Американская ракета атлас 5 какой двигатель

Atlas-5. Русские двигатели впереди планеты

Семейство ракет Atlas по праву является родоначальником американской космонавтики. Как и отечественный «Союз», Atlas пришел в космос с военной службы в 1960-х. Основой для космического носителя стала баллистическая ракета Конвэр SM-65 .

Именно семейство этих носителей вывело на орбиту первого американского астронавта и именно оно до сих пор остается главной рабочей лошадкой правительства США.

И хотя предок ракеты создавался для нанесения ударов по России, последняя версия Atlas-5 теперь использует российские двигатели РД-180 . О том, как американцы пришли к этому и о том, чем хороша эта ракета читайте ниже.

Современный Atlas-5 представляет из себя двухступенчатую ракету среднего или тяжелого класса, которая способна выводить на НОО до 18 тонн полезной нагрузки.

Создание носителя последнего поколения началось в Lockheed Martin с 1990 -х годов в рамках программы Evolved Expendable Launch Vehicle. Главной целью, стало сокращение стоимости и локально, с этой задачей создатели ракеты справились- отправлять грузы в космос с ее стало дешевле, чем делать с помощью Space Shattle, однако по сравнению с теми же советскими ракетами, Союз и Протон, запуск американца обходился в 3-4 раза дороже.

Еще одной особенностью, носителя стало использование двигателей РД-180 . При проектировании ракеты, Lockheed Martin объявило конкурс на лучший двидок для нее. Российское НПО » Энергомаш «, находясь на грани выживания схватилось за заказ зубами и «располовинив» огромный РД-171, создало не менее гениальный РД-180 . Поскольку конкурс был открытым, отношения между странами лучшими за всю историю, а главное новый двигатель на голову превосходил конкурентов, то сердцем американской ракеты на долгие десятилетия стал отечественный движок.

Бытует мнение, что именно американский заказ в свое время спас Энергомаш от неминуемой гибели.

Характерно, что использование российскоготдвигателя весит над ракетой дамокловым мечем который год и сделать с этим американцы ничего не могут.

За это время в США прошли все стадии: отрицание, гнев, торг, депрессия, принятие, но реальная замена РД-180 не ставится на американские ракеты до сих пор. Американцы купили лицензию на производство этих двигателей в США в рамках совместноготпредприятия. Планировалось, что какое-то время двигатели будут производиться в России, а затем их станут собирать за океаноми, но никто не думал, что двигатель придется покупать у русских пожизненно. Ходит байка, что тут вмешались трудности перевода и американцы приобрели право на производство агрегата, но с передачей технической документации произошла ошибочка. Ее продавать никто не захотел. Все таки это производство спасало российский завод от гибели.

Таким образом, гений академика Глушко опередил свое время на четыре десятилетия и до сих пор остается в строю.

К слову о минусах на этом закончим, ибо в целом удачность носителя определяется его надежностью, а в этом Atlas-5 абсолютный чемпион.

Из 81 одного запуска, 80 закончились полным успехом. Еще один признан частично успешными. Тогда, из-за системной ошибки ракета не сумела вывести на нужную орбиту разведывательный спутник, однако, впоследствии траекторию аппарата удалось скорректировать и свой срок он отработал на более низких высотах.

Подобная надежность ракеты феноменальна и позволяет использовать ее в пилотируемой космонавтике для доставки к МКС кораблей типа Starliner, с чем она успешно справилась 20 декабря 2019 года.

Для увеличения полезной нагрузки, к ракете стыкуются дополнительные твердотопливные ускорители , включающиеся на старте. В качестве второй ступени используется разгонный блок » Центавр «. Штука старая, но ужасно надежная. В строю с 1966 года.

Увы, сколько бы ехидных «твитов » не писал робот Фёдор. Всему хорошему рано или поздно приходит конец. Так вышло и с использованием Российских двигателей.

Сегодня сразу 3 американские компании работают над созданием замены для РД-180. SpaceX завершила огневые испытания двигателя нового поколения Raptor и он побил рекорд РД-180, а Blue Origin проводят испытание для прямой замены российского движка, которая получила наименование BE-4 и он на конец 2019 года также близок к завершению полного цикла испытаний.

Ожидается, что с новым двигателем, ракета получит и новое название, а также ряд улучшений. Первый полет ракет нового семейства Vulcan назначен на 2022 год. Интересно, что по заверениям разработчиков, стоимость одного запуска новой ракеты без использования РД-180 , должна оказаться даже ниже чем у ее российских аналогов .

Что же, поживем-видим.

Д орогой читатель , наступает новый 2020-й год. С каждым днем, будущее о котором мы пишем приближается все ближе. Осуществляются новые мечты. Благодаря тебе, читатель сбылась и моя маленькая мечта, сегодня этот блог стал одним из ведущих космических каналов Дзена и все это благодаря тебе.

Пусть в новом году исполняются все ваши мечты и свершения, а наступающее сегодня будущее, принесет тебе одно лишь счастье!

Источник

Ракета-Носитель «Атлас-5»

Ракета «Атлас-5» — американская одноразовая двухступенчатая ракета-носитель семейства Атлас, которая первоначально производилась компанией Lockheed Martin, а затем альянсом United Launch Alliance, сформированным совместно компаниями Lockheed Martin и Boeing. Твердотопливные ускорители для ракеты-носителя разрабатывает и производит компания Aerojet. Производится в Денвере, Колорадо, США, и имеет несколько конфигураций, отличающихся размером головного обтекателя и количеством твердотопливных ускорителей. Ракета разработана компанией в рамках программы развития одноразовых ракет-носителей Evolved Expendable Launch Vehicle, для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США. Общей целью программы было сокращение стоимости запуска полезной нагрузки на орбиту. В зависимости от версии, стоимость запуска ракеты-носителя Атлас V составляет от 110 до 235 миллионов долларов.

Читайте также:  Как удалить двигатель из slrr

Основные характеристики

Количество ступеней: 2

Длина (с ГЧ): 58,3 м

Стартовая масса: 334,5-546,7 т

Масса полезной нагрузки
на НОО 9,8-18,8 т
на ГПО 4,75-8,9 т

Ускоритель (стандартный) — AJ-60A

Количество ускорителей: 0-5 шт.

Маршевый двигатель: Твердотопливный ракетный двигатель

Тяга: 172,1 тс (1688 кН)

Удельный импульс: 279,3 с

Время работы: 94 с

Топливо: Полибутадиен с концевыми гидроксильными группами

Первая ступень — УРМ

Маршевый двигатель: РД-180

Тяга: 390,2 тс (3827 кН) (ур. моря), 423,4 тс (4152 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 311 с (на уровне моря), 338 с (в вакууме)

Время работы: 253 с

Горючее: керосин РГ-1

Окислитель: жидкий кислород

Вторая ступень (Атлас-5 «XX1») — Центавр

Маршевый двигатель: RL-10A-4-2

Тяга: 10,1 тс (99,2 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 451 с

Время работы: 842 с

Горючее: жидкий водород

Окислитель: жидкий кислород

Вторая ступень (Атлас-5 «XX2») — Центавр

Маршевые двигатели: 2 × RL-10A-4-2

Тяга: 20,2 тс (198,4 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 451 с

Время работы: 421 с

Горючее: жидкий водород

Окислитель: жидкий кислород

26 марта 2020 года Ракета-носитель Atlas V со спутником защищенной связи AEHF-6 для нужд американских военных стартовала с космодрома на мысе Канаверал, в штате Флорида. Аппарат стал шестым и последним в серии, построенных корпорацией Lockheed Martin для обеспечения защищенной и устойчивую к помехам связь представителей американского командования с развернутыми воинскими частями и подразделениями. При этом, запуск был автоматически отложен на два часа за несколько секунд до старта по причине сбоя в работе компьютерных систем.

9 февраля 2020 года С космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида стартовала ракета-носитель Atlas V с космическим зондом Solar Orbiter для исследования Солнца. Аппарат оснащен десятью различными приборами, шесть из которых будут постоянно направлены на Солнце, а четыре других необходимы для изучения состояния среды вокруг самого аппарата. Кроме того, на Solar Orbiter установлен специальный теплозащитный щит, который позволит зонду приближаться к Солнцу на расстояние до 42 миллионов километров. Миссия зонда рассчитана на семь лет.

21 августа 2002 года С космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида совершен первый запуск ракеты-носителя Atlas V. В сентябре 2006 года компании Lockheed Martin и Bigelow Aerospace достигли соглашения о развитии варианта ракеты-носителя Атлас V, пригодного по уровню безопасности для пилотируемых полетов. И в июле 2011 года предприятие United Launch Alliance и НАСА подписали соглашение о развитии пилотируемого варианта ракеты-носителя в рамках программы коммерческих полетов — Commercial Orbital Transportation Services, COTS.

Источник

Американская ракета-носитель Atlas V. Досье

ТАСС-ДОСЬЕ /Инна Климачева/. 23 марта 2016 г. США осуществили запуск с космодрома на мысе Канаверал ракеты-носителя Atlas V 401 («Атлас-5-401») с автоматическим грузовым кораблем Cygnus («Сигнус»). Корабль доставит на Международную космическую станцию около 3,6 т различных грузов.

Atlas V («Атлас-5») — американская одноразовая ракета космического назначения. Принадлежит к семейству ракет Atlas, которое было создано в 1960-х гг. на базе первой американской межконтинентальной баллистической ракеты SM-65 Atlas (находилась на вооружении США до 1965 г.). Предназначена для запуска различных космических аппаратов, в том числе военного назначения (около 70% запусков — правительственные заказы).

Разработана корпорацией Lockheed Martin («Локхид- Мартин»; Бетесда, шт. Мэриленд) в конце 1990-х гг. в рамках программы EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle — «усовершенствованная одноразовая ракета-носитель») по заказу Министерства обороны США. Сумма контракта составила около 500 млн долларов США.

Изготовитель — United Launch Alliance («Юнайтед лонч эллайенс»; ULA; «Ю-эл-эй»; Сентенниал, шт. Колорадо), совместное предприятие Lockheed Martin и Boeing («Боинг»; Чикаго), создано в 2006 г.

Выпускается в двух сериях — 400-й и 500-й.

Характеристики

Представляет собой двухступенчатую ракету-носитель среднего или тяжелого класса (в зависимости от конфигурации).

Максимальная длина — 61 м, диаметр — 3,75 или 4,572 м, стартовая масса — от 334,5 до 546,7 т.

Первая ступень, центральный ракетный блок CCB («Си-си- би»), оснащена российским кислородно-керосиновым жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) РД-180 (НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко; г. Химки Московской обл.). Конкурс на разработку двигателя для американских ракет был выигран российским предприятием в 1996 г., впервые РД-180 был установлен на Atlas III (первый запуск — в 2000 г.).

Летом 2001 г. РД-180 был сертифицирован для использования на Atlas V. Также предусмотрено дооснащение первой ступени боковыми стартовыми твердотопливными ускорителями AJ-60A компании Aerojet Rocketdyne («Аэроджет рокетдин»; Сакраменто, шт. Калифорния) — от одного до пяти.

Вторая ступень — разгонный блок Centaur («Центавтр»; разрабатывался для Atlas II и Atlas III) с одним или двумя (в зависимости от конфигурации) кислородно-водородными ЖРД RL10A-4-2 (Aerojet Rocketdyne).

Atlas V 400-й серии может выводить полезный груз массой до 7,7 т на геопереходную орбиту (ГПО) и до 15,13 т на низкую опорную (НОО). Atlas V 500-й серии — до 8,9 т на ГПО и до 18,51 т на НОО.

Читайте также:  Как может работать двигатель без распредвала

Запуски и инциденты

Запуски проводятся с пусковых площадок баз Военно- воздушных сил США на мысе Канаверал (шт. Флорида) и Ванденберг (шт. Калифорния). Стоимость одного запуска ракеты в 2009 г. оценивалась в 170 млн долларов США.

Впервые Atlas V стартовал 21 августа 2002 г. с мыса Канаверал с европейским спутником связи Hot Bird («Хот Берд»). 15 июня 2007 г. из-за преждевременного отключения двигателя второй ступени (Centaur) не удалось вывести на расчетную орбиту два американских военных спутника, однако они смогли достичь нужной орбиты при помощью собственных двигательных установок (заказчик классифицировал выполнение полета как штатное).

Всего до 23 марта 2016 г. был осуществлен 61 запуск ракеты — 60 успешных и один частично успешный. Предыдущий запуск состоялся 5 февраля 2016 г.: стартовавшая с мыса Канаверал ракета Atlas V 401 вывела на орбиту навигационный спутник GPS IIF («Джи-пи-эс-2-эф»).

Планы замены российского РД-180 на двигатель американского производства

В декабре 2014 г. Конгресс США принял законодательный акт, запрещающий с 2019 г. использование российских ЖРД РД-180 на ракетах Atlas V для вывода на орбиту военных спутников (ограничения были введены в связи с конфликтом на Украине). Одновременно законодатели потребовали от американских компаний разработать к 2019 г. новый ракетный двигатель, который составил бы конкуренцию российскому (на это планируется выделить 220 млн долларов). В настоящее время работы по созданию нового американского ракетного двигателя ведут компании ULA, Blue Origin («Блю ориджин»; Кент, шт. Вашингтон) и Aerojet Rocketdyne.

Первоначальный контракт на поставку в США двигателей РД-180 был заключен в 1997 г., тогда Lockheed Martin заявила о намерении приобрести 101 двигатель РД-180 на сумму 1 млрд долларов США. В том же году НПО «Энергомаш» и Pratt and Whitney («Пратт энд Уитни», США) образовали совместное предприятие RD AMROSS («РД АМРОСС»), на которое была возложена реализация соглашения. В декабре 2012 г. был подписан еще один контракт на 29 двигателей, а в декабре 2015 г. заключено дополнительное соглашение на поставку до 2019 г. еще 20 двигателей для Atlas V.

Источник

Ракета Атлас-5

Галерея РН Атлас-5

Разработчик ULA, Lockheed Martin
Статус Эксплуатируется
Первый полет 2002
Произведено пусков 61 (2016)

Atlas 5 (Атлас 5) — американская ракета-носитель, разработанная компанией Lockheed Martin и применяемая в рамках консорциума United Launch Alliance (ULA) ULA c 2000-хх годов.

История ракет Атлас-5

В конце 1990-хх годов рынок космических запусков стал значительно уплотняться: европейцы стали предлагать свои высокоэффективные хоть и дорогие ракеты, Китай уже начинал активно осваивать космос, и, в первую очередь, Россия стала активно использовать свои ракеты Союз и Протон в коммерческих целях.

Для поддержания конкурентоспособности компания Lockheed Martin начала работу над новой эффективной ракетой. Была инициирована программа развития одноразовых ракет-носителей EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle) для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США. Общей целью программы было сокращение стоимости запуска полезной нагрузки на орбиту.

Для экономии средств было решено отказаться от идеи создания носителя с нуля и провести глубокую и всестороннюю модернизацию крайних версий ракет семейства Атлас, не первое десятилетие применяемое США для коспических полетов. Так появился проект Атлас-5.

Большую часть конструкции, силовых установок и авионики Атлас-5 унаследовал от своих предшественников: ракет Атлас-2 и Атлас-3. Значительной переработке подверглась первая ступень с новыми баками и отказом от идеологии Lockheed «1,5» ступени, когда в процессе полета отстреливались «лишние» по тяге двигатели. Были применены технологии и опыт создания элементов кораблей Space Shuttle.

Первый запуск ракеты Lockheed Martin осуществила в августе 2002 года. Ракета успешно забросила коммерческий спутник связи Hot Bird на геопереходную орбиту (ГПО). Атлас-5 показал свою высокую надежность: на начало 2016 года было осуществлено более 60 успешных запусков, лишь 1 из которых можно отнести к «частично» успешным.

Конструкция ракет Атлас-5

Атлас-5 двухступенчатая ракета-носитель среднего класса, оснащенная дополнительными твердотопливными ускорителями по пакетной схеме.

Первая ступень ракеты представляет собой переработанный универсальный ракетный модуль. Идеология универсального модуля распространена на современных ракетах (Дельта-4, Ангара) и позволяет использовать его в качестве главного блока в легкой версии ракеты и одного из дополнительных в тяжелых.

Ступень оснащена двухкамерным двигателем РД-180 (НПО Энегромаш, Россия). В качестве топлива применяется керосин, в качестве окислителя – жидкий кислород. Баки с окислителем расположены в ступени над баками с топвилом. В зависимости от режима полета, двигатель может работать до 253 секунд.

Вторая ступень – модернизированный разгонный блок Центавр, активно применявшийся в ракетах Титан-4 и сейчас использующийся для ракет Атлас-5 и Дельта-4. Ступень использует криогенные компоненты в качестве топлива: жидкий водород и, в качестве окислителя, жидкий кислород.

Силовая установка: 1 или 2 (в зависимости от модификации) двигатель RL-10A-4-2 (с 2014 года RL-10C-1). Двигатель имеет возможность многократного запуска, что крайне полезно для маневрирования в космосе при выводе полезных нагрузок. Общее время работы двигателя – до 842 секунд

Так же, Центавр оснащен восемью малыми маневровыми двигателями для пространственной ориентации.

Твердотопливные ускорители устанавливаются по бокам к первой ступени ракеты Атлас-5. Количество ускорителей: от 1 до 5 монтируется в зависимости от модификации и требований миссии. Каждый блок это твердотопливный ускоритель AJ-60A, разработанный компанией Aerojet.

Читайте также:  Как усовершенствовать двигатель в оке

Каждый ускоритель запускается на старте ракеты для придания начального ускорения и действует в течение 94 секунд (еще 10 секунд двигатель работает после отстрела от первой ступени).

Головной обтекатель ракеты Атлас-5 представлен двумя типами. Первый обтекатель – алюминиевый, диаметом 4,2 метра является классическим для ракет семейства Атлас. Вытянутый обтекатель имеет длину от 12 до 13,8 метров и устанавливается непосредственно над разгонным блоком. Применяется на ракетах серии 400.

Второй обтекатель – более совершенный, применяется на ракетах серии 500. Он разработан швейцарской RUAG Space, имеет диаметр 5,4 метра и составлен из ячеистого алюминия и карбона. Длина обтекателя: от 20,7 метров до 26,5 метров в зависимости от модификации. Обтекатель крепится через промежуточный адаптер и разгонный блок, фактически, оказывается внутри него. В связи с этим, при запусках модификаций Атлас V серии 500, обтекатель отделяется приблизительно на 1 минуту раньше, чем при запусках серии 400, еще до остановки двигателя первой ступени и расстыковки ступеней.

Модификации

У ракет Атлас-5 имеется трехзначная кодификация версий ракет. Из трех цифр:

Первая зависит от обтекателя (4 для малого и 5 для широкого от RUAG).

Вторая цифра зависит от количества монтированных к ракете твердотопливных ускорителей. Всего ускорителей может быть от 1 до 5. Соотвественно, на ракету с узким обтекателем устанавливается от 0 (их может и вовсе не быть) до 3 ускорителей, а на ракету с широким обтекателем до 5 ускорителей.

Третья цифра отображает модификацию разгонного блока Центравр, т.е. от количества двигателей. Соотвественно, если двигатель 1, то и цифра 1, если 2, то 2.

Например: в соответствии с классификацией ракета Атлас-5 вариант 542 означает, что это ракета с широким обтекателем, четырьмя твердотопливными ускорителями и разгонным блоком Центавр, оснащенным двумя двигателями.

Запуск и полет ракеты-носителя Атлас-5

Эксплуатация ракет Атлас-5

Ракеты запускаются с двух стартовых площадок:

  • первый – SLC-41, на мысе Канаверал, Флорида,
  • второй – SLC-3E на базе Вандернберг, Калифорния.

На начало 2016 года был осуществлен 61 запуск ракет Атлас-5, все признаны успешными (во время одного из пусков спутник не вышел на заданную орбиту, но все равно эксплуатируется – запуск признан частично успешным).

Проекты

Атлас-5 CTS (Crew Transportation System)

С 2006 года Lockheed Martin и концерн ULA работают над созданием версии ракеты для обеспечения пилотируемых полетов.

Lockheed Matin и Bigelow Aerospace заключили соглашение о модернизации ракеты с доведением безопасности до уровня, требуемого для пилотируемых полетов. В 2011 году подразделение NASA COTS предоставило компании заказ на коммерческие запуски. В том же году Boeing в рамках консорциума ULA выбрала ракету Атлас-5 в качестве носителя своего перспективного корабля CST-100. А в 2014 году Sierra Nevada Corp. так же выбрала эту ракету для доставки на орбиту своего пилотируемого корабля Dream Chaser. Таким образом, в случае успеха, Атлас-5 станет носителем сразу двух типов пилотируемых космических кораблей.

Замена двигателя РД-180

Развитие геополитического конфликта США и России, а так же начало санкционного противостояния заставили концерн ULA искать замену российскому двигателю РД-180, ранее успешно применявшемся на первых ступенях ракет. Рассматриваются варианты вплоть до создания новой ракеты на замену Атлас-5 и Дельта-4 (проект Вулкан).

Так же рассматривается возможность установки двигателя Aerojet AR-1, который разрабатывается с 2015 года для ремоторизации ракет Атлас-5.

Новые твердотопливные ускорители

В 2015 году ULA объявило о разработке для ракеты Атлас-5 нового ускорителя GEM 63 от Orbital ATK для замены ускорителей AJ-60A фирмы Aerojet Rocketdyne.

Проект Вулкан (Vulcan)

Ракета-носитель Вулкан предполагается, как замена нынешних носителей концерна ULA: ракет Атлас-5, Дельта-2 и Дельта-4.

Изначально, для ракет Атлас-5 на замену двигателям РД-180 был предложен кислородно-метановый двигатель BE-4 компании Blue Origin. Однако, ракета была разработана под керосин, а не метан и переход на новый двигатель фактически означает создание новой первой ступени. Второй ступенью предполагается разгонный блок Центавр, прошедший модернизацию. Твердотопливные ускорители GEM 60XL от Orbital ATK. Первые запуски ракеты Вулкан предполагаются с 2019-2020 года.

Атлас-5 HLV

В 2006 году ULA анонсировало создание тяжелой версии ракеты HLV (Heavy Lift Vehicle). В качестве первой ступени предполагалось применять три универсальных ракетных модуля (первая ступень обычной Атлас-5). Ракета имела расчетную возможность заброски до 29,4 тонн нагрузки на низкую орбиту. Однако, низкая потребность в носителях такой мощности (при их высокой стоимости) не дали проекту реализоваться. Модификация HLV никогда не летала, а ресурсы по разработке перенаправлены на ракету Вулкан.

Фаза 2

После объединения космических подразделений Lockheed Martin и Boeing в рамках консорциума ULA появилась возможность применять некоторые узлы и методики совместно по ракетам обеих фирм (широкий обтекатель Атлас-5 получил как раз от боинговской Дельта-4). С появившейся возможностью улучшения производства возникла идея создания обновленной ракеты на базе Атлас-5 – так называемой Фазы 2 (Atlas Phase 2 или PH2).

Ракета GX

В конце 2000-хх годов Lockheed Martin заключило контракт с рядом японских компаний по созданию для Японии новой ракеты под наименованием GX. Универсальный ракетный модуль ракеты Атлас-5 предлагался в качестве первой ступени этой ракеты. Запуски был запланирован в 2012 года с космодрома Ванденберг. В 2009 году проект был свернут правительством Японии.

Конструкция ракеты Атлас-5

Источник

Adblock
detector