Ракета Europa была одной из первых ракет-носителей European Launcher Development Organisation (ELDO), которая была предшественницей Европейского космического агентства (ESA). Она была разработана с целью предоставления технологии доступа к космосу и, в частности, для облегчения вывода на орбиту общеевропейских телекоммуникационных и метеорологических спутников.
Ракета Blue Streak появилась еще до программы Europa, изначально она была разработана Великобританией в основном для военных целей, однако в 1960 году программа была отменена. Попытки перепрофилировать Blue Streak, такие как ракета-носитель Black Prince, в конечном итоге были собраны в многонациональной программе Europa.
Работа по программе была поделена между различными членами ELDO в зависимости от их финансовых взносов. Сама ракета Europa в основном состояла из ступеней ракет Blue Streak, Coralie и Astris.
Были выполнены несколько испытательных запусков, однако они часто приводили к частичным сбоям. Вдобавок Великобритания решила выйти из организации ELDO и, следовательно, из программы Europa, чтобы вместо этого сосредоточиться на конкурирующей британской ракете Black Arrow. Это привело к замене Blue Streak секцией Diamant, построенной во Франции. Однако доверие к программе снизилось из-за низкой надежности, что привело к ее прекращению. Хотя Europa в конечном итоге была отменена, амбиции по созданию такой ракеты все еще существовали и поддерживались большинством членов ELDO, и после ее преобразования в ESA в 1974 году агентство приступило к разработке семейства пусковых установок Ariane, которые оказались коммерчески успешными с сотнями выполненных запусков.
Разработка
В начале 1950-х годов британское правительство определило необходимость разработки собственной серии баллистических ракет в связи с достижениями в этой области, особенно Советским Союзом и Соединенными Штатами. Британская программа разработки такой ракеты под названием Blue Streak была инициирована незамедлительно; однако возникли ключевые вопросы относительно тогда еще относительно неизвестного сценария того, с чем может столкнуться такой носитель при попытке вернуться в атмосферу, были опасения, что он может просто сгореть, как метеор. Соответственно, в 1955 году для этой цели была начата программа Black Knight. После нескольких запусков Black Knight стал рассматриваться как успешная программа, позволившая создать относительно недорогую и надежную ракету, и, таким образом, появился стимул для продолжения дальнейшего развития платформы.
13 апреля 1960 года министр обороны Гарольд Уоткинсон объявил об отмене Blue Streak как военной программы и заявил, что «теперь правительство вместе с фирмами и другими заинтересованными сторонами в срочном порядке рассмотрит вопрос о том, что программа Blue Streak может быть адаптирована для разработки носителя для космических спутников». Хотя разработка ракеты Blue Streak с целью ее использования в качестве мощной ракеты-носителя для спутников продолжалась, скорость работы существенно снизилась.
В 1957 году предложенная конструкция, известная как Black Prince, была выдвинута Десмондом Кинг-Хеле и Дорином Гилмором из Royal Aircraft Establishment (RAE). Как предусмотрено в этом предложении, одноразовая ракета-носитель может быть разработана с использованием комбинации уже существующих и находящихся в разработке активов: она должна была состоять из первой ступени Blue Streak, второй ступени Black Knight (позже Black Arrow) и военной твердотопливной ракеты в качестве третьей ступени.
В 1960 году Королевскому авиастроительному предприятию в Фарнборо было поручено рассмотреть вопрос о том, как ракету Blue Streak можно было бы адаптировать в качестве ракеты-носителя для запуска спутников в сочетании с другими ступенями ракеты. Соответственно, снова был выдвинут концептуальный проект комбинированной ракеты Blue Streak-Black Knight 1957 года, на этот раз получивший положительную оценку; проекту был присвоен код Black Prince; в официальной документации платформа именовалась ракетой-носителем Blue Streak Satellite Launch Vehicle (BSSLV). Однако было быстро признано, что стоимость программы будет серьезной проблемой: одна оценка общих затрат на разработку была бы равна половине бюджета британского университета.
Наряду с высокими затратами, становилось ясно, что из-за того, что британские военные спутники уже выводятся на орбиту американскими носителями, а отечественное научное сообщество не имеет финансирования для одновременного проведения нескольких крупных исследовательских спутниковых программ, внутренний спрос на такие носители не был гарантирован. Соответственно, было решено, что было бы предпочтительнее вовлечь в программу другие страны, чтобы разделить бремя затрат.
Коллаборация
Еще в 1961 году министр авиации Питер Торникрофт размышлял над темой совместного европейского проекта, основной целью которого было не тратить впустую разработки Blue Streak, а также не оставлять освоение космоса американцам и русским. Великобритания также использовала дипломатические подходы к различным европейским странам, наиболее значительным из которых являлась Франция. Великобритания и Франция пришли к обоюдному согласию выступить в качестве совместных ведущих стран по предусмотренной программе, признавая при этом необходимость других стран-партнеров.
И Франция, и Великобритания обратились к другим странам с просьбой присоединиться к программе сотрудничества, однако переговоры с заинтересованными странами часто затягивались, отчасти из-за преобладающего скептицизма, многие страны думали, что Великобритания пытается навязать им устаревшую ракету-носитель и заставить их оплатить расходы. Участие многих стран зависело от получения поддержки со стороны Германии, которая в конечном итоге решила участвовать в программе. В результате было решено продолжить формирование группы European Launcher Development Organisation (ELDO).
Штаб-квартира ELDO находилась в Париже. Членами-основателями ELDO были Бельгия, Франция, Великобритания, Италия, Нидерланды и Западная Германия, в то время как Австралия, Испания, Швейцария, Норвегия и Швеция отказались от участия. ELDO не только служила цели использования Blue Streak, но и реализовала амбиции по созданию европейского конкурента американским и советским носителям, которые разрабатывались и развертывались в то время. В ответ на инициативы ELDO, работа над конкурирующей пусковой установкой Black Prince постепенно прекратилась, поскольку внимание британского правительства сместилось в сторону европейского сотрудничества.
После изучения различных дизайнов и концепций, ELDO пришла к трехэтапному подходу, который получил обозначение Eldo A, позже он был официально назван Europa. По словам Хилла, «Black Prince» и «Europa» были сопоставимыми носителями, способными обеспечивать схожие характеристики и примерно одинаковую полезную нагрузку, причем перекрытие оставляло мало места для обеих программ. Однако высказывались критические замечания, что доставка Europa страдает от той же основной экономической проблемы: она слишком дорога для научных спутников и слишком мала для коммерческих спутников связи.
В январе 1965 года французы решили, что первоначальная конструкция трехступенчатой ракеты не будет достаточно мощной, чтобы нести требуемый размер полезной нагрузки, в то время как другая ракета, именуемая Eldo B, имела вторую и третью ступени на жидком водороде. Позже ELDO не согласилась с этой концепцией, но французы в конечном итоге добились своего, когда Eldo B стала основой для более поздней ракеты Ariane, которая впервые будет запущена в 1979 году.
Рост затрат и реструктуризация
К апрелю 1966 года сметная стоимость проекта увеличилась до 150 миллионов фунтов стерлингов. К этому моменту у некоторых участников не было больших надежд на то, что Europa будет подходить для предполагаемой задачи, итальянцы хотели отказаться от ELDO и вместо этого участвовать в единой европейской космической организации, которая не была бы так разделена на национальном уровне, как ELDO. Первый запуск был первоначально запланирован на ноябрь 1966 года, однако первый запуск двухступенчатой конфигурации произошел в августе 1967 года, в то время как полный трехступенчатый вариант (Europa 1) был запущен впервые в ноябре 1968 года.
В середине 1960-х годов Великобритания вносила 40% затрат на программу. В начале июня 1966 года британское правительство (Фред Малли) решило, что не может позволить себе расходы на Europa, и попыталось покинуть организацию ELDO - одну из немногих европейских организаций, в которой она стала ведущим игроком. Взнос Великобритании был снижен до 27 процентов. Это случилось в то время, когда спутниковые технологии были на грани изменения мира. Однако геосинхронные спутники, которые вскоре должны были стать обычным явлением, требовали размещения на высоте 22 000 миль (35 400 км) над Землей, что намного превышало характеристики Europa 1,которая позволяла выводить спутники на высоту 200 км.
В ноябре 1968 года Европейская космическая конференция, состоявшаяся в Бонне, приняла решение объединить ELDO с ESRO, сформировав к началу 1970 года общеевропейский космический орган. Эта организация, известная как Европейское космическое агентство (ESA), будет создана только в 1975 году. Британия была безразлична к этой идее и не верила, что Европа может запускать спутники с экономической выгодой. К 1970 году французская стартовая база во Французской Гвиане обошлась в 45 миллионов фунтов стерлингов, и в том году Франция стала самым важным партнером в проекте, а затем планировала построить две трети ракеты, а также владеть пусковой площадкой. Участие Великобритании в проекте значительно сократилось после того, как на нее была возложена большая ответственность (с австралийской пусковой площадкой) за запуск всего проекта. Однако все носители до самого конца программы полностью зависели от британской ракеты, использованной в качестве первой ступени.
К 1970 году проект находился под предполагаемой экономической угрозой из-за предложения Америки запускать спутники для иностранных держав на возмездной основе. Это соглашение было подписано между ESRO и NASA 30 декабря 1966 года, и к 1970 году стало ясно, что преимущества наличия национальной ракеты-носителя недостаточны для оправдания затрат. В 1972 году НАСА одобрило разработку многоразового космического корабля "Шаттл", который в то время в значительной степени воспринимался как обеспечивающий большую экономию по сравнению с запуском спутников с использованием одноразовых систем. Эти надежды на более низкую стоимость «Шаттла» в конечном итоге оказались напрасными. К 1971 году на программу «Europa» было потрачено более 250 миллионов фунтов стерлингов. Сама Europa 2 стоила более 4 миллионов фунтов стерлингов.
27 апреля 1973 года программа Europa была прекращена. 21 сентября 1973 года было подписано юридическое соглашение по L3S, которая позже стала известна как Ariane 1. Согласно этому соглашению, Europa III была официально отменена, а L3S разрабатывалась как многонациональный проект. С самого начала эта новая ракета должна была разрабатываться с целью отправки коммерческих спутников на геостационарную орбиту, в отличие от многих других конкурирующих носителей, которые обычно разрабатывались для других целей и впоследствии адаптировались, например, баллистические ракеты.
Разделение труда
Совместная работа в программе была политическим вопросом. Задачи должны были распределяться между странами: Великобритания предоставит первую ступень (созданную на основе ракеты Blue Streak), Франция построит вторую, а Германия - третью. Она должна была нести спутник, который будет спроектирован и изготовлен в Италии, и весил примерно тонну. Телеметрия должна была быть разработана Нидерландами, в то время как Бельгия должна была разработать наземную систему управления.
К 1969 году ELDO начало понимать, что разделение работы по странам привело к недостаточному общему сотрудничеству и к разрозненной структуре планирования. Фактически не существовало единой власти или группы, которые полностью контролировали бы программу. Примечательно, что в ноябре 1971 года немцы публично обвинили в провале и взрыве Europa 2 огромные разногласия внутри ELDO.
Этапы программы
Программа Europa была разделена на 4 отдельных проекта, которые должны были последовательно следовать друг за другом. В конечном итоге только два из этих проектов были реализованы, третий проект был отменен, а четвертый остался только тематическим исследованием:
Europa 1: 4 неудачных запуска.
Europa 2: 1 неудачный запуск.
Europa 3: отменена.
Europa 4: только исследования, позже отменена.
Полезная нагрузка
За полезными нагрузками ракеты следила Европейская организация космических исследований - ESRO. Спутники предлагалось запустить к 1969 или 1970 году на круговую полярную орбиту на высоте 200 км. ESRO организовала разработку первых спутников, таких как ESRO 2B (Iris), построенных компаниями Hawker Siddeley Dynamics и Engins Matra.
В 1967 году было решено, что полезные нагрузки должны быть запущены к 1970 году из Французской Гвианы, а не из Австралии. В апреле 1969 года Великобритания решила инвестировать в проект спутникового телевидения Европейского вещательного союза.
К началу 1970-х гг. в производстве находились франко-германские спутники связи Symphonie, но к тому времени программа была отменена в ноябре 1971 года.
Первая ступень
Она была испытана трижды в 1964 году, а также в 1965 году с макетом разгонных блоков. Главным инженером по сборке ракеты в подразделении космических проектов Hawker Siddeley Dynamics был доктор Джеффри Пардо, который также был руководителем проекта Blue Streak с 1956 по 1960 год (когда он работал под руководством де Хэвилленда). Blue Streak была испытана в августе 1965 года (статические испытания) с макетом разгонных ступеней (полной массы) на RAF Spadeadam (площадка принадлежала Rolls Royce), первый успешный запуск был произведен 23 сентября 1965 года и длился 135 секунд.
В январе 1966 года она была доставлена в Аделаиду, Австралия, для запуска в том же году. Также в Великобритании в 1967 году было дано добро на трехступенчатую ракету Black Arrow (разработанную отдельно, производства Westland Aircraft, с ракетными двигателями Bristol Siddeley, разработанными в Rocket Propulsion Establishment в Уэсткотте, Бакингемшир). Затем Великобритания вышла из ELDO, чтобы сконцентрироваться на Black Arrow, но обязалась поставить ELDO две ступени ракеты Blue Streak в год до 1976 года. В то время, в 1969 году, Великобритания тратила 30 миллионов фунтов стерлингов в год на космос. Британия по-прежнему занималась и финансировала ESRO.
Ступени Europa 2 на выставке Space Expo в 2006 году в Брюсселе
Из-за ухода Великобритании в 1968 году у ELDO в июне 1969 были другие идеи, кроме как остаться с носителем Blue Streak для первой ступени Europa, чтобы дать техническую работу странам, которые все еще были частью организации. К сожалению, в то время немногие другие европейские страны обладали достаточно передовыми техническими знаниями о ракетах. «Blue Streak» работала намного успешнее, чем другие ступени. Тем не менее Blue Streak, самая успешная ракета ELDO на тот момент, была заменена. 28 апреля 1970 года на встрече в Париже, ELDO заменил Blue Streak на Diamant французского производства. В следующем году Великобритания (преждевременно) закроет свою ракетную программу Black Arrow.
К 1970 году разработка ракеты Blue Streak от Hawker Siddeley стоила 100 миллионов фунтов стерлингов. Ее все еще планировалось использовать на Europa до 1973 года, после чего в качестве первой ступени использовалась Diamant. Blue Streak использовалась для единственного запуска Europa 25 ноября 1971 года.
Третья ступень Astris немецкой постройки
Вторая ступень
Coralie должна была пройти испытания в Коломб-Бешар в провинции Бешар на западе Алжира. Испытания начались в декабре 1965 года в Верноне, Эр во Франции, к западу от Парижа. Первый успешный запуск состоялся 28 ноября 1966 года в Северной Африке.
Компания Société Européenne de Propulsion (SEP) в Верноне позже разработала главные двигатели Viking для Ariane.
Третья ступень
Она была создана в Германии компанией Entwicklungsring Nord (ERNO Raumfahrttechnik GmbH), базирующейся в Бремене, с 1969 года. Сам немецкий консорциум был известен как Arbeitsgemeinschaft Satellitenträgersystem (ASAT) и состоял из ERNO и MBB.
2 июля 1969 года при запуске в Вумере трехступенчатой ракеты третья ступень Astris не включилась.
Позже ERNO разработала вторую ступень для ракеты-носителя Ariane на заводе Vereinigte Flugtechnische Werke (VFW) в Бремене, который позже принадлежал Daimler Benz Aerospace, а затем DaimlerChrysler Aerospace (DASA).
История эксплуатации
Первое испытание состоялось в 9:14 по местному времени 5 июня 1964 года в Вумере. Двигатель отключился через 147 секунд, на 6 секунд раньше запланированного срока. Точка отключения находилась в 1000 км от стартовой площадки вместо предполагаемых 1500 км. Она достигла высоты 180 км и максимальной скорости 10 300 км/ч. Корпус ракеты был построен компанией Hawker Siddeley Dynamics, а ракетный двигатель - Rolls-Royce RZ.2. На этом этапе французские и немецкие ракетные ступени были просто макетами из стекловолокна.
Первый пуск полноразмерной ракеты общим весом 104 тонны состоялся в Вумере 24 мая 1966 года с макетами разгонных ступеней. Испытания проводились Австралийским центром исследований оружия и французской лабораторией исследований в области баллистики и аэродинамики (базируется в Верноне). Через две минуты и пятнадцать секунд, то есть за шесть секунд до запланированного времени, ракета была уничтожена, поскольку она отклонялась на запад от запланированной траектории.
Испытания двухступенчатой конфигурации были запланированы на июнь 1967 года. 30 ноября 1968 года в 23:12 по Гринвичу первая трехступенчатая ракета Europa 1 вывела на орбиту итальянскую модель спутника массой 250 кг.
Первый запуск из Французской Гвианы 5 ноября 1971 года был также первым запуском четырехступенчатой Europa 2. Через три минуты она взорвалась над Атлантикой. Она упала в море в 486 км от стартовой площадки и достигла высоты 65 км.
В целом программа Europa была сильно омрачена техническими проблемами. Хотя первая ступень (британская Blue Streak) запускалась успешно в каждом случае, вторая или третья ступень выходили из строя во время каждого запуска. Это в значительной степени повлияло на прекращение работы над программой.
Пуски ракеты Europa
Характеристики:
Длина - 33 м.
Диаметр - 3,05 м.
Масса - 104,67 т.
Количество ступеней - 3 или 4.
Нагрузка для вывода на геопереходную орбиту:
Europa I: 200 кг.
Europa II: 360 кг.
Космодромы: LA-6, Woomera CECLES, CSG (Куру).
Всего пусков - 11:
5 Blue Streak
2 Blue Streak/Coralie
3 Europa I
1 Europa II
Из них успешных - 4:
4 Blue Streak
Неудачных - 7:
1 Blue Streak
2 Blue Streak/Coralie
3 Europa I
1 Europa II
Первые пуски:
Blue Streak: 4 июня 1964 года.
Coralie: 4 августа 1967 года.
Europa I: 29 ноября 1968 года.
Europa II: 5 ноября 1971 года.
Первая ступень - Blue Streak.
Двигатели: 2 RZ.2
Тяга: 170565 кгс.
Удельный импульс: 282 с.
Время работы: 156 с.
Топливо: керосин/жидкий кислород.
Вторая ступень (необязательная): Coralie.
Двигатели: 4 LRBA Vexin-A.
Тяга: 28000 кгс.
Удельный импульс: 277 с.
Время работы: 96 с.
Fuel НДМГ/тетраоксид азота
Третья ступень - Astris
Двигатели: 1 Astris
Тяга: 23,3 кН
Удельный импульс: 310 с.
Время работы: 330 с
Топливо: тетраоксид азота/аэрозин
Четвертая ступень: P068 (Europa II)
Двигатели: 1 твердотопливный.
Комментариев нет:
Отправить комментарий