stringtranslate.com

Европа (ракета)

Ракета «Европа» была одной из первых одноразовых пусковых систем Европейской организации по разработке ракет-носителей (ELDO), которая была предшественником Европейского космического агентства (ЕКА). Он был разработан с целью предоставления технологии доступа в космос, а точнее, для облегчения вывода на орбиту общеевропейских телекоммуникационных и метеорологических спутников.

В конечном итоге программа ведет свою историю от британской ракеты Blue Streak , которая была отменена в 1960 году. Blue Streak затем использовалась в качестве основы одноразовой пусковой системы Black Prince и ряда других концепций. В поисках партнеров для разделения затрат на разработку была создана компания ELDO, которая начала разработку Europa, используя первую ступень Blue Streak, а также построенную во Франции вторую ступень Coralie и немецкую верхнюю ступень Astris. [1]

Программа приступила к выполнению нескольких тестовых запусков, но они часто приводили к частичным сбоям. Кроме того, Великобритания решила выйти из организации ELDO и, следовательно, из Европы, чтобы вместо этого сосредоточиться на конкурирующей полностью британской пусковой установке Black Arrow . Доверие к программе снизилось из-за плохих показателей надежности, что привело к ее закрытию.

Хотя Великобритания вышла из программы, другие партнеры ELDO по-прежнему были заинтересованы в пусковой установке. В 1974 году они были преобразованы в Европейское космическое агентство (ЕКА) и приступили к разработке семейства ракет-носителей Ariane , которые имели коммерческий успех, выполнив сотни запусков.

Разработка

Фон

В начале 1950-х годов британское правительство осознало необходимость разработки собственной серии баллистических ракет в связи с достижениями, достигнутыми в этой области, особенно Советским Союзом и Соединенными Штатами. [2] Британская программа по разработке такой ракеты под названием Blue Streak была незамедлительно начата; однако существовали ключевые вопросы относительно тогда еще относительно неизвестного сценария того, с чем столкнется такое транспортное средство при попытке повторного входа в атмосферу. Были опасения, что такое транспортное средство может просто сгореть, как метеор, и, следовательно, оказаться недостижимым. [2] [3] Соответственно, в 1955 году с этой целью была начата программа исследовательских ракет Black Knight . [4] [5] После нескольких запусков «Черный рыцарь» стал считаться успешной программой, создавшей относительно недорогую и надежную ракету, и, таким образом, появился стимул для продолжения дальнейшего развития платформы. [6]

13 апреля 1960 года министр обороны Гарольд Уоткинсон объявил об отмене Blue Streak как военной программы и далее заявил, что: «Правительство теперь в срочном порядке рассмотрит вместе с фирмами и другими заинтересованными сторонами вопрос о том, будет ли Программа Blue Streak может быть адаптирована для разработки ракеты-носителя для космических спутников». [7] [8] В то время как разработка ракеты Blue Streak продолжалась с целью использования ее в качестве мощной спутниковой пусковой установки, темпы работ существенно замедлились. Автор аэрокосмической отрасли К. Н. Хилл написал, что это заявление было сделано: «Я подозреваю, что главным образом для того, чтобы минимизировать политический ущерб, нанесенный решением [Blue Streak]». [8]

В 1957 году предложенная конструкция, известная как « Черный принц» , была выдвинута Десмондом Кинг-Хеле и Дорин Гилмор из Королевского авиастроительного завода (RAE) в 1957 году. [9] Согласно этому предложению, можно было разработать одноразовую пусковую систему. использование сочетания уже существующих и находящихся в разработке активов; Многоступенчатая пусковая установка должна была состоять из первой ступени Blue Streak, второй ступени Black Knight (или позже Black Arrow ) и военной твердотопливной ракеты в качестве третьей ступени. [10]

В 1960 году Королевскому авиастроительному заводу в Фарнборо было поручено рассмотреть возможность адаптации ракеты Blue Streak в качестве ракеты-носителя для спутников в сочетании с другими ступенями ракеты. Соответственно, в 1957 году концептуальный проект комбинированной пусковой установки Blue Streak-Black Knight был предложен еще раз и на этот раз получил положительную оценку; проекту был присвоен радужный код Черного принца ; в официальной документации платформа именовалась как ракета-носитель Blue Streak Satellite Launch Vehicle (BSSLV). [11] Однако быстро было признано, что стоимость программы будет серьезной проблемой: по одной оценке, общие затраты на разработку были бы равны половине британского университетского бюджета. [12]

Наряду с высокими затратами становилось ясно, что из-за того, что британские военные спутники уже доставляются американскими ракетами-носителями, а отечественное научное сообщество воспринимается как не обладающее финансированием для одновременного проведения нескольких крупных исследовательских спутниковых программ, внутренний спрос на такие спутники растет. пусковая установка не была гарантирована. Соответственно, было решено, что было бы предпочтительно, чтобы другие страны были вовлечены в программу, чтобы разделить бремя расходов и быть предрасположенными к использованию ракеты-носителя. [13] Дипломатические подходы были сделаны к различным странам, однако стало очевидно, что члены Содружества Наций в одиночку не были готовы обеспечить необходимую поддержку такой программы. [14]

Сотрудничество

Еще в 1961 году Питер Торникрофт , министр авиации, задумался над темой совместного европейского проекта, основная цель этой амбиции заключалась в том, чтобы не растратить впустую передовые разработки Blue Streak, а также не оставить освоение космоса американцам и русским. Великобритания также делала дипломатические шаги к различным европейским странам, наиболее значительным из которых была Франция. [13] Увертюры между британским правительством и французским правительством о потенциальном сотрудничестве в области ракетных исследований, и в частности о потенциальном использовании Blue Streak, еще в 1957 году. [14] Великобритания и Франция пришли к взаимному соглашению выступать в качестве объединения. возглавить намеченную программу, признавая при этом, что потребуются и другие страны-партнеры. [15]

И Франция, и Великобритания обращались к различным другим странам с просьбой присоединиться к программе сотрудничества, однако переговоры с заинтересованными странами часто затягивались, отчасти из-за преобладающего скептицизма; Автор С. Н. Хилл заявил, что «многие страны думали, что Великобритания пытается навязать им устаревшую ракету-носитель и заставить их оплатить расходы». [16] Участие многих стран зависело от одобрения Германии, которая в конечном итоге была склонена к участию и решила участвовать. [17] В результате этой дипломатии было решено приступить к созданию группы Европейской организации по разработке пусковых установок (ELDO). [18]

Членами-учредителями ELDO со штаб-квартирой в Париже были Бельгия, Франция, Великобритания, Италия, Нидерланды и Западная Германия; в то время как Австралия, Испания, Швейцария, Норвегия и Швеция решили отказаться от участия. [19] ELDO не только послужила цели использования Blue Streak, но также реализовала амбиции по созданию европейского конкурента американским и советским пусковым установкам, разрабатываемым и развернутым в то время. [14] В ответ на появление инициативы ELDO работа над конкурирующей ракетой-носителем «Черный принц» постепенно остановилась, поскольку внимание британского правительства переключилось на европейское сотрудничество. [20]

После изучения различных конструкций и концепций ELDO пришла к трехступенчатому подходу, которому было присвоено обозначение Eldo A , которое позже было официально названо Europa . [21] По словам Хилла, «Черный принц» и «Европа» были сопоставимыми пусковыми установками, способными обеспечивать схожие характеристики и примерно одинаковую полезную нагрузку, при этом дублирование оставляло мало места для обеих программ. Однако высказывалась критика в отношении того, что доставка Европы займет больше времени, чем ракеты-носителя «Черный принц», из-за отсутствия существенных улучшений, хотя она страдает от той же основной экономической проблемы: она слишком дорога для научных спутников и слишком мала для коммерческих спутников связи. [22]

В январе 1965 года французы считали, что первоначальная конструкция трехступенчатой ​​ракеты не будет достаточно совершенной, чтобы нести требуемый размер полезной нагрузки, в то время как другая ракета, получившая название Eldo B , которая имела вторую и третью ступени, работающие на жидком водороде , пришла в голову. рассматриваться как превосходная конструкция, отчасти из-за снижения стоимости проекта за счет исключения переходных испытательных пусковых установок. В качестве первого этапа по-прежнему будет использоваться Blue Streak. Позднее ELDO не согласилась, но французы в конечном итоге добились своего, когда Eldo B стал основой для более поздней ракеты-носителя Ariane , первый запуск которой состоялся в 1979 году.

Рост затрат и реструктуризация

К апрелю 1966 года сметная стоимость проекта увеличилась до 150 миллионов фунтов стерлингов с первоначальной оценки в 70 миллионов фунтов стерлингов. К этому моменту у некоторых участников не было больших надежд на то, что Европа подойдет для поставленной задачи; Итальянцы хотели отказаться от ELDO и вместо этого участвовать в единой европейской космической организации, которая не была бы столь разделена на национальном уровне, как ELDO. Первоначально первый запуск планировался на ноябрь 1966 года; однако первый двухступенчатый запуск произошел в августе 1967 года, а первый комбинированный запуск всех трех ступеней (Европа-1) состоялся в ноябре 1968 года.

В середине 1960-х годов Великобритания внесла 40 процентов расходов на программу. В начале июня 1966 года британское правительство ( Фред Малли ) решило, что не может позволить себе расходы на Европу, и попыталось покинуть организацию ELDO – одну из немногих европейских организаций, к этому моменту она стала ведущим игроком. Вклад Великобритании был сокращен до 27 процентов. Это было также в то время, когда спутниковые технологии были на грани изменения мира. Однако геосинхронные спутники, которые вскоре стали широко распространены, потребовали размещения на высоте 22 000 миль (35 400 км) над Землей, что значительно превосходило возможности «Европы-1», способной запускать спутники на расстояние 125 миль (201 км). км) высота.

В ноябре 1968 года Европейская космическая конференция, проходившая в Бонне, приняла решение по предложению объединить ELDO с ESRO , образовав к началу 1970 года общеевропейское космическое ведомство; эта организация, известная как Европейское космическое агентство (ЕКА), не будет создана до 1975 года. Великобритания отнеслась к этой идее прохладно и не верила, что Европа сможет запускать спутники экономически выгодно. К 1970 году французская стартовая база во Французской Гвиане стоила 45 миллионов фунтов стерлингов, и в этом году Франция стала самым важным партнером в проекте, планировавшем тогда построить две трети ракеты, а также владеть стартовой площадкой. Хотя это только на бумаге, участие Великобритании в проекте значительно сократилось после того, как она в первую очередь отвечала (вместе с австралийской стартовой площадкой) за реализацию всего проекта. Однако все пусковые установки до самого конца программы полностью зависели от британской ракеты, использовавшейся в качестве первой ступени.

К 1970 году проект находился под предполагаемой экономической угрозой из-за предложения Америки запускать спутники для иностранных держав на возмездной основе. Это соглашение было подписано между ESRO и НАСА 30 декабря 1966 года, и к 1970 году стало ясно, что преимуществ наличия национальной ракеты-носителя недостаточно, чтобы оправдать затраты. В 1972 году НАСА одобрило разработку многоразового космического корабля «Шаттл» , который в то время считался в конечном итоге обеспечивающим большую экономию по сравнению с запуском спутников с использованием одноразовой системы. Эти надежды на то, что «Шаттл» обеспечит более низкие затраты, в конечном итоге окажутся пустыми. К 1971 году на программу Европы было потрачено более 250 миллионов фунтов стерлингов; Сама Европа 2 стоила более 4 миллионов фунтов стерлингов.

27 апреля 1973 года Европа была покинута. [12] 21 сентября 1973 года было подписано юридическое соглашение по L3S, который позже стал известен как Ariane 1 . По этому соглашению Europa III была формально отменена, а L3S должен был разрабатываться как многонациональный проект. С самого начала эта новая пусковая установка должна была разрабатываться с целью отправки коммерческих спутников на геосинхронную орбиту , в отличие от многих других конкурирующих пусковых установок, которые обычно разрабатывались для других целей и впоследствии адаптировались, например, баллистических ракет . [23]

Разделение труда

Испытательный полигон RAF Spadeadam в Камбрии

Совместная работа над программой была политически окрашенным вопросом. Задачи должны были быть распределены между странами: Великобритания предоставит первую ступень (на основе ракеты Blue Streak ), Франция построит вторую, а Германия построит третью ступень. [24] [21] Он будет нести спутник, который будет спроектирован и изготовлен в Италии и весит примерно тонну. Телеметрию должны были разработать Нидерланды, а Бельгия должна была разработать наземную систему наведения вниз . [21]

К 1969 году ELDO начало понимать, что разделение работы по странам привело к недостаточному общему сотрудничеству и привело к разрозненной структуре планирования. Эта разрозненная структура была признана ответственной за отсутствие успешного запуска. По сути, не было какой-либо одной власти или группы, которая полностью отвечала бы за Европу или контролировала ее. Примечательно, что в ноябре 1971 года западные немцы публично обвинили в провале и взрыве «Европы-2» огромные разногласия внутри ELDO.

Этапы программы

Ракета Европа 2

Программа Европы была разделена на 4 отдельных проекта, которые должны были следовать друг за другом. В конечном итоге только два из этих проектов будут запущены, третий проект будет отменен, а четвертый останется лишь тематическим исследованием:

Версии

Модель Европа 3

Созданная в результате сотрудничества нескольких стран, первая версия получила название ELDO-A , а затем Europa 1 и состояла из трех этапов: [25]

Вторая версия под названием «Европа 2» финансировалась Францией и Германией. [26] В этой конфигурации добавлена ​​четвертая ступень, созданная на основе третьей ступени Diamant BP4 .

Третья версия под названием Европа 3 изучалась в 1970-х годах. От проекта отказались, но его запланированная первая очередь легла в основу Ariane .

Дизайн

Полезная нагрузка

Полезную нагрузку ракеты контролировала Европейская организация космических исследований ( ESRO ) . Спутники предлагалось запустить к 1969 или 1970 году на круговую полярную орбиту на высоте 125 миль (201 км). ESRO организовала разработку первых спутников, таких как ESRO 2B (Iris), построенных компаниями Hawker Siddeley Dynamics и Engins Matra .

В 1967 году было решено, что полезные нагрузки должны быть запущены к 1970 году из Французской Гвианы , а не из Австралии. В апреле 1969 года Великобритания решила инвестировать в проект спутникового телевидения Европейского вещательного союза .

К началу 1970-х годов производство франко-германского спутника связи «Симфония» уже находилось в производстве, но к тому времени в ноябре 1971 года проект «Европа» был закрыт.

Начальная ступень

Первая ступень Blue Streak была испытана трижды в 1964 году, а также в 1965 году с макетами верхних ступеней в 1965 году. При содействии Британского национального комитета космических исследований . Главным инженером проекта сборки ракеты в отделе космических проектов компании Hawker Siddeley Dynamics был доктор Джеффри Пардо , который также был руководителем проекта Blue Streak с 1956 по 1960 год (когда находился под руководством де Хэвилленда ). В августе 1965 года Blue Streak был испытан (статические огневые испытания) с (полным полновесным) макетом верхних ступеней на авиабазе RAF Spadeadam (эта площадка принадлежала Rolls-Royce), причем первая успешная стрельба состоялась 23 сентября 1965 года и длилась 135 секунд. Пять

Через несколько дней это место посетил министр авиации Рой Дженкинс .

В январе 1966 года его перевезли в Аделаиду , Австралия, для запуска позднее в том же году. Также в Великобритании в 1967 году было дано добро на британскую (разработанную отдельно) трехступенчатую ракетную установку Black Arrow (производства Westland Aircraft с ракетными двигателями Bristol Siddeley , разработанными в Учреждении ракетных двигателей в Уэсткотте, Бакингемшир ) - Британии не нужно было полагаться на Европу, и «Черная стрела» была бы готова первой. Затем Великобритания вышла из ELDO, чтобы сконцентрироваться на «Черной стреле», но обязалась поставлять ELDO две ступени ракеты Blue Streak в год до 1976 года. В это время, в 1969 году, Великобритания тратила 30 миллионов фунтов стерлингов в год на космос, контролируемый из Космический отдел Министерства технологий . Великобритания все еще имела дело с ESRO и финансировала ее .

К 1970 году разработка ракеты-носителя Blue Streak компании Hawker Siddeley обошлась в 100 миллионов фунтов стерлингов. Blue Streak использовался при единственном запуске Europa 2 5 ноября 1971 года.

Вторая стадия

Испытания Coralie начались в декабре 1965 года в Верноне, Эр во Франции, к западу от Парижа ( Société Européenne de Propulsion - SEP в Верноне позже разработает главные двигатели Viking для Ariane ).

В 1966 и 1967 годах операции были перенесены на испытательный полигон CIEES недалеко от Хаммагира , Алжир, с использованием ракеты Cora .

Третий этап

Третью ступень Astris производила в Германии компания Entwicklungsring Nord (ERNO Raumfahrttechnik GmbH), базирующаяся в Бремене , с 1969 года . Сам немецкий консорциум был известен как Arbeitsgemeinschaft Satellitenträgersystem (ASAT), в который входили ERNO и MBB . Хотя двигатель был собран компанией ERNO в Бремене, он был изготовлен Société d'Etudes pour la Propulsion par Réaction (SEPR), частью Snecma в Вильяроше .

2 июля 1969 года при запуске в Вумере трехступенчатой ​​108-футовой (33 м) ракеты третья ступень «Астрис» не загорелась после того, как две другие успешно сработали.

После третьего этапа будет использоваться апогейный ударный двигатель для вывода спутника на синхронную орбиту .

Позже ERNO разработает вторую ступень для ракеты-носителя Ariane на заводе Vereinigte Flugtechnische Werke (VFW) в Бремене, который позже принадлежал Daimler Benz Aerospace, а затем DaimlerChrysler Aerospace (DASA).

Четвертый этап (только Европа II)

Ракета Европа II, вид на обтекатель и верхние ступени

В этой конфигурации добавлена ​​четвертая ступень, созданная на основе третьей ступени Diamant BP4 P-068, развивающая тягу 24 кН в течение 46 секунд.

Операционная история

Первое испытание состоялось в 9:14  утра по местному времени 5 июня 1964 года в Вумере . Удар был прекращен через 147 секунд, на 6 секунд раньше запланированного. Точка падения находилась в 625 милях (1006 км) от места запуска вместо запланированных 950 миль (1530 км). Он достиг высоты 110 миль (180 км) и максимальной скорости 6400 миль в час (10300 км/ч). Считается, что ближний космос составляет около 60–70 миль (97–113 км). Конструкция корабля была построена компанией Hawker Siddeley Dynamics , а ракетный двигатель — Rolls-Royce RZ.2 . На этом этапе ступени французских и немецких ракет представляли собой всего лишь масштабные модели из стекловолокна.

Первый полноразмерный запуск общим весом 104 тонны состоялся в Вумере 24 мая 1966 года с макетами верхних ступеней. Испытания проводились Австралийским исследовательским институтом вооружений и французской Лабораторией исследований в области баллистики и аэродинамики (базируется в Верноне). Через две минуты пятнадцать секунд, что на шесть секунд меньше запланированного полета, ракета была уничтожена, поскольку система прогнозирования столкновения сообщила, что она отклонилась к западу от запланированной траектории. Однако ракета шла точно по курсу, и радиолокационная станция, находившаяся на расстоянии 120 миль (190 км), зарегистрировала неточные показания.

Двухступенчатые испытания были запланированы на июнь 1967 года. В 23:12 по  Гринвичу 29 ноября 1968 года первая трехступенчатая ракета-носитель «Европа-1» не смогла вывести на орбиту итальянскую модель спутника массой 550 фунтов (250 кг). [27]

Первый запуск из Французской Гвианы 5 ноября 1971 года был также первым запуском четырехступенчатой ​​ракеты «Европа-2». Через три минуты она взорвалась над Атлантикой. Он приземлился в море в 302 милях (486 км) от места запуска и достиг высоты 40 миль (64 км).

В целом программа Европы была сильно омрачена техническими проблемами. Хотя первая ступень (British Blue Streak) запускалась успешно каждый раз, либо вторая, либо третья ступень каждый раз терпели неудачу, что не позволяло добиться полностью успешного запуска. Этот неутешительный результат во многом способствовал прекращению работы над программой.

Запуск ракеты Европа

Список запусков ракет Европы: [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Уэйд, Марк. «Европа». Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 5 марта 2002 года.
  2. ^ аб Хилл 2001, стр. 249.
  3. ^ Лэйкок и Лэйкок 2005, стр. 51-52.
  4. ^ Хилл 2001, с. 22.
  5. ^ Мэсси и Робинс 1986, с. 226.
  6. ^ Хилл 2001, с. 188.
  7. ^ «Баллистическая ракета дальнего действия (синяя полоса)» . Хансард . Апрель 1960 года.
  8. ^ аб Хилл 2001, стр. 13.
  9. ^ Харви 2003, с. 38.
  10. ^ "Проект Черный принц". Британия в космосе . Архивировано из оригинала 18 марта 2012 года . Проверено 27 апреля 2012 г.
  11. ^ Хилл 2001, стр. 125-126.
  12. ^ ab Hill 2001, стр. 13-14.
  13. ^ аб Хилл 2001, стр. 14.
  14. ^ abc Hill 2001, стр. 135.
  15. ^ Хилл 2001, с. 136.
  16. ^ Хилл 2001, стр. 136-137.
  17. ^ Хилл 2001, стр. 137-139.
  18. ^ Хилл 2001, стр. 130, 139-140.
  19. ^ Хилл 2001, стр. 139-140.
  20. ^ Хилл 2001, с. 130.
  21. ^ abc Hill 2001, стр. 141.
  22. ^ Хилл 2001, стр. 141-143.
  23. ^ Харви 2003, стр. 161, 166.
  24. ^ Лей, Вилли (июнь 1964 г.). «Кто-нибудь еще в космосе?». Довожу до вашего сведения. Галактическая научная фантастика . стр. 110–128.
  25. ^ Капдевила, Дидье. «Европа 1969-1971». Капком Эспейс . Проверено 28 августа 2023 г.
  26. ^ Ce lanceur est actuellement en exposition à l' Euro Space Center , Transinne (Бельгия)
  27. ^ Мартин, Дж.М. «Фаза 3: премьер-министр F-7, завершенный с тремя этапами действий + спутниковым исследованием». L'Aventure chaotique des fusées Europa de 1962–1973 (на французском языке) . Проверено 26 июля 2021 г.
  28. ^ Серра, Жан-Жак. «Пусковые установки Европы». www.sat-net.com . Проверено 1 августа 2023 г.
  29. ^ Уэйд, Марк (2019). «Европа I». Энциклопедия астронавтики . Проверено 1 августа 2023 г.
  30. ^ Уэйд, Марк (2019). «Европа II». Энциклопедия астронавтики . Проверено 1 августа 2023 г.
  31. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Европа-1 (1 этап)». Космическая страница Гюнтера . Проверено 1 августа 2023 г.
  32. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Европа-1 (2 этап)». Космическая страница Гюнтера . Проверено 1 августа 2023 г.
  33. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Европа-1». Космическая страница Гюнтера . Проверено 1 августа 2023 г.
  34. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Европа-2». Космическая страница Гюнтера . Проверено 1 августа 2023 г.
  35. ^ ab «Пятьдесят лет со дня первого запуска ELDO» . www.esa.int . 2014 . Проверено 28 августа 2023 г.
  36. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Орбитальные запуски 1969 года». Космическая страница Гюнтера .

Библиография

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Европой (ракетой) .