Ariane-5

"Ariane 5" ( fr.  Ariane 5 ) er et europæisk tungt løfteraket til engangsbrug af Ariane- familien , designet til at sende en nyttelast ind i en lav referencebane (LEO) eller en geotransferbane (GTO). Produceret af European Space Agency (ESA), hovedentreprenøren er European Astrium Space Transportation (EADS). Raketten markedsføres af Arianespace . Opsendelserne finder sted fra Kourou- lanceringsstedet i Fransk Guyana . Ariane 5 løfteraket er ESA's primære løfteraket og vil forblive det indtil mindst 2021 , hvor Ariane 6 -raketterne efter planen skal begynde at flyve . Alene i perioden 1995-2007 afgav Arianspace ordrer på 99 løfteraketter med EADS, 43 opsendelser blev foretaget, hvoraf 39 lykkedes [1] .

Udviklingen af ​​Ariane 5 tog 10 år, kostede 7 milliarder USD og var beregnet til at erstatte ESA's Ariane 4 løfteraket . Oprindeligt var der planer om at bruge det til at opsende Hermes bemandede rumfartøj , men dette projekt blev aflyst, og nu bruges Ariane 5 kun i en ubemandet version. Brugen af ​​forskellige muligheder for nyttelastcontainere (PN) tillader samtidig opsendelse af to eller tre satellitter og placering af op til otte mikrosatellitter [2] . Boosteren blev brugt til at forsyne den internationale rumstation (ISS) med automatiserede ATV -fragtskibe .

Sammenlignelige løfteraketter: Proton-M , Angara-A5 , Delta IV , Atlas V , Long March -5 , GSLV Mk.III , Falcon 9 , H-IIB .

Konstruktion

Kryogen hovedscene

Det første kryogene trin "Ariane 5" kaldes EPC ( fransk  Étage Principal Cryotechnique ) og består af en stor, 30,5 m høj tank med to rum (et til 130 tons flydende ilt og et til 25 tons flydende brint ) og Vulcain raketmotor » ved basen, som har en fremdrift på 113,6 tf (1114 kN ) ved havoverfladen. Tørvægten af ​​det første trin er 15 tons. Ariane 5 ECA-versionen bruger en modificeret Vulcain 2 raketmotor med et tryk på 136,6 tf (1340 kN ).

Boostere til faste drivmidler

To ARP -boostere til fast brændstof ( fransk:  Les Étages d'Accélérations à Poudre ) er fastgjort på siderne og giver hovedkraften ved lanceringen af ​​løfteraketten . TTU P238 ( P241 i tilfælde af "Ariane 5 ECA") vejer 277 tons og udvikler en trykkraft på 630 tf (6470 kN ). I modsætning til sideboosterne på rumfærgen falder solide boostere, efter at være blevet afbrudt, og går tabt i havet, men som i tilfældet med rumfærgen kan de i princippet sættes i faldskærm i vandet til genbrug. TTU-redning efter opsendelse blev udført flere gange til undersøgelser af boostere efter flyvningen. Der er i øjeblikket ingen genbrug tilgængelig. Redningen af ​​den brugte TTU blev udført efter den første flyvning af Ariane 5 ECA-varianten [3] . Forud for denne flyvning blev det sidste sådant forsøg gjort i 2003.

Boosters

Det andet trin er placeret over den første og under nyttelastcontaineren. Ariane 5 G-varianten bruger EPS ( fransk:  Étage à Propergols Stockables ) som bruger methylhydrazin og N 2 O 4 -  brændstofkomponenter [4] , mens Ariane 5 ECA-varianten bruger ESC ( fransk:  Étage Supérieur Cryotechnique ) med LH2 / LOX - komponenter .

Ændringer og fremtidig udvikling

Start køretøjsvarianter

• Den oprindelige version af Arian løfteraket kaldes 5G ( engelsk  generisk ), med en affyringsvægt på 737 tons. Nyttelastmasseudgangen til GPO af denne version af løfteraketten blev oprindeligt erklæret lig med 5970 kg, men blev øget efter testflyvninger til 6200 kg.
• Ariane 5G+ løfteraketten er udstyret med et moderniseret andet trin, som sikrer lanceringen af ​​6950 kg last til GPO'en og blev brugt tre gange i 2004.
• Ariane 5GS løfteraket erstattede 5G+ i 2005. Den har samme EAP TTU som den senere Ariane 5 ECA variant, også udstyret med en modificeret Vulcain 1B første trins motor. Den er i stand til at vise 6100 kg på GPO'en.
• Ariane ECA løfteraket ( Evolution Cryotechnique type A ) kan opsende to satellitter med en samlet masse på 10.000 kg eller en satellit med en masse på 10.500 kg til GPO'en .  Denne variant bruger en "Vulcain 2" første trins motor og en ESC-A ( fransk: Etage Supérieur Cryogénique-A ) andet trin, som er drevet af en 2.100 kg HM7-B LRE, med en samlet kryogen drivmiddelmasse ( LH2 / LOX ) på 14.000 kg. Den anden fase, som tidligere blev brugt som den tredje fase af Ariane-4 løfteraket , i Ariane ECA har modificeret tanke for at reducere længden. Den nydesignede Vulcain raketmotor har en længere og mere effektiv dyse og en mere effektiv brændstofcyklus. Det ændrede forhold mellem brændstofkomponenter krævede en ændring i længden af ​​førstetrinstankene. Desuden blev EAP TTU'er lettet ved hjælp af en ny svejsemetode og fyldt med mere brændstof. ESC-A anden fase forbedrer ikke ydeevnen af ​​Ariane ECA løfteraket med hensyn til at transportere last til LEO sammenlignet med Ariane 5G-varianten, så sidstnævnte modifikation blev ikke brugt til at bringe den automatiske transportkøretøjs ATV . 
• Ariane ES- ATV ( Evolution Storable )  løfteraket blev brugt til at opsende ESA's automatiske transportkøretøj ved hjælp af EPS-versionen af ​​Ariane G løfteraketversionen af ​​anden fase [5] . Den første lancering fandt sted kl. 04:03 GMT den 9. marts 2008.

Gentænding af anden fase

EPS-enheden har en gentændingsevne, der er blevet demonstreret to gange. Første gang dette blev gjort var under V26-flyvningen, lanceringsdatoen var den 5. oktober 2007. Gentændingen blev udført udelukkende med det formål at teste motoren og blev udført efter affyringen af ​​PN i den beregnede bane. Den første operative brug af gentændingskapaciteten til flyveprogramformål fandt sted den 9. marts 2008, da to-trins affyring blev udført for at placere et ESA Automated Transfer Vehicle ( ATV ) i et mellemliggende mødested med ISS . 

Genoptog udviklingen af ​​løfteraketten "Ariane 5 ECB"

ECB-modifikationen var planlagt til at have et ESC-B øverste trin ved hjælp af Vinci -motoren , en raketmotor med flydende drivmiddel med faseskift . Det var meningen at det skulle øge PN leveret til GPO til 12.000 kg, men projektet blev udskudt på grund af budgetnedskæringer.

I december 2005, på ESA- konferencen i Berlin , blev der ikke truffet nogen beslutning om at genoptage eller annullere dette projekt. Vinci-raketmotoren, som er beregnet til anden etape, er stadig under udvikling, dog i et langsommere tempo end tidligere. Den 25.-26. november 2008 blev der indgået en aftale i ESA's Ministerråd om finansiering af den opgraderede anden fase [6] .

Fast brændsel fase

Arbejdet med TTU EAP fortsætter som en del af Vega løfteraket- projektet. Den første fase af denne løfteraket, P80-motoren, er en kortere version af EAP TTU, med et grafit-epoxyfiberskrog, der er meget lettere end et stålskrog. Dysen er også lavet af kompositter med en øget udvidelseskoefficient for at forbedre effektiviteten. Thrust vectoring er elektromekanisk, hvilket reducerer vægten sammenlignet med hydraulisk kontrol.

Det blev antaget, at disse forbedringer vil blive afspejlet i Ariane 5 løfteraket [7] . Integrationen af ​​ESC-B-versionen af ​​løfteraketten med forbedringer af TTU'en og den modificerede Vulcain-raketmotor skulle have muliggjort opsendelsen af ​​27.000 kg i en lav referencebane [8] .

Ariane 5 lanceres

Den første testflyvning af "Ariane-5" fandt sted den 4. juni 1996 og var mislykket. Løftefartøjet blev sprængt i luften 34 sekunders flyvning på grund af en funktionsfejl i kontrolsoftwaren, som anses for at være den dyreste computerfejl i historien . Konvertering af data fra et 64-bit floating deal til et 16-bit floating deal fik computeren til at fryse. Ada - rutinen , der håndterer denne undtagelse, er blevet udeladt af præstationsmæssige årsager.

Den anden testflyvning (V-101) den 30. oktober 1997 var en delvis fiasko på grund af problemer med kontrollerbarheden af ​​Vulcains første trins motordyse. Den anden fase fungerede med succes, men nåede ikke den planlagte bane. Den næste flyvning den 21. oktober 1998 var vellykket, og den første kommercielle opsendelse blev foretaget den 10. december 1999 - XMM-Newton røntgenobservatoriet blev sendt i kredsløb .

1996–2009

2010–2019

Fra 2020

Se også

• Ariane  - en familie af løfteraketter

Noter

1. ↑ Ariane 5 udviklingsfremskridt (da)  (eng.)  (utilgængeligt link) . ESA (2008). Arkiveret fra originalen den 11. marts 2006.
2. ↑ Franske nyttelast containernavne: for to satellitter - SYstème de Lancement Double Ariane (SYLDA); for tre satellitter - Structure Porteuse Externe Lancement TRiple Ariane (SPELTRA).
3. ↑ Frankrig i rummet nr. 387 (da) (utilgængeligt link) . Office of Science and Technology, Frankrigs ambassade i USA. Arkiveret fra originalen den 25. januar 2009. (ubestemt) 
4. ↑ Ariane 5 ES  . Hentet 15. juli 2020. Arkiveret fra originalen 14. juli 2020.
5. ↑ ESA Launch Vehicle Handbook . Hentet 5. april 2009. Arkiveret fra originalen 31. januar 2009. (ubestemt)
6. ↑ ESA's Ministerråd beslutter fremtiden for europæisk rumforskning (da) . Arkiveret fra originalen den 16. februar 2012. (ubestemt)
7. ↑ Vellykket test af Vegas første trins motor ved Kourou (da) . ESA (30. november 2006). Arkiveret fra originalen den 16. februar 2012. (ubestemt)
8. ↑ David Iranzo-Greus. RN Ariane 5 - Europæisk løfteraket til rumforskning (da) (PowerPoint-præsentation)  (utilgængeligt link) . EADS SPACE Transportation (23. marts 2005). Hentet 10. april 2008. Arkiveret fra originalen 27. september 2007. (ubestemt)
9. ↑ Den 22. december 2007 sendte en løfteraket den første afrikanske satellit i kredsløb.
10. ↑ Ariane 5 leverer MEASAT-3b og Optus 10 i kredsløb på sin 61. succesfulde  mission i træk . Arianespace (11. september 2014). Hentet 8. marts 2016. Arkiveret fra originalen 20. november 2015.
11. ↑ Arianespace leverer til Latinamerika!  Ariane 5 kredser om Intelsat 30 og ARSAT-1 på sin seneste succes . Arianespace (16. oktober 2014). Hentet 8. marts 2016. Arkiveret fra originalen 20. november 2015.
12. ↑ VA 221  . arianespace. Arkiveret fra originalen den 23. december 2014.
13. ↑ Ariane 5 leverer DIRECTV-14 og GSAT -16 til at kredse om Arianespaces seneste missionssucces  . Arianespace (6. december 2014). Hentet 8. marts 2016. Arkiveret fra originalen 11. december 2014.
14. ↑ Ariane 5 caps succesfuldt år med Dual-Payload Delivery , høje satellitter fra Brasilien og Japan  . Spaceflight101 (21. december 2016). Dato for adgang: 21. december 2016. Arkiveret fra originalen 22. december 2016.
15. ↑ Ariane 5 tordner ind i solnedgangen med kommunikationssatellitter til Brasilien og Indonesien  . Spaceflight101 (14. februar 2017). Hentet 14. februar 2017. Arkiveret fra originalen 15. februar 2017.
16. ↑ Lanceringer genoptages i Fransk Guyana med Ariane 5-flyvning med dobbelt nyttelast  . Rumflyvning nu (4. maj 2017). Hentet 5. maj 2017. Arkiveret fra originalen 6. maj 2017.
17. ↑ Twilight Ariane 5-lancering med dobbelt-satellit-nyttelast markerer genoptagelse af missioner fra Fransk  Guyana . Spaceflight101 (4. maj 2017). Hentet 5. maj 2017. Arkiveret fra originalen 5. maj 2017.
18. ↑ Record-setting Ariane 5-lanceringen leverer et par skelsættende kommunikationssatellitter til  kredsløb . Spaceflight101 (1. juni 2017). Hentet 2. juni 2017. Arkiveret fra originalen 5. juni 2017.
19. ↑ Ariane 5 løfter med succes to telekommunikationssatellitter for tre  operatører . Spaceflight101 (28. juni 2017). Hentet 28. juni 2017. Arkiveret fra originalen 5. november 2018.
20. ↑ Undersøgelse af Ariane 5-lanceringen uden for målet begynder, SES- og Yahsat-nyttelasterne er  sunde . Rumflyvning nu (26. januar 2018). Hentet 26. januar 2018. Arkiveret fra originalen 6. maj 2018.
21. ↑ Ariane 5 Launch Anomaly efterlader usikkerhed om status for Commercial Satellite Duo  . Spaceflight101 (25. januar 2018). Hentet 26. januar 2018. Arkiveret fra originalen 27. januar 2018.
22. ↑ Ariane-5 raket opsendes for 100. gang fra rumhavn i Fransk Guyana . Hentet 26. september 2018. Arkiveret fra originalen 26. september 2018. (ubestemt)
23. ↑ esa . BepiColombo springer ud for at undersøge Mercurys mysterier  (engelsk) , European Space Agency . Arkiveret fra originalen den 20. oktober 2018. Hentet 20. oktober 2018.
24. ↑ En Ariane-5-raket med to kommunikationssatellitter blev opsendt fra Kourou-rumhavnen . TASS . Hentet 21. juni 2019. Arkiveret fra originalen 21. juni 2019. (Russisk)
25. ↑ Ariane-5 raket sender med succes to satellitter i kredsløb . RIA Novosti (19. februar 2020). Hentet 20. februar 2020. Arkiveret fra originalen 19. februar 2020. (Russisk)
26. ↑ Ariane 5 raket med to telekommunikationssatellitter opsendt fra Kourou kosmodrom . TASS (31. juli 2021). Hentet 1. august 2021. Arkiveret fra originalen 1. august 2021. (Russisk)
27. ↑ 1 2 Startplan  . _ Rumflyvning nu (10. september 2021). Hentet 13. september 2021. Arkiveret fra originalen 28. maj 2020.
28. ↑ Jeff Foust. JWST-lanceringssedler for  november . SpaceNews (2. juni 2021). Hentet: 2. juni 2021.
29. ↑ NASA leverer opdatering om Webb Telescope Launch - James Webb Space Telescope  . blogs.nasa.gov . Hentet 27. november 2021. Arkiveret fra originalen 1. december 2021.
30. ↑ Arianespace (2020-09-17). Intelsat overlader Arianespace til at opsende tre C-båndssatellitter på Ariane 5 og Ariane 6 (på engelsk). Pressemeddelelse . Arkiveret fra originalen den 18. maj 2021. Hentet 2021-06-02 . "Arianespace vil opsende Galaxy 35 og Galaxy 36 satellitterne sammen som et stablet par i 2022"

Links

• Ariane-5 side  (engelsk)
•  Ariane lancerer side på LyngSat
•  ESA beskrivelse af Ariane 5
• Ariane 5 tekniske  noter
•  Ariane 5 milepæle
• Arianespace: Ariane  5
• Starter faktisk på Arianespaces  hjemmeside
•  Den sidste og næste lancering
• BBC News rapport om den (forsinkede) vellykkede lancering af Ariane 5 ECA-flyvningen , 16. november 2005 
• Vinci Engine udvikling , ESA 
• Se en Ariane 5-lancering (webcast begynder 20 minutter før lancering).
• Ariane 5 raket eksploderer , 1996