36Арена ИСЗ

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



НПО машиностроения и проект "Руслан-РС"


В.Колюбакин Теле-Спутник - 3(41) Март 1999 г.


Если кто-то думает, что мы испытываем гигантское удовольствие, когда пишем в наших материалах что-то вроде “российская спутниковая группировка находится в плачевном состоянии”, то он ошибается. И автора не покидает надежда, что когда-нибудь он сможет писать в своих статьях нечто совершенно противоположное. Поэтому всегда радуют известия, например, об удачном проведении испытаний на спутнике “Экспресс-А” и огорчает то, что, например, в НПО прикладной механики отключены телефоны. Трудно сказать, каких известий за время работы автора в журнале было больше — радостных или грустных. Хочется запоминать только первые, а о вторых даже не знать. Увы, такое невозможно.



Трудно сказать, каких чувств больше испытывает автор, когда думает о проекте “Руслан” или о проекте вывода малых спутников на геостационарную орбиту легкими носителями. К хорошим ощущениям можно отнести восхищение красотой идеи, к плохим — знание обстановки и состояния российской космической индустрии, понимание того, что от “Меморандума о поддержке” этого проекта, подписанного министром связи РФ, до реального воплощения — длинный путь, требующий денег, которых нет. По уже указанным причинам автор очень хотел бы ошибиться. Он очень хотел бы, чтобы через пару лет кто-нибудь ему сказал: “Вот, ты писал, что все плохо, а спутник уже год как работает.” Или чтобы на какой-нибудь конференции по спутниковой связи свежеиспеченный оператор начал бы свой доклад словами: “Использование малых спутников, выводимых на геостационарную орбиту носителями легкого класса, позволило нашей компании организовать качественную оперативную связь на всей территории...”.

Головным разработчиком этих проектов является НПО машиностроения. Объединение было создано в 1944 году по инициативе В.Н. Челомея — человека, при упоминании которого (по крайней мере, у читателей нашего журнала) сразу вспоминается носитель "Протон", выводящий все российские (и не только российские) спутники на геостационарную орбиту. На протяжении многих лет на НПО занимались разработкой противокорабельных и стратегических ракет, межконтинентальных баллистических ракет и космических систем. В НПО был разработан первый в мире маневренный спутник “Полет”, запущенный в 1961 году, тяжелые исследовательские спутники “Протон”, “в честь” которых ракета УР-500 получила аналогичное название. Станция “Алмаз”, ставшая прототипом “Салюта”, тоже “сошла со стапелей” НПО машиностроения.

В 1992 году на НПО машиностроения началось создание спутниковой системы связи “Руслан-РС”. Разработку полезной нагрузки взяло на себя РНИИ космического приборостроения, материалы по выводу космического аппарата были подготовлены совместно с КБ “Салют”.

В 1995 году министром связи Российской Федерации В.Б. Булгаком был утвержден меморандум о поддержке проекта.

Космический сегмент системы “Руслан-РС” состоит из трех спутников на ГСО, для которых выделены три орбитальные позиции 61° в.д., 88,1° в.д. и 138,5° в.д. Эти позиции были выделены России (тогда Советскому Союзу) на Всемирной радиоконференции (WACR) Международного союза электросвязи (ITU) в 1988 году. В 1995 году Государственным комитетом по радиочастотам было принято Решение “Об использовании НПО машиностроения полос радиочастот для разработки радиоэлектронных средств спутниковой системы связи "Руслан-РС”.

В 1997 году в НПО были начаты работы по созданию универсальных платформ для малых спутников связи, которые могли бы выводиться на ГСО носителями легкого и среднего классов.



Зоны покрытия спутников "Руслан-РС"

Три спутника "Руслан" будут формировать три эллиптические зоны покрытия размером 7,5° х 3,5°, которые должны покрывать территорию бывшего Советского Союза. Орбитальные позиции, зоны покрытия и частотный диапазон системы "Руслан" не требуют координации со спутниковыми сетями других стран. Система "Руслан" будет обеспечивать два вида зон обслуживания:

  1. три зоны в С-диапазоне, обеспечивающие связь внутри России и стран СНГ. Зоны перекрываются, что позволит обеспечивать межрегиональную связь;
  2. 12-14 локальных зон в Ku-диапазоне. Эти зоны будут обеспечивать внутрирегиональную связь, работу VSAT-сетей и другой локальный сервис.
Технические характеристики спутника "Руслан":
Срок службы:10-12 лет
Точность удержания на орбите:0,1° по долготе и широте
Общая масса полезной нагрузки:550 кг
Общая мощность бортовой электросистемы (к концу срока эксплуатации):5200 Вт
Общая масса спутника:2300 кг
Используемые частоты:
С-диапазон
Up-link:6,725 ГГц — 7,025 ГГц
Down-link:4,5 ГГц — 4,8 ГГц
Ku-диапазон
Up-link:12,75 ГГц — 13,25 ГГц
Down-link:10,7 ГГц — 10,95 ГГц
11,2 ГГц — 11,45 ГГц
Диаграмма направленности антенны
С-диапазон:7,5°Х3,5°
Ku-диапазон:12 лучей 1°Х1°
Поляризация:круговая/линейная
Максимальный коэффициент усиления антенны
С-диапазон:30,2 дБ
Ku-диапазон:44,4 дБ
Количество транспондеров:
С-диапазон:13
Ku-диапазон:24
Ширина полосы транспондера:36 МГц
ЭИИМ на краю зоны обслуживания
С-диапазон:37,0 дБВт
Ku-диапазон:49,5 дБВт
Добротность G/T
С-диапазон:1,6 aA/E
Ku-диапазон:15,1 дБ/К
Число каналов по 64 кбит/с
С-диапазон:1680
Ku-диапазон:15360

Вывод на орбиту спутников "Руслан" будет производиться носителем "Протон".



Схема вывода малоразмерного спутника на ГСО

  1. — Участок выведения на опорную орбиту
  2. — Опорная орбита (Hкр=170 км, i=52°)
  3. — Переходная орбита (Hp=170 км, Ha=100 000 км, i=52°, DV1)
  4. — Переходная орбита (Hp=1000 км, Ha=100 000 км, i=0°, DV2)
  5. — Переходная орбита (Hp=35 800 км, Ha=100 000 км, i=0°, DV3,DV4)
  6. — Геостационарная орбита
  7. — Спутник связи


Выше уже было упомянуто, что в рамках разработки системы "Руслан" была произведена разработка малых спутников связи. Вывод этих спутников на орбиту носителями малого и среднего классов может способствовать снижению стоимости вывода на орбиту одного транспондера. В качестве носителя для вывода таких спутников на базе межконтинентальной баллистической ракеты РС-18 (SS-19) разрабатывается носитель "Стрела". Эта МБР уже используется как основа для создания носителя "Рокот", разработка которого была произведена в ГКНПЦ им. Хруничева. По словам А.Е. Буравина, заместителя генерального директора НПО машиностроения, использование носителя "Стрела" может быть более выгодным, так как там используется больше стандартных блоков от боевой ракеты. Запуски планируется осуществлять с космодрома Свободный. Этот космодром было запланировано создать

на базе расформированной ракетной части. С него уже было осуществлено два космических пуска: носителем "Старт" (модифицированная МБР "Тополь") были выведены спутники "Заря" и Early Bird. Предполагалось, что там будут оборудованы пусковые площадки для носителей "Рокот", "Стрела" и в будущем — "Ангара". Однако ГКНПЦ им. Хруничева сосредоточил свои усилия на создании пусковой площадки в Плесецке, площадки Свободного были отданы НПО машиностроения.

Схема выведения малого коммуникационного спутника носителем "Стрела" с космодрома Свободный:

  1. Выведение спутника с разгонным блоком на круговую опорную орбиту высотой 170 км и наклонением 52°. Общая масса 2100 кг.
  2. Стабилизированный пассивный полет спутника с разгонным блоком по опорной орбите до пересечения ее с экваториальной плоскостью.
  3. Перевод спутника на переходную высокоэллиптическую орбиту с параметрами: высота перигея — 170 км, высота апогея — 100000 км, наклонение — 52°. Перевод осуществляется твердотопливным разгонным блоком. Приращение скорости составляет 2909 м/с, с 7806 м/с до 10715 м/с. Масса спутника после отделения разгонного блока — 620 кг.
  4. Перевод спутника с переходной на геостационарную орбиту. Этот перевод осуществляется при помощи электроракетных двигателей малой тяги. Двигательная установка спутника состоит из четырех двигателей. Перевод спутника с высокоэллиптической переходной орбиты на геостационарную осуществляется в три этапа. Первый — увеличение перигея орбиты до 1000 км, на этой высоте будет отсутствовать аэродинамическое торможение аппарата. Этот этап будет осуществлен за два витка. Второй этап — поворот плоскости орбиты до совпадения ее с экваториальной. Это потребует 29 витков спутника. Третий этап — торможение аппарата в апогее и разгон в перигее, таким образом осуществляется вывод спутника на орбиту высотой 36 тысяч километров.

Весь процесс вывода такого спутника на геостационарную орбиту займет 150 суток. Все управление спутником во время вывода осуществляется бортовым вычислительным комплексом в автономном режиме. В случае необходимости может быть проведена коррекция с Земли. Масса спутника на орбите составит 520 кг, из них масса полезной нагрузки — 125 кг.



Энергетические возможности РН "Стрела"

Данная схема вывода малых спутников имеет ряд преимуществ и может быть привлекательна для организации региональной или корпоративной спутниковой связи, для операторов, начинающих свою работу в области спутникового вещания, для организации спутниковых систем небольших стран. Во-первых, количество носителей, способных выводить спутники на геостационарную орбиту, очень ограничено, их запуски расписаны на несколько лет вперед. Применение такой схемы вывода расширяет выбор оператора, также позволяя использовать конверсионные носители. Это также позволит сделать достаточно гибкий график запуска и осуществлять поэтапный вывод космического сегмента на орбиту. Возможен вариант вывода такого аппарата в качестве дополнительной нагрузки на носителе тяжелого класса. Поэтапный вывод космического сегмента позволит осуществить поэтапное создание наземной сети. Еще один положительный момент — возможность поэтапного, более гибкого и более простого частотного координирования. Процесс координирования спутниковой системы — один из самых сложных и долгих этапов, он может затянуться на несколько лет. При поэтапном запуске система может начать работу, когда часть частотного спектра еще проходит координацию.

При создании малого спутника со сроком службы 10-12 лет, выигрыш в стоимости вывода транспондера на орбиту, по сравнению с выводом стандартного спутника, массой около 2,5 тонн, составит от 7 до 30 процентов. Конкретно выигрыш зависит от типа носителя.

В 50-60-е годы в советском кинематографе снималось много фильмов про то, как бравый старшина возвращается из армии в родное село или на родной завод, как непросто ему найти место в гражданской жизни. В соответствии с канонами тогдашнего кино, старшина, преодолев массу трудностей, находил себе место. В наше время в гражданскую жизнь “из армии” приходит множество предприятий. Все они вынуждены искать себе место. Будем надеяться, что у НПО машиностроения это получится не хуже, чем у киношного старшины.



 
Теле-Спутник Март 1999
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