лекция 8_конспект
.pdfРакеты-носители космодрома Куру
Начало эксплуатации РН Ariane-5 – 1996 год
Изготовитель: EADS Astrium
Топливная пара:
Водород + кислород
Общее количество пусков: 79
Количество успешный пусков
75
21
Семейство ракет-носителей «CZ»
|
CZ-2D |
CZ-4B |
CZ-2F |
|
CZ-3B |
CZ-6 |
CZ-5 |
||
|
|
CZ-3A |
CZ-2E |
|
|
|
|
|
|
Орбита |
|
|
|
|
Масса ПН, кг |
|
|
||
CZ-2C |
CZ-2D CZ-2F |
CZ-3A |
CZ-3B CZ-3C |
CZ-4B |
CZ-5 |
||||
|
|||||||||
НКО |
2400 |
3100 |
8400 |
8500 |
12000 |
– |
4200 |
1500-25000 |
|
ГСО |
– |
– |
3370 |
3600 |
5500 |
3800 |
2200 (ССО) |
6000-14000 |
|
(ГПО) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Китай обладает большим арсеналом ракет-носителей, способных решать широкий спектр задач. Все РН имеют общее наименование «Великий поход» (Chang Zheng, Long March),
ракеты различного класса их модификации различаются цифрами и дополнительными буквенными индексами.
Единственным разработчиком всех ракет-носителей Китая является Китайская Академия Технологий Ракет-носителей (CALT), при этом разработка ведётся в соответствии с потребностями Китая и мировыми тенденцияями. Так, до недавнего времени все ракеты-
носители в качестве топлива первых ступеней использовали НДМГ + АТ, в том числе ракета
CZ-2E, используемая для запуска пилотируемых космических аппаратов. Однако в соответствии общемировыми тенденциями китайские разработчики ведут разработку новых ракет, являющихся условно экологически чисттыми – в качестве топлива используется пара керосин – кислород. Первая ракета новой серии – CZ-6 – была запущена 20 сентября 2015
года. На 2016 год с нового китайского космоодрома Вэньчан запланирован запуск ракеты тяжёлого класса CZ-5. Также ведутся работы по РН среднего класса CZ-7 и сверхтяжёлой РН CZ-9.
22
Частные ракеты -носители США
Falcon 9v1.1 |
Falcon 9 |
|
SpaceX |
|
|
Heavy |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Орбита |
|
Масса ПН, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fallcon 1 |
Falcon 9 |
Falcon 9v1.1 |
Falcon 9 |
|
|
|
|
|
Heavy |
|
НКО |
870 |
13150 |
- |
53000 |
|
ГПО |
– |
4850 |
5200 |
13000 |
РН Falcon 1 разрабатывалась для лётных испытаний двигателя Merlin. Двигательная установка РН Falcon 9 состоит из деввяти двигателей Merlin, расположенный в три ряда. РН Falcon 9v1.1 отличается расположением двигателей первой ступени – 8 по окружности, 1 в центре, а также тем, что первая ступень является возвращаемой: для этого она оборудована раскладными опорами, решётчатыми рулями направления и управляющими реактивными двигателями. Торможение при посадке осуществляетсся с помощью центрального двигателя первой ступени.
Orbital Science Corporation
Antares
Taurus
Minotaur
Pegasus
РН Pegasus является единственной в мире ракетой, запускаемой по схеме «Воздушный старт» – с самолёта (всего произведено 58 пусков.
РН Minotaur (Taurus) – твердотопливная конверсионная (на базе баллистической ракеты Peacekeeper) ракета,
использующаяся для запуска спутников формата CubeSat.
РН Antares – совместная разработка США, России и Украины. Двигатели первой ступени российские, баки и система подачи топлива украинские, вторая ступень и головной обтекатель – США.
23
Ракеты-носители Японии
Обозначение
Масса, тонн |
285 |
316 |
347 |
440 |
Полезная нагрузка на 4,1 4,5 5 6 ГПО, тонн
Основной ракетой-носителем Японии является H-IIA (первый запуск в 2001 году, всего 25 запусков), которая в настоящий момент существует в двух модификациях, отличающихся количеством твердотопливных ускорителей – 2 или 4.
РН H-IIA запускается с космодрома Танегасима. Одна из модификаций этой ракеты имеет собственное обозначение – H-IIB и используется для запуска на орбиту автоматических транспортных кораблей HTV (с 2009 года).
Исторически, РН H-IIA является развитием РН «Дельта-II», производимой в Японии по лицензии в 80-е года ХХ века.
Второй космодром Японии – Учинора – традиционно использовался для запуска РН легкого класса, которые в Японии, в отличии от твердотопливных ракет других стран, не являются конверсионными, а разрабатывались исключительно в космических целях. Первая японская ракета-носитель Лямбда-4S, которая в 1970 году сделала Японию космической державой (с пятой попытки).
В период с 1971 по 1996 годы легкий класс ракет Японии был представлен различными модификациями РН Мю-3,
с 1997 по 2006 – Мю-V, а в 2013 году был осуществлён первый пуск РН Эпсилон. Особенностью этой ракеты является максимальная автоматизация процесса пуска – весь обслуживающий персонал состоит из двух человек, контролирующих пуск из ЦУП.
24
Эволюция ракет-носителей Индии
Масса ПН, кг
Орбита |
|
|
|
|
|
|
SLV |
ASLV |
PSLV |
GSLV |
GSLV Mk III |
НКО |
100 |
150 |
1600 (ССО) |
– |
– |
ГТО |
– |
– |
1060 |
2500 |
4000 |
История индийской космонавтики началась с того, что Индия получила доступ к технической документации на РН Скаут (США) . Эта ракета явилась прототипом для создания первой индийской ракеты космического назначения SLV (Satellite Launch Vehicle), запуск которой был произведён в 1980 году. Развитием этой ракеты стала РН ASLV (Advanced Satellite Launch Vehicle), 1992 год, затем была самостоятельно создана РН PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle), 1993 год, а с помощью России (в части третьей, криогенной ступени) РН GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle). Модификации Mk. I (первый запуск – в 2001 году) и Mk.II (первый запуск – в 2010 году) последней РН отличаются третьей ступеней – первые ракеты были оборудованы ступенью производства РКК «Энергия», Москва, остальные – ступенью индийского производства.
В 2014 году осуществлён испытательный суборбитальный пуск РН GSLV Mk. III, с новой для Индии компоновочной схемой. В дальнейшем эта РН предполагается к использованию для запуска индийских пилотируемых космичесских кораблей.
25
Перспективные РН
Развитие космической техники и возможность получения доступа в космос для многих стран Земли приводят к тому, что на мировом рынке пусковых услуг наблюдается устойчивая тенденция роста спроса на РН, способных вывести достаточно тяжёлую полезную нагрузку на ГСО за достаточно неболльшие деньги.
Такой вектор развития был задан компании SpaceX, которая выпустила в 2010 году на рынок РН Falcon 9, способную доставить на Г ПО КА массой до 4850 кг и стоившую тогда 56 млн. долларов США (для сравнения – РН «Союз-2» при старте с космодрома Куру выводит на ГПО 3250 кг полезного груза, при этом стоимость пуска этой ракеты составляет порядка 60 млн. долларов США).
По состоянию на начало 2016 года работы над созданием перспективных РН ведутся по всему миру: в Европе это Ariane-6 (6000 кг на ГПО, 70 млн.$), в США – Falcon 9v.1.1 Upgraded (5200 кг на ГПО, 63 млн. $) и Vulcan (6000 кг на ГПО, 80 млн. $), в Японии – H-III (6500 кг на ГПО). В России и Китае работы по РН «Ангара» и CZ-5 соответственно ведутся в первую очередь в национальных интересах, с целью перехода на экологически чистые РН.
Кроме того, в связи с успехами микроэллектроники и широким использованием для изготовления КА платформы CubeSat, растёт спрос на дешёвые РН сверхлёгкого класса (от нескольких десятков до нескольких сотен кг на НКО).
26