stringtranslate.com

Европа (ракета)

Ракета Europa была ранней одноразовой пусковой системой Европейской организации по разработке пусковых установок (ELDO), которая была предшественником Европейского космического агентства (ESA). Она была разработана с целью поставки технологий доступа в космос, а точнее, для содействия развертыванию общеевропейских телекоммуникационных и метеорологических спутников на орбите.

Программа в конечном итоге ведет свою историю от британской ракеты Blue Streak , которая была отменена в 1960 году. Blue Streak затем была использована в качестве основы для одноразовой пусковой системы Black Prince и нескольких других концепций. В поисках партнеров для разделения затрат на разработку была создана ELDO, которая начала разработку Europa, используя первую ступень Blue Streak вместе со второй ступенью Coralie французского производства и верхней ступенью немецкого Astris. [1]

Программа продолжила проводить многочисленные испытательные запуски, но они часто заканчивались частичными неудачами. Кроме того, Британия решила выйти из организации ELDO, а значит и из Europa, чтобы сосредоточиться на конкурирующей полностью британской пусковой установке Black Arrow . Доверие к программе снизилось из-за плохих показателей надежности, и это привело к ее закрытию.

Хотя Великобритания вышла из программы, другие партнеры ELDO все еще были заинтересованы в запуске. Они были преобразованы в Европейское космическое агентство (ESA) в 1974 году и приступили к разработке семейства запусков Ariane , которые оказались коммерчески успешными, осуществив сотни запусков.

Разработка

Фон

В начале 1950-х годов британское правительство определило необходимость разработки собственной серии баллистических ракет в связи с достижениями в этой области, особенно Советского Союза и Соединенных Штатов. [2] Британская программа по разработке такой ракеты, названной Blue Streak , была быстро инициирована; однако, существовали ключевые вопросы по тогда еще относительно неизвестному сценарию того, с чем столкнется такой корабль при попытке входа в атмосферу, были опасения, что такой корабль может просто сгореть как метеор и, следовательно, оказаться недостижимым. [2] [3] Соответственно, в 1955 году была начата программа по исследованию ракеты Black Knight для этой цели. [4] [5] После нескольких запусков Black Knight стала считаться успешной программой, создавшей относительно недорогую и надежную ракету, и, таким образом, появился стимул для продолжения дальнейшей разработки платформы. [6]

13 апреля 1960 года министр обороны Гарольд Уоткинсон объявил об отмене Blue Streak как военной программы и продолжил утверждать, что: «Правительство теперь рассмотрит с фирмами и другими заинтересованными сторонами в срочном порядке, может ли программа Blue Streak быть адаптирована для разработки пусковой установки для космических спутников». [7] [8] В то время как разработка ракеты Blue Streak продолжалась с целью использования ее в качестве эффективной пусковой установки для спутников, темпы работ существенно замедлились. Автор по аэрокосмической технике CN Hill писал, что это заявление было сделано: «В основном, я подозреваю, чтобы минимизировать политический ущерб, который последовал за решением [Blue Streak]». [8]

В 1957 году Десмонд Кинг-Хеле и Дорин Гилмор из Королевского авиационного завода (RAE) предложили проект, известный как Black Prince . [9] Согласно этому предложению, одноразовая пусковая система могла быть разработана с использованием смеси 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 авиационному заводу в Фарнборо было поручено рассмотреть вопрос о том, как ракета Blue Streak может быть адаптирована в качестве средства запуска спутников в сочетании с другими ступенями ракеты. Соответственно, концептуальный проект комбинированной пусковой установки Blue Streak-Black Knight 1957 года был снова выдвинут и на этот раз получил благоприятную оценку; проекту был присвоен радужный код Black Prince ; в официальной документации платформа упоминалась как средство запуска спутников Blue Streak (BSSLV). [11] Однако быстро было признано, что стоимость программы станет серьезной проблемой, одна оценка общих затрат на разработку была бы равна половине бюджета британского университета . [12]

Наряду с высокими затратами становилось ясно, что из-за того, что британские военные спутники уже доставлялись американскими пусковыми установками, а внутреннее научное сообщество считалось не имеющим финансирования для проведения нескольких крупных программ исследовательских спутников одновременно, внутренний спрос на такую ​​пусковую установку не был гарантирован. Соответственно, было решено, что было бы предпочтительнее, чтобы другие страны были вовлечены в программу, чтобы разделить бремя расходов и быть предрасположенными к использованию пусковой установки. [13] Дипломатические обращения были сделаны различным странам, однако стало очевидно, что члены Содружества Наций в одиночку не были готовы оказать необходимую поддержку такой программе. [14]

Сотрудничество

Еще в 1961 году Питер Торникрофт , министр авиации, высказывал некоторые соображения по поводу совместного европейского проекта, главной целью которого было не тратить впустую передовые разработки Blue Streak, а также не оставлять исследование космоса американцам и русским. Великобритания также сделала дипломатические предложения различным европейским странам, наиболее значительным из которых была Франция. [13] Попытки британского и французского правительств о возможном сотрудничестве в области ракетных исследований, и в частности о возможном использовании Blue Streak, были предприняты еще в 1957 году. [14] Великобритания и Франция пришли к взаимному соглашению стать ведущими странами в предполагаемой программе, признав при этом, что другие страны-партнеры будут необходимы. [15]

И Франция, и Великобритания обращались к различным другим странам с просьбой присоединиться к совместной программе, однако переговоры с заинтересованными странами часто затягивались, отчасти из-за преобладающего скептицизма; автор CN Hill заявил, что «многие страны считали, что Великобритания пытается навязать им устаревшую ракету-носитель и заставить их платить за это». [16] Участие многих стран зависело от получения одобрения Германии, которая в конечном итоге была склонена на свою сторону и решила участвовать. [17] В результате этой дипломатии было решено приступить к формированию группы Европейской организации по разработке пусковых установок (ELDO). [18]

Штаб-квартира ELDO находилась в Париже , а ее основателями 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 служила цели освоения Blue Streak, но и реализовала амбиции по созданию европейского конкурента американским и советским пусковым установкам, разрабатывавшимся и развертывавшимся в то время. [14] В ответ на рост инициативы ELDO работа над конкурирующей пусковой установкой Black Prince 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 , позднее официально названному Europa . [21] По словам Хилла, Black Prince и Europa были сопоставимыми пусковыми установками, способными обеспечить схожую производительность и примерно одинаковую полезную нагрузку, перекрытие оставляло мало места для обеих программ. Однако были критические замечания, что Europa займет больше времени для доставки, чем Black Prince, без существенных улучшений, при этом страдая от той же основной экономической проблемы, будучи слишком дорогой для научных спутников, но слишком маленькой для коммерческих спутников связи. [22]

В январе 1965 года французы посчитали, что первоначальная конструкция трехступенчатой ​​ракеты не будет достаточно продвинутой для перевозки необходимого объема полезной нагрузки, в то время как другая ракета, называемая Eldo B , которая имела вторую и третью ступени, работающие на жидком водороде , стала рассматриваться как более совершенная конструкция, отчасти из-за снижения стоимости проекта за счет исключения переходных испытательных пусковых установок. Она по-прежнему использовала Blue Streak в качестве первой ступени. Позднее ELDO не согласилась, но французы в конечном итоге добились своего, когда Eldo B стала основой для более поздней ракеты-носителя Ariane , которая впервые была запущена в 1979 году.

Рост издержек и реструктуризация

К апрелю 1966 года предполагаемые расходы на проект возросли до 150 миллионов фунтов стерлингов с первоначальной оценки в 70 миллионов фунтов стерлингов. К этому моменту надежды среди нескольких участников на то, что Europa подойдет для предполагаемой задачи, были невелики; итальянцы хотели отказаться от ELDO и вместо этого участвовать в единой европейской космической организации, которая не была бы столь разделена по национальному признаку, как ELDO. Первый запуск изначально планировался на ноябрь 1966 года; однако первый двухступенчатый запуск состоялся в августе 1967 года, в то время как полный трехступенчатый запуск (Europa 1) осуществил свой первый комбинированный запуск в ноябре 1968 года.

В середине 1960-х годов Великобритания вносила 40 процентов расходов программы. В начале июня 1966 года британское правительство ( Фред Малли ) решило, что оно не может позволить себе расходы на Европу, и попыталось выйти из организации ELDO — одной из немногих европейских организаций, к тому времени ставшей ведущим игроком. Вклад Великобритании был сокращен до 27 процентов. Это также было в то время, когда спутниковые технологии были на грани изменения мира. Однако геосинхронные спутники, которые вскоре должны были стать обычными , требовали размещения на высоте 22 000 миль (35 400 км) над Землей, что было намного выше возможностей Европы 1, способной запускать спутники на высоту 125 миль (201 км).

В ноябре 1968 года Европейская космическая конференция, состоявшаяся в Бонне, приняла решение о предложении объединить ELDO с ESRO , образовав к началу 1970 года общеевропейское космическое агентство; известное как Европейское космическое агентство (ESA), эта организация была сформирована только в 1975 году. Великобритания отнеслась к этой идее прохладно и не верила, что Европа сможет запускать спутники экономически выгодно. К 1970 году французская пусковая база во Французской Гвиане обошлась в 45 миллионов фунтов стерлингов, и в том же году Франция стала самым важным партнером в проекте, тогда планируя построить две трети ракеты, а также владея стартовой площадкой. Хотя это было только на бумаге, участие Великобритании в проекте было значительно сокращено, после того как она в значительной степени отвечала (с австралийской стартовой площадкой) за запуск всего проекта в первую очередь. Однако все пусковые установки до самого конца программы полностью зависели от британской ракеты, используемой для первой ступени.

К 1970 году проект оказался под предполагаемой экономической угрозой из-за предложения Америки запускать спутники для иностранных держав на возмездной основе. Это соглашение было подписано между ESRO и NASA 30 декабря 1966 года, и к 1970 году стало ясно, что преимущество наличия национальной ракеты-носителя было недостаточным для оправдания затрат. В 1972 году NASA одобрило разработку многоразового космического челнока , который в то время в значительной степени воспринимался как в конечном итоге обеспечивающий большую экономию по сравнению с запуском спутников с использованием одноразовой системы. Эти надежды на то, что челнок обеспечит более низкие затраты, в конечном итоге оказались пустыми. К 1971 году на программу Europa было потрачено более 250 миллионов фунтов стерлингов; сама Europa 2 стоила более 4 миллионов фунтов стерлингов.

27 апреля 1973 года проект Europa был заброшен. [12] 21 сентября 1973 года было подписано юридическое соглашение по L3S, который позже стал известен как Ariane 1. Согласно этому соглашению, проект Europa III был официально отменен, в то время как L3S разрабатывался как многонациональный проект. С самого начала эта новая ракета-носитель должна была разрабатываться с целью отправки коммерческих спутников на геосинхронную орбиту , в отличие от многих других конкурирующих ракет-носителей, которые обычно разрабатывались для других целей и впоследствии адаптировались, например, для баллистических ракет . [23]

Разделение труда

Испытательный полигон на базе ВВС Спейдедам в Камбрии

Совместная работа над программой была политически мотивированным вопросом. Задачи должны были быть распределены между странами: Соединенное Королевство должно было предоставить первую ступень (разработанную на основе ракеты Blue Streak ), Франция должна была построить вторую, а Германия — третью ступень. [24] [21] Она должна была нести спутник, который должен был быть спроектирован и изготовлен в Италии и весить примерно тонну. Телеметрия должна была быть разработана Нидерландами, в то время как Бельгия должна была разработать систему наземного наведения. [21]

К 1969 году ELDO начала 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 единого органа или группы, которая была бы полностью ответственна или контролировала Европу. 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 Europa была разделена на 4 отдельных проекта, которые должны были следовать друг за другом последовательно. В конечном итоге только два из этих проектов имели какие-либо запуски, третий проект был отменен, а четвертый остался только в качестве примера исследования:

Версии

Модель Европа 3

Первая версия, появившаяся в результате сотрудничества нескольких стран, называлась ELDO-A , а затем Europa 1 и состояла из трех этапов: [25]

Вторая версия, названная Europa 2, финансировалась Францией и Германией. [26] В этой конфигурации была добавлена ​​четвертая ступень, полученная на основе третьей ступени Diamant BP4 .

Третья версия под названием Europa 3 изучалась в 1970-х годах. Проект был заброшен, но его запланированная первая стадия стала основой Ariane .

Дизайн

Полезные нагрузки

Полезная нагрузка для ракеты курировалась Европейской организацией космических исследований — ESRO . Спутники предполагалось запустить к 1969 или 1970 году на круговую полярную орбиту на высоте 125 миль (201 км). ESRO организовала разработку ранних спутников, таких как ESRO 2B (Iris), построенный Hawker Siddeley Dynamics и Engins Matra .

В 1967 году было решено, что полезные нагрузки будут 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 франко-германский спутник связи Symphonie уже находился в производстве, но к тому времени, в ноябре 1971 года, проект Europa был отменен.

Первый этап

Первая ступень Blue Streak была испытана трижды в 1964 году, а также в 1965 году с макетами верхних ступеней в 1965 году. Ей помогал Британский национальный комитет по космическим исследованиям . Главным инженером проекта сборки ракеты в отделе космических проектов Hawker Siddeley Dynamics был доктор Джеффри Пардо , также руководитель проекта Blue Streak с 1956 по 1960 год (когда он был под руководством de Havilland ). В августе 1965 года Blue Streak был испытан (статическое огневое испытание) с (полностью полновесными) макетами верхних ступеней на базе ВВС Великобритании Spadeadam (площадка принадлежала Rolls-Royce), с первым успешным запуском 23 сентября 1965 года, длившимся 135 секунд. Пять

Через несколько дней место происшествия посетил министр авиации Рой Дженкинс .

В январе 1966 года он был перевезен в Аделаиду , Австралия, для запусков в том же году. Также в Великобритании в 1967 году был дан добро на (отдельно разработанную) трехступенчатую ракету-носитель Black Arrow (производимую Westland Aircraft , с ракетными двигателями Bristol Siddeley, разработанными в Rocket Propulsion Establishment в Уэсткотте, Бакингемшир ) — Британии не нужно было полагаться на Европу, и Black Arrow была бы готова первой. Затем Британия вышла из ELDO, чтобы сосредоточиться на Black Arrow, но была обязана поставлять ELDO две ступени ракеты Blue Streak в год до 1976 года. В это время в 1969 году Британия тратила 30 миллионов фунтов стерлингов в год на космос, контролируемый Космическим отделом Министерства технологий . Британия все еще имела дело с ESRO и финансировала его .

К 1970 году разработка ракеты-носителя Blue Streak компании Hawker Siddeley обошлась в 100 миллионов фунтов стерлингов. Blue Streak использовалась для единственного запуска Europa 2 5 ноября 1971 года.

Второй этап

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

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

Третий этап

Третья ступень Astris производилась в Германии компанией Entwicklungsring Nord (ERNO Raumfahrttechnik GmbH), базирующейся в Бремене , с 1969 года. Сам немецкий консорциум был известен как Arbeitsgemeinschaft Satellitenträgersystem (ASAT), в который входили ERNO и MBB . Хотя сборка производилась ERNO в Бремене, двигатель производился компанией Société d'Etudes pour la Propulsion par Réaction (SEPR), частью Snecma в Виллароше .

2 июля 1969 года при запуске в Вумере трехступенчатой ​​108-футовой (33-метровой) ракеты-носителя Astris третья ступень не запустилась, хотя две другие успешно стартовали.

После третьей ступени будет использоваться двигатель для вывода спутника на синхронную орбиту .

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

Четвертый этап (только Европа II)

Ракета Europa 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.

История эксплуатации

Первое испытание состоялось в 9:14  утра по местному времени 5 июня 1964 года в Вумере . Тяга была прекращена через 147 секунд, на 6 секунд раньше запланированного. Точка удара находилась в 625 милях (1006 км) от места старта вместо предполагаемых 950 миль (1530 км). Он достиг высоты 110 миль (180 км) и максимальной скорости 6400 миль в час (10 300 км/ч). Ближний космос считается примерно 60–70 миль (97–113 км). Конструкция корабля была построена Hawker Siddeley Dynamics , а ракетным двигателем был Rolls-Royce RZ.2 . На этом этапе французские и немецкие ступени ракеты 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 баллистики и аэродинамики (базирующейся в Верноне). Через две минуты и пятнадцать секунд, на шесть секунд меньше запланированного полета, ракета была уничтожена, потому что предсказатель столкновения сообщил, что она отклоняется на запад от запланированной траектории. Однако ракета шла точно по курсу, и неточные показания были получены радиолокационной станцией в 120 милях (190 км) от нее.

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 весом 550 фунтов (250 кг). [27]

Первый запуск из Французской Гвианы 5 ноября 1971 года был также первым запуском четырехступенчатой ​​Europa 2. Она взорвалась над Атлантикой через три минуты. Она приземлилась в море в 302 милях (486 км) от места запуска и достигла высоты 40 миль (64 км).

В целом программа Europa была сильно омрачена техническими проблемами. Хотя первая ступень (британская Blue Streak) запускалась успешно в каждом случае, либо вторая, либо третья ступень каждый раз выходила из строя, что не позволяло осуществить полностью успешный запуск. Это разочаровывающее выступление во многом способствовало прекращению работы над программой.

Запуски ракеты «Европа»

Список запусков ракет «Европа»: [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]

Ссылки

Цитаты

  1. ^ Уэйд, Марк. "Европа". Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 5 марта 2002 года.
  2. ^ ab Hill 2001, стр. 249.
  3. ^ Лейкок и Лейкок 2005, стр. 51-52.
  4. ↑ Хилл 2001, стр. 22.
  5. ↑ Мэсси и Робинс 1986, стр. 226.
  6. ↑ Хилл 2001, стр. 188.
  7. ^ "Баллистическая ракета большой дальности (Blue Streak)". Хансард . Апрель 1960 г.
  8. ^ ab Hill 2001, стр. 13.
  9. ^ Харви 2003, стр. 38.
  10. ^ "Проект Черный принц". Британия в космосе . Архивировано из оригинала 18 марта 2012 года . Получено 27 апреля 2012 года .
  11. ↑ Хилл 2001, стр. 125-126.
  12. ^ ab Hill 2001, стр. 13-14.
  13. ^ ab Hill 2001, стр. 14.
  14. ^ abc Hill 2001, стр. 135.
  15. ↑ Хилл 2001, стр. 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, стр. 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.). «Ещё кто-нибудь для космоса?». Для вашего сведения. Galaxy Science Fiction . 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 + исследование спутника». L'Aventure chaotique des fusées Europa de 1962–1973 (на французском языке) . Проверено 26 июля 2021 г.
  28. ^ Серра, Жан-Жак. «Europa launchers». www.sat-net.com . Получено 1 августа 2023 г. .
  29. ^ Уэйд, Марк (2019). "Европа I". Encyclopedia Astronautica . Получено 1 августа 2023 г.
  30. ^ Уэйд, Марк (2019). «Европа II». Encyclopedia Astronautica . Получено 1 августа 2023 г.
  31. ^ Кребс, Гюнтер Д. "Европа-1 (1 ступень)". Gunter's Space Page . Получено 1 августа 2023 г.
  32. ^ Кребс, Гюнтер Д. "Европа-1 (2 ступень)". Gunter's Space Page . Получено 1 августа 2023 г.
  33. ^ Кребс, Гюнтер Д. "Европа-1". Космическая страница Гюнтера . Получено 1 августа 2023 г.
  34. ^ Кребс, Гюнтер Д. "Европа-2". Космическая страница Гюнтера . Получено 1 августа 2023 г.
  35. ^ ab "Пятьдесят лет с момента первого запуска ELDO". www.esa.int . 2014 . Получено 28 августа 2023 .
  36. ^ Кребс, Гюнтер Д. «Орбитальные запуски 1969 года». Космическая страница Гюнтера .

Библиография

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Европа (ракета) .