Реклама


Electron (ракета-носитель)

Electron
Общие сведения
Страна Flag of New Zealand.svg Новая Зеландия
Назначение ракета-носитель
Разработчик Rocket Lab
Изготовитель Rocket Lab
Основные характеристики
Количество ступеней 2
Длина (с ГЧ) 17 м
Диаметр 1,2 м
Стартовая масса 12 550 кг
Масса полезной нагрузки  
 • на НОО 250 кг
 • на ССО (500 км) 150 кг
История запусков
Состояние тестовые запуски
Места запуска Rocket Lab LC-1
Число запусков 2
 • успешных 1
 • неудачных 1
Первый запуск 25 мая 2017
Последний запуск 21 января 2018
Первая ступень
Маршевые двигатели 9 × «Резерфорд»
Тяга 162 кН (уровень моря)
192 кН (вакуум)
Удельный импульс 303 с
Горючее керосин
Окислитель жидкий кислород
Вторая ступень
Маршевый двигатель «Резерфорд» (версия для вакуума)
Тяга 22 кН (вакуум)
Удельный импульс 333 с
Горючее керосин
Окислитель жидкий кислород
Commons-logo.svg Электрон на Викискладе

«Электрон»[1] (англ. Electron) — ракета-носитель сверхлёгкого класса, разработанная новозеландским подразделением американской частной аэрокосмической компании Rocket Lab.

Предназначена для коммерческих запусков микро- и наноспутников, позволяет вывести полезную нагрузку массой до 150 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км или до 250 кг на низкую околоземную орбиту[2]. Стоимость запуска ракеты-носителя составляет от 4,9 до 6,6 млн долларов США[2].

Квалификационные огневые тесты обеих ступеней завершены в конце 2016 года[3][4]. Первый испытательный полёт (неудачный: ракета достигла космоса, но не вышла на орбиту) состоялся 25 мая 2017 года[1].

Начиная со второго квартала 2017 года, в компании намерены с помощью ракеты-носителя производить ежеквартальные коммерческие запуски кубсатов на солнечно-синхронную орбиту, стандартный полёт будет вмещать два 12U, четыре 6U, десять 3U и четыре 1U-кубсата с суммарной стоимостью запуска около 6,5 млн долларов[5][2].

Содержание

Конструкция[ | код]

Основные конструктивные элементы ракеты-носителя, несущий цилиндрический корпус и топливные баки обеих ступеней выполнены из углепластика и производятся компанией Rocket Lab на собственном заводе. Применение композиционных материалов позволило существенно снизить вес конструкции. Обе ступени ракеты-носителя используют в качестве компонентов топлива керосин (горючее) и жидкий кислород (окислитель)[2].[5].

Первая ступень[ | код]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Огневое испытание первой ступени

Высота ступени составляет 12,1 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 950 кг. Вмещает до 9250 кг топлива[5].

Первая ступень оборудована девятью жидкостными ракетными двигателями «Резерфорд», схема расположения двигателей подобна первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 — один центральный двигатель и 8 расположенных вокруг него[5].

Rutherford — двигатель собственного производства Rocket Lab, все основные детали которого создаются способом 3D-печати[6]. Использует для нагнетания компонентов топлива в камеру сгорания насосный агрегат, который приводится в действие двумя электродвигателями, питающимися от установленных на ступени 13[источник не указан 285 дней] литий-полимерных аккумуляторов[7][5]. Используются вентильные двигатели постоянного тока, каждый из которых развивает мощность около 37 кВт при скорости вращения 40 000 оборотов в минуту[5], что позволяет повышать давление в топливной магистрали от 0,2—0,3 МПа до 10—20 МПа (от 29-44 фунтов на квадратный дюйм до 1500—2900)[8].

Тяга ступени на старте составляет 162 кН и повышается до 192 кН в вакууме. Удельный импульс — 303 с. Время работы ступени — около 155 секунд[2].[5].

Управление вектором тяги осуществляется одновременным отклонением всех 9 двигателей от центральной оси[5].

Отстыковка ступени производится с помощью пневматических механизмов, приводимых в действие с помощью сжатого гелия, который используется также для создания в топливных баках рабочего давления[5].

Вторая ступень[ | код]

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Огневое испытание второй ступени

Длина составляет 2,4 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 250 кг. Вмещает до 2150 кг топлива[5].

Вторая ступень использует один двигатель Rutherford, оптимизированный для максимально эффективной работы в вакууме и оборудованный увеличенным неохлаждаемым сопловым насадком. Тяга двигателя в вакууме составляет 22 кН, удельный импульс — 333 с[5][2].

Ступень оборудована тремя литий-ионными батареями для питания электропривода топливного насоса двигателя, 2 из них сбрасываются после исчерпания, позволяя снизить сухую массу ступени[5][2].

Контроль вектора тяги по тангажу и рысканию производится за счёт отклонения двигателя, контроль вращения и управление положением ступени осуществляется с помощью системы реактивных газовых сопел[5].

Вторая ступень оборудована приборным отсеком в котором расположены системы управления ракеты-носителя, которые разработаны и произведены компанией Rocket Lab[2].

Головной обтекатель[ | код]

Ракета оборудована композитным обтекателем длиной 2,5 м, диаметром 1,2 м и массой около 50 кг[5].

Отличительной концепцией Rocket Lab является отделение процесса монтажа полезной нагрузки внутри обтекателя от сборки остальной ракеты. Это даёт возможность заказчикам, собственникам спутников, осуществлять интеграцию полезной нагрузки с адаптером и инкапсуляцию в обтекателе на своих предприятиях самостоятельно, а затем доставлять этот модуль в собранном виде к стартовой площадке, где он будет быстро интегрирован с ракетой[5][2].

Стартовая площадка[ | код]

Изначально стартовую площадку планировали разместить недалеко от новозеландского города Крайстчерч на Южном острове. Однако по экологическим требованиям место для площадки было перенесено на Северный остров[9].

Запуски ракеты-носителя Electron производятся со стартового комплекса англ. Rocket Lab Launch Complex 1, построенного на полуострове Махия[en], находящегося на восточном побережье Северного острова Новой Зеландии. 2 сентября 2016 года в 4:37 утра примерно в 100 км севернее стартовой площадки произошло землетрясение магнитудой 7,1 балла. Стартовые сооружения и 50-тонная стартовая платформа не пострадали, что подтвердила пресс-секретарь компании Rocket Lab англ. Catherine Moreau Hammond[10].

Официальное открытие комплекса состоялось 26 сентября 2016 года[11]. Лицензия на пусковую деятельность выдана на 30 лет и предполагает возможность запуска каждые 72 часа[11]. Расположение комплекса позволяет выводить полезную нагрузку на орбиты с разным наклонением, в диапазоне от 39 до 98°[5].

Стандартный запуск предусматривает вывод на орбиту нескольких вариантов полезной нагрузки: два кубсата 12U, четыре кубсата 6U, десять 3U и четырёх 1U[2].

Центр управления полётами расположен примерно в 500 км северо-западнее стартового комплекса в городе Окленд. Оборудование центра позволяет отслеживать 25 000 каналов данных передаваемых в реальном времени со стартового комплекса, ракеты-носителя и полезной нагрузки[8].

Тестовые запуски[ | код]

В феврале 2017 ракета-носитель для первого испытательного запуска прибыла с производственного завода в Окленде на стартовый комплекс. Планируется выполнить 3 испытательных запуска до старта коммерческих запусков в 2017 году. В дебютном полёте ракета не будет нести полезной нагрузки, только дополнительное измерительное оборудование[12].

Запуски[ | код]

Название Дата, время (UTC) Стартовая
площадка
Полезная нагрузка Орбита Результат
1 «It’s a Test»[8] 25 мая 2017, 14:20 Rocket Lab LC-1 без полезной нагрузки НОО Неудача
Испытательный полёт без полезной нагрузки, вместо неё ракета оснащалась дополнительным оборудованием для сбора телеметрии во время полёта[3]. Планировался выход на орбиту высотой между 300 и 500 км, с наклонением 83°. Запуск несколько раз откладывался из-за неблагоприятных погодных условий. После старта продемонстрированы успешная работа первой ступени, расстыковка ступеней, запуск второй ступени и сброс головного обтекателя. Спустя 3 минуты после запуска ракета достигла границы космоса, но вторая ступень не смогла достичь необходимой скорости для выхода на околоземную орбиту[13][14][15][16]. По словам разработчиков, полёт был прекращён по команде с земли из-за неверных данных, выдаваемых наземной системой измерений[17].
2 «Still Testing» 21 января 2018, 01:30 Rocket Lab LC-1 Still Testing, Dove Pioneer, Lemur-2 (2 шт.), Humanity Star[en][18]. НОО Успех
Второй испытательный запуск, с полезной нагрузкой (3 наноспутника). Три объекта каталогизированы на орбите 290 × 530 км, и два объекта на орбите 494 × 534 км[19].
Планируемые запуски
3 «It’s Business Time» ноябрь 2018[20] Rocket Lab LC-1 Lemur-2 (2 шт.), CICERO, Irvine 01, NABEO НОО
Первый коммерческий запуск.
4 декабрь 2018[21] Rocket Lab LC-1 ALBus, ANDESITE, CeREs, CHOMPTT, CubeSail, DaVinci, ISX, NMTSat, RSat-P, SHFT-1, Shields-1, STF-1 НОО
Запуск наноспутников, созданных студентами университетов при поддержке NASA, в рамках миссии ELaNa XIX[en].
Rocket Lab LC-1 Dove (20-25 шт.) ССО
Компания Planet Lab[en] подписала контракт на 3 запуска своих спутников[22].
Rocket Lab LC-1 МX-E1 НОО
Компания Moon Express заказала 3 ракеты Electron для запуска своего лунного посадочного аппарата в рамках конкурса Google Lunar X Prize[23][24][25].

Сравнение с аналогами[ | код]

В настоящее время действующих носителей сверхлёгкого класса не существует . Наиболее близким по характеристикам является воздушно-космический комплекс на базе крылатой ракеты «Пегас», формально относящийся к лёгкому классу. Среди остальных проектов часть, как и «Электрон», прошли первые лётные испытания (все неудачно, за исключением японской SS-520-5, но она относится к ещё более лёгкому классу), другие готовятся к первым стартам в 2018 годах[1].

Название Организация-разработчик Страна Максимальная
полезная нагрузка, кг
Орбита Стоимость пуска, млн $
(год оценки)
Количество пусков
Электрон Rocket Lab Flag of the United States.svg США
Flag of New Zealand.svg Новая Зеландия
150 ССО 4,9—6,6 2 (2018)
Пегас Orbital Sciences Corporation[26] Flag of the United States.svg США 443 НОО 40 (2014) 43 (2016)
Super Strypi[en] Гавайский университет

Сандийские национальные лаборатории
Aerojet Rocketdyne[27]

Flag of the United States.svg США 250 ССО 1 (2015)
SS-520-4 IHI Aerospace[28] Flag of Japan.svg Япония 4[29] НОО 3,5 (2017)[30] 2 (2018)
LauncherOne Virgin Orbit[en] Flag of the United States.svg США 300[31] ССО 0 (2017)
Vector-R Vector Space Systems[en] Flag of the United States.svg США 30—45[1][32] ССО 1,5—2[32] 0 (2017)
Vector-H 125[32] 3—3,5[32] 0 (2017)
Куайчжоу-1A CASIC[en] Flag of the People's Republic of China.svg КНР 250[33] ССО (500 км) 1 (2017)
200[33] ССО (700 км)

Примечания[ | код]

  1. 1 2 3 4 И. Черный. «Что ж вы так волнуетесь? Это ж испытание!» (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 2017. — Т. 27, № 07 (414).
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Чёрный И, 2017.
  3. 1 2 Rocket Lab declares Electron ready for test flights (англ.). Space News (13 December 2016).
  4. Rocket Lab Completes Major Technical Milestone Ahead of Test Launches (англ.). Rocket Lab (13 December 2016).
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Electron (англ.). Spaceflight101.
  6. Rocket Lab unveils world's first battery rocket engine (англ.). New Zeland Herald (15 April 2015).
  7. Rocket Lab Unveils Battery-Powered Turbomachinery (англ.). Aviation Week (14 April 2015).
  8. 1 2 3 Chris Gebhardt. Rocket Lab’s Electron conducts inaugural flight from New Zealand (англ.). NASAspaceflight.com (24 May 2017). Проверено 15 июля 2017. Архивировано 15 июля 2017 года.
  9. Jeff Foust. Rocket Lab plans Electron test launches this year (англ.). Spacenews.com (14 April 2016). Проверено 13 июля 2017.
  10. Jeff Foust. Rocket Lab launch site not damaged in New Zealand earthquake (англ.). Spacenews.com (2 September 2016). Проверено 15 июля 2017.
  11. 1 2 Rocket Lab Opens Private Orbital Launch Site in New Zealand (англ.). Space (26 September 2016).
  12. Rocket Lab’s battery-powered Electron enters Launch Campaign ahead of Maiden Mission (англ.). Spaceflight101 (20 February 2017).
  13. Первый блин всё-таки комом. Журнал «Новости космонавтики» (2017-05-5). Проверено 25 мая 2017.
  14. Electron’s “It’s a Test” successfully reaches Space, falls short of Orbit (англ.). Spaceflight101 (25 May 2017).
  15. Maiden flight of Rocket Lab’s small satellite launcher reaches space (англ.). Spaceflight Now (25 May 2017).
  16. Grant Bradley. Rocket Lab: We have lift-off! History made as Electron launches successfully from Mahia (англ.). nzherald.co.nz (25 May 2017).
  17. Железняков А. Ж. Неудача произошла из-за сбоя в наземном оборудовании. Новости космонавтики (8 августа 2017). Проверено 16 августа 2017. Архивировано 16 августа 2017 года.
  18. На орбиту выведена «звезда человечества», которая ярче всех объектов ночного неба
  19. Орбита достигнута. Spaceflight101 (21 января 2018). Проверено 21 января 2018.
  20. Launch Schedule (англ.). Spaceflight Now. Проверено 28 августа 2018.
  21. Rocket Lab plans return to flight in November (англ.). Space News (7 August 2018).
  22. Planet purchases three launches from Rocket Lab (англ.). Space News (12 July 2016).
  23. Moon Express Buys Rocket Lab Launches for Lunar Missions (англ.). Space News (1 October 2015).
  24. Private Moon Landing Set for 2017 (англ.). Space (1 October 2015).
  25. Moon Express fully funded for Google Lunar X Prize bid (англ.). Space News (13 January 2017).
  26. barberd. Pegasus Users Guide (англ.) (PDF). orbitalatk.com (30 October 2015). Проверено 26 ноября 2016.
  27. Krebs, Gunter SPARK. Gunter's Space Page. Проверено 20 января 2012. Архивировано 20 января 2012 года.
  28. Sounding Rocket (англ.). IHI Aerospace.
  29. SS-520 4号機実験の実施について (яп.). JAXA (8 декабря 2016). Архивировано 8 декабря 2016 года.
  30. Рыжков, 2017, с. 36.
  31. Home (англ.). Virgin Orbit. Проверено 19 июля 2017.
  32. 1 2 3 4 Vector Space completes first test flight, aims for small sat market expansion (англ.). NASA Spaceflight (9 May 2017).
  33. 1 2 Kuai Zhou (Fast Vessel) (англ.), China Space Report (22 May 2016). Проверено 22 июля 2017.

Литература[ | код]

Ссылки[ | код]

Реклама