Ариан-1 ( фр. Ariane 1 , буквально Ариадна -1 ) — европейская ракета-носитель среднего класса, первая из семейства ракет-носителей « Ариан ». Разработана как замена неудачной ракеты-носителя « Европа ».

История создания

Предпосылки

1 декабря 1960 года в городе Мерен ( Швейцария ) состоялось подписание соглашения о создании постоянной Европейской организации по исследованию космического пространства — (сокр. от англ. European Space Research Organization ). В состав организации вошли такие страны, как Бельгия , Голландия , Норвегия , Швеция и Великобритания , частично присоединились Дания , Франция , Италия , Испания и Швейцария , а ФРГ предпочла отложить подписание соглашения на более поздний срок.

Основная программа ЕSRO предполагала осуществление космических проектов в несколько этапов:

• Первый этап — в течение первых 3 лет осуществить запуск небольших (массой около 45 кг) ИСЗ , оснащённых относительно простым научным оборудованием;
• Второй этап — создать задел по более тяжёлым ИСЗ массой 225—450 кг, а также КА для запуска в сторону Луны (готовность к старту через 5 лет).
• Последующие этапы — разработка космической техники для доставки научной аппаратуры на Луну, исследования других планет и организации орбитального мониторинга в околосолнечном пространстве.

Соглашение в рамках ESRO предполагало, что до создания европейской ракеты-носителя все спутники будут запускаться при помощи американских ракет. Первый общеевропейский малый спутник планировалось запустить в 1967 году, а первый тяжелый спутник — в 1969 году. Пуски баллистической ракеты (англ.) ( производства Великобритании намечались с полигона Вумера , а РН Diamant — из Куру . Рассматривался вопрос о ракетном полигоне в зоне полярных сияний : изучались район Кируна (Швеция), Нассассуак ( Гренландия ) и Андё ( Норвегия ).

В рамках развития программы ESRO было решено создать Европейский центр космической техники — (сокр. от англ. European Space Technology Centre ), отвечающий за проектирование, разработку и изготовление головных частей ракет-носителей, ИСЗ и КА, а также Европейский центр обработки данных космических полётов — (сокр. от англ. European Space Data Centre ), который занимался бы вопросами сопровождения и телеметрии, расчётом орбит спутников, а также солнечными и геодезическими измерениями. Планировалось построить четыре станции сопровождения и телеметрических измерений и три станции оптического слежения.

30 января 1961 года в Страсбурге (Франция) открылась конференция по вопросу создания Европейской организации по разработке ракет-носителей — ELDO (сокр. от англ. European Launcher Development Organization ). В ней участвовали официальные представители 12 стран: Великобритании, Франции, ФРГ, Италии, Швейцарии, Австрии, Бельгии, Голландии, Норвегии, Швеции, Дании и Испании, а Канада, Греция, Ирландия и Турция прислали наблюдателей. В ходе конференции была рассмотрена возможность создания новой трёхступенчатой ракеты-носителя с проведением первых испытательных пусков уже в 1965 году.

Бюджет ELDO на 5 лет определялся в £ 70 млн.: 55 % бюджета поглощало программа продолжения Великобританией опытных работ по ракете Blue Streak; работы Франции по созданию второй ступени требовали 18 %, на создание третьей ступени выделялось около 9 % бюджета организации. Размещение общеевропейских контрактов производилось либо администрацией ELDO, либо, по её поручению, правительствами соответствующих стран «на основе рационального распределения работ среди участвующих субъектов с учётом их технического уровня и состояния экономики». Техническим опытом, накопленным в ходе выполнения программы, имели право пользоваться все участники организации.

16 апреля 1962 года в соглашении о создании организации ELDO было поставлена последняя подпись; в организацию вошло шесть стран-основателей и Австралия. Резиденцией ELDO был избран Париж , где находилась и ESRO. Проектные задачи организации были разделены следующим образом:

• Великобритания разработка первой ступени новой ракеты-носителя;
• Франции отвечала за разработку второй ступени
• ФРГ отвечала за разработку третьей ступени
• Италия — разработка экспериментальных космических аппаратов;
• Голландия — системы телеметрии дальнего действия;
• Бельгия — разработка наземных станций управления и слежения;
• Австралия — строительство стартового комплекса и пусковой инфраструктуры.

Создание РН «Европа»

В ходе работ по созданию новой европейской ракеты-носителя в рамках организации ELDO была создана ракета-носитель « Европа-1 » ( англ. Europa 1 ). Её первой ступенью послужила английская баллистическая ракета Blue Streak, второй — французская Coralie и третьей — ракета Astris разработки ФРГ. Общая бюджет проекта превысил £ 130 млн. «Европа-1» была рассчитана на вывод полезной нагрузки массой не более, чем 1150 кг на полярную орбиту высотой 500 км , или же космического аппарата весом не более, чем 180 кг — на орбиту высотой ~ 9300 км.

Первая ступень ракеты-носителя практически не отличалась от исходной ракеты Blue Streak. Вторая ступень Coralie разрабатывалась Лабораторией баллистических и аэродинамических исследований ( ) и фирмой Nord-Aviation. Coralie оснащалась четырёхкамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД), топливом была смесь НДМГ (гептил) / АТ (амил). Успешные огневые стендовые испытания ступени Coralie были проведены 9 декабря 1965 года.

Третью ступень Astris разрабатывали фирмы Belkov и ERNO. Astris оснащалась одним маршевым и двумя вспомогательными ЖРД. В качестве топлива для ЖРД была выбрана смесь AT (амил) и « Аэрозин-50 ». На третьей ступени устанавливалась радиокомандная система управления. Её бортовые приёмники работали на частоте 700 и 1400 МГц . Телеметрическая система обеспечивала контроль 250 различных параметров. Первые огневые испытания двигателей третьей ступени были проведены 1 апреля 1965 года.

Для проведения лётных испытаний верхних ступеней ракеты-носителя по программе ELDO была создана специальная экспериментальная ракета Cora длиной 11,5 м , диаметром 2 м и стартовой массой не более, чем 16,5 тонн. Она была создана на базе модифицированной ступени Coralie с укороченными соплами в качестве первой ступени и включала вторую ступень Astris и головной обтекатель (ГО) разработки итальянских ведомств.

По программе было намечено провести 10 лётно-конструкторских испытаний (ЛКИ) «Европы-1» (ELDO-A). Также следует отметить, что «Европа-1», в целом, не соответствовала передовому техническому уровню того времени, а о её надежности можно говорить только приблизительно. Все первые пуски по программе ЛКИ проходили с австралийского полигона Вумера в период с 1964 года по 1970 год. К трём последним стартам «Европа-1» предполагалось подготовить в полной комплектации со спутником STV. Неполадки третьей ступени привели к авариям РН.

В июле 1966 года был утверждён проект новой ракеты-носителя — ELDO PAS («Европа-2»). Новая ракета-носитель со стартовой массой 112 тонн представляла собой модернизированный вариант РН «Европа-1» с твердотопливной «перигейно-апогейной системой» для запуска космических аппаратов массой до 170 кг на геостационарную орбиту ( ГСО ). В конструкции можно выделить следующие изменения: Великобритания заменила систему радионаведения Blue Streak на инерциальную, Италия обеспечила создание перигейного РДТТ и экспериментального спутника STV, а Франция подготовила Центр запусков в Куру.

Мизерные возможности ракеты «Европа-2» по выводу полезной нагрузки на ГСО сподвигли ELDO на кардинальный пересмотр концепции общеевропейского носителя: так появился проект ракеты-носителя «Европа-3». Один из возможных вариантов представлял собой двухступенчатую ракету-носитель высотой 36,5 м, диаметром корпуса до 3,8 м и максимальной стартовой массой не более, чем 191 тонна. Первая ступень L150 предполагалось оснастить четырьмя французскими ЖРД « Викинг-2 » (топливо — НДМГ / АТ ). Вторая ступень с кислородно-водородным двигателем Н-20, с тягой в вакууме 20 тс. Первый запуск РН «Европа-3» планировался на 1978 год.

На фоне лунных программ США и солидной программы орбитальных станций СССР чрезмерные расходы и неутешительные испытания ракет семейства «Европа» вызвали угрозу распада ELDO. Также стоить заметить, что организация не имела подлинных полномочий в технических решениях, а последнее слово в руководстве программой принадлежало государствам — членам ELDO. Кроме того, в апреле 1969 года, когда в ELDO решили инициировать разработку «Европы-3» (400—700 кг на ГСО), руководство Великобритании и Италии приняло решения выйти из организации. Сопутствующий кризис ELDO в 1972 году привёл к закрытию проектов по создании и доработки ракет семейства «Европа». Вскоре после этого организация ELDO была ликвидирована. Общий бюджет организации за всё время существования составил 745 млн долларов .

Создание ЕКА и РН «Ариан»

После ликвидации организации ELDO, Великобритания приняла решение использовать американские РН для вывода своих спутников связи, а Франция принялась разрабатывать «резервные» программы. Национальное космическое агентство Франции ( CNES ) предложило разработать недорогую ракету с высокими характеристиками, использующую испытанные технологии и нацеленную на коммерческий рынок телекоммуникационных космических аппаратов. Для минимизации рисков в новом проекте ракеты-носителя L-3S предлагалось базироваться только на решениях, которые могли быть реализованы французской промышленностью. В основу новой ракеты-носителя вошел опыт по созданию ракет « Диамант » В и В-Р4.

Новый проект предлагалось реализовать в семилетний период (1973—1979 гг.) при затратах в 2—3 раза меньших, чем у «Европа-3». Чтобы упрочить своё техническое и политическое лидерство, Франция предложила странам-партнёрам оплатить любые расходы свыше 120 % оцененной общей стоимости. Более чем вероятно, что именно этот аргумент убедил европейских «соратников» принять участие в новой амбициозной программе. Французы смогли также извлечь выгоду из двух непродуманных решений, принятых США, а именно: в 1973—1974 гг. США пытались блокировать коммерческую эксплуатацию франко-германских спутников связи Symphony, а также NASA запланировало прекратить запуски одноразовых носителей в 1980-х годах в пользу кораблей Спейс шаттл .

В июле 1973 года в результате слияния ELDO и ESRO была создано Европейское космическое агентство — ЕКА ( англ. European Space Agency ). Основной ракетой-носителем новой организации должна была стать новая ракета «Ариан» (бывшая L-3S), названная так в честь дочери мифического критского царя Миноса , которая помогла греческому герою Тесею убить чудовищного Минотавра и выбраться из его лабиринта.

Конструкция

Четырёхступенчатая ракета-носитель Ариан-1 стартовой массой 210 т и общей высотой 47,4 м предназначалась для запуска полезной нагрузки массой до 1850 кг на переходную к геостационарной орбиту ( ГПО ). На первой и второй ступенях РН были установлены жидкостные ракетные двигатели открытого цикла на долгохранимом самовоспламеняющемся ракетном топливе с турбонасосной подачей, семейства Викинг .

Характеристики ступеней РН Ариан-1
Параметр	Первая ступень	Вторая ступень	Третья ступень	Четвёртая ступень
Название	L140	L33	H8	Mage-1
Статус	Не производится
Стоимость (в ценах 1985 г.)	14,5 млн. USD	5,8 млн. USD
Полная масса	159,55 т	36,79 т	9,600 т	0,369 т
Сухая масса	13,27 т	3,285 т	1,157 т	0,034 т
Масса топлива	140 т
Длина	18,4 м	11,5 м	8,35 м	1,13 м
Диаметр	3,8 м	2,6 м	2,6 м	0,77 м
Максимальный диаметр	8,3 м	2,6 м	2,6 м	0,77 м
Тяга	2 771,94 кН	720,965 Н	61,674 Н	19,397 Н
Удельный импульс (в вакууме)	281 с	293,5 с	443 с	295 с
Удельный импульс (на ур. моря)	248 с	200 с		220 с
Время работы	145 с	131 с	132 с	50 с
Двигательные установки	4 х ЖРД «Викинг-2»	1 х ЖРД «Викинг-4»	1 х ЖРД «HM7-A»	1 х РДТТ «Mage-1»
Размер двигателя	2,87 × 0,99 м	3,51 × 1,70 м		1,13 × 0,77 м
Полная масса двигателя		826 кг

Пусковая инфраструктура

История пусков

Всего с помощью ракеты-носителя «Ариан-1» было произведено 11 пусков, из них 2 пуска оказались неудачными. Первый пуск ракеты-носителя «Ариан-1» состоялся 24 декабря 1979 года в 17:14:38 UTC со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру во Французской Гвиане . При этом был успешно выведен на орбиту спутник .

Последний пуск был произведён 22 февраля 1986 года в 01:44:35 UTC со со стартовой площадки ELA-1 космодрома Куру. Во время пуска был произведён вывод на расчётную орбиту двух спутников: французского спутника дистанционного зондирования Земли ( ДЗЗ ) и шведского научного спутника для исследования плазменных процессов в магнитосфере и ионосфере Земли — Викинг .

Список запусков ракеты-носителя «Ариан-1»
№	Дата ( UTC )	Номер РН	Полезная нагрузка	Тип КК	NSSDC ID	SCD	Стартовый комплекс	Результат
1	24 декабря 1979 года 17:14:38 UTC	L-01					Куру ELA-1	Успех
2	23 мая 1980 года 14:29:39 UTC	L-02		FIRE E (MPE)			Куру ELA-1	Авария
				FIRE B (SRC)
				FIRE C (UCB)
				FIRE D (NRC)
3	19 июня 1981 года 12:32:59 UTC	L-03					Куру ELA-1	Успех
4	20 декабря 1981 года 01:29:00 UTC	L-04		A			Куру ELA-1	Успех
5	9 сентября 1982 года 02:12:00 UTC	L-5					Куру ELA-1	Авария
6	16 июня 1983 года 11:59:03 UTC	L-6					Куру ELA-1	Успех
7	19 октября 1983 года 00:45:36 UTC	L-7					Куру ELA-1	Успех
8	5 марта 1984 года 00:50:03 UTC	L-8	Intelsat 508	INTELSAT V F8			Куру ELA-1	Успех
9	23 мая 1984 года 01:33:29 UTC	V-9 L-9					Куру ELA-1	Успех
10	2 июля 1985 года 11:23:13 UTC	V14 L10	Джотто				Куру ELA-1	Успех
11	22 февраля 1986 года 01:44:35 UTC	V16 L11					Куру ELA-1	Успех
			Викинг

См. также

• Антарес
• Афина
• Сравнение ракет-носителей среднего класса
• Минотавр
• Музей авиации и космонавтики (Париж)

Примечания

Литература

• Афанасьев И. Б., Лавренов А. Н. . Общеевропейский носитель — от «Европы» к «Ариану» // . — М. : , 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 экз. — 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 .

Статьи

• Колюбакин В. // Теле-Спутник. — 2012. — № 6 (20) . — С. 31—34 . 27 декабря 2016 года.
• Колюбакин В. // Теле-Спутник. — 2000. — № 3 (53) . — С. 32—35 . 27 декабря 2016 года.
• About G.; Hauguel P.; Hrisafovic N.; Lemoine J. C. // Acta Astronautica. — Elsevier, 1983. — Vol. 10, No. 4. — P. 179—188. — ISSN . — doi : . — Bibcode : .
• Redon, David. // Oral history of Europe in space. — ESA, 2002. — P. 25. 7 декабря 2013 года.
• Souchier A. // 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference and exhibit (Invited Press.99-2905). — Los Angeles: American Institute of Aeronautics and Astronautics. — P. 25. — doi : . 7 декабря 2013 года.

Ссылки

• Владимир Фрадкин. (англ.) . Deutsche Welle (15 марта 2011).
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica. 22 мая 2013 года.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Wade, Mark. (англ.) . Encyclopedia Astronautica.
• Krebs, Gunter. (англ.) . Gunter's space page. Архивировано из 5 сентября 2012 года.
• Krebs, Gunter. (англ.) . Gunter's space page.
• (англ.) . ESA .
• (англ.) . ESA .
• (англ.) . CNES .
• (англ.) . Arianespace .
• (англ.) . Astronomy Today.
• (англ.) . BBC UK.