Ариан-1

РН «Ариан-1»
Макет ракеты-носителя Ариан-1 в Музее авиации и космонавтики (Ле-Бурже, Франция)
Общие сведения
Страна	Европейский союз
Семейство	Ариан
Назначение	ракета-носитель среднего класса
Разработчик	ЕКА
Изготовитель	ЕКА
Стоимость запуска	32 млн. USD (в ценах 1985 года)
Основные характеристики
Количество ступеней	4
Длина (с ГЧ)	50 м[1]
Диаметр	3,8 м (Макс. диаметр — 8,3 м)
Стартовая масса	207,2 т
Вид топлива	жидкостное
Масса полезной нагрузки
• на НОО	1400 кг
• на ГПО	1850 кг[2]
История запусков
Состояние	неактивная
Места запуска	Куру ELA-1
Число запусков	11
• успешных	9
• неудачных	2
Первый запуск	24 декабря 1979 года
Последний запуск	22 февраля 1986 года
Первая ступень — L140
Длина	18,4 м
Диаметр	3,8 м (8,3 м в обхвате)
Сухая масса	13,27 т
Стартовая масса	159,55 т
Маршевые двигатели	4 × ЖРД «Викинг-2»
Тяга	2 771,94 кН
Удельный импульс	281 с (в вакууме) 248 с (на ур. моря)
Время работы	145 с
Топливо	НДМГ / АТ
Горючее	Гептил
Окислитель	Амил
Вторая ступень — L33
Длина	11,5 м
Диаметр	2,6 м
Сухая масса	3,285 т
Стартовая масса	36,79 т
Маршевый двигатель	ЖРД «Викинг-4»
Тяга	721 кН
Удельный импульс	293,5 с
Время работы	131 с
Топливо	НДМГ / АТ
Горючее	Гептил
Окислитель	Амил
Третья ступень — H8
Длина	8,35 м
Диаметр	2,6 м
Сухая масса	1,157 т
Стартовая масса	9,600 т
Маршевый двигатель	ЖРД «HM7-A»
Тяга	62 кН
Удельный импульс	296 с
Время работы	132 с
Топливо	LH2 / LOX
Горючее	Жидкий водород
Окислитель	Жидкий кислород
Четвёртая ступень
Длина	1,13 м[3]
Диаметр	0,77 м[3]
Сухая масса	34 кг[3]
Стартовая масса	369 кг[3]
Маршевый двигатель	РДТТ «Mage-1»
Тяга	19 кН
Удельный импульс	295 с (220 с на уровне моря)
Время работы	50 с
Топливо	HTPB
Медиафайлы на Викискладе

Ариан-1 (фр. Ariane 1, буквально Ариадна-1) — европейская ракета-носитель среднего класса, первая из семейства ракет-носителей «Ариан». Разработана как замена неудачной ракеты-носителя «Европа».

История создания

Предпосылки

1 декабря 1960 года в городе Мерен (Швейцария) состоялось подписание соглашения о создании постоянной Европейской организации по исследованию космического пространства — ESRO (сокр. от англ. European Space Research Organization). В состав организации вошли такие страны, как Бельгия, Голландия, Норвегия, Швеция и Великобритания, частично присоединились Дания, Франция, Италия, Испания и Швейцария, а ФРГ предпочла отложить подписание соглашения на более поздний срок.

Основная программа ЕSRO предполагала осуществление космических проектов в несколько этапов:

• Первый этап — в течение первых 3 лет осуществить запуск небольших (массой около 45 кг) ИСЗ, оснащённых относительно простым научным оборудованием;
• Второй этап — создать задел по более тяжёлым ИСЗ массой 225—450 кг, а также КА для запуска в сторону Луны (готовность к старту через 5 лет).
• Последующие этапы — разработка космической техники для доставки научной аппаратуры на Луну, исследования других планет и организации орбитального мониторинга в околосолнечном пространстве.

Соглашение в рамках ESRO предполагало, что до создания европейской ракеты-носителя все спутники будут запускаться при помощи американских ракет. Первый общеевропейский малый спутник планировалось запустить в 1967 году, а первый тяжелый спутник — в 1969 году. Пуски баллистической ракеты Blue Streak  (англ.) (рус. производства Великобритании намечались с полигона Вумера, а РН Diamant — из Куру. Рассматривался вопрос о ракетном полигоне в зоне полярных сияний: изучались район Кируна (Швеция), Нассассуак (Гренландия) и Андё (Норвегия).

В рамках развития программы ESRO было решено создать Европейский центр космической техники — ESTC (сокр. от англ. European Space Technology Centre), отвечающий за проектирование, разработку и изготовление головных частей ракет-носителей, ИСЗ и КА, а также Европейский центр обработки данных космических полётов — ESDC (сокр. от англ. European Space Data Centre), который занимался бы вопросами сопровождения и телеметрии, расчётом орбит спутников, а также солнечными и геодезическими измерениями. Планировалось построить четыре станции сопровождения и телеметрических измерений и три станции оптического слежения.

30 января 1961 года в Страсбурге (Франция) открылась конференция по вопросу создания Европейской организации по разработке ракет-носителей — ELDO (сокр. от англ. European Launcher Development Organization). В ней участвовали официальные представители 12 стран: Великобритании, Франции, ФРГ, Италии, Швейцарии, Австрии, Бельгии, Голландии, Норвегии, Швеции, Дании и Испании, а Канада, Греция, Ирландия и Турция прислали наблюдателей. В ходе конференции была рассмотрена возможность создания новой трёхступенчатой ракеты-носителя с проведением первых испытательных пусков уже в 1965 году.

Бюджет ELDO на 5 лет определялся в £70 млн.: 55 % бюджета поглощало программа продолжения Великобританией опытных работ по ракете Blue Streak; работы Франции по созданию второй ступени требовали 18 %, на создание третьей ступени выделялось около 9 % бюджета организации. Размещение общеевропейских контрактов производилось либо администрацией ELDO, либо, по её поручению, правительствами соответствующих стран «на основе рационального распределения работ среди участвующих субъектов с учётом их технического уровня и состояния экономики». Техническим опытом, накопленным в ходе выполнения программы, имели право пользоваться все участники организации.

16 апреля 1962 года в соглашении о создании организации ELDO было поставлена последняя подпись; в организацию вошло шесть стран-основателей и Австралия. Резиденцией ELDO был избран Париж, где находилась и ESRO. Проектные задачи организации были разделены следующим образом:

• Великобритания разработка первой ступени новой ракеты-носителя;
• Франции отвечала за разработку второй ступени
• ФРГ отвечала за разработку третьей ступени
• Италия — разработка экспериментальных космических аппаратов;
• Голландия — системы телеметрии дальнего действия;
• Бельгия — разработка наземных станций управления и слежения;
• Австралия — строительство стартового комплекса и пусковой инфраструктуры.

Создание РН «Европа»

В ходе работ по созданию новой европейской ракеты-носителя в рамках организации ELDO была создана ракета-носитель «Европа-1» (англ. Europa 1). Её первой ступенью послужила английская баллистическая ракета Blue Streak, второй — французская Coralie и третьей — ракета Astris разработки ФРГ. Общая бюджет проекта превысил £130 млн. «Европа-1» была рассчитана на вывод полезной нагрузки массой не более, чем 1150 кг на полярную орбиту высотой 500 км, или же космического аппарата весом не более, чем 180 кг — на орбиту высотой ~ 9300 км.

Первая ступень ракеты-носителя практически не отличалась от исходной ракеты Blue Streak. Вторая ступень Coralie разрабатывалась Лабораторией баллистических и аэродинамических исследований (LRBA) и фирмой Nord-Aviation. Coralie оснащалась четырёхкамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД), топливом была смесь НДМГ (гептил) / АТ (амил). Успешные огневые стендовые испытания ступени Coralie были проведены 9 декабря 1965 года.

Третью ступень Astris разрабатывали фирмы Belkov и ERNO. Astris оснащалась одним маршевым и двумя вспомогательными ЖРД. В качестве топлива для ЖРД была выбрана смесь AT (амил) и «Аэрозин-50». На третьей ступени устанавливалась радиокомандная система управления. Её бортовые приёмники работали на частоте 700 и 1400 МГц. Телеметрическая система обеспечивала контроль 250 различных параметров. Первые огневые испытания двигателей третьей ступени были проведены 1 апреля 1965 года.

Для проведения лётных испытаний верхних ступеней ракеты-носителя по программе ELDO была создана специальная экспериментальная ракета Cora длиной 11,5 м, диаметром 2 м и стартовой массой не более, чем 16,5 тонн. Она была создана на базе модифицированной ступени Coralie с укороченными соплами в качестве первой ступени и включала вторую ступень Astris и головной обтекатель (ГО) разработки итальянских ведомств.

По программе было намечено провести 10 лётно-конструкторских испытаний (ЛКИ) «Европы-1» (ELDO-A). Также следует отметить, что «Европа-1», в целом, не соответствовала передовому техническому уровню того времени, а о её надежности можно говорить только приблизительно. Все первые пуски по программе ЛКИ проходили с австралийского полигона Вумера в период с 1964 года по 1970 год. К трём последним стартам «Европа-1» предполагалось подготовить в полной комплектации со спутником STV. Неполадки третьей ступени привели к авариям РН.

В июле 1966 года был утверждён проект новой ракеты-носителя — ELDO PAS («Европа-2»). Новая ракета-носитель со стартовой массой 112 тонн представляла собой модернизированный вариант РН «Европа-1» с твердотопливной «перигейно-апогейной системой» для запуска космических аппаратов массой до 170 кг на геостационарную орбиту (ГСО). В конструкции можно выделить следующие изменения: Великобритания заменила систему радионаведения Blue Streak на инерциальную, Италия обеспечила создание перигейного РДТТ и экспериментального спутника STV, а Франция подготовила Центр запусков в Куру.

Мизерные возможности ракеты «Европа-2» по выводу полезной нагрузки на ГСО сподвигли ELDO на кардинальный пересмотр концепции общеевропейского носителя: так появился проект ракеты-носителя «Европа-3». Один из возможных вариантов представлял собой двухступенчатую ракету-носитель высотой 36,5 м, диаметром корпуса до 3,8 м и максимальной стартовой массой не более, чем 191 тонна. Первая ступень L150 предполагалось оснастить четырьмя французскими ЖРД «Викинг-2» (топливо — НДМГ / АТ). Вторая ступень с кислородно-водородным двигателем Н-20, с тягой в вакууме 20 тс. Первый запуск РН «Европа-3» планировался на 1978 год.

На фоне лунных программ США и солидной программы орбитальных станций СССР чрезмерные расходы и неутешительные испытания ракет семейства «Европа» вызвали угрозу распада ELDO. Также стоить заметить, что организация не имела подлинных полномочий в технических решениях, а последнее слово в руководстве программой принадлежало государствам — членам ELDO. Кроме того, в апреле 1969 года, когда в ELDO решили инициировать разработку «Европы-3» (400—700 кг на ГСО), руководство Великобритании и Италии приняло решения выйти из организации. Сопутствующий кризис ELDO в 1972 году привёл к закрытию проектов по создании и доработки ракет семейства «Европа». Вскоре после этого организация ELDO была ликвидирована. Общий бюджет организации за всё время существования составил 745 млн долларов.

Создание ЕКА и РН «Ариан»

После ликвидации организации ELDO, Великобритания приняла решение использовать американские РН для вывода своих спутников связи, а Франция принялась разрабатывать «резервные» программы. Национальное космическое агентство Франции (CNES) предложило разработать недорогую ракету с высокими характеристиками, использующую испытанные технологии и нацеленную на коммерческий рынок телекоммуникационных космических аппаратов. Для минимизации рисков в новом проекте ракеты-носителя L-3S предлагалось базироваться только на решениях, которые могли быть реализованы французской промышленностью. В основу новой ракеты-носителя вошел опыт по созданию ракет «Диамант» В и В-Р4.

Новый проект предлагалось реализовать в семилетний период (1973—1979 гг.) при затратах в 2—3 раза меньших, чем у «Европа-3». Чтобы упрочить своё техническое и политическое лидерство, Франция предложила странам-партнёрам оплатить любые расходы свыше 120 % оцененной общей стоимости. Более чем вероятно, что именно этот аргумент убедил европейских «соратников» принять участие в новой амбициозной программе. Французы смогли также извлечь выгоду из двух непродуманных решений, принятых США, а именно: в 1973—1974 гг. США пытались блокировать коммерческую эксплуатацию франко-германских спутников связи Symphony, а также NASA запланировало прекратить запуски одноразовых носителей в 1980-х годах в пользу кораблей Спейс шаттл.

В июле 1973 года в результате слияния ELDO и ESRO была создано Европейское космическое агентство — ЕКА (англ. European Space Agency). Основной ракетой-носителем новой организации должна была стать новая ракета «Ариан» (бывшая L-3S), названная так в честь дочери мифического критского царя Миноса, которая помогла греческому герою Тесею убить чудовищного Минотавра и выбраться из его лабиринта.

Конструкция

Четырёхступенчатая ракета-носитель Ариан-1 стартовой массой 210 т и общей высотой 47,4 м предназначалась для запуска полезной нагрузки массой до 1850 кг на переходную к геостационарной орбиту (ГПО). На первой и второй ступенях РН были установлены жидкостные ракетные двигатели открытого цикла на долгохранимом самовоспламеняющемся ракетном топливе с турбонасосной подачей, семейства Викинг^[2].

Пусковая инфраструктура

История пусков

Всего с помощью ракеты-носителя «Ариан-1» было произведено 11 пусков, из них 2 пуска оказались неудачными. Первый пуск ракеты-носителя «Ариан-1» состоялся 24 декабря 1979 года в 17:14:38 UTC со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру во Французской Гвиане. При этом был успешно выведен на орбиту спутник CAT-1.

Последний пуск был произведён 22 февраля 1986 года в 01:44:35 UTC со со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру. Во время пуска был произведён вывод на расчётную орбиту двух спутников: французского спутника дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) SPOT-1 и шведского научного спутника для исследования плазменных процессов в магнитосфере и ионосфере Земли — Викинг.

Список запусков ракеты-носителя «Ариан-1» [4]
№	Дата (UTC)	Номер РН	Полезная нагрузка	Тип КК	NSSDC ID	SCD	Стартовый комплекс	Результат
1	24 декабря 1979 года 17:14:38 UTC	L-01	CAT-1	CAT	1979-104A	11645	Куру ELA-1	Успех
2	23 мая 1980 года 14:29:39 UTC	L-02	Firewheel Subsat-1	FIRE E (MPE)			Куру ELA-1	Авария
			Firewheel Subsat-2	FIRE B (SRC)
			Firewheel Subsat-3	FIRE C (UCB)
			Firewheel Subsat-4	FIRE D (NRC)
			Feuerrad
			AMSAT Phase 3A	AMSAT Phase III-A
			CAT-2	CAT
3	19 июня 1981 года 12:32:59 UTC	L-03	Meteosat 2	Meteosat F2	1981-057A	12544	Куру ELA-1	Успех
			APPLE		1981-057B	12545
			CAT 3	CAT	1981-057C	12546
4	20 декабря 1981 года 01:29:00 UTC	L-04	Marecs 1	Marecs A	1981-122A	13010	Куру ELA-1	Успех
			CAT 4	CAT 04/VID	1981-122B	13011
5	9 сентября 1982 года 02:12:00 UTC	L-5	Marecs B	Marecs			Куру ELA-1	Авария
			Sirio 2
6	16 июня 1983 года 11:59:03 UTC	L-6	Eutelsat 1F1		1983-058A	14128	Куру ELA-1	Успех
			OSCAR 10	AMSAT Phase III-B	1983-058B	14129
7	19 октября 1983 года 00:45:36 UTC	L-7	Intelsat 507	INTELSAT V F7	1983-105A	14421	Куру ELA-1	Успех
8	5 марта 1984 года 00:50:03 UTC	L-8	Intelsat 508	INTELSAT V F8	1984-023A	14786	Куру ELA-1	Успех
9	23 мая 1984 года 01:33:29 UTC	V-9 L-9	Spacenet F1		1984-049A	14985	Куру ELA-1	Успех
10	2 июля 1985 года 11:23:13 UTC	V14 L10	Джотто		1985-056A	15875	Куру ELA-1	Успех
11	22 февраля 1986 года 01:44:35 UTC	V16 L11	SPOT-1	SPOT	1986-019A	16613	Куру ELA-1	Успех
			Викинг		1986-019B	16614

См. также

• Антарес
• Афина
• Сравнение ракет-носителей среднего класса
• Минотавр
• Музей авиации и космонавтики (Париж)

Примечания

Литература

• Афанасьев И. Б., Лавренов А. Н. . Общеевропейский носитель — от «Европы» к «Ариану» // Большой космический клуб. — М.: РТСофт, 2006. — 256 с. — ISBN 5-93345-006-5. — С. 144—166.
• Блинов В. Н., Иванов Н. Н. . Зарубежные ракеты-носители. — Ракеты-носители. Проекты и реальность. Т. 2. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. — 400 с. — 100 экз. — ISBN 978-5-8149-1120-9. — С. 19—21.
• Carlier, Claude; Gilli, Marcel. . Les trente premieres annees du CNES: L'agence francaise de l'espace, 1962-1995 (French Edition). — Centre national d'etudes spatiales, 1994. — 352 p. — ISBN 978-2110032065.

Статьи

• Колюбакин В.  Ariane — европейская ракета // Теле-Спутник. — 2012. — № 6 (20). — С. 31—34. Архивировано 27 декабря 2016 года.
• Колюбакин В.  Ariane — европейский носитель // Теле-Спутник. — 2000. — № 3 (53). — С. 32—35. Архивировано 27 декабря 2016 года.
• About G.; Hauguel P.; Hrisafovic N.; Lemoine J. C.  La prévention des instabilités pogo sur Ariane 1 // Acta Astronautica. — Elsevier, 1983. — Vol. 10, No. 4. — P. 179—188. — ISSN 0094-5765. — doi:10.1016/0094-5765(83)90040-1. — Bibcode: 1983AcAau..10..179A.
• Redon, David.  Interview with Raymond Orye // Oral history of Europe in space. — ESA, 2002. — P. 25. Архивировано 7 декабря 2013 года.
• Souchier A.  Propulsion systems for Ariane 1 to Ariane 4 — A continuous evolution (A99-31551) // 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference and exhibit (Invited Press.99-2905). — Los Angeles: American Institute of Aeronautics and Astronautics. — P. 25. — doi:10.2514/6.1999-2905. Архивировано 7 декабря 2013 года.

Ссылки

• Владимир Фрадкин. Ariane-1, 2, 3, 4, 5... или Перспективы европейцев в космосе (англ.). Deutsche Welle (15 марта 2011).
• Wade, Mark. Ariane (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Ariane-1 (англ.). Encyclopedia Astronautica. Архивировано 22 мая 2013 года.
• Wade, Mark. Ariane 1-1 (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Ariane 1-2 (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Mage-1 (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Viking 2 (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Viking 4 (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. HM7-A (англ.). Encyclopedia Astronautica.
• Krebs, Gunter. Ariane-1 (англ.). Gunter's space page. Архивировано из оригинала 5 сентября 2012 года.
• Krebs, Gunter. Ariane-1, -2, -3, -4 (англ.). Gunter's space page.
• Ariane 1,2,3 (англ.). ESA.
• A look at the past (англ.). ESA.
• Ariane 1 to 4. The saga of the Ariane launcher (англ.). CNES.
• Ariane heritage: Ariane 1-3 (англ.). Arianespace.
• Ariane Rockets (англ.). Astronomy Today.
• 1979: Europe launches first rocket (англ.). BBC UK.

Эта страница в последний раз была отредактирована 27 ноября 2023 в 05:10.