44Арена ИСЗ

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Delta IV Heavy: первый пуск


В. Колюбакин Теле-Спутник - 3(113) Март 2005 г.


В середине 90-х космическая индустрия вплотную столкнулась с необходимостью снижения стоимости запуска телекоммуникационных спутников. Объяснялось это несколькими причинами: возросшей конкуренцией, всплеском активности на рынке спутниковой связи, переходом космоса из области государственной деятельности в область коммерческую.

Самым перспективным способом снижения стоимости посчитали создание модульных носителей, то есть состоящих из стандартных ракетных модулей, конфигурируемых в нужном количестве, в зависимости от массы полезной нагрузки. Две ведущие компании в США – McDonnel Douglas и Lockheed Martin начали разработку таких ракет-носителей. Программа получила название EELV – Evolved Expendable Launch Vehicle.

Огневые испытания двигателя.

Одна из первых модификаций РН Delta сыграла важнейшую роль на первом этапе развития той самой индустрии, которую мы сейчас называем спутниковой связью. Именно РН Delta B были выведены на орбиту экспериментальные спутники Relay и Syncom, а РН Delta D были запущены первые геостационарные спутники Syncom 3 и Early Bird (Intelsat 1).

Пуск Delta IV Heavy

Delta, как и многие космические носители тех времен, изначально проектировалась как боевая баллистическая ракета средней дальности Thor. Она была создана компанией Douglas Aircraft по заказу ВВС США. Разработка ее была начата в первой половине 50-х гг., испытания — в 1956 г., в конце 50-х БРСД Thor уже размещались на базах в Европе и Турции. В 1958 г. началось космическое применение БРСД Thor.

Впоследствии компания Douglas создала больше десятка модификаций РН Delta, которые в основном предназначались для выполнения определенных миссий. К концу 80-х была создана модификация носителя с серьезно увеличенной грузоподъемностью, который назвали уже Delta II. Он и стал основным носителем компании McDonnel Douglas.

Начало и середина 90-х годов характеризуются бурным всплеском в развитии спутниковой связи, выросло количество запусков. Появился повышенный спрос на носители, способные выводить КА на геостационарную орбиту. Тогда на этом рынке практически полностью и безраздельно властвовал Arianespace со своим носителем Ariane-4, что никак не устраивало остальных пусковых провайдеров. Именно тогда началась разработка РН Atlas III, именно тогда Lockheed Martin обратил свое внимание на "Протон", а Boeing — на "Зенит". Именно тогда McDonnell Douglas объявил о начале разработки носителя тяжелого класса Delta III, который в первую очередь должен иметь возможность вывода на орбиту тяжелых коммуникационных спутников (расчет брался на HS-601 и HS-702). Датой первого запуска было объявлен второй квартал 1998 г. Впоследствии компания McDonnel Douglas была приобретена "Боингом", но программа создания новой РН не изменилась. В то же время программе создания новых носителей Delta и Atlas было дано название EELV, и компании начали получать предварительные заказы. На новый носитель Delta было получено около 10 заказов от Hughes и ВВС США. Грузоподъемность Delta III: на геопереходную орбиту – 3810 кг, на низкую — 8292 кг.

Первый запуск нового носителя оказался неудачным. На 80 секунде ракета взорвалась. Спутник Galaxy-10, который должен был стать первым HS-702, выведенным на орбиту, был уничтожен. Аварийная комиссия довольно быстро установила причину аварии — сбой в программном обеспечении, была назначена новая дата запуска — первый квартал 1999 г.

4 мая сотрудников “Боинга” постигла новая неудача: спутник Orion-3 оказался выведенным на нерасчетную орбиту. На этот раз отказ произошел в третьей ступени (Inertial Upper Stage), в которой не прошло второе включение. Эта авария, помимо того, что поставила программу Delta III в критическое положение, весьма осложнила запуск спутников другими американскими носителями (Atlas и Titan) ввиду того, что на разгонных блоках Centaur, используемых в этой ракете, применялись двигатели, аналогичные двигателям IUS. Таким образом, первый пуск новой РН компании Lockheed Martin, первоначально назначенный на 17 августа 1999 г., оказался отложенным более чем на восемь месяцев.

Практически параллельно с созданием РН Delta III специалисты компании начали разработку РН Delta IV. Delta III имеет фактически ту же компоновочную схему, что и все ее предшественницы, Delta IV — принципиально новая ракета, сконструированная по модульной схеме. В 1995 г. были объявлены условия тендера на создание такой ракеты-носителя. В тендере участвовали четыре компании, которые к декабрю 1996 г. представили свои предварительные предложения по разработке носителя, исходя из условий максимального снижения стоимости вывода. В декабре 1996 г. предложения двух участников были отвергнуты, и остались два победителя – McDonnel Douglas и Lockheed Martin. Каждая компания получила по 60 млн долларов на разработку эскизного проекта.

Под названием Delta IV разрабатывается семейство ракет-носителей. Легкая РН — Delta IV Medium (Delta IV-M), три варианта РН Delta IV Medium-Plus (Delta IV-M+) и тяжелая РН Delta IV Heavy (Delta IV-H).

На модификации Delta IV-M используется один блок двигателей первой ступени. Модификации Delta IV-M+ отличаются использованием дополнительных твердотопливных ускорителей и более мощной второй ступени. Модификация Delta IV-H состоит из трех блоков CBC в качестве первой ступени.

Для запусков КА РН Delta IV на различные орбиты были созданы два пусковых комплекса — Восточный (мыс Канаверал) и Западный (Вандерберг). В качестве двигателя для блока CBC используется двигатель RS-68, работающий на топливной паре кислород-водород, разработанный компанией Rocketdyne для использования на первой ступени Spacer Shuttle.

Варианты второй ступени различаются модификациями "4 метра" (используется в Delta IV Medium и в Delta IV Medium + (4.2)) и “5 метров” (Delta IV Medium + (5.2), Delta IV Medium + (5.4), Delta IV H). На обоих вариантах второй ступени используется двигатель RL10B-2 разработки Pratt & Whitney. Он же используется на второй ступени РН Delta III.

В декабре 1999 г. был заключен предварительный контракт на вывод 40 спутников Sky Bridge РН Delta IV. SKY Bridge – среднеорбитальная система, которая должна была предоставлять услуги мобильной широкополосной связи. Система реализовывалась как совместное предприятие Alcatel и Loral Space & Communications. Впоследствии реализация Sky Bridge была прекращена, и контракт остался невостребованным. Но еще в 1998 г. ВВС США объявили о предварительном заказе 19 пусков Delta IV, заплатив за них 1.38 млн долларов. В 1999 г. ВВС США было приобретено еще три пуска. Этот факт тогда вызвал большой отклик в прессе, имеющей отношение к космической индустрии. Основное недоумение вызывал тот факт, что носитель, разрабатываемый за государственные средства, будет представлен на рынке коммерческих запусков. Несколькими годами раньше на рынок вышел российский "Протон", на который были наложены определенные квоты по минимальной цене запуска и по ограничению количества запущенных спутников американского производства. Причиной этих ограничений назывался именно тот факт, что "Протон" разрабатывался с участием государства, а, следовательно, не может участвовать в честной конкурентной борьбе.

Второй пуск Delta IV medium

В октябре 2001 г. на мыс Канаверал была доставлена первая ступень ракеты, предназначенной для первого пуска. В апреле 2002 г. двигатели Рокетдайн, предназначенные для Delta IV, успешно прошли цикл наземных испытаний. В октябре того же года завершились испытания наземного пускового комплекса. Дэн Коллинз (Dan Collins), вице-президента Боинга и руководителя программы EELV, заявил, что все оборудование работает отлично. На третье ноября был назначен первый пуск. Сначала в качестве полезной нагрузки для первого пуска должен предназначался спутник Estrela do Sul 1, но потом он был заменен на Eutelsat W5.

К пуску готовилась ракета модификации Delta IV Medium+ (4.2). 14 октября поступила информация об успешном предпусковом испытании двигательной установки носителя. Потом пуск был отложен на несколько дней по стандартной причине: "необходимость проведения дополнительных испытаний". Наконец, пуск был назначен на 19 ноября, но был отменен за минуту до запуска двигателей. Причиной отмены стало обнаруженное подтекание одного из топливных клапанов.

И вот 20 ноября 2002 г. успешный пуск был проведен. Спутник W5 выведен на орбиту. Важность этого пуска заключалась не только в испытании и начале эксплуатации нового носителя. Этим успешным пуском "Боингу" удалось переломить ситуацию с программой новых носителей. Неудача с Delta III уже висела над компанией, фактически разработка этого носителя была свернута. Авария нового носителя могла поставить под угрозу всю программу EELV. К тому же, если в 50-е – 60-е года несколько аварий подряд при отработке нового носителя были обычным делом, то сейчас такой подход никого не устраивает.

Почти сразу после первого пуска начались приготовления ко второму. Первая ступень ракеты была доставлена на мыс Канаверал в декабре 2002 г. Запуск был намечен на февраль 2003 г. и несколько раз откладывался, опять причиной стали необходимость дополнительных испытаний и неподходящая погода. Но 7 марта 2003 г. пуск состоялся. На орбиту был выведен коммуникационный спутник военного назначения Defense Satellite Communications System (DSCS) III A3. Этот пуск был важен тем, что после него можно было считать, что модификация средней грузоподъемности отработана. Вторым важным моментом было то, что ракета начала работать на своего основного заказчика – ВВС США. Именно ВВС США инициировали начало разработки ракет-носителей по программе EELV, они же заранее оплатили несколько пусков.

Первый пуск Delta IV Medium

В мае 2003 г. Уилл Трафтон (Will Trafton), вице-президент "Боинга", выступил с заявлением, в котором очень оптимистично представлял будущее нового носителя, как на рынке коммерческих запусков, так и в системе военных заказов. 23 августа 2003 г. состоялся третий пуск РН Delta IV Medium с очередным спутником для ВВС США.

В декабре 2004 г. на мысе Канаверал началась подготовка к первому пуску тяжелой модификации Delta IV Heavy. 10 декабря была проведена тестовая установка носителя на стартовый стол. Подготовка к пуску длилась еще целый год. 21 декабря первая Delta IV Heavy успешно стартовала. На этот раз в качестве полезной нагрузки был так называемый демонстратор – массо-габаритный макет спутника с системой управления и телеметрии. В заявлении Дэна Коллинза основной упор делался на перспективы нового носителя в применении к запускам военных спутников. Однако нет никаких сомнений, что в этом году начнется активный маркетинг нового носителя на рынке запуска телекоммуникационных спутников. Поскольку именно эта модификация позволяет выводить тяжелые современные КА класса Boeing 702 и Spacebus 4000.

В завершение надо сказать, что в России с 1998 г. тоже идет конструирование перспективной ракеты-носителя модульной конструкции. Разработку этой РН ("Ангара") ведет ГКНПЦ им. Хруничева. В 2005 г. планируется провести первый пуск легкой модификации.



 
Теле-Спутник Март 2005
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт