Современная ракетно-космическая техника. Транспортные системы

В результате масса СЭП снижается приблизительно на 200 кг. В-четвертых, ТКГ ПГ выводится на незамкнутую орбиту с перигеем минус 496 км и апогеем 193 км с последующим довыведением собственными двигателями. Масса корабля после отделения от РН «Союз-2.1 Б» составляет 9100 кг, а после довыведения на орбиту 143x275 км – 8410 кг. Это позволяет увеличить массу ТКГ ПГ на опорной орбите примерно на 100 кг. В-пятых, двигательная установка 14Д23 третьей ступени носителя выключается по окончании компонента топлива. Реализация указанных мероприятий может обеспечить общее снижение стоимости доставки 1 кг грузов на МКС до 28% по сравнению с эффективностью базового варианта ТКГ ПГ

ATV

Грузовой космический корабль ATV

ATV – европейский грузовой космический корабль. Основными задачами ATV являются:

– доставка на МКС грузов, рассчитанных на хранение при атмосферном давлении (научная аппаратура, запчасти, инструменты, продукты питания, другие расходные материалы), а также жидкостей (вода) и сжатых газов;

– дозаправка баков российских модулей «Звезда» и «Заря» компонентами топлива;

– коррекции орбиты МКС, управление ориентацией станции, разгрузка гиродинов во время полета в составе станции;

– удаление отходов с МКС и их утилизация при разрушении ATV в земной атмосфере. ATV способен доставить на рабочую

Отсеки корабля

орбиту МКС высотой 400 км и наклонением 51.6° до 7667 кг грузов, среди которых могут быть:

– до 5500 кг сухих грузов в интегрированном грузовом отсеке;

– до 840 кг воды;

– до 100 кг воздуха, кислорода или азота;

– до 860 кг топлива из баков дозаправки.

Корабль рассчитан на удаление с МКС до 6500 кг отходов. Максимальный диаметр корабля по панелям противометеоритной защиты MDPS (Micrometeoroids and Debris Protection Sub-system) – 4482 мм. В полетной конфигурации длина корабля от конца выдвинутой стыковочной штанги до среза сопел маршевых двигателей R-4D-11 на корме – 10268 мм, максимальный поперечный размер по развернутым панелям солнечных батарей – 21389 мм. Корабль ATV состоит из интегрированного грузового отсека ICC (Integrated Cargo Carrier; при запуске находится сверху) и служебного модуля SSA (Spacecraft Sub-Assembly). ICC служит для размещения в нем доставляемых сухих грузов, воды, газов и топлива для дозаправки, а также для обеспечений стыковки с МКС. ICC включает:

– российскую систему стыковки RDS;

– герметичный модуль оборудования ЕРМ (Equipped Pressurized Module);

Компоновка грузовика

– негерметичный отсек внешнего оборудования ЕЕВ (Equipped External Bay).

Герметичный отсек ICC сварен из алюминиевого сплава А1—2219. Внутренний набор и негерметичные отсеки изготовлены из сплава А1-6061-Т6. Из него же выполнен внешний противометеоритный экран MDPS. Между этим экраном и корпусом располагается вторичный экран из нескольких слоев некстела и кевлара. Экранно-вакуумная теплоизоляция изготовлена из нескольких слоев позолоченного каптона. Модуль ЕРМ выполнен как укороченный вариант европейского грузового модуля MPLM. Он имеет длину 4096 мм, максимальный диаметр – 4482 мм. Его основу составляет цилиндрическая обечайка, спереди и сзади которой приварены конические днища. В центре переднего днища приварен переходный конический туннель, на котором крепится стыковочный узел RDS. Общий герметичный объем ЕРМ составляет 46.5 м3, из которых 23.5 м3 – свободный объем, а 23 м3 отведено для размещения грузов. Внутри ЕРМ установлены блоки аппаратуры управления стыковочным узлом RDS, аппаратура российской системы управления оборудованием RECS, блок системы управления и контроля CMU (Command and Monitoring Unit). Кроме того, в ЕРМ смонтированы элементы системы контроля параметров внутренней атмосферы и жизнеобеспечения ECLS (Environmental Control and Life Support), включая два предохранительных клапана, два клапана выравнивания давления, три датчика давления, датчик дыма, вентилятор и лампы внутреннего освещения.

Корабль на орбите

На заднем днище отсека смонтированы пульты управления и аппаратура систем перекачки на МКС воды и газов. Для перевозки грузов в ЕРМ установлены восемь стандартных грузовых стоек, в каждой из которых для перевозки сухих грузов предусмотрены два отсека объемом 0.314 м3 и два отсека объемом 0.414 м3. Таким образом, общий объем сухих грузов может составлять 11.648 м3. На внешней поверхности переднего конуса ЕРМ установлена аппаратура обеспечения сближения и стыковки. На боковой поверхности ЕРМ закреплена откидывающаяся штанга с антенной системы ближней межбортовой радиосвязи РСЕ (Proximity Communication Equipment) между станцией и ATV (длина штанги с антенной – 2150 мм). Отсек ЕЕВ выполнен в виде цилиндра диаметром 4482 мм и высотой 570 мм. Внутри отсека установлен силовой набор, на котором крепятся три бака с водой, три баллона с газом и два блока дозаправки, каждый из которых состоит из одного бака окислителя (N2О4), одного бака горючего (НДМГ) и трех баллонов высокого давления с газом для вытеснительной подачи. В трех баллонах может доставляться газ двух наименований: один в двух

Сборка корабля

баллонах (66.6 кг), второй – в одном (33.3 кг). Управление перекачкой воды и газа и дозаправкой может осуществляться как экипажем МКС, так и из ЦУПа в Тулузе. Российская система стыковки имеет механические, электрические и информационные интерфейсы для работы корабля в составе станции, и обеспечивает дозаправку станции из баков ATV. SSA служит для размещения служебных систем ATV, обеспечивающих как автономный полет, так и стыковку с МКС и работу корабля в составе станции. SSA включает:

♦ приборный отсек ЕАВ (Equipped Avionics Bay);

♦ двигательный отсек ЕРВ (Equipped Propulsion Bay);

♦ адаптер разделения и отхода SDM (Separation and Distancing Module).

Корпус негерметичного отсека ЕАВ имеет коническую форму с максимальным диаметром 4482 мм, минимальным 4104 мм и высотой 1360 мм. Снаружи отсека установлены радиаторы системы терморегулирования, антенны навигационной системы GPS и связи через спутники-ретрансляторы TDRS. Внутри на приборной раме закреплены блоки радиоэлектронного оборудования и основных систем корабля, в том числе:

– четыре никель-кадмиевые аккумуляторные батареи с четырьмя блоками заряда и распределения питания PCDU (Power Conditioning and Distribution Unit);

Интерьер корабля

– отказоустойчивый компьютер FTC (Fault Tolerant Computer), составленный из трех блоков обработки данных DPU (Data Processing Unit);

– датчики системы наведения, навигации и управления, включая гироскопический блок и три акселерометра;

– два компьютера системы контроля и безопасности MSU (Monitoring and Safety Unit);

– аппаратура системы связи;

– четыре блока системы терморегулирования TCU (Thermal Control Unit);

– один блок системы управления и контроля CMU.

Негерметичный отсек ЕРВ имеет форму цилиндра диаметром 4104 мм и высотой 1970 мм. Снизу отсек закрыт коническим донным днищем высотой 475 мм. Внутри отсека установлены восемь топливных баков (четыре с монометилгидразином, четыре со смесью окислов азота) суммарной емкостью 6760 кг, два баллона с гелием для вытеснительной подачи топлива, арматура топливной системы и блок управления двигательной системы PDE (Propulsion Drive Electronics). В норме PDE запитана от блоков PCDU и получает команды от FTC. На боковой поверхности ЕРВ несет четыре панели солнечных батарей, установленные на одностепенных приводах системы ориентации на Солнце, а также 20 двигателей системы ориентации, объединенных в четыре блока по пять ЖРД. На нижнем днище закреплены четыре маршевых двигателя R-4D-11 (два основных и два резервных), запасной солнечный датчик и антенна системы «Курс». Снаружи отсек ЕРВ закрыт панелями противометеорной защиты MDPS. Переходник SDM имеет высоту 2.0 м и диаметр 3.94 м.

Сборка служебного модуля

Космодромы

Гвианский космический центр

Гвианский космический центр (фр. Centre spatial guyanais), международное название FRENCH GUIANA (сокр. FRGUI) – космодром, расположенный во французском департаменте Гвиана в северо-восточной части Южной Америки на побережье Атлантического океана, в полосе территории длиной 60 км и шириной 20 км между городами Куру и Синнамари, в 50 км от административного центра департамента, города Кайенна. Разговорное название – Космодром Куру (фр. Kourou).

Схема космодрома

Совместно эксплуатируется Европейским космическим агентством и французским Национальным центром космических исследований.

Услуги по запуску спутников на ракетах «Vega», «Союз» и «Ariane-5» с космодрома, предоставляет компания Arianespace. Космодром Куру расположен на широте 5°3», около 500 км к

Стартовый комплекс РН Ариан 5

северу от экватора, что позволяет космодрому быть оптимальным местом для запуска спутников на геостационарную орбиту.

Благодаря своему географическому расположению европейский космопорт Куру даёт возможность для угла запуска в 102°, что позволяет производить пуски в широком диапазоне траекторий, востребованных для различных целевых задач.

Стартовый комплекс РН Ариан 5

Высокий уровень эффективности космодрома привлекает к нему европейских клиентов, а также клиентов из Соединённых Штатов, Японии, Канады, Индии, Бразилии и Азербайджана.

В 2007 году на космодроме начаты работы по строительству площадок для пуска российских ракет «Союз-2». Первый запуск российской ракеты-носителя Союз-СТБ произведён 21 октября 2011 года. Следующий запуск российской ракеты-носителя класса Союз-СТА состоялся 17 декабря 2011 года.

Пусковые комплексы:

– ELV (CECLES/ELA-1) – РН легкого класса Вега;

– ELA-2 – РН среднего класса Ариан-4 (эксплуатация завершена в 2003 году);

– ELA-3 – РН тяжелого класса Ариан-5;

Стартовый комплекс РН Вега

– ELS (фр. Ensemble de Lancement Soyouz) – РН среднего класса Союз-2.

Вспомогательные объекты:

– Завод по производству жидкого кислорода.

– Завод по производству жидкого водорода.

– Завод по производству твёрдого топлива для РН «Ариан 5».

– Здание подготовки ракет-носителей.

– Здание заключительной сборки.

– Технический центр.

Авиабаза Пальмахим

«Пальмахим» – авиабаза ВВС Израиля, расположенная рядом с кибуцем Пальмахим, неподалёку от городов Ришон-ле-Цион и Явне. База «Пальмахим» используется, в частности, в качестве космодрома – для запуска спутников «Офек» ракетой «Шавит», а также других ракет. Примечательно, что запуски космических ракет-носителей проводятся не на восток, как у абсолютного большинства космодромов, а на запад, против вращения Земли, что энергетически невыгодно. Причина этого в том, что трассу запуска можно проложить только над Средиземным морем: земли к востоку от базы заселены, при этом сопредельные страны расположены довольно близко. Трасса пуска «Шавит» проходит возле берегов Египта и Ливии, над югом Сицилии, затем – над Гибралтарским проливом.

Старт РН Шавит

Космический центр имени Сатиша Дхавана

Космический центр имени Сатиша Дхавана – пусковой центр Индийской организации космических исследований (ISRO). Космодром расположен на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе на юге штата Андхра-Прадеш.

Первоначально центр назывался Sriharikota High Altitude Range (SHAR), своё современное название он получил в 2002 году, после смерти бывшего главы ISRO Сатиша Дхавана. Несмотря на смену названия, для обозначения космодрома используется старая аббревиатура SHAR.

Первая стартовая площадка космодрома SLV Launch Pad была построена в 1979 году и закрыта в 1994. Сейчас имеет две действующие стартовые площадки: First Launch Pad (FLP) (введена в строй в 1993 году) и Second Launch Pad (SLP) (введена в строй в 2005 году).

Старт РН GSLV Mk. III

Запланирована постройка третьей стартовой площадки Third Launch Pad (TLP).

Близость к экватору является одним из его несомненных преимуществ.

Первый орбитальный запуск был осуществлен 10 августа 1979 года ракетой-носителем SLV (завершился аварией), второй запуск – 18 июля 1980 года (успешный).

С площадок Космического центра имени Сатиша Дхавана производились пуски следующих ракет-носителей:

– Rohini (геофизическая ракета): с 1971 года;

– SLV: четыре запуска в 1979—1983 годах;

– ASLV: четыре запуска в 1987—1994 годах;

– PSLV: с 1993 года;

– GSLV: с 2001 года.

Стартовый комплекс РН PSLV

Стартовый комплекс РН PSLV

Старт РН GSLV Mk. II

Ракетный полигон Семнан

Семнан – иранский ракетный полигон. Имеет пусковую установку для ракет-носителей легкого класса. Расположен в пустыне Деште-Кевир, в остане Семнан, недалеко от одноименного города на севере Ирана.

С космодрома Семнан был осуществлен первый удачный космический запуск в Иране: 2 февраля 2009 года ракетой-носителем «Сафир» был выведен на орбиту спутник «Омид». Также и последующие аппараты запускались и планируются к запуску с этого космодрома. Частью космического центра Семнан является космопорт Имам Хомейни.

Старт РН Сафир

Пусковая установка РН Сафир

Космодром Вэньчан

Китайский космодром Вэньчан (China Wenchang Spacecraft Launch Site, сокр. WSLC) – четвёртый китайский космодром. Прежнее (до ноября 2016 года) название: Центр запуска спутников Вэньчан. Также известный, как Космический городок Вэньчан. Расположен на острове Хайнань (который ранее был известен курортами), на самом юге Китая. Космодром Вэньчан будет иметь ключевое значение для дальнейшей реализации амбициозной космической программы Китая. Его будут использовать для доставки на орбиту компонентов национальной космической станции и осуществления лунных миссий. Расположен в городском уезде Вэньчан на северо-восточном побережье острова Хайнань.

Транспортировка РН CZ-7 к стартовому столу

Стартовый стол РН CZ-5

Выбор этого места в качестве площадки для строительства нового космодрома обусловлен, прежде всего, двумя факторами: во-первых, близостью к экватору, обеспечивающей преимущество в начальном импульсе при запуске космических ракет, во-вторых, расположением на берегу моря с обилием удобных бухт, необходимым для доставки ракет-носителей «Чанчжэн-5» от завода в Тяньцзине к месту запуска самым дешёвым и единственным пригодным для столь крупных грузов видом транспорта – морским. Будущий космический центр по проекту займёт территорию площадью 20 км2 на первой стадии и расширится до 30 км2 – на второй.

Стартовый стол РН CZ-7

В 2014 году были завершены основные работы по строительству нового космодрома. Космодром построили за 5 лет, его близость к экватору облегчит запуск тяжёлых ракет. С этого космодрома планируется запуск ракет на Луну. Первый запуск тяжёлой ракеты-носителя «Чанчжэн-5» состоялся 3 ноября 2016 года, второй (неудачный) – 2 июля 2017.

Стартовые комплексы.

Достоверно известно о двух построенных стартовых комплексах, соединенных специальными рельсами с двумя сборочными зданиями. Один из комплексов (побольше) сможет обслуживать запуск ракет-носителей CZ-5 семейства «Чанчжэн». Другой из них (поменьше) служит для запуска CZ-7 из того же семейства «Чанчжэн». В перспективе планируется строительство третьей стартовой позиции. Имеются неофициальные данные о местонахождении первых двух стартовых комплексов:

Вид на космодром

Космодром Сичан

Сичан (англ. Xichang Satellite Launch Center, сокр. XSLC) – китайский космодром. Действует с 1984 года. Расположен в городском уезде Сичан, провинция Сычуань. Штаб-квартира космодрома находится практически в центре города Сичан.

В 1967 году Мао Цзэдун принял решение начать разработку собственной пилотируемой космической программы. Первый китайский космический корабль «Шугуан-1» (проект 714) должен был отправить на орбиту двух космонавтов уже в 1973 году. Специально для него в провинции Сычуань, близ Сичана, было начато строительство космодрома. Местоположение стартовой площадки выбиралось по принципу максимальной удалённости от советской границы.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.