Электрон (ракета-носитель): различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
→Запуски: уточнение
Строка 173: Строка 173:
|-
|-
| rowspan="2" | 3 {{s|«It’s Business Time»}}
| rowspan="2" | 3 {{s|«It’s Business Time»}}
| 20 апреля 2018
| 19 апреля 2018
| [[Rocket Lab LC-1]]
| [[Rocket Lab LC-1]]
|
|

Версия от 08:37, 6 апреля 2018

У этого термина существуют и другие значения, см. Electron (значения).
Electron
Electron
Общие сведения
Страна  Новая Зеландия
Назначение ракета-носитель
Разработчик Rocket Lab
Изготовитель Rocket Lab
Стоимость запуска 4,9 млн долл.
Основные характеристики
Количество ступеней 2
Длина (с ГЧ) 17 м
Диаметр 1,2 м
Стартовая масса 12 550 кг
Масса полезной нагрузки
 • на НОО 250 кг
 • на ССО (500 км) 150 кг
История запусков
Состояние тестовые запуски
Места запуска Rocket Lab LC-1
Число запусков 2
 • успешных 1
 • неудачных 1
Первый запуск 25 мая 2017
Последний запуск 21 января 2018
Первая ступень
Маршевые двигатели 9 × «Резерфорд»
Тяга 162 кН (уровень моря)
192 кН (вакуум)
Удельный импульс 303 с
Горючее керосин
Окислитель жидкий кислород
Вторая ступень
Маршевый двигатель «Резерфорд» (версия для вакуума)
Тяга 22 кН (вакуум)
Удельный импульс 333 с
Горючее керосин
Окислитель жидкий кислород
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

«Электрон»[1] (англ. Electron) — ракета-носитель сверхлёгкого класса, разработанная новозеландским подразделением американской частной аэрокосмической компании Rocket Lab.

Предназначена для коммерческих запусков микро- и наноспутников, позволяет вывести полезную нагрузку массой до 150 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км или до 250 кг на низкую околоземную орбиту[2]. Стоимость запуска ракеты-носителя составляет от 4,9 до 6,6 млн долларов США[2].

Квалификационные огневые тесты обеих ступеней завершены в конце 2016 года[3][4]. Первый испытательный полёт (неудачный: ракета достигла космоса, но не вышла на орбиту) состоялся 25 мая 2017 года[1].

Начиная со второго квартала 2017 года, в компании намерены с помощью ракеты-носителя производить ежеквартальные коммерческие запуски кубсатов на солнечно-синхронную орбиту, стандартный полёт будет вмещать два 12U, четыре 6U, десять 3U и четыре 1U-кубсата с суммарной стоимостью запуска около 6,5 млн долларов[5][2].

Конструкция

Основные конструктивные элементы ракеты-носителя, несущий цилиндрический корпус и топливные баки обеих ступеней выполнены из углепластика и производятся компанией Rocket Lab на собственном заводе. Применение композиционных материалов позволило существенно снизить вес конструкции. Обе ступени ракеты-носителя используют в качестве компонентов топлива керосин (горючее) и жидкий кислород (окислитель)[2].[5].

Первая ступень

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube Огневое испытание первой ступени

Высота ступени составляет 12,1 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 950 кг. Вмещает до 9250 кг топлива[5].

Первая ступень оборудована девятью жидкостными ракетными двигателями «Резерфорд», схема расположения двигателей подобна первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 — один центральный двигатель и 8 расположенных вокруг него[5].

Rutherford — двигатель собственного производства Rocket Lab, все основные детали которого создаются способом 3D-печати[6]. Использует для нагнетания компонентов топлива в камеру сгорания насосный агрегат, который приводится в действие двумя электродвигателями, питающимися от установленных на ступени 13[источник не указан 2599 дней] литий-полимерных аккумуляторов[7][5]. Используются вентильные двигатели постоянного тока, каждый из которых развивает мощность около 37 кВт при скорости вращения 40 000 оборотов в минуту[5], что позволяет повышать давление в топливной магистрали от 0,2—0,3 МПа до 10—20 МПа (от 29-44 фунтов на квадратный дюйм до 1500—2900)[8].

Тяга ступени на старте составляет 162 кН и повышается до 192 кН в вакууме. Удельный импульс — 303 с. Время работы ступени — около 155 секунд[2].[5].

Управление вектором тяги осуществляется одновременным отклонением всех 9 двигателей от центральной оси[5].

Отстыковка ступени производится с помощью пневматических механизмов, приводимых в действие с помощью сжатого гелия, который используется также для создания в топливных баках рабочего давления[5].

Вторая ступень

Внешние видеофайлы
Логотип YouTube Огневое испытание второй ступени

Длина составляет 2,4 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 250 кг. Вмещает до 2150 кг топлива[5].

Вторая ступень использует один двигатель Rutherford, оптимизированный для максимально эффективной работы в вакууме и оборудованный увеличенным неохлаждаемым сопловым насадком. Тяга двигателя в вакууме составляет 22 кН, удельный импульс — 333 с[5][2].

Ступень оборудована тремя литий-ионными батареями для питания электропривода топливного насоса двигателя, 2 из них сбрасываются после исчерпания, позволяя снизить сухую массу ступени[5][2].

Контроль вектора тяги по тангажу и рысканию производится за счёт отклонения двигателя, контроль вращения и управление положением ступени осуществляется с помощью системы реактивных газовых сопел[5].

Вторая ступень оборудована приборным отсеком в котором расположены системы управления ракеты-носителя, которые разработаны и произведены компанией Rocket Lab[2].

Головной обтекатель

Ракета оборудована композитным обтекателем длиной 2,5 м, диаметром 1,2 м и массой около 50 кг[5].

Отличительной концепцией Rocket Lab является отделение процесса монтажа полезной нагрузки внутри обтекателя от сборки остальной ракеты. Это даёт возможность заказчикам, собственникам спутников, осуществлять интеграцию полезной нагрузки с адаптером и инкапсуляцию в обтекателе на своих предприятиях самостоятельно, а затем доставлять этот модуль в собранном виде к стартовой площадке, где он будет быстро интегрирован с ракетой[5][2].

Стартовая площадка

Изначально стартовую площадку планировали разместить недалеко от новозеландского города Крайстчерч на Южном острове. Однако по экологическим требованиям место для площадки было перенесено на Северный остров[9].

Запуски ракеты-носителя Electron производятся со стартового комплекса англ. Rocket Lab Launch Complex 1, построенного на полуострове Махия[англ.], находящегося на восточном побережье Северного острова Новой Зеландии. 2 сентября 2016 года в 4:37 утра примерно в 100 км севернее стартовой площадки произошло землетрясение магнитудой 7,1 балла. Стартовые сооружения и 50-тонная стартовая платформа не пострадали, что подтвердила пресс-секретарь компании Rocket Lab англ. Catherine Moreau Hammond[10].

Официальное открытие комплекса состоялось 26 сентября 2016 года[11]. Лицензия на пусковую деятельность выдана на 30 лет и предполагает возможность запуска каждые 72 часа[11]. Расположение комплекса позволяет выводить полезную нагрузку на орбиты с разным наклонением, в диапазоне от 39 до 98°[5].

Стандартный запуск предусматривает вывод на орбиту нескольких вариантов полезной нагрузки: два кубсата 12U, четыре кубсата 6U, десять 3U и четырёх 1U[2].

Центр управления полётами расположен примерно в 500 км северо-западнее стартового комплекса в городе Окленд. Оборудование центра позволяет отслеживать 25 000 каналов данных передаваемых в реальном времени со стартового комплекса, ракеты-носителя и полезной нагрузки[8].

Тестовые запуски

В феврале 2017 ракета-носитель для первого испытательного запуска прибыла с производственного завода в Окленде на стартовый комплекс. Планируется выполнить 3 испытательных запуска до старта коммерческих запусков в 2017 году. В дебютном полёте ракета не будет нести полезной нагрузки, только дополнительное измерительное оборудование[12].

Запуски

№ Дата, время (UTC) Стартовая
площадка 		Полезная нагрузка Орбита Результат
1 «It’s a Test»[8] 25 мая 2017, 14:20 Rocket Lab LC-1 без полезной нагрузки НОО Неудача
Испытательный полёт без полезной нагрузки, вместо неё ракета оснащалась дополнительным оборудованием для сбора телеметрии во время полёта[3]. Планировался выход на орбиту высотой между 300 и 500 км, с наклонением 83°. Запуск несколько раз откладывался из-за неблагоприятных погодных условий. После старта продемонстрированы успешная работа первой ступени, расстыковка ступеней, запуск второй ступени и сброс головного обтекателя. Спустя 3 минуты после запуска ракета достигла границы космоса, но вторая ступень не смогла достичь необходимой скорости для выхода на околоземную орбиту[13][14][15][16]. По словам разработчиков, полёт был прекращён по команде с земли из-за неверных данных, выдаваемых наземной системой измерений[17].
2 «Still Testing» 21 января 2018, 01:30[18] Rocket Lab LC-1 Still Testing, Dove Pioneer, Lemur-2 (2 шт.), Humanity Star[англ.][19]. Три объекта каталогизированы на орбите 290x530 км, и два объекта на орбите 494х534 км[20] НОО Успех
Второй испытательный запуск, с полезной нагрузкой (3 наноспутника).
Планируемые запуски
3 «It’s Business Time» 19 апреля 2018 Rocket Lab LC-1 НОО
Третий испытательный запуск.
2018 Rocket Lab LC-1 Dove (20-25 шт.) ССО
Компания Planet Lab[англ.] подписала контракт на 3 запуска своих спутников[21].
2018 Rocket Lab LC-1 МX-E1 НОО
Компания Moon Express заказала 3 ракеты Electron для запуска своего лунного посадочного аппарата в рамках конкурса Google Lunar X Prize[22][23][24].

Сравнение с аналогами

В настоящее время действующих носителей сверхлёгкого класса не существует . Наиболее близким по характеристикам является воздушно-космический комплекс на базе крылатой ракеты «Пегас», формально относящийся к лёгкому классу. Среди остальных проектов часть, как и «Электрон», прошли первые лётные испытания (все неудачно), другие готовятся к первым стартам в 2017—2018 годах[1].

Название Организация-разработчик Страна Максимальная
полезная нагрузка, кг 		Орбита Стоимость пуска, млн $
(год оценки) 		Количество пусков
Электрон Rocket Lab  США
 Новая Зеландия 		150 ССО 4,9—6,6 2 (2018)
Пегас Orbital Sciences Corporation[25]  США 443 НОО 40 (2014) 43 (2016)
Super Strypi[англ.] Гавайский университет

Сандийские национальные лаборатории
Aerojet Rocketdyne[26]

 США 250 ССО — 1 (2015)
SS-520-4 IHI Aerospace[27]  Япония 4[28] НОО 3,5 (2017)[29] 2 (2018)
LauncherOne Virgin Orbit?!  США 300[30] ССО — 0 (2017)
Vector-R Vector Space Systems[англ.]  США 30—45[1][31] ССО 1,5—2[31] 0 (2017)
Vector-H 125[31] 3—3,5[31] 0 (2017)
Куайчжоу-1A CASIC[англ.]  Китай 250[32] ССО (500 км) — 1 (2017)
200[32] ССО (700 км)

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 И. Черный. «Что ж вы так волнуетесь? Это ж испытание!» // Новости космонавтики : журнал. — 2017. — Т. 27, № 07 (414).
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Чёрный И, 2017.
  3. ↑ 1 2 Rocket Lab declares Electron ready for test flights (англ.). Space News (13 декабря 2016).
  4. ↑ Rocket Lab Completes Major Technical Milestone Ahead of Test Launches (англ.). Rocket Lab (13 декабря 2016).
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Electron (англ.). Spaceflight101.
  6. ↑ Rocket Lab unveils world's first battery rocket engine (англ.). New Zeland Herald (15 апреля 2015).
  7. ↑ Rocket Lab Unveils Battery-Powered Turbomachinery (англ.). Aviation Week (14 апреля 2015).
  8. ↑ 1 2 3 Chris Gebhardt. Rocket Lab’s Electron conducts inaugural flight from New Zealand (англ.). NASAspaceflight.com (24 мая 2017). Дата обращения: 15 июля 2017. Архивировано 15 июля 2017 года.
  9. ↑ Jeff Foust. Rocket Lab plans Electron test launches this year (англ.). Spacenews.com (14 апреля 2016). Дата обращения: 13 июля 2017.
  10. ↑ Jeff Foust. Rocket Lab launch site not damaged in New Zealand earthquake (англ.). Spacenews.com (2 сентября 2016). Дата обращения: 15 июля 2017.
  11. ↑ 1 2 Rocket Lab Opens Private Orbital Launch Site in New Zealand (англ.). Space (26 сентября 2016).
  12. ↑ Rocket Lab’s battery-powered Electron enters Launch Campaign ahead of Maiden Mission (англ.). Spaceflight101 (20 февраля 2017).
  13. ↑ Первый блин всё-таки комом. Журнал «Новости космонавтики» (май 2017). Дата обращения: 25 мая 2017.
  14. ↑ Electron’s “It’s a Test” successfully reaches Space, falls short of Orbit (англ.). Spaceflight101 (25 мая 2017).
  15. ↑ Maiden flight of Rocket Lab’s small satellite launcher reaches space (англ.). Spaceflight Now (25 мая 2017).
  16. ↑ Grant Bradley. Rocket Lab: We have lift-off! History made as Electron launches successfully from Mahia (англ.). nzherald.co.nz (25 мая 2017).
  17. ↑ Железняков А. Ж.. Неудача произошла из-за сбоя в наземном оборудовании. Новости космонавтики (8 августа 2017). Дата обращения: 16 августа 2017. Архивировано 16 августа 2017 года.
  18. ↑ Launch Schedule (англ.). Spaceflight Now. Дата обращения: 15 января 2018.
  19. ↑ На орбиту выведена «звезда человечества», которая ярче всех объектов ночного неба
  20. ↑ Орбита достигнута. Spaceflight101 (21 января 2018). Дата обращения: 21 января 2018.
  21. ↑ Planet purchases three launches from Rocket Lab (англ.). Space News (12 июля 2016).
  22. ↑ Moon Express Buys Rocket Lab Launches for Lunar Missions (англ.). Space News (1 октября 2015).
  23. ↑ Private Moon Landing Set for 2017 (англ.). Space (1 октября 2015).
  24. ↑ Moon Express fully funded for Google Lunar X Prize bid (англ.). Space News (13 января 2017).
  25. ↑ barberd. Pegasus Users Guide (англ.) (PDF). orbitalatk.com (30 октября 2015). Дата обращения: 26 ноября 2016.
  26. ↑ Krebs, Gunter. SPARK. Gunter's Space Page. Дата обращения: 20 января 2012. Архивировано 20 января 2012 года.
  27. ↑ Sounding Rocket (англ.). IHI Aerospace.
  28. ↑ SS-520 4号機実験の実施について (яп.). JAXA (8 декабря 2016). Архивировано из оригинала 8 декабря 2016 года.
  29. ↑ Рыжков, 2017, с. 36.
  30. ↑ Home (англ.). Virgin Orbit. Дата обращения: 19 июля 2017.
  31. ↑ 1 2 3 4 Vector Space completes first test flight, aims for small sat market expansion (англ.). NASA Spaceflight (9 мая 2017).
  32. ↑ 1 2 "Kuai Zhou (Fast Vessel)". China Space Report (англ.). 22 мая 2016. Дата обращения: 22 июля 2017.

Литература

  • Чёрный И. Electron готовится к первому пуску // Новости космонавтики : журнал. — 2017. — Май (т. 27, № 5 (412)). — С. 45.
  • Рыжков Е. Провал японского «нано-лоунчера» // Новости космонавтики : журнал. — 2017. — Март (т. 27, № 3 (410)). — С. 35—36.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Электрон_(ракета-носитель)&oldid=91928480