Авиационно-космические системы сша

ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ РАЗДЕЛ 1     Разработки министерства обороны   ГЛАВА 1     Программа EELV      Задачи программы      Этапы выполнения программы      Разрабатываемые ракеты-носители    Ракеты компании «Boeing»      Часть 1      Справочные данные. Жидкостный ракетный двигатель RL-10B-2      Часть 2    Ракеты компании «Lockheed Martin»      Часть 1        Справочные данные. Жидкостный ракетный двигатель РД-180      Часть 2        Справочные данные. Жидкостный ракетный двигатель RL-10A-4—1      Часть 3    Планы эксплуатации ракет  ГЛАВА 2     Проекты МТКС военного назначения      Часть 1      Часть 2      Часть 3  ГЛАВА 3    Разработка перспективных технологий      Часть 1      Часть 2      Часть 3      Часть 4      Часть 5      Часть 6      Часть 7 РАЗДЕЛ 2    Разработки NASA  ГЛАВА 4     Эволюция проектов многоразовых транспортных систем    Немецкие корни      Часть 1        Справочные данные баллистическая ракета V-2 (А-4)      Часть 2    Проект «DYNA SOAR»    Экспериментальные аппараты и ракетопланы      Ракетоплан Х-15      Аппараты М2 И HL-10        Часть 1        Часть 2      Модели ASSET      Модель Х-23А      Аппараты Х-24А И Х-24В      Аппарат Х-38    МТКС «Спейс шаттл»      Выбор схемы      Общее описание системы      Справочные данные: жидкостный ракетный двигатель SSME (базовая модель)      Справочные данные твердотоплевный двигатель RSRM      Вспомогательные бортовые комплексы и средства      Экономические аспекты программы      Модернизация МТКС    Программа NASP и ее развитие      Часть 1      Часть 2      Часть 3      Часть 4    Аппарат «DELTA CLIPPER»      Часть 1      Часть 2      Часть 3    Программа Х-33      Предварительные изыскания      Задачи и этапы программы      Конкурсные проекты      Описание аппаратов Х-33 И «VENTURESTAR»      Стартовый комплекс      Проект Х-34      Проект Х-37    Программа SLI      Основные задачи программы      Тематика работ первого этапа      Изучавшиеся схемы        Часть 1        Часть 2      Разработка двигательных установок        Часть 1        Часть 2  ГЛАВА 5    Разработка перспективных технологий      Часть 1      Часть 2      Часть 3      Часть 4 РАЗДЕЛ 3     Разработки частных компаний  ГЛАВА 6     Одноразовые ракеты-носители    Ракеты компании «LOCKHEED MARTIN»      Ступень «Аджена»      Ракеты семейства «Афина»      Ракеты семейства «Атлас»        Часть 1        Часть 2      Ракеты «Атлас-Центавр»        Часть 1        Часть 2        Часть 3          Справочные данные. Двигательная установка МА-5А (RS-56)        Часть 4          Справочные данные. Ракета-носитель «Атлас-2АS»        Часть 5        Часть 6      Ракеты семейства «Титан»        Часть 1        Часть 2          Справочные данные. Ракета-носитель «Титан-2G»        Часть 3        Часть 4        Часть 5          Справочные данные. Двигательные установки ракет «Титан-3» И «Титан-4»

       Часть 6        Часть 7          Справочные данные. Ракета-носитель «Титан-4В»        Часть 8    Ракеты компании «Boeing»      Разгонные блоки «Бернер» И IUS        Часть 1        Часть 2        Часть 3      Ракеты семейства «Тор»        Часть 1        Часть 2      Ракеты семейства «Дельта»        «Дельта-В» (DSV-3B), 1962—1964        «Дельта-А» (DSV-3A)        «Дельта-С» И «Дельта-С1» (DSV-3C, DSV-3C1), 1963—1969        «Дельта-D» (DSV-3D), 1964—1965        «Дельта-Е» И «Дельта-Е1» (DSV-3E, DSV-3E1), 1965—1971        «Дельта-G» (DSV-3G), 1966—1967        «Дельта-J» (DSV-3J), 1968        «Дельта-N» (DSV-3N), 1968—1972        «Дельта-L» (DSV-3L), 1969—1972        «Дельта-N6» (DSV-3N6), 1970—1971        «Дельта-М6» (DSV-3M6), 1971        «Дельта» серии «100», 1972-1973        «Дельта» серии «1000», 1972—1973        «Дельта» серии 2000, 1974—1981        «Дельта» серии «3000», 1975—1989        «Дельта-2» модели «6925», 1989—1992        «Дельта» моделей «4925» И «5920», 1989—1990        «Дельта-2» серии «7000», 1990 г.        «Дельта-3», 1998—2000    Проект «Морской старт»       Часть 1        Справочные данные. Жидкостный ракетный двигатель РД-171       Часть 2       Часть 3    Ракеты компании «ORBITAL SCIENCES»      Ракета «Пегас»        Часть 1        Часть 2          Справочные данные. Ракета-носитель «Пегас-XL»        Часть 3      Ракета «Таурус»      Ракета «Минотавр»    Ракеты компании «ВEAL AEROSPACE»    Ракеты компании «SpaceX»  ГЛАВА 7    Многоразовые транспортные системы      Проект компании «Kistler Aerospace»      Проект компании «Kelly Space and Technology»      Проект компании «Rotary rocket»      Проект компании «Pioneer Rocketplane»      Проект компании «Scaled Composites»        Часть 1        Часть 2        Часть 3        Часть 4 РАЗДЕЛ 4     Наземный комплекс  ГЛАВА 8     Федеральные полигоны      Общие сведения      «Мыс Канаверал»         Часть 1         Часть 2         Часть 3       База Ванденберг       Остров Уоллопс      Модернизация Полигонов  ГЛАВА 9     Коммерческие космодромы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СОКРАЩЕНИЯ

ПРЕДИСЛОВИЕ Сначала романтики от космоса мечтали только о его достижении (нетерпеливые грезили полетами к другим планетам). Затем появились идеи об использовании космического пространства для решения практических и научных задач: связи, навигации, наблюдения... Но любой такой проект начинался, конечно, с выведения спутника на околоземную орбиту. Транспортным космическим системам, обеспечивающим доставку грузов в космос, и посвящена эта книга. Тема раскрывается на проектах, которые были реализованы или выполняются в настоящее время в США — одной из ведущих космических держав. Исторически сложилось так, что эволюция проектов средств выведения космических аппаратов шла по двум направлениям. Одно из них предусматривало использование ракетных систем, а второе — развитие высокоскоростной авиации и разработку воздушно-космических самолетов. Значительный опыт по эксплуатации боевых баллистических ракет, накопленный к концу 1950-х годов, вкупе с высокой сложностью создания крылатых аэрокосмических систем предопределили выбор типа средств запуска первых искусственных спутников Земли. Лишь в 1981 г. начались полеты комбинированной транспортной системы «Спейс Шаттл», основным элементом которой стала многоразовая орбитальная ступень самолетной схемы. В этой книге дается характеристика основных программ, которые выполняются военными, гражданскими и коммерческими организациями США с целью разработки как ракетных, так и аэрокосмических систем (во избежание излишней детализации в определениях все средства выведения грузов в космос ниже зачастую называются общим термином: транспортные космические системы). Помимо традиционных одноразовых ракет-носителей и упомянутой многоразовой системы «Спейс Шаттл» в работе описываются перспективные гиперзвуковые летательные аппараты, которые могут использоваться в качестве самолетов-разгонщиков различных верхних ступеней, а также межорбитальные буксиры и средства для межпланетных перелетов. Также рассматриваются многочисленные проекты по созданию необходимых технологий и элементной базы для транспортных систем будущего. Особое внимание при этом уделяется разработке новых двигательных установок: жидкостных, твердотопливных, комбинированных, лазерных и т.п. Поскольку освоенные технологии по обыкновению применяются сначала в боевой технике, то в соответствующих разделах читатель найдет описания некоторых проектов гиперзвуковых крылатых ракет и некоторых других аппаратов. Учитывая определенную степень преемственности интенсивно проводимых в США разработок, в книге дан ретроспективный обзор наиболее крупных программ, связанных с созданием воздушно-космических самолетов, а также приведена эволюция основных семейств ракет-носителей, берущих свое начало от баллистических ракет 1950-х годов. В отдельный раздел выделено описание американских космодромов, играющих важную роль при испытаниях и эксплуатации авиационной и ракетной техники различного назначения. Книга написана в основном по публикациям зарубежных аэрокосмических журналов. Это привносит в издание известные особенности, присущие журналистике. С одной стороны, описательный стиль изложения позволяет надеяться на достаточно широкий круг читателей. Но в то же время использованные периодические издания не являются официальными документами, их статьи за исключением обзоров исторического характера отражают лишь текущее состояние какого-либо проекта и не всегда сведения о его последующих изменениях можно найти в печати. Признавая некоторую вторичность своей работы, автор выражает свою признательность журналистам, фотокорреспондентам, авторам книг и справочников, чьи материалы использовались им в качестве первоисточников. Памятуя об афоризме, что легче любить все человечество, чем ближних, автор считает своим долгом также высказать слова благодарности: — сотрудникам издательства «Вече», взявшим на себя труд и риск издания этой нелегкой книги, — сотрудникам московского представительства корпорации «Boeing», предоставившим превосходный иллюстративный материал, и — немногочисленным частным лицам и друзьям, постоянно оказывающим автору помощь и советами, и делами.

<<<Назад Страница 1 Далее>>>http://awaken-777.livejournal.com/199335.html

<<<Назад Страница 2 Далее>>>

ВВЕДЕНИЕ Катастрофа 1 февраля-2003 г., в результате которой была утрачена орбитальная ступень «Колумбия» системы «Спейс Шаттл» и погибли семь астронавтов, потребовала внесения значительных корректив во всю национальную космическую программу США. Приостановление, а в последующем снижение интенсивности эксплуатации этой многоразовой транспортной системы из-за сокращения числа ее орбитальных ступеней существенно затруднило реализацию многих проектов с участием человека, так как иных средств выведения людей в космос у США не было и в ближайшей перспективе не появится. Поэтому проектирование новой пилотируемой транспортной системы стало одной из приоритетных задач американской космической программы. Для ее создания потребуется лет десять. Если же объявленная в начале 2004 г. президентская инициатива о повторной высадке астронавтов на Луну к 2020 г. начнет воплощаться в жизнь, то разработка необходимой ра-кетно-космической системы займет гораздо больше времени. Таким образом, основной груз транспортного обеспечения космических проектов ближайших лет ложится на ракеты-но-сители «Атлас-5» и «Дельта-4», первые старты которых состоялись в 2002 г. Трагедия «Колумбии», полностью затмив эти события, особо подчеркнула их важность и своевременность. Разработка семейств ракет «Атлас-5» и «Дельта-4», модели которых рассчитаны на запуски космических аппаратов среднего и тяжелого классов, велась в рамках программы EELV, инициатором и заказчиком которой стало правительство США. Данное обстоятельство сразу же придало ей общенациональное значение, ибо последний такого уровня федеральный проект — создание ракеты «Титан-4» — был предпринят в 1984 г. Программа EELV была одним из элементов долгосрочного плана обновления всего парка транспортных космических систем, принятым к реализации в 1994 г. Среди прочего этим планом предусматривалось и начало проектно-конструктор-ских работ по новому многоразовому средству выведения, которым после 2005 г. предполагалось заменить систему «Спейс Шаттл». Таким образом, несмотря на то, что не все из задуманного тогда удалось воплотить в жизнь, середина 1990-х годов стала своеобразной вехой в развитии аэрокосмических систем США, и это определило временное начало данного повествования. Ситуация, сложившаяся в аэрокосмической отрасли США в начале 1990-х годов, оценивалась представителями государственной власти и промышленности как достаточно сложная. Имевшаяся в наличии правительственных ведомств номенклатура средств выведения космических аппаратов (КА) не отвечала, в первую очередь по экономическим показателям, требованиям федеральной программы создания перспективной космической инфраструктуры. Так, например, затраты на транспортное обеспечение только военных проектов в период 2001—2020 гг. при использовании ракет «Атлас-2», «Дельта-2» и «Титан-4», созданных в основном на базе технологий 1960-х годов, достигли бы 20 млрд долл., что превышало ожидаемые бюджетные ассигнования на подобные задачи. Многоразовая транспортная космическая система (МТКС) «Спейс Шаттл», в основном удовлетворяющая потребностям в зацусках гражданских объектов, могла бы при выполнении поэтапной модернизации отдельных блоков эксплуатироваться вплоть до 2030 г. Однако на выполнение подобных работ до 2005 г. потребовалось бы израсходовать около 6 млрд долл., но и после этого удельные затраты на выведение грузов в космос остались бы чрезвычайно высокими. В связи с этим возникла необходимость качественного обновления всего парка транспортных космических систем (ТКС). Однако различные, часто противоречивые требования к перспективным средствам выведения со стороны Министерства обороны и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства («National Aeronautics and Space Administration», далее NASA) — основных федеральных ведомств, занимающихся космическими разработками, не позволяли выработать концепцию одной универсальной ТКС. Каждая из названных организаций провела самостоятельные исследования по определению оптимальной номенклатуры средств выведения КА, которая позволила бы максимально сократить затраты на транспортное обеспечение перспективных программ. Полученные результаты были переданы руководству страны. На основе представленных материалов в августе 1994 г. Президентом У. Клинтоном была подписана директива «Политика в области ТКС» (Space Transportation Policy), определившая пути развития средств выведения на ближайшее десятилетие. В соответствии с этим документом Министерству обороны предписывалось приступить к широкомасштабной модернизации одноразовых ракет-носителей (РН), a NASA должно было начать опытно-конструкторские разработки по МТКС второго (после системы «Спейс Шаттл») поколения.

<<<Назад Страница 2 Далее>>

<<<Назад Страница 3 Далее>>>

РАЗДЕЛ 1. Разработки министерства обороны Директивой «Политика в области ТКС» вновь был подтвержден статус Министерства обороны как головного ведомства, отвечающего за развертывание космических систем стратегического назначения, решающих задачи национальной безопасности. Все вопросы транспортного обеспечения подобных программ должны полностью находиться в ведении Министерства обороны. Вместе с тем указывалось, что работы по усовершенствованию ракет-носителей необходимо выполнять в тесном сотрудничестве с разведывательными организациями, NASA, Министерствами транспорта и торговли.

<<<Назад Страница 3 Далее>>>

<<<Назад Страница 4 Далее>>>

ГЛАВА 1. Программа EELV Одобренная правительством программа .модернизации средств выведения КА военного назначения получила название «Evolved Expendable Launch Vehicle» (EELV). Головным заказчиком проекта, на который выделялось около 2 млрд долл., стал Центр космических и ракетных систем SMSC («Space and Missile Systems Center»), входящий в структуру ВВС. Концепция программы EELV была выработана в ходе исследования «Изучение вариантов модернизации ТКС» («Space Launch Modernization Study» — SLMS), выполненного специалистами ВВС в начале 1994 г. В качестве основных требований к перспективным средствам выведения военных грузов определялись низкая стоимость старта, возможность запуска крупногабаритных КА стратегического назначения и, в перспективе, пилотируемых аппаратов, а также высокая конкурентоспособность на международном рынке пусковых космических услуг. В ходе исследования SLMS рассматривались четыре варианта программы обновления парка средств выведения: — эксплуатация существующих РН с проведением их умеренной модернизации на уровне отдельных систем; — значительное улучшение технико-эксплуатационных характеристик современных ракет путем качественной модернизации составляющих их блоков и ступеней (стоимость реализации этого проекта оценивалась в 1—2,5 млрд долл.); — создание на базе современных технологий совершенно новой одноразовой РН (затраты на этот вариант составили бы 5—8 млрд долл.); — разработка полностью многоразовой ТКС второго поколения стоимостью 6—20 млрд долл. В июне 1994 г. руководство ВВС приняло для'дальнейшей проработки вторую из перечисленных схем реализации программы. В рамках этого варианта предлагалось продолжать эксплуатацию существующих ракет-носителей и параллельно вести разработку новых ТКС, используя при этом уже имеющиеся, наиболее эффективные и отработанные ракетные блоки.

<<<Назад Страница 4 Далее>>>

<<<Назад Страница 5 Далее>>>

Задачи программы Основной задачей программы EELV было определено создание путем последовательной модернизации имеющихся ра-кет-носителей двух семейств новых транспортных систем, которые при существенно меньших затратах на запуски (примерно на 25—50%) обеспечивали бы выведение на низкую околоземную орбиту грузов в широком диапазоне масс от 4 т до 20,4 т. Согласно техническому заданию каждое из разрабатываемых семейств должно включать в себя две основные модели: ракету среднего класса, обеспечивающую доставку на переходную орбиту спутников массой до 4,5 т, и тяжелую ракету грузоподъемностью 13—15 т. Выведение КА промежуточного класа должно осуществляться модификациями первой ракеты, отличающимися различным количеством стартовых ускорителей и мощностью верхних ступеней. (Первоначально в рамках программы также предполагалось подготовить легкие модели грузоподъемностью до 2,2 т, однако в 1998 г. в целях экономии средств работы по ним были приостановлены.) Среди основных технико-эксплуатационных требований, предъявляемых к новым РН, назывались низкая стоимость запуска, техническое совершенство и незначительный период предполетной подготовки (до 30 суток). В середине 1990-х годов стоимость выведения спутников среднего класса ракетами «Дельта-2» и «Атлас-2» составляла 50—125 млн долл., а тяжелых аппаратов ракетами «Титан-4» — 250—350 млн долл. В соответствии с определенными требованиями стоимость запуска новых ракет среднего класса должна находиться в пределах 40—75 млн долл., а тяжелых РН (при 15%-ном увеличении грузоподъемности по сравнению с ракетой «Титан-4») — 80—140 млн долл. В случае если в будущем будет принято решение об использовании ракет EELV для выведения пилотируемых аппаратов или многоразовых орбитальных кораблей типа используемых в составе МТКС «Спейс Шаттл», то затраты на обеспечение их запусков при решении первой задачи должны составить 90—190 млн долл., а второй — 130—230 млн долл. (в ценах 1995 г.). В ходе выполнения программы EELV также было решено оценить эффективность новых методов закупки военной техники. В целях сокращения затрат и времени на реализацию проекта ВВС не стали связывать подрядчиков требованием соблюдения всех норм, определенных стандартами, что позволило существенно уменьшить объемы отчетных материалов. (Так, например, свыше ста стандартов регламентируют процесс сборки ракет «Титан-4», при этом отдельным предприятиям в течение года приходится принимать до 12 тысяч представителей заказчиков и государственных контролирующих органов.) В результате за счет смягчения требований по контролю штат отдела программы EELV по сравнению с подразделениями, руководящими аналогичными по сложности проектами, был сокращен в 4—8 раз и составил всего 50 человек. В соответствии с новыми принципами организации поставок военной техники инспекторские проверки хода выполнения программы EELV осуществлялись не комиссиями Совета по военным закупкам — DAB (Defense Acquisition Board), продолжительность работы которых может достигать шести месяцев, а непосредственно кураторами проекта от Министерства обороны в течение 7 недель. Представители Совета DAB привлекались к работам лишь эпизодически при возникновении сложных проблем и для утверждения законченных этапов программы. Согласно заявлениям представителей ВВС компаниям было предоставлено широкое поле для самостоятельных решений, взаимодействие с ними строилось на принципах «доверия и партнерства». При этом следует отметить, что риск, связанный со смягчением контроля со стороны правительственных структур, был невелик, поскольку все участвующие в проекте фирмы имели значительный опыт работы по военным заказам. Предоставив подрядчикам по программе EELV достаточную свободу в разработке новых транспортных систем, ВВС рассчитывали, что промышленные компании смогут обеспечить не только требуемую надежность, но и высокую конкурентоспособность своих ракет на международном рынке. Утрата американскими фирмами лидирующих позиций в этой области бизнеса была очевидна. Если в 1980 г. США обеспечивали выведение в космос всех коммерческих КА, то к середине 1990-х годов их доля в проведении подобных запусков снизилась до 30%.Кроме того, наблюдавшиеся тогда сокращение грузопотока в космос по федеральным программам, с одной стороны, и активизация работ по коммерческому освоению космического пространства — с другой, быстро меняли соотношение производимых в США запусков ракет. В 1994 г. впервые количество коммерческих запусков сравнялось со стартами ракет по правительственным заказам. Сделанные в то время прогнозы об увеличении в ближайшие годы числа коммерческих полетов полностью подтвердились — к концу 1990-х годов примерное соотношение запусков американских ТКС по федеральным и коммерческим программам стало 30% и 70%. Однако в последующем в результате неблагоприятной конъюнктуры, сложившейся на финансовых рынках, и спада деловой активности частных компаний в реализации космических проектов наметилась прямо противоположная тенденция. Представители законодательной власти, озабоченные сложившейся ситуацией, обязали военное ведомство оказывать всемерное содействие компаниям, эксплуатирующим ТКС. В результате программа EELV стала типичным проектом двойного назначения, то есть созданная по правительственному заказу техника будет применяться ее разработчиком и в коммерческих целях. В свою очередь участвующие в программе компании приняли на себя обязательства оплатить определенную часть работ из собственных средств. Другой особенностью программы EELV явилось то, что впервые в создаваемых для нужд Министерства обороны транспортных системах было разрешено использовать. отдельные блоки и узлы иностранного производства. Но при этом оговаривались следующие условия: — фирмы, планирующие комплектовать свои ракеты зарубежными компонентами, должны предусмотреть возможности организации их производства на собственных предприятиях. В основном это условие относилось к оборудованию, импортируемому из России; — доля комплектующих транспортную систему узлов иностранного производства не должна превышать 50%.

<<<Назад Страница 5 Далее>>>

<<<Назад Страница 6 Далее>>>

Этапы выполнения программы Работы по программе EELV были разбиты на три этапа. В ходе первого из них, длившегося с сентября 1995 г. по ноябрь 1996 г., определялся проектный облик будущих средств выведения и составлялся перечень уже созданных на базе современных технологий систем и блоков, с помощью которых предлагалось проводить модернизацию существующих ракет-носителей. Кроме того, готовились мероприятия по максимальному снижению технического риска при реализации проекта. В работах первого этапа программы EELV на конкурсной основе принимали участие четыре промышленных компании. С каждой из них были заключены контракты стоимостью по 30 млн долл. Компания «Alliant Techsystems» проектировала семейство РН на базе твердотопливного ускорителя SRMU, созданного ею для ракеты «Титан-4В». Модель легкого класса с поперечным делением ступеней комплектовалась двумя РДТТ и верхней ступенью с ЖРД. Для обеспечения запуска аппаратов среднего класса ракета оснащалась двумя полномасштабными ускорителями SRMU. В составе тяжелой РН предполагалось использовать жидкостный центральный блок. Ракета-носитель корпорации «Boeing» представляла собой криогенный центральный блок, который при необходимости может комплектоваться твердотопливными ускорителями. В целях снижения стоимости выведения грузов первая ступень этой РН оснащалась многоразовой силовой установкой. После прекращения работы ступени двигательный отсек с двумя кислородно-водородными ЖРД SSME, применяемыми на МТКС «Спейс Шаттл», должен отделиться от ракеты и с помощью парашютной системы приводниться в океане. Компании «Lockheed Martin» и «McDonnell Douglas» проектировали схожие по своей компоновке транспортные системы — первая ступень для всех моделей семейства и стартовые ускорители для ракеты тяжелого класса создавались на базе одного жидкостного блока. Если первая из этих компаний в качестве базовой модели семейства использовала ракету «Ат-лас-3», то проект второй предусматривал создание нового криогенного блока, который мог бы комплектоваться верхними ступенями ракет «Дельта-2» и «Дельта-3». В декабре 1996 г. на основе представленных фирмами материалов ВВС выбрали двух подрядчиков на выполнение второго этапа работ по программе EELV. Ими стали компании «Lockheed Martin» и «McDonnell Douglas» (последняя фирма после покупки в 1997 г. корпорацией «Boeing» получила новое название— «Boeing Expendable Launch Systems»); с каждой из них были заключены контракты по 60 млн долл. Комментируя результаты конкурса по программе EELV, специалисты отметили следующий факт. Выбрав для решения задач транспортного обеспечения перспективных проектов жидкостные ракеты-носители, ВВС, как государственное ведомство, отказались от использования в ближайшие годы мощных твердотопливных двигателей, технология производства которых совершенствовалась, в первую очередь в рамках правительственных программ, в течение нескольких десятилетий. Входе второго этапа программы EELV, завершившегося в середине 1998 г., выбранные компании работали над техническими проектами своих ракет. Согласно ранее утвержденным планам после анализа этих проектов ВВС должны были определить одного головного разработчика ракет семейства EELV и заключить с ним основной контракт стоимостью около 1,5 млрд долл., который предусматривал начало производственного цикла, изготовление опытных образцов ракет среднего и тяжелого классов и проведение в 2001— 2003 гг. их демонстрационных запусков. Однако осенью 1997 г. из-за опасений монополизации рынка запусков по правительственным программам было решено отказаться от идеи разработки одного семейства. Руководством ВВС было признано целесообразным создание ракет двух типов; причем ни бюджет, ни сроки реализации программы существенно не изменились. В октябре 1998 г. ВВС официально определили компании «Boeing» и «Lockheed Martin» головными разработчиками ра-кет-носителей EELV. С каждой из них были заключены контракты стоимостью по 500 млн долл. на завершение проектно-конструкторских работ по новым транспортным системам, а также отдельные соглашения по выведению с их помощью военных спутников в период 2002—2006 ф. гг. Согласно достигнутым тогда договоренностям компания «Eoeing» должна была подготовить к запускам 19 своих ракет общей стоимостью 1,38 млрд долл., а у компании «Lockheed Martin» закупалось 9 ракет стоимостью 650 млн долл. Позднее заказ на выведение двух аппаратов, зарезервированных для последних ракет, ВВС передали корпорации «Boeing», в результате чего стоимость ее контракта возросла до 1,5 млрд долл.

<<<Назад Страница 6 Далее>>>

<<<Назад Страница 7 Далее>>>

Разрабатываемые ракеты-носители В рамках программы EELV компанией «Boeing» были созданы ракеты-носители семейства «Дельта-4», проект компании «Lockheed Martin» получил название «Атлас-5». Исходя из первоначального технического задания на программу компаниями разрабатывались ракеты трех классов — легкого (с обозначением S), среднего (М) и тяжелого (Н). Однако непосредственно перед заключением основных контрактов в целях сокращения затрат обе фирмы с согласия ВВС отказались от создания легких моделей. Выведение же спутников массой до 2 т на переходной орбите (или массой 4-4,5т на полярной орбите) было решено осуществлять, либо новыми ракетами среднего класса, либо уже существующими транспортными системами. Но поскольку подготовленные в рамках программы EELV проекты ракет легкого класса могут получить дальнейшее развитие в будущем, их краткие характеристики включены в предлагаемое описание новых средств выведения.

<<<Назад Страница 7 Далее>>>

<<<Назад Страница 8 Далее>>>

Ракеты компании «Boeing» Основным элементом ракет семейства «Дельта-4» является первая криогенная ступень высотой 37,5 м и диаметром 4,8 м. Для данного ракетного блока, названного «Common Booster Core» (СВС), фирмой «Rocketdyne», которая является подразделением корпорации «Boeing», был разработан кислородно-водород-ный двигатель RS-68 тягой 294 т на уровне моря (см. вкл. 1, — здесь и далее так указывается номер рисунка во вклейке). Новый ЖРД, отличающийся простотой конструкции и, как следствие, низкой стоимостью изготовления, является самым мощным для своего класса. Приближающийся к нему пб характеристикам двигатель SSME, применяемый в составе МТКС «Спейс Шаттл», способен развивать тягу 190 т. При этом следует отметить, что по сравнению с последним изделием число сборочных узлов в двигателе RS-68 сокращено на 90%. Так, например, сопло этого ЖРД с абляционным теплозащитным покрытием собирается из четырех элементов, сопло же двигателя SSME имеет наборную конструкцию из 1080 трубок «рубашки» охлаждения; а такие узлы нового изделия, как корпус газогенератора и турбины насосов, изготавливаются цельными сборочными элементами. Ниже приведены основные характеристики двигателя RS-68, в скобках для сравнения указаны соответствующие параметры двигателя SSME: — давление в камере сгорания, кг/см²: 99,3 — (211, 8), — удельный импульс в вакууме, с: 410 — (452), — степень расширения сопла: 21,5 — (69), — тяговооруженность: 51 — (68,6). Первые испытания двигателя RS-68 с достижением номинального уровня тяги состоялись на базе ВВС Эдвардз (шт. Калифорния) летом 1999 г. В дальнейшем стендовые запуски опытных образцов ЖРД были продолжены в Центре Стенниса (шт. Миссисипи), входящм в структуру NASA. В марте—мае 2001 г. там была проведена серия комплексных испытаний двигателя RS-68 в составе опытного образца ступени СВС. Стендовая отработка ракетного блока выполнялась с постепенным усложнением испытаний и увеличением их продолжительности с 15с до 303с. Входе некоторых запусков проводились различные типовые операции, предусмотренные штатной эксплуатацией ракет «Дельта-4»: на этапе подготовки к старту — прекращение предпусковых операций с последующим их возобновлением; после включения двигательной установки — повороты ЖРД в карданном подвесе, дросселирование тяги в пределах 58—101%, останов двигателя после выработки одного из компонентов и т.п. Квалификационные испытания первого летного образца двигателя RS-68 состоялись летом 2001 г. В целом за весь период наземной отработки этого ЖРД было выполнено 183 запуска изделия общей продолжительностью 18 645 с. Ракета легкого класса «Дельта-48» высотой 55 м должна была комплектоваться блоком СВС, второй ступенью с ракеты «Дельта-2» и, при необходимости, твердотопливным разгонным блоком «Стар-48В». Энергетические характеристики таксой РН позволяли бы выводить на полярную орбиту грузы массой 4,47 т, а на переходную орбиту — массой 2,2 т. Ракета среднего класса «Дельта-4М» высотой 62 м предназначается для выведения на переходную орбиту спутников массой 4,21 т, а на низкую околоземную орбиту грузов массой 6,76 т. Эта ракета отличается от предыдущей модели второй ступенью, оснащенной одним кислородно-водородным двигателем RL-10B-2 фирмы «Pratt and Whitney», а также головным обтекателем диаметром 4 м. Оба этих элемента — вторая ступень и обтекатель, изготовленный из композитных материалов, — заимствованы с ракеты ^ Дельта-3» (см. соответствующий раздел в Части 3). Важной особенностью разработки верхней ступени ракеты «Дельта-3», а теперь и «Дельта-4», стала международная кооперация: баки горючего поставляются японской компанией «Mitsubishi Heavy Industries», а сопловой насадок маршевого ЖРД — фирмой SEP французского объединения Snecma Moteurs.

<<<Назад Страница 8 Далее>>>

<<<Назад Страница 9 Далее>>>

Справочные данные. Жидкостный ракетный двигатель RL-10B-2 (ВКЛ. 2) Разработчик — «Pratt and Whitney». Применение— вторая ступень ракет «Дельта-3» и «Дель-та-4». Начало эксплуатации — 1998г. («Дельта-3»), 2002 г. («Дельта-4»). «Сухая» масса — 259 кг. Длина (в рабочем состоянии) — 4,15 м. Максимальный диаметр — 2,22 м. Окислитель — жидкий кислород, расход компонента 19,9 кг/с. Горючее — жидкий водород, расход компонента 3,3 кг/с. Соотношение компонентов— 6:1. Насос окислителя: — масса— 11,3 кг; — скорость вращения — 14676 об/мин; — давление подачи — 55,6 атм. Насос горючего: — масса — 34 кг; — скорость вращения — 36 690 об/мин; — давление подачи — 96,7 атм. Камера сгорания: — давление — 42,2 атм; — температура — 3340 °С; — материал — нержавеющая сталь AISI-347; — охлаждение регенеративное, горючим. Сопло: — длина (с развернутым сопловым насадком) — 3,49 м; — максимальный диаметр — 2,22 м; — степень расширения — 285:1; — материал — нержавеющая сталь AISI-347 (начальный участок), углерод-углеродный композит (насадок); — охлаждение начального участка — регенеративное, горючим. Удельный импульс (в вакууме) — 466,5 с. Тяга (в вакууме) — 11 т. Продолжительность работы — 3500 с (при многократном включении).

<<<Назад Страница 9 Далее>>>

<<<Назад Страница 10 Далее>>>

Ракеты компании «Boeing» (Часть 2) В целях расширения возможностей по выведению аппаратов среднего и промежуточного классов компания «Boeing» цодготовила варианты комплектации ракеты «Дельта-4М» двумя и четырьмя твердотопливными ускорителями GEM-60 фирмы «Alliant Techsystems». Три новые модели, получившие обозначение «Дельта-4М + 4.2», «Дельта-4М + 5.2» и «Дельта-4М + 5.4», позволят доставлять на переходную орбиту спутники массой 5,85 т, 4,64 т и 6,6 т соответственно. В составе последних двух изделий, в обозначении которых присутствует цифра 5, предполагается использовать модифицированную вторую ступень диаметром 5 м и головной обтекатель того же размера. Ракета тяжелого класса «Дельта-4Н» высотой до 72 м представляет собой сборку центрального блока с модели «Дельта-4М + 5» и двух стартовых ускорителей, созданных на базе блока СВС. За счет этого грузоподъемность модели возрастет до 23т и 13,1т при выведении на низкую и переходную орбиты соответственно.