Arianna 4

Wprowadzenie na rynek pierwszej Ariane 4, Ariane 44LP (NASA)

Ariane 4 to europejski wyrzutnia z Ariane serii, który został opracowany w imieniu ESA . Z 116 premierami, z których 113 zakończyło się sukcesem, jest to najbardziej udany model Ariane do tej pory z niezawodnością 97,4%. Swój dziewiczy lot odbył 15 czerwca 1988 r.

Rakiety Ariane 4 miały wysokość od 55 m do 60 m i mogły przenosić ładunek o masie do 4,9 t na orbitę geostacjonarną . Masa startowa wynosiła od 243 t do 480 t. Ariane 4 zwykle przenosił na orbitę dwa satelity ustawione jeden nad drugim . Ta cecha pomogła Ariane 4 uzyskać niskie ceny początkowe, a wraz z wysoką niezawodnością, Arianespace zdobyła silną dominację w branży transportu satelitarnego. Arianespace przez kilka lat posiadała około 60% udziału w rynku światowym. 15 lutego 2003 r. lot 159 był ostatnim startem rakiety Ariane 4.

Dopiero po ostatnim wystrzeleniu Ariane 4 zauważono, że wypełnia ona lukę w pojemności do wystrzeliwania średnich satelitów komunikacyjnych , która teraz była otwarta. Dlatego też Sojuz w Kourou rozpoczął się na jego miejscu pod koniec 2010 roku .

właściwości techniczne

Ariane 42P z satelitą TOPEX / Poseidon (Kourou, 10 sierpnia 1992) (NASA)

Ariane 4 bazuje na Ariane 3 . Aby rakieta mogła dostosować się do różnych ciężkich ładunków, a także wytrzymać trend ciągłego zwiększania masy ładunku przez dłuższy czas, została wyposażona w elastyczną koncepcję dopalaczy . Powinno to umożliwić jej przeprowadzanie oszczędnych podwójnych startów przez całe życie zawodowe. Z jednej strony dopalacze na paliwo stałe w Ariane 3 zostały rozciągnięte w celu zwiększenia ich wydajności, z drugiej strony nowe dopalacze na paliwo płynne pochodziły z drugiego stopnia Ariane 3, które były znacznie większe i cięższe niż wydłużone dopalacze na paliwo stałe dopalacze paliwa i miały wyższą wydajność niż te. . Ponadto pierwszy stopień został znacznie rozciągnięty w porównaniu z Ariane 3, aby móc zbierać znacznie więcej paliwa. W rezultacie pojemność zbiornika była tak duża, że ​​pierwszy etap można było zatankować tylko wtedy, gdy został uruchomiony z co najmniej czterema dopalaczami na paliwo stałe, ponieważ w przeciwnym razie moc silnika nie byłaby wystarczająca do wystartowania ciężkiej rakiety. Oznaczało to, że w wersjach, w których nie można było zatankować pierwszego stopnia, czas spalania był krótszy niż normalnie, ponieważ silniki szybciej zużywały zapas paliwa. Drugi i trzeci etap nie uległy zmianie w rozwoju Ariane 4 w porównaniu z Ariane 3. W tym celu wprowadzono nową owiewkę ładunkową o średnicy 4 m oraz równie szeroki, podwójny mechanizm startowy . Urządzenie ASAP-4 (Ariane Structure for Auxiliary Payloads) było dostępne, aby móc zabrać ze sobą małe satelity oprócz dużych satelitów, gdy pojemność ładunku była jeszcze wolna. Pozwoliło to na transport kilku satelitów o wadze do 60 kg, które mogły mieć 60 cm wysokości, 45 cm szerokości i długości. Satelity mogły razem ważyć 240 kg.

W czasie produkcji Ariane 4 masy satelitów nadal rosły powyżej poziomu pierwotnie zaplanowanego dla Ariane 4, więc Ariane 4 przeszła kilka modyfikacji w celu zwiększenia jej wydajności. Oprócz wprowadzenia lżejszych materiałów na okładziny, zbiorników ciśnieniowych na gaz itp., dotyczyły one jednak prawie wyłącznie trzeciego etapu. Trzeci etap (H 10) został po raz pierwszy rozciągnięty w 1992 roku, aby pomieścić więcej paliwa (H 10+). Gdy to już nie wystarczało, w 1994 r. zmieniono mieszankę paliwową na większą zawartość tlenu , co ponownie zwiększyło ładowność (H 10 III).

Ponieważ następczyni Ariane 5 była opóźniona, a Ariane 4 musiała trzykrotnie wskoczyć do wyłomu po falstartach/częściowych sukcesach, została wyprodukowana w znacznie większej liczbie i na dłużej niż pierwotnie planowano. Jednak w tym czasie nie było więcej programów poprawiających wydajność. Dlatego w końcu prawie wszystkie satelity były tak ciężkie, że nawet najmocniejsza wersja Ariane 4 (Ariane 44L) mogła w większości wykonywać tylko pojedyncze starty.

Wersje

Owiewka Ariane 4 z satelitą ERS (model)

Dostępnych było sześć konfiguracji pocisków dla różnych ciężkich ładunków. W celu zwiększenia ładowności z boku czystej seryjnej rakiety etapowej (zwanej Ariane 40) można było przymocować dopalacze na paliwo stałe i/lub płynne. Dostępne były następujące wersje Ariane 4:

  • 40 - bez wzmacniacza
  • 42L - dwa dopalacze paliwa płynnego
  • 42P - dwa dopalacze materii stałej
  • 44L - cztery dopalacze paliwa płynnego
  • 44P - cztery dopalacze na paliwo stałe
  • 44LP - dwa dopalacze na paliwo płynne i dwa dopalacze na paliwo stałe

Składnia: Pierwsza liczba oznacza Ariane 4, druga liczbę dopalaczy, a litery oznaczają rodzaj paliwa - L = ciecz (francuski) = ciecz, P = poudre (francuski) = stały.

W ciągu mniej więcej 15 lat eksploatacji w rakiecie wprowadzono liczne ulepszenia w celu zwiększenia jej ładowności. Główny nacisk położono na zwiększenie wydajności ostatniego etapu. W pierwszych lotach nadal korzystano z H10, który został przejęty z Ariane 2/3. Zbiorniki zostały następnie wydłużone o 32 cm, co umożliwiło załadowanie 400 kg więcej paliwa. Ten etap, H-10 Plus, poleciał 27 razy. Z lotu V70 - 32. startu - wykorzystano inną wersję górnego stopnia, w której mieszankę wzbogacano w tlen przesuwając piętro pośrednie. Ten górny stopień, nazwany H-10 III, był używany do końca. Ładowność paliwa wzrasta z 10,7 do 11,9 t, a wraz z lżejszymi materiałami w VEB, maksymalna ładowność z 4330 do 4950 kg.

Wersja usunięta

Były plany na Ariane 43P z trzema dopalaczami na paliwo stałe PAP. Jednak wersja się nie zmaterializowała.

Dane wersji Ariane 4

Ariana 40
Dane z modeli Ariane 4
Typ pocisku Ariana 40 Ariane 42P Ariane 44P Ariane 42L Ariane 44LP Ariane 44L
Okres rozwoju z 1982 1982 1982 1982 1982 1982
do 1988 1988 1988 1988 1988 1988
długość 55,6 m² 55,9 m² 56,9 m² 55,6 m² 58,4 m² 58,7 m²
średnica 3,8 m² 3,8 m² 3,8 m² 3,8 m² 3,8 m² 3,8 m²
Masa startowa 245 t 323 tys 357 ton 367 ton 420 ton 484 tys
Rozpocznij ciąg 2720 ​​kN 3944 kN 5140 kN 4600 kN 5270 kN 5395 kN
Rozpocznij przyspieszanie 1,32 m/s² 2,43 m/s² 4,62 m/s² 2,75 m/s² 2,77 m/s² 1,37 m/s²
Maksymalny ładunek LEW 4600 kg 6000 kg 6500 kg 7000 kg 8000 kg 10200 kg
GTO 2290 kg 2990 kg 3390 kg 3590 kg 4170 kg 4950 kg
Wzmacniacz 0 2P 4 godz 2 litry 2 godz. + 2 lit 4 litry
Pierwsze uruchomienie 22 stycznia 1990 20 listopada 1990 4 kwietnia 1991 12 marca 1993 15 czerwca 1988 5 czerwca 1989
Ostatni start 3 grudnia 1999 4 maja 2002 r. 25 września 2001 23 stycznia 2002 27 listopada 2001 15 lutego 2003 r
Loty 7th 15. 15. 13th 26. 40
Falstarty 0 1 0 0 1 1
niezawodność 100% 93% 100% 100% 96% 97,5%
Paliwo I etap 158 t do 172 t 219 t do 222 t 229 t do 232 t 205 t do 209 t 229 t do 232 t 229 t do 232 t
Czas palenia I etap 150 s 196 209 181 209 209
Ważne ładunki ERS 1 i 2 TOPEX / Posejdon ISO Astra 1C Hipparcos , Astra 1A , TV-SAT 2 Intelsat 907 , DFS Kopernikus 1

Uwagi:

  1. ↑ Dane Ariane 4
  2. ↑ LEO = orbita przyziemna, GTO = orbita geostacjonarna
  3. ↑ P = wzmacniacz na paliwo stałe, L = paliwo płynne
  4. ↑ Bernd Leitenberger: Europejskie wyrzutnie, tom 1 Od diamentu do Ariane 4 — skalista europejska droga na orbitę. Książki na żądanie, Norderstedt 2009, ISBN 3837095916 strona 266

Dane techniczne zastosowanych stopni rakietowych

Etap rakietowy I etap II etap III etap
opcjonalne dopalacze Silniki główne
Solidny Płynne paliwo Płynne paliwo
Pseudonim artystyczny PAPKA KUMPEL 220 33 H 10 III
Silnik Napęd stały Wiking 6 4 × Wiking 5C Wiking 4B HM-7B
Długość ok. 11,5 m² 18,6 m² 28,4 m² 11,6 m² 11,05 m²
średnica 1,07 m² 2,15 m² 3,8 m² 2,6 m² 2,6 m²
Wymiary 12,6 t (pusty 3,0 t) 43,8 t (pusty 4,4 t) patrz tabela powyżej maks. 39,6 t (pusty 3,7 t) 13,05 t (pusty 1,35 t)
Pchnięcie na ziemię 650 kN 678 kN 4 × 678 kN
Pchnij w próżnię 758 kN 4 × 758 kN 800 kN 63,8 kN
Czas palenia 34 godz 143 godz patrz tabela powyżej 126 ... 135 s 780 s
paliwo APPP Czterotlenek azotu / UH 25 LOX / LH2
  • Trzeci stopień H10-III był używany dopiero od końca 1994 roku, wcześniej używano słabszych stopni H10 i H10+.

puchnąć

Rozpoczyna się

po lewej: mobilna wieża montażowa
środek: platforma startowa, w tle wieża ciśnień ELA 1 po
prawej: wieża startowa

Wszystkie rakiety Ariane-4 zdjął z ELA-2 miejsce startu na tej Centre Spatial Guyanais w Gujanie Francuskiej . Wyrzutnia ELA-2 składała się z:

  • hala montażowa, w której montowano rakiety z wyjątkiem wzmacniaczy paliwa stałego i ładowności,
  • tor, po którym rakiety zamontowane na jednej z dwóch przenośnych platform startowych były kierowane na miejsce startu wraz z wieżą startową,
  • mobilna wieża montażowa.

Po dotarciu rakiety na miejsce startu przeniesiono nad nią wieżę montażową, a owiewkę ładunku, która została już zmontowana w jedną całość, oraz podwójne urządzenie startowe z umieszczonymi w nich satelitami umieszczono na rakiecie. Zainstalowano tu również dopalacze na paliwo stałe - jeśli są. Drugi etap był również zatankowany w wieży montażowej i zaopatrzony w izolację (dotleniacz parowałby przy ponad 21°C). Następnie przesunięto mobilną wieżę montażową na bok, zatankowano pierwszy i trzeci stopień rakiety, a następnie rakieta została wystrzelona, ​​a materiał izolacyjny spadł z drugiego stopnia.

literatura

  • Hans-Martin Fischer: europejska wyrzutnia ARIANE. Historia i technologia ostatniego startu ARIANE 4. Stedinger, Lemwerder 2004, ISBN 3-927697-32-X .
  • William Huon: Ariane, une épopée européenne. ETAI 2007, ISBN 978-2-7268-8709-7 .
  • Jean-Pierre Philippe: Ariane, horyzont 2000. Taillandier, Paryż 2000, ISBN 2-87636-045-4 .
  • Bernd Leitenberger: Europejskie rakiety nośne , tom 1 Od Diamant do Ariane 4 — europejska skalista droga na orbitę. Książki na żądanie, Norderstedt 2009, ISBN 3-8370-9591-6 .
  • Ariane 4. W: Bernd Leitenberger: Międzynarodowe wyrzutnie: Wyrzutnie Rosji, Azji i Europy , Space Edition, 2016, ISBN 978-3-73865-252-9 , pp. 327-333
  • Bernd Leitenberger: Ariane 1-4: Historia i technologia europejskiej udanej rakiety , Space Travel Edition, wydanie 2 od 2014, ISBN 978-3-7357-6172-9

linki internetowe

Commons : Ariane 4  - kolekcja zdjęć, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Historia Ariane 4
  2. ↑ Bernd Leitenberger: Europejskie wyrzutnie, tom 1 Od diamentu do Ariane 4 — skalista europejska droga na orbitę. Książki na żądanie, Norderstedt 2009, ISBN 3-8370-9591-6 .
  3. ↑ EADS-Astrium: Ariane 4, Prawdziwa historia sukcesu - technologicznie, politycznie i finansowo , dostęp: 7 lutego 2013, (w języku angielskim) ( Memento z 27 lipca 2012 na WebCite )
  4. ↑ Różni autorzy itp. Czym była przestrzeń. Kosmiczna przygoda. ("L Éspace Comment-ça mache - quoi ça sert.") Tessloff Verlag, 1996, ISBN 3-7886-0778-5 .
  5. ^ Arkusz danych Ariane 4. W: Raport z kosmosu. 11 kwietnia 2009, dostęp 10 sierpnia 2019 .
  6. ↑ Podręcznik użytkownika Ariane 4, wydanie nr 2, luty 1999
  7. ↑ Hans-Martin Fischer: Europejska wyrzutnia ARIANE. Historia i technologia ostatniego startu ARIANE 4. Stedinger Verlag, Lemwerder 2004, ISBN 3-927697-32-X .