Космические ракетные комплексы, страница 12

Главкосмос бывшего СССР предлагает использовать РН Протон для космических пусков. Вариант D-1e представляет собой четырех ступенчатую РН и обеспечивает доставку ПГ на геостационарную орбиту. Первые три ступени РН используют высококипящие компоненты топлива (АТ и НДМГ), а верхняя ступень работает на жидком кислороде и керосине и имеет возможность повторного запуска. Эта РН использовалась для планетарных миссий, пусков на луну и выведения коммерческих КА на орбиты. 3 ступень D-1 использовалась для запусков модулей КС МИР и других больших ПГ на низкие околоземные орбиты.

Китайская компания Great Wall Industries изготавливает, предлагает на коммерческой основе и осуществляет эксплуатацию РН Великий Поход (Long March). РН Великий Поход CZ3 представляет собой трехступенчатую РН, использующую высококипящие компоненты топлива на первых двух ступенях и криогенные компоненты топлива: жидкий кислород – жидкий водород на третьей ступени.

Существующий на сегодняшний день вариант РН Ариан представляет собой семейство РН Ариан-4, которое насчитывает шесть членов. Компания Arianspace эксплуатирует эти РН на коммерческой основе. Ариан является эффективной РН при выведении на орбиты с малым наклонением и миссий выведения на геопереходную орбиту, поскольку запускается с космодрома Куру, расположенного в пределах 5 град северной широты. В результате, эта РН захватила более половины рынка по выведению коммерческих коммуникационных КА.

Европейское космическое агентство, консорциум 13 космических организаций разрабатывает РН Ариан-5 для пилотируемых полетов через космическую плоскость Гермес и обеспечения эксплуатации элементов модуля Колумбус МКС. В следующем тысячелетии эта РН обеспечит выведение больших коммуникационных КА. Эта РН использует два больших твердотопливных ускорителя, работающих одновременно с центральным модулем н криогенных компонентах топлива (жидки кислород – жидкий водород). Двигатель РН использует газогенератор с открытым циклом.

Япония осуществляет эксплуатацию трех КРК. М-3s-II представляет собой твердотопливную РН, эксплуатируемую институтом Космических Наук и Аэронавтики для выведения ПГ на низкие околоземные орбиты и планетарные траектории для проведения научных экспериментов. Национальное космическое агентство, NASDA, занимается больше космическими приложениями, чем научными программами. Агентство осуществляет эксплуатацию РН Н-1 которая получена путем модификации РН Дельта 3920. Японцы разработали вторую ступень для этой РН на криогенных компонентах топлива. Они продолжают работы над Н-II для поддержания восстанавливаемых объектов и снабжения космических станций в конце 1990-х. Эта РН использует систему параллельного сгорания и цикл сгорания с одной ступенью.

На рисунке 18-4 приведены космодромы для каждого КРК. После того, как мы указали орбиты выведения и КРК необходимо уделить внимание соответствующим космодромам. Основными космодромами США являются Восточный Испытательный Полигон на Базе ВВС США на мысе Канаверал, Флорида, который обслуживает Космический Центр им. Кеннеди, и Западный Испытательный Полигон на Базе ВВС США в Калифорнии. Сооружения полигона на острове Уоллопс могут обеспечивать запуски РН Скаут, а также большое количество меньших РН и зондирующих ракет.

На рисунке 18-6 показано расположение существующих в мире космодромов. В таблице 18-6 приведены координаты космодромов. Максимальные энергетические характеристики РН могут быть получены путем размещения ее космодрома на экваторе с целью наибольшего использования скорости вращения Земли. Теоретически с экватора мы можем обеспечить выведение на орбиты с любым наклонением, но выбор космодрома зависит также и от других факторов, таких, как удобство доступа, безопасность или политические аспекты. Космодромы, расположенные на больших широтах не могут обеспечить выведение на околоземные орбиты с наклонением меньшим, чем значение широты космодрома и полет по траекториям на большие или меньшие наклонения приводит к уменьшению скорости и веса выводимого ПГ. Изменение наклонения на низкой околоземной орбите на 1 град требует около 208 м/с затрат скорости. Согласно уравнению 6-34 эта величина уменьшается с ростом высоты, на которой производится изменение наклонения. Мы можем определить массу топлива, требуемую для достижения плоскости орбиты, используя уравнение 17-7.