Знаменитая европейская тяжёлая ракета-носитель Ariane 5 спустя более 20 лет эксплуатации готова уйти на покой. Пост примет ракета Ariane 6 — представитель следующего поколения ракет семейства, которые будут лучше своих предшественников и станут дешевле для заказчиков, стремящихся получить доступ в космос. Разбираемся в текущих результатах работ по Ariane 6 и будущих планах по носителю.
Ariane 6 — это одна из представителей семейства ракет-носителей среднего и тяжёлого классов, которая заменит Ariane 5. Разработкой занимается Европейское космическое агентство. Средний класс от тяжёлого отличается массой выводимой полезной нагрузки. Ariane 6 будет состоять из двух центральных ступеней, оснащённых жидкостными двигателями Vulcain 2.1 и Vinci, а также боковых твердотопливных ускорителей P120C. Их число может варьироваться от двух до четырёх штук, в зависимости от версии ракеты-носителя.
Первая ступень ракеты оснащена двигателем Vulcain 2.1 с тягой в 140 тонн. Он использует топливную пару жидкий водород-жидкий кислород. Во время пуска ракеты-носителя двигатель работает восемь минут, позволяя ей достичь высоты в 200 километров.
Испытания двигателя Vulcain 2.1 начались в январе 2018 года. В Немецком аэрокосмическом центре проводились статические огневые тесты, в ходе которых двигатель работал 11 минут. Одобрение на официальное использование Vulcain 2.1 получил в июле 2019 года.
Двигатель второй ступени Vinci создаёт тягу 18 тонн с удельным импульсом в 457 секунд. Для работы он также использует жидкие кислород и водород. Испытания Vinci начались ещё в мае 2005 года. Тогда планировалось, что двигатель поставят на ракету-носитель Ariane 5, но от этого шага отказались. В октябре 2018 года двигатель получил положительный статус на использование. За это время было проведено 148 статических огневых испытаний, каждое в среднем по 10 минут.
Двигатель P120C мощнее, чем P80, который установлен на ракете-носителе Vega, и станет самым большим и мощным односегментным твердотопливным ракетным двигателем. Он состоит из одного большого блока, в котором находятся все части двигателя. Тяга составляет 460 тонн, размер ускорителя — 13,5 метров, а диаметр — 2,4 метра. Ракета-носитель с двумя твердотопливными ускорителями P120C называется Ariane 62, её стартовая масса составляет 500 тонн, а полезная нагрузка для низкой околоземной орбиты — 10,3 тонны. С четырьмя ускорителями наименование меняется на Ariane 64, стартовая масса увеличивается до 900 метрических тонн, а полезная нагрузка на низкую околоземную орбиту — до 21,6 тонны.
Сертификация двигателя P120C прошла в три этапа. Все испытания были проведены в Гвианском космическом центре в Куру. В ходе испытания двигатель надёжно фиксируется и запускается, словно пуск ракеты-носителя уже начался, такие проверки двигателей называются статическими огневыми испытаниями. Первое испытание прошло в июле 2018 года. Второе завершилось в январе 2019 года. Тогда испытывали конфигурацию двигателя, которую собрали для ракеты-носителя Vega-C — более мощной версии ракеты-носителя Vega, разрабатываемой Европейским космическим агентством. В Vega-C двигатель является первой ступенью, поэтому, когда мы увидим уже готовые Ariane 6 и Vega-C, их конфигурации будут различаться. Третье и последнее испытание двигателя P120C прошло в октябре 2020 года. Оно завершило этап сертификации двигателей для ракет-носителей Ariane 6 и Vega-C.
Готовая Ariane 6 будет иметь диаметр 5,4 метра и высоту около 60 метров. Полезная нагрузка будет располагаться внутри головного обтекателя, созданного из углеродного композита. Для Ariane 62 и 64 разработаны разные обтекатели: 14 и 20 метров в длину соответственно.
Проверку обтекателей полезной нагрузки начали с предназначенного для ракеты-носителя Ariane 64. Обе его части подняли на верхнюю часть ракеты-носителя и установили там, а затем подвергли испытаниям, в которых проверяется устойчивость к резким перепадам температуры, вибрациям, сильным потокам воздуха и к излучению. В качестве полезной нагрузки использовался макет спутника. Испытание прошло успешно и показало, что обтекатели справятся с нагрузками, возникающими при пуске. Завершилась проверка в сентябре 2021 года.
Также параллельно с разработкой Ariane 6 недавно подошло к концу строительство нового стартового комплекса для нее — Ensemble de Lancement Ariane 4 (ELA-4) (об этом мы писали ранее: https://vk.com/wall-47256091_325591) . Он будет состоять из трёх основных сооружений: сборочного цеха, мобильной башни обслуживания и самой стартовой площадки. После окончания строительства были проведены испытания ракетных двигателей. Стоит отметить, что эти испытания проводятся не только для проверки работоспособности двигателей, но и для того, чтобы проверить прочность стартовой площадки.
В будущем компания Arianespace планирует добавить ещё одну ступень на Ariane 6 — Astris. Это разгонный блок, который будет доставлять полезную нагрузку на её конечную орбиту, а также помогать переводить спутники с одной орбиты на другую. Astris оснащена двигателем Berta. Первый её запуск должен состояться в 2024 году.
До полного перехода на Ariane 6 необходимо запустить оставшиеся пять ракет-носителей Ariane 5. Поэтому первый пуск Ariane 6 ожидается во второй половине 2022 года. Пока информации о пуске ракеты-носителя не так много, однако известно, что совместно с Ariane 6 в этом же году дебютирует и Vega-C, которая выведет в космос спутник Laser Relativity Satellite 2. Vega-C заменит ракету-носитель Vega и также будет использовать двигатель P120C, как одну из своих ступеней.
Автор: Конышев Михаил