Xreferat.com » Рефераты по истории техники » Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"

Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"

Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана

   

Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"

Западноевропейские ракеты-носители серии «Ариан»

Выполнил: студент группы М1-42 Сергей Мельников

(e-mail: [email protected])

Западноевропейские ракеты-носители серии "Ариан"

Москва 1999


Оглавление:

Введение                                                                                                                                              

Характеристики ЖРД отдельных ступеней                                                                    

Схематическое изображение ракеты-носителя                                                                                

Сравнение программ полета ракет серии «Ариан»                                                                          

О конкуренции между «Спейс Шаттл» и  «Ариан»                                                                        

Перспективные модели «Ариан-3» и «Ариан-4»                                                                             

Перспективы эксплуатации                                                                                                                

Стартовый комплекс                                                                                                                            

Некоторые исторические факты                                                                                                        

  Пятый запуск (L-5)                                                                                                                               

  Шестой запуск (L-6)                                                                                                                            

  Планы запусков ракет-носителей «Ариан»                                                                                       

  О затратах на программу «Ариан»                                                                                                       Список литературы                                                                                                                              

 Западноевропейская организация ESA в 1983 году занималась разработкой ракет-носителей «Ариан-2» и «Ариан-3», представляющие собой усовершенствованные варианты эксплуатируемой в настоящее время ракеты-носителя  «Ариан-1». Ракета «Ариан-1» может вывести на орбиту с высотой перигерия  200 км, высотой апогея  ~ 36 000 км и наклонением 8° полезную нагрузку массой 1780 кг, ракета «Ариан-2»  - 2210 кг, ракета «Ариан-3» – 2580 кг. Ракета «Ариан-3» представляет собой ракету «Ариан-2», дополнительно оснащенную  стартовыми ускорителями. Первой была запущена ракета «Ариан-3».

 Ниже перечисляются основные  отличия ракеты «Ариан-3» от ракеты «Ариан-1» (на рис. 1  показано местоположение элементов и узлов ракеты «Ариан-3», имеющих эти отличия).

1. Изменена форма (с конуса) на двойной конус) носка головного обтекателя, что позволило увеличить объем для размещения полезной нагрузки без увеличения длины и максимальной длины обтекателя.

2. Увеличена на 0.5 м длина конструкции «Сильда», размещаемой под головным обтекателем, что позволяет выводить на орбиту два спутника PAM-D.

3. Удлинен баковый отсек третьей ступени, что позволило увеличить запас топлива (жидкий водород и жидкий кислород) на ступени с 8 до 10.5 т.

4. Давление в камере сгорания ЖРД НМ-7  на третьей ступени повышено с 30 до 35 атм.

5. Длина сопла ЖРД третьей ступени увеличена на 0.2 м, что позволило повысить удельный импульс примерно на 4 кг*с/кг.

6. Давление в камере сгорания ЖРД «Викинг-4» на второй ступени увеличено с 53.5 до 58.5 атм. В этом ЖРД, а также в ЖРД, «Викинг-5» на первой ступени, в качестве горючего используется не чистый несимметричный диметилгидрозин  (НДМГ), а смесь НДМГ (75%) с гидразингидратом (25%), что уменьшило  вероятность возникновения неустойчивого горения.

7.  Модифицирован межбаковый отсек первой ступени в расчете на крепление подвесных твердотопливных ускорителей.

8. Предусмотрено использование двух твердотопливных  ускорителей.

9. Модифицирована подмоторная рама ЖРД первой ступени в расчете на крепление подвесных ускорителей.

10. Давление в камере сгорания ЖРД «Викинг-5» на первой ступени увеличено с 53.5 до 58.5 атм.

Характеристики ЖРД отдельных ступеней и стартовых ускорителей ракеты «Ариан-3»:

Название и число двигателей Топливо (масса, т) Тяга, т Давление в камере сгорания, атм Продолжи-тельность работы, с
Стартовые ускорители 2 РДТТ Твердое (2х7.3) 70 26-30
Первая ступень 4 ЖРД «Викинг-5» N204 (94.2) НДМГ+гид- разингидрат (50.9) 67 (на уровне моря) 58.5 142
Вторая ступень 1 ЖРД «Викинг-4» N2O4 (21.7) НДМГ+ гид-разингидрат (11.8) 77 (в вакууме) 58.5 140
Третья ступень 1 ЖРД НМ-7 Н2 (2.4) О2 (8.1) 6 (в вакууме) 35 735

Сравнение программ полета ракет «Ариан-1», «Ариан-2» и «Ариан-3»:

«Ариан-1» «Ариан-2» «Ариан-3»

Бортовое  время отделения ускорителей, с

34
Высота полета в этот момент, км 4
Скорость полета в этот момент, м/с 255
Бортовое время отделения первой ступени, с 154 144 138
Высота полета в этот момент, км 57 51 55
Скорость полета в этот момент, м/с 1810 1850 2100
Бортовое время отделения головного обтекателя, с 250 225 219
Высота полета в этот момент, км 108 107 108
Скорость полета в этот момент, м/с 3250 3040 3165
Бортовое время отделения второй ступени, с 298 273 273
Высота полета в этот момент, км 141 146 147
Скорость полета в этот момент, м/с 4740 4470 4725
Бортовое время вывода пол. нагрузки на орбиту, с 870 994 994
Высота полета в этот момент, км 212 210 216
Скорость полета в этот момент, м/с 9755 9755 9750

 Затраты на разработку ракет «Ариан-2» и «Ариан-3» оценивают примерно в 75 млн. долл. в

ценах 1979 года. Для сравнения указывается, что затраты на разработку ракеты-носителя «Ариан-1» превысили 1 млрд. долл. в ценах 1980 года.

О конкуренции между МТКК «Спейс Шаттл» и западноевропейской ракетой-носителем «Ариан»

 Как уже сообщалось, консорциум ITSO предпочел МТКК «Спейс Шаттл» ракете-носителю «Ариан-4-4LP» в качестве носителя для первых двух спутников модели INTELSAT-6. По мнению  наблюдателей, одной из причин такого решения были меньшие затраты в случае использования МТКК, причем NASA в данном случае понизило стоимость фрахта по сравнению с объявленной фиксированной величиной для периода с 1 октября 1985 года по 30 сентября 1988 года. Характерно, что впервые в своей практике NASA запретило распространять какую-либо информацию о финансовой стороне своего предложения.

 Сообщается, что в конкурентной борьбе за предоставление носителей для остальных трех спутников модели INTELSAT-6 консорциум «Арианспейс» пересмотрел финансовую сторону своего предложения.

Перспективные модели «Ариан-3» и «Ариан-4»

 Ракеты-носители «Ариан-4» должны использовать навесные твердотопливные и жидкостные ускорители. Твердотопливные ускорители изготовляет  итальянская фирма Difesa e Spazio, жидкостные – западногерманский концерн MBB/ERNO. Контракт (30 млн. марок) на жидкостные ускорители предусматривает изготовление шести образцов: двух для прочностных и вибрационных испытаний (с середины 1984 года), двух для огневых испытаний (в конце 1984 года) и двух для летних испытаний в составе первой ракеты «Ариан-4», запуск которой был намечен на конец 1985 года. Концерн MBB/ERNO привлек итальянскую фирму Aeritalia (топливные баки), бельгийскую фирму SABCA (подмоторная рама, межбаковый отсек и передняя юбка), французское объединение Aerospatiable (система отделения) и нидерландскую фирму Fokker (головной обтекатель). Для упрощения конструкции ускорителя средства управления его воспламенительным устройством, пиротехническими устройствами и телеметрической системой размещены в межбаковом отсеке первой ступени ракеты, где

имеется достаточный свободный объем. Сборка ускорителя будет производиться на заводе концерна MBB/ERNO в Бремене (ФРГ). Планируется сборка в горизонтальном положении, а не в вертикальном, как практикуется в настоящее время для ступеней ракеты «Ариан». Указывается, что в результате затраты на сборку сократятся в четыре раза за счет рабочих платформ и другого специализированного оборудования.

 Национальное управление аэрокосмических исследований (ONERA) планирует провести в аэродинамической трубе испытания действующей масштабной модели «Ариан-4» для оценки аэродинамических характеристик и истекающего потока газов двигателей. В частности, в 1984 году намечены испытания модели ракеты «Ариан-4-4L», которая имеет наилучшие энергетические характеристики из всех вариантов ракеты «Ариан-4». Модель оснащается восемью работающими ЖРД (четыре ЖРД первой ступени и четыре ЖРД навесных жидкостных блоков).

 Твердотопливные ускорители для ракеты «Ариан-3» разработала итальянская фирма Difesa e Spazio. Первые испытания ускорителя были неудачными, все последующие – успешными. После восьмых испытаний, проведенных 15 июля 1983 года, ускоритель получил свидетельство о летной годности. При седьмых испытаниях ускоритель был установлен вертикально, при всех прочих – горизонтально.

Перспективы эксплуатации

 Консорциум «Арианспейс», эксплуатирующий западноевропейские ракеты-носители «Ариан», сообщил, что он получил заявку на запуск этой ракетой-носителем итальянского предэксплуатационного спутника связи «Италсат» в 1987 году. С учетом этой заявки окончательно утверждены запуски 22 спутников ракетами-носителями «Ариан». Владельцы этих спутников должны выплатить консорциуму «Арианспейс» в общей сложности около 600 млн. долл. Отмечается, что примерно половина заявок исходит от владельцев полезных нагрузок из неевропейских стран. До настоящего времени консорциум «Арианспейс» заказал 24 ракеты-носителя «Ариан».

Стартовый комплекс

 На полигоне Куру во Французской Гвинее сооружается второй стартовый комплекс для ракет-носителей «Ариан». На этом комплексе предусматривается использование двух мобильных стартовых столов: одного для ракет «Ариан-2» и «Ариан-3», второго для ракет «Ариан-4». Первый стол имеет большую высоту, поскольку высота ракет «Ариан-2» и «Ариан-3» меньше, чем ракеты «Ариан-4». Опоры для ракеты на стартовом столе по контракту (3.5 млн. фнт. стерл. в ценах 1980 года), организации ESA создает английская фирма British Aerospace Dynamic. Опоры для стартового стола ракет «Ариан-2» и «Ариан-3» фирма должна поставить в конце 1984 года, для стартового стола ракет «Ариан-4» - начале 1985 года. Первый запуск ракеты «Ариан-3» со стартового комплекса ELA-2 намечен на начало 1985 года, первый запуск ракеты «Ариан-4» -  на декабрь 1985 года.

 С комплекса ELA-2 можно будет ежегодно запускать 12 ракет-носителей «Ариан» (с комплекса ELA-1 – шесть). Потребные затраты на его строительство оценивают в 700 млн.  франков. На строительстве занято 450 человек, из них  150 прибыли из западноевропейских стран. Строительство ведут французские (52,7% от стоимости работ), западногерманские (22%), бельгийские (11,5%),  английские, датские, испанские, итальянские и швейцарские фирмы.

Некоторые исторические факты

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

О спутниках «Юнисат»

 Этот спутник обеспечит ретрансляцию двух программ «Би-Би-Си» на Великобританию и Западную Европу, а, кроме того, передачу данных с высокой информативностью между абонентами Великобритании и абонентами США (в последнем случае – с использованием в

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: