Носьбіты легкага класа США
У 1993 г. фірмай Lockheed была пачата праграма стварэння сямейства РН LLV (Lockheed Launch Vehicle) малой і сярэдняй грузападымальнасці. Першы пуск першай РН гэтага сямейства - двухступенчатай цвердапаліўнай РН LLV-1 малой грузападымальнасці пасля неаднаразовых затрымак з-за розных непаладак быў ажыццеўлены ў жніўні 1995 г., аднак закончыўся няўдачай.

Пасля зліцця у 1995 г фірмаў Lockheed і Martin Marietta праграма атрымала назву Lockheed Martin Launch Vehicle (LMLV), а носьбіты - LMLV-1 (Athena-1), LMLV-2 (Athena-2) і LMLV-3 (Athena-3). Носьбіты Athena-1; ("Афіна-1") і Athena-2 паказаны на малюнках.

Носьбіты легкага класа США
РН Athena-1


Носьбіты легкага класа США
РН Athena-2


Характарыстыкі РН LMLV такія:

LMLV-1 грузападымальнасцю каля 1,0 т і больш - двухступеністая, даўжыня 14,0 м, стартавая маса 66,3 т;
LMLV-2 грузападымальнасцю 2,0 т і больш - трохступеньчатая, даўжыня 23,0 м, стартавая маса 121,5 т;
LMLV-3 грузападымальнасцю да 4,0 т - трохступеньчатая з навяснымі паскаральнікамі.

Запуск ПН з дапамогай гэтых РН мяркуецца ажыццяўляць на нізкую калязямную арбіту. У той жа час маюцца планы распрацоўкі дадатковай прыступкі, якая дазваляе выводзіць ПН на геастацыянарнай арбіту, а таксама да іншых планет.

На першай прыступкі РН LMLV усталеўваецца РДТТ Castor-120 фірмы Thiokol. Гэты ж РДТТ усталеўваецца на другой ступені РН LMLV-2 і LMLV-3. На апошняй прыступкі (другі ў РН LMLV-1 і трэцяй у РН LMLV-2 і LMLV-3) усталеўваецца РДТТ Orbus-21D, які вырабляецца кампаніяй Pratt & Whitney (аддзялення фірмы UTS). На навясных паскаральніках РН LMLV-3 усталеўваецца РДТТ Castor-4A фірмы Thiokol.

Упершыню ракета-носьбіт Athena-2 была выкарыстаная для запуску АМС Lunar Prospector 7 студзеня 1998 г. Кошт носьбіта у гэтым выпадку склала 26 млн. дол. Плануемыя кошту пускаў складаюць 14 млн. дол. для РН Athena-1 і 18 млн дол. для РН Athena-2. Для РН сямейства LMLV характэрная хуткая падрыхтоўка да пуску пры невялікім ліку занятага ў аперацыях абслуговага персаналу, што забяспечвае нізкі ўзровень выдаткаў. Стартавая каманда згодна з планам будзе складаць 25 - 30 чалавек, прычым у фургоне кіравання пускам маецца толькі восем працоўных месцаў.

Праграмай стварэння сямейства РН LMLV прадугледжваецца ўстаноўка ПН за тры дні да пуску. Брыгада аператараў, якія працуюць у адну змену, павінна забяспечыць пуск РН LMLV-1 за 15 дзен, РН LMLV-2 - за 18 дзен, а РН LMLV-3 - за 25 дзен. На думку замежных спецыялістаў, носьбіты LMLV-1 і LMLV-2 складуць канкурэнцыю РН Pegasus і Taurus фірмы Orbital Sciences, якія пакуль дамінуюць на рынку РН малой грузападымальнасці. Фірмай EER Systems у цыятыўным парадку вялася распрацоўка РН Canestoga. Запуск адной з мадыфікацый РН Canestoga адбыўся ў 1982 г.

Другі запуск цвердапаліўнай ракеты-носьбіта Canestoga-1620 г. быў ажыццеўлены ў 1995 г. з палігона на востраве Уоллопс. У якасці ПН была арбітальная платформа Meteor-1, прызначаная для правядзення ва ўмовах касмічнага палету розных прамыслова-тэхналагічных эксперыментаў. Аднак запуск быў няўдалым, і на 40-й секундзе палету ракету падарвалі.

Ракета-носьбіт Canestoga-1620 вышыней 15,4 м ўяўляе сабой зборку з сямі цвердапаліўных рухавікоў Castor-4. Чатыры РДТТ ўтвараюць першую прыступку, два - другую і адзін цэнтральны - трэцюю прыступку. Для верхняй (чацвертай) прыступкі выкарыстоўваецца РДТТ Star-63F. Пры стартавай масе 87,3 т ракета Canestoga-1620 дазваляе вы-вадзіць на арбіты вышыней 180 км і нахілам 28° ПН масай 1,2 т, а на палярныя арбіты з той жа вышыней - аб'екты масай каля 1,0 г. Пры першым запуску маса ПН складала 944 кг. Яе меркавалася вывесці на арбіту вышыней 450 км і нахілам 40°.

Кошт запуску планавалася ў памеры 10...20 млн. дол. Фірмамі Microcosm і Space Machine Engineering (г. Торранс, шт Каліфорнія) па замове і пры фінансавай падтрымцы лабараторыі ім. Філіпса ВПС ГІТА з 1983 г. распрацоўваецца сямейства шматмэтавых РН Skorpios новага пакалення, асноўнымі асаблівасцямі якіх з'яўляюцца прастата канструкцыі, уключаючы ДУ, а таксама выкарыстанне найноўшых кампазіцыйных матэрыялаў і перспектыўнай тэхналогіі вырабу з шырокім ужываннем кампутараў пры адносна невысокіх выдатках. Пры падрыхтоўцы да пуску такіх РН і для абслугоўвання не спатрэбіцца партальных кран, а для абслугоўвання ПН - вежа абслугоўвання. Напрыклад, РН Liberty гэтага сямейства мае вышыню ўсяго 9 м, забяспечваючы тым самым легкі доступ да адсеку ПН.

Канструкцыя базавай РН Skorpios - пяціступеністая. Першыя 4 прыступкі маюць 7 звязкаў рухавікоў па 7 у кожнай, г. зн. усяго 49 рухавікоў. Мяркуецца стварыць РН наступнага класа: SR-S - зондирующая ракета (сверхлегкая), SR-1 - зондирующая ракета, SR-3-РН легкага класа (для микроКА), Liberty - РН легкага класа, "Эксэдэс" - РН сярэдняга класа. Адносна характарыстык РН вядомая толькі маса ПН, якія запускаюцца на розныя арбіты (табл.). Кошт вывядзення ПН з дапамогай РН Skorpios сярэдняга класа не павінна перавышаць 8 млн дол.

Маса ПН, выводзяцца РН Scorpios

Носьбіты легкага класа США


Кампанія Platforms International Inc. (Редлэнд, шт Каліфорнія), якая з'яўляецца распрацоўшчыкам беспілотных сістэм, нядаўна адкрыла касмічнае аддзяленне і вядзе перамовы аб пастаўках абсталявання для ажыццяўлення першага праекту гэтага аддзялення - распрацоўкі ракеты-носьбіта Ray Space для запуску камерцыйных спадарожнікаў.

На думку распрацоўшчыкаў, Space Ray з'яўляецца адзінай сістэмай, якая задавальняе ўсім крытэрам, устаноўленым "Даследаваннямі камерцыйных касмічных транспартных аперацый" (CSTS - Commercial Space Transportation Study) для ідэальнай камерцыйнай РН - грузападымальнасці, даступнасці, надзейнасці, кошту і выгоды для карыстальнікаў.

Па думку прадстаўнікоў Platforms International, сістэма Ray Space мае нядрэнныя шанцы заняць лідзіруючае становішча менавіта ў гэтым сектары рынку, таму што выкарыстоўвае ўжо наяўныя і выпрабаваныя ў палеце кампаненты, адсутнічае неабходнасць распрацоўкі новых тэхналогій або стварэння новых узораў тэхнікі. Дасягненне лідэрства мяркуецца за кошт размяшчэння заказаў на распрацоўку сістэмы Space Ray ў арганізацыях, якія маюць вялікі вопыт праектавання касмічнай тэхнікі.

Распрацоўшчыкі Ray Space разлічваюць ўдвая знізіць кошт запуску спадарожнікаў на арбіту па параўнанні з канкуруючымі сістэмамі за кошт адмовы ад звычайнай у такіх выпадках надзвычай дарагой наземнай інфраструктуры. Цалкам шматразовая ракета з гарызантальнымі стартам і пасадкай дазволіць ажыццяўляць "запуск па запыце" і "аплату па факце запуску" у адрозненне ад тыповых для сенняшняга дня трохгадовых кантрактаў з паступовымі авансавыя плацяжы. Такім чынам, можна будзе паменшыць тэрмін акупнасці запуску з некалькіх месяцаў да некалькіх гадзін, улічваючы шырокую наменклатуру магчымых канфігурацый карысных грузаў.

ВПС США прыступілі да рэалізацыі планаў выкарыстання знятых з ўзбраення МБР Minuteman у якасці ракет-носьбітаў. Адпаведную дапрацоўку прапануецца праводзіць у рамках выконваемай ВПС праграмы MSLS, якая ўключае перааснашчэнне 43 ракет Minuteman для выкарыстання запускаў субарбітальных і арбітальных аб'ектаў. Розніца паміж субарбітальны і арбітальнай ракетай Minuteman складаецца ў ліку прыступак. Для запуску субарбітальных аб'ектаў патрабуюцца дзве прыступкі МБР Minuteman-2. Для выхаду на арбіту патрабуецца яшчэ і трэцяя ступень МБР Minuteman-2 або Minuteman-3 ці іншая верхняя прыступку.

Праграма MSLS была пачата ў 1992 г., калі ВПС заключылі кантракт на суму каля 40 млн. дол., які ўключае дапрацоўку МБР Minuteman для субарбітальных запускаў і аднаго дэманстрацыйнага арбітальнага запуску ў пачатку 1996 г. Выканаўцам праграмы з 1995 г. з'яўляецца фірма Lockheed Martin Astronautus (Дэнвер, шт Каларада). Юрыдычнай асновай праграмы з'яўляецца дырэктыва прэзідэнта США "Нацыянальная палітыка ў галіне касмічных транспартных сістэм" (NSTS), якая дазваляе запускаць на арбіту спадарожнікі дзяржаўных ведамстваў з выкарыстаннем знятых з ўзбраення баявых ракет. Пры гэтым павінны выконвацца наступныя ўмовы:

- выкарыстанне ракет для вырашэння задач заказывающего ведамства;
- адпаведнасць палажэнням дагавораў аб кантролі ўзбраенняў;
- меншая кошт у параўнанні з гатовымі камерцыйнымі ракетамі-носьбітамі;
- зацвярджэнне кожнага рашэння аб арбітальным запуску конверсированных ракет на ўзроўні міністра абароны.

Ключавым аспектам праграмы MSLS з'яўляецца дэманстрацыя вартасны эфектыўнасці выкарыстання знятых з ўзбраення ракет. Па дадзеных экспертаў, выдаткі на запуск ракеты Pegasus, якая выступае рэальным канкурэнтам ракетам Minuteman, складаюць 10...12 млн. дол. па параўнанні з разліковымі выдаткамі на 5...8 млн. дол. для РН па праграме MSLS.

Па дадзеных ВПС,вытворчыя выдаткі на дапрацоўку адной МБР Minuteman у суборбитальную ракету складаюць 3,5 млн. дол., а ў РН для запуску арбітальных аб'ектаў - 4 млн. дол. Выдаткі на падрыхтоўку РН да запуску і выкарыстанне палігонных сродкаў ацэньваюцца ў 2...4 млн. дол. Акрамя таго,па неафіцыйных разлікаў, ракета Pegasus ўяўляецца даволі дарагім сродкам для запуску малапамерных аб'ектаў, а РН, ствараемыя па праграме MSLS, дазволяць запускаць эксперыментальныя спадарожнікі масай 225...360 кг,якія немагчыма дастаўляць на арбіту іншымі сродкамі.

ВПС прынялі рашэнне запусціць у 1998 г. спадарожнік MightySat-2, абсталяваны сакрэтнай эксперыментальнай апаратурай, канверсійнай МБР Minuteman, якая выкарыстоўваецца ў якасці РН. Раней яго запуск намячалася ажыццявіць з дапамогай МТКС Space Shuttle.

У новай трохступенчатым РН Minuteman ў якасці маршавай прыступкі выкарыстоўваюцца дзве ніжнія прыступкі МБР Minuteman-2 і трэцяя ступень МБР Minuteman-3. Гэтая РН забяспечыць дастаўку на арбіту аб'ектаў масай да 150 кг. Для рэалізацыі праекта ВПС праз лабараторыю Філіпса заключылі з фірмай Spectrum Astro (Фенікс, шт Арызона) кантракт на суму 23,5 млн. дол., які прадугледжвае выраб пяці спадарожнікавых платформаў і ўсе дадатковага абсталявання, зборку РН і выкананне мэтавых аперацый.

Фірмай Orbital Sciences Corp. у цыятыўным парадку была распрацавана крылатая РН з паветраным стартам Pegasus. Першы пуск РН Pegasus з самалета У-52 адбыўся ў 1990 г. РН Pegasus цвердапаліўная, трохступеньчатая. Стартавая маса - 18,6 т, даўжыня - 14,9 м. Карысная нагрузка, выводимая на кругавую арбіту вышыней 460 км і нахілам 90°, складала 0,27 г. Кошт пуску - 11,5 млн. дол.
З 1994 г. пачаў эксплуатавацца мадыфікаваны варыянт носьбіта, які атрымаў назву Pegasus-XL (мал. 1 і 2).

Носьбіты легкага класа США
Мал. 1. РН Pegasus-XL пад фюзеляжам самалета-носьбіта L-1011


Носьбіты легкага класа США
Мал. 2. РН Pegasus-XL пасля аддзялення ад самалета


Яго характарыстыкі падобныя з базавай мадэллю Pegasus. Аднак за кошт падаўжэння першай і другой прыступак падвышаная грузападымальнасць РН на 18 %. Пры стартавай масе 23,6 т Pegasus-XL забяспечвае вывядзенне на нізкую калязямную арбіту вышыней 256 км і нахілам 28° ПН масай 0,45 г. Кошт пуску складае 6,5...13,5 млн. дол.

Па стане на 1 студзеня 1999 г. ажыццеўлена 24 запуску РН тыпу Pegasus, выведзена 56 КА. Маюцца паведамленні, што фірма Orbital Sciences Corp. планавала распрацоўку новай, больш магутнай мадыфікацыі крылатай РН з паветраным стартам Pegasus-Turbo.

Для павышэння грузападымальнасці. да 1,02 т пры запуску ПН на нізкую калязямную арбіту фірма збіралася дадаткова ўсталяваць на першай ступені два турбарэактыўных рухавіка. Па ацэнцы спецыялістаў, новая мадыфікацыя РН павінна быць на 25...30 % даражэй існуючай, але дзякуючы павышэнню грузападымальнасці удзельная кошт вывядзення 1 кг ПН у космас павінна быць ніжэй на 40 %. Стартавая маса РН Pegasus-Turbo складзе 20,8 т

РН Pegasus-Turbo па грузападымальнасці павінна заняць прамежкавае становішча паміж РН Pegasus і створанай той жа фірмай РН Taurus з наземным стартам. Пачатак палетаў РН Pegasus-Turbo планавалася на 1995 г., аднак паведамленняў пра гэта не паступала. РН Taurus была распрацавана кампаніяй Orbital Sciences Corp. (OSC) як надзейнае і эфектыўнае па кошту сродак запуску КА масай да 1360 кг на нізкія околоземные арбіты і да 360 кг на геосинхронную арбіту.

Носьбіты легкага класа США
РН Taurus


Taurus ўяўляе сабой чатырохступеністую ракету, створаную на аснове РН паветранага базіравання Pegasus. Прыступкі РН Taurus афіцыйна нумаруюцца з нулявой па трэцюю. Агульная даўжыня носьбіта каля 27 м, стартавая маса - 68 г. У праекце былі выкарыстаны перспектыўныя тэхналогіі ў галіне канструкцыі і сістэм кіравання, а носьбіт ствараўся як транспортабельная РН, запускі якой магчымыя з розных кропак па жаданні заказчыка і з кароткім тэрмінам выканання замовы.

Першы пуск РН Taurus адбыўся 13 сакавіка 1994 г. і прайшоў паспяхова. Ракета вывела на арбіту два ваенна-даследчых КА - STEP-МО і DARPASAT. За час, які мінуў пасля яго час OSC распрацавала удасканалены варыянт носьбіта з павялічанай масай карыснага грузу і даступным для яго аб'емам. Пры пуску 10 лютага 1998 г. носьбіт Taurus 2210 меў больш магутную першую прыступку. У першым пуску першай прыступкай з'яўлялася дапрацаваная першая ступень МБР Peacekeeper (MX), а ў другім - аналагічны, але спецыяльна выраблены ракетны блок з рухавіком Castor-120 кампаніі Thiokol Corp. Акрамя таго, выкарыстоўваўся больш шырокі галаўнога абцякальнік (дыяметрам 2337 мм замест 1575 мм). Для размяшчэння сумесна з асноўнай ПН двух дадатковых КА выкарыстоўваўся адаптар DPAF (Dual Дэструктыўная Attach Fitting), які быў отстрелен на арбіце. Разам з адаптарам карыснай нагрузкі DPAF даўжыня трэцяй прыступкі складае 2,21 м, дыяметр - 1,6 м, маса - 511 кг.

Трэці пуск РН Taurus адбыўся 3 кастрычніка 1998 г. з карыснай нагрузкай МО. Фірма Orbital Sciences плануе распрацоўку сучаснай РН сярэдняй грузападымальнасці гэтага сямейства - Taurus-2. Па масе ПН гэтая РН адносіцца да таго ж класа, што і амерыканскія РН Delta-2 і Titan-2. Яна павінна быць абсталявана апошняй прыступкай з ЖРД вытворчасці Германіі, якія працуюць на двухкомпонентном паліве і першапачаткова распрацаванымі для РН Ariane-5.

РН Taurus-2 з'яўляецца найноўшай канцэпцыяй, якая з'явілася ў арсенале амерыканскіх распрацовак, накіраваных на замену састарэлых аднаразовых РН на больш эфектыўныя па крытэру "кошт-эфектыўнасць". Адміністрацыяй і Кангрэсам ЗША гэтыя распрацоўкі падтрымліваюцца ў большай ступені, чым дарагія праграмы стварэння шматразовых носьбітаў.

Паводле паведамлення прэзідэнта фірмы Orbital Sciences, фірма гатовая вылучыць 20...25 млн. дол. на распрацоўку РН Taurus-2 у тым выпадку, калі будзе атрымана дастатковая колькасць заказаў на запускі ПН з дапамогай гэтай РН. Прыблізна такія ж фінансавыя сродкі былі затрачаны фірмай на стварэнне базавай РН Taurus і мадыфікацыі Pegasus-XL РН з паветраным стартам.

РН Taurus-2 мае некалькі канкурэнтаў. Сярод іх - РН сямейства LMLV. Эскізны праект РН Taurus-2 павінен быў быць гатовы яшчэ да 1995 г., а першы дэманстрацыйны палет быў намечаны на канец 1996 г. - пачатак 1997 г. Аднак па стане на 1 студзеня 2000 г пускаў Taurus-2 не выраблялася. РН Taurus-2 ўяўляе сабой двух - і трохступеністую мадыфікацыі цвердапаліўнай РН Taurus з інерцыяльны сістэмай уп-равления. На першай прыступкі РН Taurus-2 усталяваны РДТТ Castor-120 фірмы Thiokol, які з'яўляецца мадыфікацыяй РДТТ першай прыступкі МБР MX.

На другой ступені таксама выкарыстоўваецца РДТТ Castor-120. ЖРД апошняй прыступкі РН, якія атрымалі назву "Эстус", працуюць на монометилгидразине (гаручае) і четырехокиси азоту (акісляльнік). ЖРД "Эстус" быў распрацаваны, як ужо гаварылася, у якасці рухавіка апошняй прыступкі стваранай РН Ariane-5. PH Taurus-2 здольная выводзіць карысную нагрузку масай 2,3 т на кругавую калязямную арбіту вышыней 185 км і нахілам 28,5°. Яе гру-зоподъемность можа быць павялічана шляхам выкарыстання на першай ступені навясных стартавых паскаральнікаў з РДТТ Castor-4 фірмы Thiokol і дасягаць 5,0 т (у выпадку выкарыстання васьмі названых РДТТ). Пры выводзінах КА на геастацыянарнай арбіту з дапамогай РН Taurus-2 з васьмю навяснымі паскаральнікамі з РДТТ Star-48 на прыступкі довыведения маса ПН можа дасягаць 1,8 т

Канструктары спрабавалі стварыць РН, якая выкарыстоўвае абцякальнік і перахаднікі, як у РН Delta, якія, па іх думку, з'яўляюцца стандартнымі для А Да гэтай масы. Гэтая РН з обтекателем (як у РН Delta) дыяметрам 3,05 м адчувае такія ж дынамічныя нагрузкі. КА злучаецца з РН Taurus-2 пры дапамозе такіх жа электрычных і механічных разъемных злучэнняў, якія маюцца ў РН Delta. Дадзеныя аб ўдзельнай кошту пуску РН Taurus-2 супярэчлівыя (ад 2,2 да 11,0 тыс. дол. за 1 кг ПН). Ва ўсякім выпадку, гэта цалкам дазваляе, на думку спецыялістаў, РН Taurus-2 канкураваць з існуючымі і прапанаванымі РН падобнай грузападымальнасці.

Амерыканская арганізацыя California Commercial Spaceport (CCS) працуе над стварэннем больш дасканалай стартавай пазіцыі на Заходнім выпрабавальным палігоне для РН на аснове РДТТ Castor-120. РН Taurus-2 таксама зможа стартаваць з гэтага стартавага комплексу. Акрамя таго, фірма Orbital Sciences ўваходзіць у групу Spaceport Florida Authority (SFА), якая атрымала ад МО ЗША грант у памеры 2,15 млн. дол. на стварэнне стартавай пазіцыі для РН малой і сярэдняй грузападымальнасці на тэрыторыі Усходняга палігона, якая належыць ВПС.

Фірмай Martin Marietta створана двухступеністая вадкасная РН Titan-2SLV, якая прадстаўляе сабой мадыфікацыю знятых з ўзбраення МБР Titan-2. Першы запуск адной з мадыфікаваных для выкарыстання ў якасці носьбіта ракеты Titan-2 быў ажыццеўлены ў 1988 г. Да пачатку 1995 г. былі выкарыстаны 5 ракет з 13. Запускі мадыфікаваных РН Titan-2SLV могуць ажыццяўляцца з авіябазы ВПС Ванденберг (стартавы комплекс SLC-4W) і з мыса Канаверал (стартавая пляцоўка 19).

Якая праводзіцца фірмай Martin Marietta мадыфікацыя прадугледжвае наступныя асноўныя работы:

- замену штатнага пярэдняга адсека канструкцыяй, разлічанай на мантаж карыснай нагрузкі;
- замену абцякальніка галаўной часткі обтекателем карыснай нагрузкі;
- ўстаноўку тэлеметрычныя абсталявання і сродкаў аварыйнага падрыву ракеты;
- мадыфікацыю бартавы кабельнай сеткі.

Для МБР Titan-2, мадыфікаваных у РН Titan-2SLV, прадугледжана пераборка рухавікоў і іх агнявыя выпрабаванні пасля паўторнай зборкі на заводзе фірмы Aerojet General. Прадугледжаны таксама прафілактычны агляд паліўных магістраляў ракеты з правядзеннем гідрастатычнага выпрабаванняў. Ўстаноўка рухавікоў на ракеце будзе ажыццяўляцца на базе ВПС Ванденберг.

Стартавая маса РН Titan-2SLV складае 150 г. З дапамогай гэтага носьбіта могуць выводзіцца наступныя ПН:

- на нізкую кругавую арбіту вышыней 185 км і нахілам 28,5° - да 3 т;
- на нізкую кругавую арбіту вышыней 185 км і нахілам 63,5° - 2,36 т;
- на нізкую палярную арбіту вышыней 185 км - 2,17 г.

Кошт запуску РН Titan-2SLV ацэньваецца ў 30...40 млн. дол.
 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий