Аріан-1

Аріан-1

Макет ракети-носія Аріан-1 в Музеї авіації та космонавтики (Ле-Бурже, Франція)
Макет ракети-носія Аріан-1 в Музеї авіації та космонавтики (Ле-Бурже, Франція)
Призначення	Ракета-носій середнього класу
Виробник	ЄКА
Країна	Євросоюз
Розміри
Висота	50 м
Діаметр	3,8 м
Маса	207 200 кг
Ступенів	4
Вантаж
Вантаж на НОО	1400 кг
Вантаж на ГПО	1850 кг
Споріднені ракети
Родина	Аріан (ракети)
Історія запусків
Статус	Неактивна
Космодроми	Куру ELA-1
Всього запусків	11
Успішних	9
Невдалих	2
Перший запуск	24 грудня 1979 року
Останній запуск	22 лютого 1986 року
1 ступінь - L140
Довжина	18,4 м
Діаметр	3,8 м
Маса порожнього	13 270 кг
Повна маса	159 550 кг
Двигуни	4
Тяга	2 771,94 кН
Тривалість горіння	145 с
Паливо	гептил, окислювач — аміл
2 ступінь - L33
Довжина	11,5 м
Діаметр	2,6 м
Маса порожнього	3 285 кг
Повна маса	36 790 кг
Двигуни	1
Тяга	720,965 кН
Тривалість горіння	131 с
Паливо	гептил, окислювач — аміл
3 ступінь - H8
Довжина	8,35 м
Діаметр	2,6 м
Маса порожнього	1 157 кг
Повна маса	9 600 кг
Двигуни	1
Тяга	61,674 кН
Тривалість горіння	132 с
Паливо	LH2, окислювач — LOX
4 ступінь
Довжина	1,13 м
Діаметр	0,77 м
Маса порожнього	34 кг
Повна маса	369 кг
Двигуни	1
Тяга	19,397 кН
Тривалість горіння	50 с
Паливо	HTPB

Аріан-1 (фр. Ariane 1, буквально Аріадна-1) — європейська ракета-носій середнього класу, перша з родини ракет-носіїв «Аріан». Розроблена як заміна невдалій ракеті-носію «Європа».

Історія створення

Передумови

1 грудня 1960 року у місті Мерен (Швейцарія) відбулося підписання угоди про створення постійної Європейської організації з дослідження космічного простору — ESRO (скор. від англ. European Space Research Organization). До складу організації увійшли такі країни, як Бельгія, Нідерланди, Норвегія, Швеція і Велика Британія, частково приєдналися Данія, Франція, Італія, Іспанія та Швейцарія, а Німеччина відклала підписання угоди на більш пізній термін.

Основна програма ЕSRO передбачала здійснення космічних проектів у декілька етапів:

• Перший етап — протягом перших 3 років здійснити запуск невеликих (масою близько 45 кг) штучних супутників, оснащених відносно простим науковим обладнанням;
• Другий етап — створити напрацювання для більш важких супутників масою 225—450 кг, а також космічних апаратів для запуску в бік Місяця (готовність до старту через 5 років).
• Наступні етапи — розробка космічної техніки для доставки наукової апаратури на Місяць, дослідження інших планет і організації орбітального моніторингу в навколосонячному просторі.

Угода в рамках ESRO припускала, що до створення європейської ракети-носія всі супутники будуть запускатися за допомогою американських ракет. Перший загальноєвропейський малий супутник планувалося запустити в 1967 році, а перший важкий супутник — в 1969 році. Пуски балістичної ракети Blue Streak виробництва Великої Британії планувались з полігону Вумера, а ракети-носія Diamant — з Куру. Розглядалося питання про ракетний полігон у зоні полярних сяйв: вивчались район Кіруна (Швеція), Нассассуак (Гренландія) і Андьо (Норвегія).

У рамках розвитку програми ESRO було вирішено створити Європейський центр космічної техніки — ESTC (скор. від англ. European Space Technology Centre), який відповідає за проектування, розробку і виготовлення головних частин ракет-носіїв, штучних супутників та космічних апаратів, а також Європейський центр обробки даних космічних польотів — ESDC (скор. від англ. European Space Data Centre), котрий займався би питаннями супроводу і телеметрії, розрахунком орбіт супутників, а також сонячними і геодезичними вимірюваннями. Планувалося збудувати чотири станції супроводу і телеметричних вимірювань та три станції оптичного стеження.

30 січня 1961 року у Страсбурзі (Франція) відкрилася конференція з питання створення Європейської організації з розробки ракет-носіїв — ELDO (скор. від англ. European Launcher Development Organization). У ній взяли участь офіційні представники 12 країн: Великої Британії, Франції, Німеччини, Італії, Швейцарії, Австрії, Бельгії, Нідерландів, Норвегії, Швеції, Данії і Іспанії, а Канада, Греція, Ірландія і Туреччина прислали спостерігачів. У ході конференції була розглянута можливість створення нової триступеневої ракети-носія з проведенням перших дослідних пусків уже в 1965 році.

Бюджет ELDO на 5 років було визначено у розмірі £70 млн.: 55 % бюджету складала програма продовження Великою Британією дослідних робіт по ракеті Blue Streak; роботи Франції зі створення другого ступеня потребували 18 %, на створення третього ступеня виділялося близько 9 % бюджету організації. Розміщення загальноєвропейських контрактів здійснювалося або адміністрацією ELDO, або, за її дорученням, урядами відповідних країн «на основі раціонального розподілу робіт серед суб’єктів-учасників з урахуванням їхнього технічного рівня і стану економіки». Технічним досвідом, накопиченим у ході виконання програми, мали право користуватися усі учасники організації.

16 квітня 1962 року в угоді про створення організації ELDO було поставлено останній підпис; до організації увійшло шість країн-засновниць і Австралія. Резиденцією ELDO був обраний Париж, де знаходилася і ESRO. Проектні завдання організації були розділені наступним чином:

• Велика Британія — розробка першого ступеня нової ракети-носія;
• Франція — розробка другого ступеня
• Німеччина — розробка третього ступеня
• Італія — розробка експериментальних космічних апаратів;
• Нідерланди — системи телеметрії дальньої дії;
• Бельгія — розробка наземних станцій управління і стеження;
• Австралія — будівництво стартового комплексу і пускової інфраструктури.

Створення ракети-носія «Європа»

У ході робіт зі створення нової європейської ракети-носія у рамках організації ELDO була створена ракета «Європа-1» (англ. Europa 1). Її першим ступенем послугувала англійська балістична ракета Blue Streak, другим — французька Coralie і третім — ракета Astris німецької розробки. Загальний бюджет проекту перевищив £130 млн. «Європа-1» була розрахована на виведення корисного навантаження масою не більше 1150 кг на полярну орбіту висотою 500 км, або космічного апарату масою не більше 180 кг — на орбіту висотою ~ 9300 км.

Перший ступінь ракети-носія практично не відрізнявся від вихідної ракети Blue Streak. Другий ступінь Coralie розроблявся Лабораторією балістичних і аеродинамічних досліджень (LRBA) і фірмою Nord-Aviation. Coralie оснащувалась чотирикамерним рідинним ракетним двигуном (РРД), паливом була суміш НДМГ (гептил) / АТ (аміл). Успішні вогневі стендові випробування ступеня Coralie були проведені 9 грудня 1965 року.

Третій ступінь Astris розробляли фірми Belkov і ERNO. Astris оснащувалася одним маршовим і двома допоміжними РРД. В якості палива для РРД була обрана суміш AT (аміл) і «Аерозин-50». На третьому ступені встановлювалася радіокомандна система управління. Її бортові приймачі працювали на частоті 700 і 1400 МГц. Телеметрична система забезпечувала контроль 250 різних параметрів. Перші вогневі випробування двигунів третього ступеня були проведені 1 квітня 1965 року.

Для проведення льотних випробувань верхніх ступенів ракети-носія за програмою ELDO була створена спеціальна експериментальна ракета Cora довжиною 11,5 м, діаметром 2 м і стартовою масою не більше 16,5 тонн. Вона була створена на базі модифікованого ступеня Coralie з укороченими соплами в якості першого ступеня та включала другий ступінь Astris і головний обтікач (ГО) розробки італійських відомств.

За програмою було заплановано провести 10 злітно-конструкторських випробувань (ЗКВ) «Європи-1» (ELDO-A). Також слід зазначити, що «Європа-1», в цілому, не відповідала передовому технічному рівню того часу, а про її надійність можна говорити лише приблизно. Всі перші пуски за програмою злітно-конструкторських випробувань проходили з австралійського полігону Вумера в період з 1964 року по 1970 рік. До трьох останніх стартів «Європу-1» планувалося підготувати в повній комплектації з супутником STV. Неполадки третього ступеня призвели до аварій ракети-носія.

У липні 1966 року був затверджений проект нової ракети-носія — ELDO PAS («Європа-2»). Нова ракета-носій зі стартовою масою 112 тонн являла собою модернізований варіант ракети-носія «Європа-1» з твердопаливною «перигейно-апогейною системою» для запуску космічних апаратів масою до 170 кг на геостаціонарну орбіту (ГСО). У конструкції можна виділити наступні зміни: Велика Британія замінила систему радіонаведення Blue Streak на інерційну, Італія забезпечила створення перигейного РДТП і експериментального супутника STV, а Франція підготувала Центр запусків в Куру.

Мізерні можливості ракети «Європа-2» з виведення корисного навантаження на ГСО спонукали ELDO до кардинального перегляду концепції загальноєвропейського носія: так з’явився проект ракети-носія «Європа-3». Один із можливих варіантів являв собою двоступеневу ракету-носій висотою 36,5 м, діаметром корпусу до 3,8 м і максимальною стартовою масою не більше, ніж 191 тонна. Перший ступінь L150 пропонувалося оснастити чотирма французькими РРД «Вікінг-2» (паливо — НДМГ / АТ). Другий ступінь з киснево-водневим двигуном Н-20, з тягою у вакуумі 20 тс. Перший запуск РН «Європа-3» був запланований на 1978 рік.

На тлі місячних програм США і солидної програми орбітальних станцій СРСР надмірні витрати і невтішні випробування ракет родини «Європа» викликали загрозу розпаду ELDO. Також варто зазначити, що організація не мала дійсних повноважень у технічних рішеннях, а останнє слово в керуванні програмою належало державам — членам ELDO. Крім того, у квітні 1969 року, коли в ELDO вирішили ініціювати розробку «Європи-3» (400—700 кг на ГСО), керівництво Великої Британії та Італії прийняло рішення вийти з організації. Супутня криза ELDO в 1972 році призвела до закриття проектів зі створення і доробки ракет родини «Європа». Невдовзі після цього організація ELDO була ліквідована. Загальний бюджет організації за весь час існування склав 745 млн доларів.

Створення ЄКА и ракети-носія «Аріан»

Після ліквідації організації ELDO, Велика Британія прийняла рішення використовувати американські ракети-носії для виведення своїх супутників зв’язку, а Франція взялася розробляти «резервні» програми. Національне космічне агентство Франції (CNES) запропонувало розробити недорогу ракету з високими характеристиками, яка використовує випробувані технології і націлену на комерційний ринок телекомунікаційних космічних апаратів. Для мінімізації ризиків у новому проекті ракети-носія L-3S планувалося брати за основу лише рішення, які могли бути реалізовані французькою промисловістю. В основу нової ракети-носія був покладений досвід зі створення ракет «Діамант» В и В-Р4.

Новий проект передбачалося реалізувати за семирічний період (1973—1979 гг.), витративши у 2—3 рази менше, ніж на «Європу-3». Щоб зміцнити своє технічне і політичне лідерство, Франція запропонувала країнам-партнерам оплатити будь-які витрати в розмірі понад 120 % від оціненої загальної вартості, що, вірогідно, і переконало їх взяти участь у новій амбіційній програмі. Французи змогли також отримати вигоду з двох непродуманих рішень, прийнятих США, а саме: у 1973—1974 гг. США намагались блокувати комерційну експлуатацію франко-німецьких супутників зв’язку Symphony, а NASA запланувало припинити запуски одноразових носіїв у 1980-х роках на користь кораблів Спейс шаттл.

У липні 1973 року в результаті злиття ELDO і ESRO було створене Європейське космічне агентство — ЄКА (англ. European Space Agency). Основною ракетою-носієм нової організації повинна була стати нова ракета «Аріан» (колишня L-3S), названна так на честь дочки міфічного критського царя Міноса, яка допомогла грецькому герою Тесею вбити страхітливого Мінотавра і вибратися з його лабіринту.

Конструкція

Триступінчата ракета-носій Аріан-1 стартовою масою 210 т і загальною висотою 47,4 м призначалася для запуску корисного навантаження масою до 1850 кг на перехідну до геостаціонарної орбіту (ГПО). На першому і другому ступенях ракети-носія були встановлені рідинні ракетні двигуни відкритого циклу на самозаймистому ракетному паливі тривалого зберігання з турбонасосною подачею родини Вікінг.

Додаткові до перелічених у таблиці на початку статті характеристики ступенів ракети-носія Аріан-1
Параметр	Перший ступінь	Другий ступінь	Третій ступінь	Четвертий ступінь
Вартість (у цінах 1985 р.)	14,5 млн. USD	5,8 млн. USD
Маса палива	140 т
Максимальний діаметр	8,3 м	2,6 м	2,6 м	0,77 м
Питомий імпульс (у вакуумі)	281 с	293,5 с	443 с	295 с
Питомий імпульс (на рівні моря)	248 с	200 с		220 с
Час роботи	145 с	131 с	132 с	50 с
Рушійні установки	4 х ЖРД «Вікінг-2»	1 х ЖРД «Вікінг-4»	1 х ЖРД «HM7-A»	1 х РДТТ «Mage-1»
Розмір двигуна	2,87 × 0,99 м	3,51 × 1,70 м		1,13 × 0,77 м
Повна маса двигуна		826 кг

Історія запусків

Всього за допомогою ракети-носія «Аріан-1» було здійснено 11 запусків, з них 2 запуски виявились невдалими. Перший запуск ракети-носія «Аріан-1» відбувся 24 грудня 1979 року о 17:14:38 UTC зі стартового майданчика ELA-1 космодрому Куру у Французькій Гвіані. При цьому був успішно виведений на орбіту супутник CAT-1.

Останній запуск відбувся 22 лютого 1986 року о 01:44:35 UTC зі стартового майданчика ELA-1 космодрому Куру. Під час запуску було здійснене виведення на розрахункову орбіту двох супутників: французького супутника дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) SPOT-1 і шведського наукового супутника для дослідження плазматичних процесів у магнітосфері і іоносфері Землі — Вікінг.

Список запусків ракети-носія «Аріан-1»
№	Дата (UTC)	Номер ракети-носія	Корисне навантаження	Тип КК	NSSDC ID	SCN	Стартовий комплекс	Результат
1	24 грудня 1979 17:14:38 UTC	L-01	CAT-1	CAT	1979-104A	11645	Куру ELA-1	Успіх
2	23 травня 1980 14:29:39 UTC	L-02	Firewheel Subsat-1	FIRE E (MPE)			Куру ELA-1	Аварія Перебої з запаленням в одному з двигунів Вікінг першого ступеня.
			Firewheel Subsat-2	FIRE B (SRC)
			Firewheel Subsat-3	FIRE C (UCB)
			Firewheel Subsat-4	FIRE D (NRC)
			Feuerrad
			AMSAT Phase 3A	AMSAT Phase III-A
			CAT-2	CAT
3	19 червня 1981 12:32:59 UTC	L-03	Meteosat 2	Meteosat F2	1981-057A	12544	Куру ELA-1	Успіх
			APPLE		1981-057B	12545
			CAT 3	CAT	1981-057C	12546
4	20 грудня 1981 01:29:00 UTC	L-04	Marecs 1	Marecs A	1981-122A	13010	Куру ELA-1	Успіх
			CAT 4	CAT 04/VID	1981-122B	13011
5	9 вересня 1982 02:12:00 UTC	L-5	Marecs B	Marecs			Куру ELA-1	Аварія Перший комерційний запуск. Ракета вийшла з ладу через 7 хв польоту через відмову турбонасоса на третьому ступені.
			Sirio 2
6	16 червня 1983 11:59:03 UTC	L-6	Eutelsat 1F1		1983-058A	14128	Куру ELA-1	Успіх
			OSCAR 10	AMSAT Phase III-B	1983-058B	14129
7	19 жовтня 1983 00:45:36 UTC	L-7	Intelsat 507	INTELSAT V F7	1983-105A	14421	Куру ELA-1	Успіх
8	5 березня 1984 00:50:03 UTC	L-8	Intelsat 508	INTELSAT V F8	1984-023A	14786	Куру ELA-1	Успіх
9	23 травня 1984 01:33:29 UTC	V-9 L-9	Spacenet F1		1984-049A	14985	Куру ELA-1	Успіх
10	2 липня 1985 11:23:13 UTC	V14 L10	Джотто		1985-056A	15875	Куру ELA-1	Успіх
11	22 лютого 1986 01:44:35 UTC	V16 L11	SPOT-1	SPOT	1986-019A	16613	Куру ELA-1	Успіх
			Вікінг		1986-019B	16614

Див. також

• Антарес
• Афіна
• Порівняння ракет-носіїв середнього класу
• Мінотавр
• Музей авіації та космонавтики (Париж)

Література

• Афанасьев И. Б., Лавренов А. Н. . Общеевропейский носитель — от «Европы» к «Ариану» // Большой космический клуб. — М. : РТСофт, 2006. — 256 с. — ISBN 5-93345-006-5. — С. 144—166.
• Блинов В. Н., Иванов Н. Н. . Зарубежные ракеты-носители. — Ракеты-носители. Проекты и реальность. Т. 2. — Омск : Изд-во ОмГТУ, 2011. — 400 с. — 100 екз. — ISBN 978-5-8149-1120-9. — С. 19—21.
• Carlier, Claude; Gilli, Marcel. . Les trente premieres annees du CNES: L'agence francaise de l'espace, 1962-1995 (French Edition). — Centre national d'etudes spatiales, 1994. — 352 p. — ISBN 978-2110032065.

Статті

• Колюбакин В. . Ariane — европейская ракета : [арх. 27 грудня 2016] // Теле-Спутник. — 2012. — № 6 (20). — С. 31—34.
• Колюбакин В. . Ariane — европейский носитель : [арх. 27 грудня 2016] // Теле-Спутник. — 2000. — № 3 (53). — С. 32—35.
• About G.; Hauguel P.; Hrisafovic N.; Lemoine J. C. . La prévention des instabilités pogo sur Ariane 1 // Acta Astronautica. — Elsevier, 1983. — Vol. 10, No. 4. — P. 179—188. — ISSN 0094-5765. — Bibcode: 1983AcAau..10..179A. — DOI:10.1016/0094-5765(83)90040-1.
• Redon, David. . Interview with Raymond Orye : [арх. 7 грудня 2013] // Oral history of Europe in space. — ESA, 2002. — No. November 19. — P. 25.
• Souchier A. . Propulsion systems for Ariane 1 to Ariane 4 — A continuous evolution (A99-31551) : [арх. 7 грудня 2013] // 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference and exhibit (Invited Press.99-2905). — Los Angeles : American Institute of Aeronautics and Astronautics. — No. June 20—24. — P. 25. — DOI:10.2514/6.1999-2905.

Посилання

• Владимир Фрадкин (15.03.2011). Ariane-1, 2, 3, 4, 5... или Перспективы европейцев в космосе. Deutsche Welle.
• Wade, Mark. Ariane. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Ariane-1. Encyclopedia Astronautica. Архів оригіналу за 22 травня 2013.
• Wade, Mark. Ariane 1-1. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Ariane 1-2. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Mage-1. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Viking 2. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. Viking 4. Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. HM7-A. Encyclopedia Astronautica.
• Krebs, Gunter. Ariane-1. Gunter's space page. Архів оригіналу за 5 вересня 2012. Процитовано 8 березня 2018.
• Krebs, Gunter. Ariane-1, -2, -3, -4. Gunter's space page.
• Ariane 1,2,3. ESA.
• A look at the past. ESA.
• Ariane 1 to 4. The saga of the Ariane launcher. CNES.
• Ariane heritage: Ariane 1-3. Arianespace.
• Ariane Rockets. Astronomy Today.
• 1979: Europe launches first rocket. BBC UK.