Ariane-5

"Ariane 5" ( fr.  Ariane 5 ) on Ariane -perheeseen kuuluva eurooppalainen kertakäyttöinen raskas kantoraketti , joka on suunniteltu laukaisemaan hyötykuorma matalalle vertailukiertoradalle (LEO) tai geotransfer-kiertoradalle (GTO). Euroopan avaruusjärjestön (ESA) tuottama pääurakoitsija on European Astrium Space Transportation (EADS). Rakettia markkinoi Arianespace . Laukaisut suoritetaan Kouroun laukaisupaikalta Ranskan Guyanassa . Ariane 5 -kantoraketti on ESAn ensisijainen kantoraketti ja se pysyy sellaisena ainakin vuoteen 2021 asti, jolloin Ariane 6 -rakettien on määrä aloittaa lentäminen . Pelkästään vuosina 1995-2007 Arianspace tilasi 99 kantorakettia EADS:llä, laukaisuja tehtiin 43, joista 39 onnistui [1] .

Ariane 5:n kehittäminen kesti 10 vuotta, maksoi 7 miljardia dollaria , ja sen oli tarkoitus korvata ESAn Ariane 4 kantoraketti . Aluksi sitä suunniteltiin käyttää Hermesin miehitetyn avaruusaluksen laukaisemiseen , mutta tämä projekti peruttiin ja nyt Ariane 5:tä käytetään vain miehittämättömänä versiona. Hyötykuormakonttien (PN) eri vaihtoehtojen käyttö mahdollistaa kahden tai kolmen satelliitin samanaikaisen laukaisun ja jopa kahdeksan mikrosatelliitin sijoittamisen [2] . Boosteria käytettiin kansainvälisen avaruusaseman (ISS) toimittamiseen automatisoiduilla ATV -rahtialuksilla .

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

Rakentaminen

Kryogeeninen päälava

Ensimmäinen kryogeeninen vaihe "Ariane 5" on nimeltään EPC ( French  Étage Principal Cryotechnique ) ja se koostuu suuresta, 30,5 metriä korkeasta säiliöstä, jossa on kaksi osastoa (yksi 130 tonnia nestemäistä happea ja toinen 25 tonnia nestemäistä vetyä ) ja Vulcain . rakettimoottori » tyvessä, jonka työntövoima on 113,6 tf (1114 kN ) merenpinnan tasolla. Ensimmäisen vaiheen kuivapaino on 15 tonnia.Ariane 5 ECA -versiossa käytetään modifioitua Vulcain 2 -rakettimoottoria, jonka työntövoima on 136,6 tf (1340 kN ).

Kiinteän polttoaineen tehostimet

Kaksi kiinteän polttoaineen ARP -vahvistimia ( ranska:  Les Étages d'Accélérations à Poudre ) on kiinnitetty sivuille ja ne antavat päätyöntövoiman kantoraketin laukaisussa . TTU P238 ( P241 "Ariane 5 ECA":n tapauksessa) painaa 277 tonnia ja kehittää työntövoiman 630 tf (6470 kN ). Toisin kuin avaruussukkulan sivuvahvistimet , kiinteät vahvistimet putoavat irrotettuaan ja katoavat mereen, mutta, kuten sukkulan tapauksessa , ne voidaan periaatteessa laskea laskuvarjolla veteen uudelleenkäyttöä varten. TTU:n laukaisun jälkeinen pelastus suoritettiin useita kertoja boosterien lennon jälkeisiä tutkimuksia varten. Uudelleenkäyttöä ei tällä hetkellä ole saatavilla. Käytetyn TTU:n pelastus suoritettiin Ariane 5 ECA -version ensimmäisen lennon jälkeen [3] . Ennen tätä lentoa viimeinen tällainen yritys tehtiin vuonna 2003.

Boosterit

Toinen vaihe sijaitsee ensimmäisen yläpuolella ja hyötykuormakontin alapuolella. Ariane 5 G -versio käyttää EPS:ää ( ranska:  Étage à Propergols Stockables ), joka käyttää metyylihydratsiinia ja N 2 O 4  -polttoainekomponentteja [4] , kun taas Ariane 5 ECA -versio käyttää ESC:tä ( ranska:  Étage Supérieur Cryotechnique ) LH2 / LOX - komponenttien kanssa .

Muutokset ja tuleva kehitys

Käynnistä ajoneuvoversiot

• Arianin kantoraketin alkuperäinen versio on nimeltään 5G ( englanniksi  Generic ), ja sen laukaisupaino on 737 tonnia. Tämän kantoraketin version hyötykuorman massaksi GPO:lle ilmoitettiin alun perin 5970 kg, mutta sitä lisättiin koelennoilla 6200 kg.
• Ariane 5G+ -kantoraketti on varustettu modernisoidulla toisella vaiheella, joka varmistaa 6950 kg:n lastin laukaisun GPO:lle ja jota käytettiin kolme kertaa vuonna 2004.
• Ariane 5GS -kantoraketti korvasi 5G+:n vuonna 2005. Siinä on sama EAP TTU kuin myöhemmässä Ariane 5 ECA -versiossa, joka on myös varustettu modifioidulla Vulcain 1B ensimmäisen vaiheen moottorilla. Se pystyy näyttämään 6100 kg GPO:ssa.
• Ariane ECA - kantoraketti ( Evolution Cryotechnique tyyppi A ) voi laukaista kaksi satelliittia , joiden kokonaismassa on 10 000 kg , tai yhden satelliitin , jonka massa on 10 500 kg , GPO : lle .  Tässä versiossa käytetään "Vulcain 2" ensimmäisen vaiheen moottoria ja ESC-A ( ranska: Etage Supérieur Cryogénique-A ) toista vaihetta, jonka voimanlähteenä on 2 100 kg HM7-B LRE, kryogeenisen ponneaineen kokonaismassa ( LH2 / LOX ) 14 000 kg. Toisessa vaiheessa, jota käytettiin aiemmin Ariane-4 kantoraketin kolmantena vaiheena, Ariane ECA:ssa on muunnettu tankkeja pituuden lyhentämiseksi. Uudelleen suunnitellussa Vulcain-rakettimoottorissa on pidempi ja tehokkaampi suutin ja tehokkaampi polttoainekierto. Polttoainekomponenttien muuttunut suhde vaati muutosta ensimmäisen vaiheen säiliöiden pituuteen. Myös EAP TTU:t kevennettiin uudella hitsausmenetelmällä ja täytettiin lisää polttoainetta. ESC-A toinen vaihe ei paranna Ariane ECA -kantoraketin suorituskykyä lastin kuljettamisessa LEO:lle verrattuna Ariane 5G -muunnelmaan, joten jälkimmäistä modifikaatiota ei käytetty automaattisen kuljetusajoneuvon ATV :n tuomiseen . 
• Ariane ES - ATV ( Evolution Storable )  -kantoraketti käytettiin ESA:n automaattisen kuljetusajoneuvon laukaisuun käyttäen toisen vaiheen Ariane G -kantorakettiversion EPS-versiota [5] . Ensimmäinen julkaisu tapahtui klo 04.03 GMT 9. maaliskuuta 2008.

Toisen vaiheen uudelleensytytys

EPS-yksikössä on uudelleensytytyskyky, joka on osoitettu kahdesti. Ensimmäinen kerta, kun tämä tehtiin V26-lennon aikana, laukaisupäivä oli 5. lokakuuta 2007. Uudelleensytytys suoritettiin yksinomaan moottorin testaamista varten ja se suoritettiin PN:n laukaisun jälkeen lasketulle kiertoradalle. Ensimmäinen operatiivinen uudelleensytytyskyvyn käyttö lento-ohjelmatarkoituksiin tapahtui 9. maaliskuuta 2008, jolloin suoritettiin kaksivaiheinen laukaisu ESA Automated Transfer Vehicle ( ATV ) -ajoneuvon (ATV ) sijoittamiseksi välikohtaamisradalle ISS :n kanssa . 

Jatkoi kantoraketin "Ariane 5 ECB" kehittämistä

EKP:n muutokseen suunniteltiin ESC-B-ylempi vaihe, jossa käytetään Vinci -moottoria , vaiheenmuutossykliä nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettimoottoria . Sen piti nostaa GPO:lle toimitettua PN:ää 12 000 kiloon, mutta projektia lykättiin budjettileikkausten vuoksi.

Joulukuussa 2005 ESAn konferenssissa Berliinissä ei tehty päätöstä jatkaa tai peruuttaa tätä hanketta. Toiseen vaiheeseen tarkoitettua Vinci-rakettimoottoria kehitetään edelleen, vaikkakin aiempaa hitaammin. 25.–26. marraskuuta 2008 ESAn ministerineuvostossa päästiin sopimukseen parannetun toisen vaiheen rahoituksesta [6] .

Kiinteän polttoaineen vaihe

Työ TTU EAP:n parissa jatkuu osana Vegan kantorakettiprojektia . Tämän kantoraketin ensimmäinen vaihe, P80-moottori, on lyhyempi versio EAP TTU:sta, jonka grafiitti-epoksikuiturunko on paljon kevyempi kuin teräsrunko. Suutin on myös valmistettu komposiiteista, joiden laajennuskerroin on kasvanut tehokkuuden parantamiseksi. Työntövoimavektori on sähkömekaaninen, mikä vähentää painoa verrattuna hydrauliseen ohjaukseen.

Näiden parannusten oletettiin heijastuvan Ariane 5 -kantoraketissa [7] . Kantoraketin ESC-B-version integroinnin TTU:n parannuksiin ja modifioituun Vulcain-rakettimoottoriin olisi pitänyt mahdollistaa 27 000 kg:n laukaisu matalalle vertailukiertoradalle [8] .

Ariane 5 julkaistaan

"Ariane-5":n ensimmäinen koelento tapahtui 4. kesäkuuta 1996, eikä se onnistunut. Kantoraketti räjäytettiin 34 sekuntia lennon aikana ohjausohjelmiston toimintahäiriön vuoksi, jota pidetään historian kalleimpana tietokonevirheenä . Tietojen muuntaminen 64-bittisestä liukulukuluvusta 16-bittiseksi liukulukuksi sai tietokoneen jäätymään. Tätä poikkeusta käsittelevä Ada-rutiini on jätetty pois suorituskykysyistä.

Toinen koelento (V-101) 30. lokakuuta 1997 epäonnistui osittain Vulcainin ensimmäisen vaiheen moottorin suuttimen ohjattavuusongelmien vuoksi. Toinen vaihe toimi onnistuneesti, mutta ei saavuttanut suunniteltua kiertorataa. Seuraava lento 21. lokakuuta 1998 oli onnistunut, ja ensimmäinen kaupallinen laukaisu tehtiin 10. joulukuuta 1999 - XMM-Newton X-ray observatorio laukaistiin kiertoradalle .

1996–2009

2010–2019

Vuodesta 2020

Katso myös

• Ariane  - kantorakettien perhe

Muistiinpanot

1. ↑ Ariane 5:n kehityskulku (en)  (eng.)  (linkki ei saatavilla) . ESA (2008). Arkistoitu alkuperäisestä 11. maaliskuuta 2006.
2. ↑ Ranskalaiset hyötykuormakonttien nimet: kahdelle satelliitille - SYstème de Lancement Double Ariane (SYLDA); kolmelle satelliitille - Structure Porteuse Externe Lancement Triple Ariane (SPELTRA).
3. ↑ Ranska avaruudessa nro 387 (en) (linkki ei ole käytettävissä) . Tiede- ja teknologiatoimisto Ranskan suurlähetystö Yhdysvalloissa. Arkistoitu alkuperäisestä 25. tammikuuta 2009. (määrätön) 
4. ↑ Ariane 5 ES  . Haettu 15. heinäkuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 14. heinäkuuta 2020.
5. ↑ ESA Launch Vehicle Handbook . Haettu 5. huhtikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 31. tammikuuta 2009. (määrätön)
6. ↑ ESAn ministerineuvosto päättää eurooppalaisen avaruustutkimuksen tulevaisuudesta (en) . Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2012. (määrätön)
7. ↑ Vegan ensimmäisen vaiheen moottorin onnistunut testi Kouroussa (en) . ESA (30. marraskuuta 2006). Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2012. (määrätön)
8. ↑ David Iranzo-Greus. RN Ariane 5 - Eurooppalainen kantoraketti avaruustutkimukseen (en) (PowerPoint-esitys)  (linkki ei saavutettavissa) . EADS SPACE Transportation (23. maaliskuuta 2005). Haettu 10. huhtikuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2007. (määrätön)
9. ↑ 22. joulukuuta 2007 kantoraketti laukaisi ensimmäisen afrikkalaisen satelliitin kiertoradalle.
10. ↑ Ariane 5 toimittaa MEASAT-3b:n ja Optus 10:n kiertoradalle 61. peräkkäisellä onnistuneella  tehtävällään . Arianespace (11. syyskuuta 2014). Haettu 8. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 20. marraskuuta 2015.
11. ↑ Arianespace toimittaa Latinalaiseen Amerikkaan!  Ariane 5 kiertää Intelsat 30:tä ja ARSAT-1:tä uusimmalla menestyksellään . Arianespace (16. lokakuuta 2014). Haettu 8. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 20. marraskuuta 2015.
12. ↑ VA 221  . arianespace. Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2014.
13. ↑ Ariane 5 toimittaa DIRECTV-14:n ja GSAT-16:n kiertoradalle Arianespacen uusimmalla  menestyksellä . Arianespace (6. joulukuuta 2014). Haettu 8. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 11. joulukuuta 2014.
14. ↑ Ariane 5 caps onnistunut vuosi Dual-Payload Delivery -toimituksella , lofting satelliitit Brasiliasta ja Japanista  . Spaceflight101 (21. joulukuuta 2016). Käyttöpäivä: 21. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 22. joulukuuta 2016.
15. ↑ Ariane 5 jyrisee auringonlaskuun Brasilian ja Indonesian viestintäsatelliiteilla  . Spaceflight101 (14. helmikuuta 2017). Haettu 14. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2017.
16. ↑ Lanseerauksia jatketaan Ranskan Guyanassa kaksoishyötykuorman Ariane 5 -lennolla  . Avaruuslento nyt (4. toukokuuta 2017). Haettu 5. toukokuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 6. toukokuuta 2017.
17. ↑ Twilight Ariane 5 -laukaisu kaksoissatelliitin hyötykuormalla merkitsee Ranskan  Guyanan tehtävien jatkamista . Spaceflight101 (4. toukokuuta 2017). Haettu 5. toukokuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. toukokuuta 2017.
18. ↑ Ennätystä asettava Ariane 5 -laukaisu toimittaa  kiertoradalle pari maamerkkiviestintäsatelliittia . Spaceflight101 (1. kesäkuuta 2017). Haettu 2. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. kesäkuuta 2017.
19. ↑ Ariane 5 nosti onnistuneesti kaksi tietoliikennesatelliittia kolmelle  operaattorille . Spaceflight101 (28. kesäkuuta 2017). Haettu 28. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. marraskuuta 2018.
20. ↑ Ariane 5:n ulkopuolisen julkaisun tutkiminen alkaa, SES- ja Yahsat-hyötykuormat ovat  kunnossa . Avaruuslento nyt (26. tammikuuta 2018). Haettu 26. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 6. toukokuuta 2018.
21. ↑ Ariane 5:n laukaisuhäiriö jättää epävarmuutta kaupallisen satelliittiduuon tilaan  . Spaceflight101 (25. tammikuuta 2018). Haettu 26. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2018.
22. ↑ Ariane-5-raketti laukaisi 100. kerran Ranskan Guyanan avaruussatamasta . Haettu 26. syyskuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 26. syyskuuta 2018. (määrätön)
23. ↑ esa . BepiColombo lähtee tutkimaan Mercuryn mysteereitä  (englanniksi) , Euroopan avaruusjärjestö . Arkistoitu alkuperäisestä 20. lokakuuta 2018. Haettu 20.10.2018.
24. ↑ Ariane-5-raketti kahdella viestintäsatelliitilla laukaistiin Kouroun avaruussatamasta . TASS . Haettu 21. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 21. kesäkuuta 2019. (Venäjän kieli)
25. ↑ Ariane-5-raketti laukaisi onnistuneesti kaksi satelliittia kiertoradalle . RIA Novosti (19. helmikuuta 2020). Haettu 20. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 19. helmikuuta 2020. (Venäjän kieli)
26. ↑ Kouroun kosmodromista laukaistu Ariane 5 - raketti kahdella tietoliikennesatelliitilla . TASS (31. heinäkuuta 2021). Haettu 1. elokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 1. elokuuta 2021. (Venäjän kieli)
27. ↑ 1 2 Käynnistysaikataulu  . _ Avaruuslento nyt (10. syyskuuta 2021). Haettu 13. syyskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 28. toukokuuta 2020.
28. ↑ Jeff Foust. JWST:n lanseerauslaskelmat  marraskuulle . SpaceNews (2. kesäkuuta 2021). Haettu: 2.6.2021.
29. ↑ NASA tarjoaa päivityksen Webb Telescope Launch - James Webb Space Telescope  . blogs.nasa.gov . Haettu 27. marraskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 1. joulukuuta 2021.
30. ↑ Arianespace (17.9.2020). Intelsat uskoo Arianespacen laukaisemaan kolme C-kaistaista satelliittia Ariane 5:ssä ja Ariane 6 :ssa (englanniksi). Lehdistötiedote . Arkistoitu alkuperäisestä 18. toukokuuta 2021. Haettu 2021-06-02 . "Arianespace laukaisee Galaxy 35- ja Galaxy 36 -satelliitit yhdessä pinottuina parina vuonna 2022"

Linkit

• Ariane-5 sivu  (englanniksi)
•  Ariane avaa sivun LyngSatissa
•  ESA: n kuvaus Ariane 5 :stä
• Ariane 5 tekniset  huomautukset
•  Ariane 5 virstanpylväät
• Arianespace: Ariane  5
• Itse asiassa käynnistää Arianespacen  kotisivulla
•  Viimeinen ja seuraava julkaisu
• BBC News -raportti Ariane 5 ECA -lennon (viivästyneestä) onnistuneesta käynnistämisestä , 16. marraskuuta 2005 
• Vinci Enginen kehitys , ESA 
• Katso Ariane 5:n laukaisu (verkkolähetys alkaa 20 minuuttia ennen laukaisua).
• Ariane 5 -raketti räjähti , 1996