрения на рынок носителя Ariane 6.
Производство 10 Ariane 5 предполагает поступление европейским предприятиям более миллиарда евро. Новый носитель должен быть запущен не позднее середины 2020 года, полный отказ от старого запланирован на 2023-й.
Разработка Ariane 6, который окажется дешевле предшественника, вызвана необходимостью конкурировать со SpaceX на рынке коммерческих пусков. До завершения эксплуатации Ariane 5 должна стартовать еще 23 раза (с учетом портфеля на запуск 10 последних ракет).
Лента.ру

Ариан-5 (фр. Ariane 5) – ракетоноситель, созданный Европейским космическим агентством (ЕКА) предназначенный для вывода спутников, автоматических космических кораблей на околоземную орбиту, а также доставке полезных грузов для Международной космической станции (МКС).

С развитием ракетно-космических технологий ракетоноситель Ариан 4 стала устаревать. И в 90-х годах началась разработка нового ракетоносителя Ариан 5. Первый запуск ракеты был произведен 4 июня 1996 г., но он оказался неудачным, из-за ошибки в программе ракета самоуничтожилась. Это ошибка стала дорогостоящей компьютерной ошибкой в истории.

Ракетоноситель Ариан-5 состоит из трех частей:
Первая ступень Ариан 5 представляет собой 30,5 метровый бак, состоящий из двух цистерн с жидким кислородом и водородом. В основании ступени расположен двигатель Вулкан с тягой в 136,6 тон/см. Сбоку к первой ступени установлены два твердотопливные ускорители ARPи развивают тягу в 630 тонн/см. Также эти ускорители можно спасти и повторно использовать, но это из-за особых мер безопасности не делают.
Вторая ступень Ариан 5 состоит из разгонных блоков EPS или ESC. Также двигатель второй ступени обладает способностью повторного зажигания, во время полета.
Третья часть представляет собой отсек полезной нагрузки.

Существуют следующие модификации ракетоносителя Ариан-5:
Ариан 5G (Generic) – базовая модель. Со стартовой массой в 737 т. Способна вывести на орбиту грузов до 6,2 т.
Ариан 5G+ – улучшена вторая ступень. Способна вывести на орбиту грузов до 6,95 т. Произведено 3 шт.
Ариан 5GS – улучшен двигатель первой ступени Вулкан 1В. Способна вывести на орбиту грузов до 6,1 т.
Ариан ECA (Evolution Cryotechnique type A) – улучшен двигатель первой ступени Вулкан 2. Улучшена вторая ступень путем сокращения ее длины и массы. Ракетоноситель способен вывести на орбиту два спутника массой в 10 т или один спутник массой в 10,5 т.
Ариан ES-ATV – предназначен для вывода на орбиту автоматического транспортного корабля ATV.
За период использования ракетоносителя Ариан-5 было произведено 45 запусков из 4 неудачных. Ариан-5 планируется использовать до 2015 года. Но все, же сейчас идет малыми темпами разработка последней модификации Ариан 5 ECB способная вывести на орбиту грузов до 12 т.

Ракетоноситель Ариан 5

Больше картинок и фотографий с Ракетоносителем Ариан-5 вы можете посмотреть в .


Характеристика:
Длина – 59 м
Диаметр – 5,4 м
Ступеней – 2 шт.
Стартовая масса – до 777 т
Масса груза – до 10,5 т
Тяга двигателя:
ускоритель – до 659,8 т/см
первая ступень – до 136,6 т/см
вторая ступень – до 6,6 т/см
Запусков – 45
Неудачных – 4
Место запуска – космодром Куру во Французской Гвиане.
Бюджет – 7 млрд. долларов США.

The payload fairing, mounted on the nose of the launch vehicle, protects satellites on the launch pad and during the initial trajectory through the Earth’s atmosphere.

It is produced by RUAG Space, which is the world’s leading supplier of payload fairings made of composite materials.

ACU – Payload adapter


ACU – Payload adapter

The ACU payload adapter ensures interfaces between the launcher and its payload(s). This component consists of:

  • a conical or a cylindrical structure with:
    • an upper interface compatible with the spacecraft
    • a bottom bolted interface with the launcher
  • a separation system (generally a clamp-band) with springs to meet spacecraft separation requirements
  • an electrical system including satellite umbilical lines and vibration sensors

Vehicle equipment bay


Vehicle equipment bay

The Ariane 5’s vehicle equipment bay integrates the guidance, stage sequencing, telemetry, tracking and safety systems. Two redundant ring laser gyroscopes are used for inertial reference and guidance during the mission.

To streamline the assembly process, Ariane 5’s vehicle equipment bay and ESC-A cryogenic upper stage are installed as a single unit atop its cryogenic core stage.

ESC-A – Cryogenic upper stage


ESC-A – Cryogenic upper stage

The Ariane 5 ECA launcher version utilizes the ESC-A cryogenic upper stage, which is powered by an HM7B engine. This reliable engine – which also served in the upper stage on Arianespace’s legendary Ariane 4 family of launchers – develops 67 kN maximum thrust in vacuum, and is turbopump-fed and regeneratively cooled. Its thrust chamber is fed by two pumps (liquid hydrogen and liquid oxygen) driven by a gas generator, a common turbine and a gearbox.

During the powered flight, the attitude control in pitch and yaw is ensured by gimballing of the engine’s nozzle, while gaseous hydrogen thrusters are used for roll control. During the ballistic phase, roll, pitch and yaw control uses clusters of gaseous hydrogen thrusters, while gaseous oxygen thrusters also are employed for longitudinal boosts.

EPC – Cryogenic main stage


EPC – Cryogenic main stage

As the central element of Ariane 5, the core cryogenic stage serves as one of the launcher’s key propulsion systems. It carries a propellant load of 132.27 metric tons of liquid oxygen and 25.84 metric tons of liquid hydrogen to feed the stage’s Vulcain main engine. The Vulcain burns for just under 600 seconds, providing up to 116 metric tons of thrust in vacuum.

The stage has an overall length of 30.5 meters from the Vulcain main engine’s nozzle to the forward (upper) skirt.Its dry mass is 12.2 metric tons, and the liftoff mass with its load of cryogenic propellant is 170.3 metric tons. After completing its propulsive mission, the empty stage is commanded to reenter the atmosphere for an ocean splashdown.

EAP – Solid rocket boosters


EAP – Solid rocket boosters

Ariane 5 utilizes two solid boosters, each standing more than 30 meters tall with 237.8 metric tons of propellant. The boosters are ignited on the launch pad once the main cryogenic stage’s Vulcain engine has stabilized its thrust output. They deliver more than 90 percent of the launcher’s total thrust at the start of flight and burn for 130 sec. before they are separated over a designated zone of the Atlantic Ocean.

The booster stage’s solid rocket motor is made up of three segments: the 11.1-meter-long aft (lower) segment, which is loaded with 106.7 metric tons of propellant; the center segment, with a length of 10.17 meters and 107.4 metric tons of propellant; and the 3.5-meter-long forward (upper) segment, loaded with 23.4 metric tons of propellant.

A propellant mix of 68 percent ammonium perchlorate (oxidizer), 18 percent aluminum (fuel), and 14 percent polybutadiene (binder) is used in the solid rocket motors. The combustion process is initiated by a pyrotechnic device, and the solid propellant burns at a radial velocity (from the center outward) of approximately 7.4 mm/sec. Flight control is provided by the boosters’ movable nozzle, which is driven by hydraulically-controlled servoactuators.

Vulcain 2 engine


Vulcain 2 engine

The Vulcain 2 engine develops 1,390 kN maximum thrust in vacuum. Its nozzle is gimballed for pitch and yaw control. The engine is turbopump-fed and regeneratively cooled. The thrust chamber is fed by two independent turbopumps using a single gas generator. A cluster of GH2 thrusters is used for roll control.

Аварийная комиссия, расследовавшая происшествие с ракетой-носителем «Ariane 5» 25 января, опубликовала результаты своей работы на прошлой неделе. Причина оказалась до смешного и обидного простой, а так же очень поучительной - изменяя стандартное полетное задание из-за особенных требований миссии, забыли поправить азимут, и совершенно исправная ракета полетела в сторону от требуемого маршрута.

Старт РН «Ariane 5», фото Arianespace

Хроника событий и последствия

Ракета Ariane 5 с двумя телекоммуникационными спутниками Al Yah 3 и SES-14 стартовала 25 января в 22:30 UTC. По трансляции казалось, что полет проходит нормально, но на десятой минуте в ней перестали отображаться данные телеметрии с ракеты. Ведущий трансляции этот факт не стал никак комментировать, поэтому остановка трансляции на 38 минуте и сообщение об аномалии спустя час стали неприятным сюрпризом. Еще примерно час ушел на поиск спутников. Наконец выяснилось, что спутники находятся на орбите, но с бОльшим на 20° наклонением.


Примерный трек полета, схема пользователя Чебурашка форума журнала «Новости космонавтики»

Уже в первые сутки по общедоступной информации - трансляции запуска и видео полета ракеты, снятого с земли, стало ясно, что Ariane 5 по какой-то причине летела примерно на 20 градусов южнее (правее) правильного курса. Телеметрия действительно пропала, и произошло это из-за того, что для станций приема данных с ракеты она скрылась за горизонтом. Ответить на вопрос, почему это произошло, могла только аварийная комиссия.

Тем временем спутники начали движение с геопереходной на геостационарную орбиту. Оснащенный химическими и электрическими двигателями Al Yah 3 движется быстрее, чем SES 14 только с электрическими двигателями.


Средняя высота орбиты растет,


А наклонение падает,

К сожалению, топлива для выхода на геостационарную орбиту придется потратить больше, чем по начальным оптимистичным расчетам. На исправление только неправильного наклонения потребовалось бы всего 165 м/с, но Ariane 5 вывела спутники на такую орбиту, где апоцентр и перицентр не находятся на экваторе (а это нормальной геопереходной орбите). Из-за естественной прецессии орбиты они бы со временем там оказались, но пришлось бы ждать примерно до сентября. Судя по тому, что спутники начали движение, нашли какое-то решение лучше, чем ждать восемь месяцев, но на исправление этой проблемы придется потратить до 1100 м/с.

Результаты и вопросы

Опубликованные выводы комиссии говорят о том, что ракета была полностью исправна, но выполняла неверное полетное задание. Из-за «специальных требований» миссии азимут для инерциальной навигационной системы должен был быть установлен в 70° вместо обычных 90°. Но этого не сделали, а предстартовые проверки не выявили ошибки. Увы, пресс-релиз слишком коротко описывает причину (буквально пара строчек после восхваления исправности ракеты и перед заверениями, что такого больше не повторится), поэтому придется поискать дополнительную информацию и пояснить, что имелось в виду.

Также очень печально, что отчет аварийной комиссии ни слова не говорит о поведении операторов аварийного прекращения полета (RSO). С одной стороны, ракета действительно была исправна. С другой, она летела по очевидно неверному курсу, который был за рамками разрешенных и проходил всего в паре километров от густонаселенного города. И мы не можем сказать - получали ли RSO недостаточную информацию, сумели ли быстро оценить ситуацию и сделать вывод, что ракету не нужно подрывать, или же просто не смогли вовремя отреагировать. Лично мне первый вариант кажется маловероятным - неисправная система управления может информировать о «правильном» направлении полета, поэтому логичны системы внешнего контроля. А из последних двух вариантов, как мне кажется, более вероятен последний. Маловероятно, что люди в условиях стресса могут быстро оценить последствия ошибки курса в 20°, и здесь логично использовать простые алгоритмы - «если летим не туда, то прекращаем полет».

Заключение

Всего через два месяца после аварии российского «Фрегата» Arianespace умудрилась устроить происшествие по - в конструкцию и план полета вносится изменение, порождающее ошибку, которая не отлавливается существующими проверками, и совершенно исправная техника создает проблемы. И произошедшее наглядно показывает, что в космонавтике нельзя расслабляться - 15 безаварийных лет и 83 пуска (всех версий Ariane 5) не обеспечивают надежность сами по себе. Даже хуже - произошедшего показывает, что расслабились все, даже службы связи с общественностью. Но, как ни парадоксально, и в таком происшествии можно найти позитивные стороны - в 2019 году Ariane 5 должна будет запустить телескоп James Webb стоимостью 9 миллиардов долларов. А после аварии бдительность людей на время повышается.

Бизнес идеи