Вулкан (англ. Vulcan Centaur) — американская ракета-носитель (РН) тяжёлого класса, разрабатываемая с 2014 года United Launch Alliance (ULA) для замены РН «Атлас-5» и семейства РН «Дельта». Проект финансируется за счёт государственно-частного партнёрства с правительством США.
| Вулкан | |
|---|---|
_(cropped).jpg) «Vulcan Centaur» в конфигурации VC2S перед первым полетом | |
| Общие сведения | |
| Страна |
 США |
| Назначение | ракета-носитель |
| Разработчик |
 ULA |
| Изготовитель |
ULA |
| Основные характеристики | |
| Количество ступеней | 2 |
| Длина (с ГЧ) | 60 м |
| Диаметр | 5,4 м[1] |
| Масса полезной нагрузки | |
| • на НОО | до 27,2 тонн (НОО)[2] |
| История запусков | |
| Состояние | действующая |
| Места запуска | SLC-41 |
| Число запусков | 1 |
| • успешных | 1 |
| • неудачных | 0 |
| Первый запуск | 8 января 2024 |
| Ускоритель (Ступень 0) — GEM-63XL | |
| Количество ускорителей | 0, 2, 4 или 6 |
| Первая ступень | |
| Диаметр | 5,4 м |
| Маршевые двигатели | 2 × BE-4 |
| Горючее | жидкий метан |
| Окислитель | жидкий кислород |
| Вторая ступень | |
| Диаметр | 5,4 м |
| Маршевые двигатели | 2 × RL-10 |
| Горючее | жидкий водород |
| Окислитель | жидкий кислород |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Первый запуск ракеты осуществлён 8 января 2024 года[3][4]. У ракет-носителей этого семейства в дальнейшем может появиться возможность повторного использования двигателей первой ступени.
Разработка
правитьРазработка ведётся с 2014 года.
Носитель создается альянсом ULA, совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin, производителем носителей «Атлас 5» и «Дельта IV Хэви», которые он и должен заменить к середине 2020-х. Разные концепты для замены ракет на базе серий ракет «Атлас» и «Дельта» унаследуют от компаний-предшественников финансирование, предоставленное им правительством США.
Частично многоразовая ракета Vulcan рассчитана на выведение на низкую околоземную орбиту до 27,2 тонн полезной нагрузки (в версии Vulcan Centaur с 6 боковыми ускорителями)[2]. Два однокамерных двигателя BE-4, устанавливаемых на первую ступень носителя Vulcan (фактически Atlas 6), в совокупности позволят развить бо́льшую тягу, чем один российский двухкамерный агрегат РД-180 первой ступени «Атлас 5». В отличие от РД-180, работающего на керосине, BE-4 использует метан.
В начале 2014 года геополитические и политические факторы, связанные с международными санкциями из-за аннексии Крыма, привели к попытке ULA рассмотреть возможность замены двигателей РД-180 российского производства, используемых в первой ступени РН «Атлас-5»; официальный контракт на исследование был выдан ULA в июне 2014 года некоторым американским производителям ракетных двигателей. ULA также столкнулись с конкуренцией со стороны SpaceX, на то время наблюдавших за влиянием ULA на основной рынок военных запусков в интересах национальной безопасности США, и с обсуждением в июле 2014 года в Конгрессе США законности запрета на использовании в будущем двигателей РД-180. В сентябре 2014 ULA заявили, что вступят в партнёрство с Blue Origin для разработки BE-4 — принципиально нового, кислородно-метанового двигателя, в качестве замены РД-180 на новой первой ступени ускорителя.
В апреле 2015 года генеральный директор ULA Тори Бруно представил новое семейство ракет-носителей Vulcan на 31-м Космическом симпозиуме[англ.]. Планировалось, что первый запуск состоится в 2019 году[5]. ULA развивают поэтапный подход к разворачиванию космического транспорта и космических транспортных технологий: «Вулкан» начнут подготавливать с первой ступени, основываясь на диаметре фюзеляжа и производственном процессе ракеты Дельта-4, с дальнейшим использованием двух двигателей BE-4.
По состоянию на январь 2016 года полное испытание двигателя BE-4 планировалось начать до конца 2016 года. На 2016 совет директоров ULA выполнил только краткосрочные обязательства по финансированию проекта разработки ракеты, и остаётся неясным, будет ли доступно долгосрочное частное финансирование для завершения проекта. По состоянию на март 2016 года правительство США выделило на развитие РН «Вулкан» 201 млн долл.[6]; ULA работает, чтобы получить дополнительное финансирование правительства на разработку ракеты-носителя[7]. В апреле 2016 генеральный директор ULA Тори Бруно заявил, что компания ориентируется на полный запуск базового носителя «Вулкан» без использования твердотопливных ракетных ускорителей в стоимость 99 млн долл. В 2016 году ULA разработал две версии первой ступени «Вулкан», один оснащён BE-4 с наружным диаметром 5,4 м для менее плотного метана, а другой оснащён AR1 с тем же диаметром 3,81 м, как у Atlas V, и использует более плотный керосин.
В мае 2018 года компания ULA сообщила, что на второй ступени ракеты-носителя будет использоваться новый вариант двигателей RL-10 компании Aerojet Rocketdyne, известный как RL-10C-X[8] (первоначальный дизайн 2015 года предполагал использование стандартной версии верхней ступени «Центавр», которая используется и на ракете-носителе «Атлас-5»[5], но в конце 2017 года было принято решение использовать более тяжёлую вариацию «Центавр-5» с диаметром 5,4 м и двумя двигателями[9]).
В сентябре 2018 года было объявлено, что ULA выбрала двигатели BE-4 компании Blue Origin для первой ступени ракеты-носителя.
Анонсировалось, что первый запуск ракеты состоится в середине 2020 года[10].
В октябре 2018 компания ULA выиграла финансирование от ВВС США на предварительном этапе отбора носителей для второй фазы программы запусков правительственных оборонных заказов. Финансирование для разработки РН «Вулкан» и наземной инфраструктуры составило $967 млн, однако полную сумму компания получила бы, став одним из двух победителей итогового отбора. Первоначальный платёж составил $181 млн[11].
Дата первого запуска ракеты-носителя сместилась на апрель 2021 года; позже в том же году планировалось выполнить и второй запуск, необходимый для сертификации ракеты для военных заказов[12].
19 августа 2019 года стало известно, что полезной нагрузкой дебютного запуска ракеты станет лунный посадочный аппарат Peregrine компании Astrobotic[англ.], разрабатываемый в рамках программы НАСА Commercial Lunar Payload Services. Предполагалось, что аппарат будет выведен на транслунную траекторию. Запуск ожидался в июне 2021 года со стартового комплекса SLC-41 на мысе Канаверал с использованием конфигурации ракеты с двумя твердотопливными ускорителями[13].
14 августа 2019 года было объявлено, что РН «Вулкан» выбрана для запуска шести миссий грузового космического корабля Dream Chaser к Международной космической станции в рамках контракта CRS2 для НАСА. Для запусков должна была быть использована конфигурация ракеты с четырьмя твердотопливными ускорителями, двумя двигателями на второй ступени и 5-метровым обтекателем. Первый полёт Dream Chaser ожидался в сентябре 2021 года, будучи вторым запуском для ракеты-носителя[14][15].
Конфигурации
правитьВ обозначения конфигураций носителя Вулкан первая буква обозначает первую ступень (буква «V» — от «Vulcan»). Вторая буква обозначает тип второй ступени, для ступени Центавр используется буква «C». Третий символ в обозначении конфигурации — цифра, соответствующая количеству используемых при запуске твердотопливных ускорителей (ТТУ) — «0», «2», «4» или «6». Последний символ — буква, указывающая на тип головного обтекателя — «S» для стандартного, длиной 15,5 м или «L» для удлиненного, длиной 21,3 м[16].
Возможности по выведению полезной нагрузки на различные орбиты для конфигураций РН Вулкан:[17][18]
| Конфигурация | Кол-во ТТУ | выводимая ПН (с космодрома Канаверал) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| НОО[a] | к МКС[b] | Полярная[c] | СОО | ГСО | ГПО | к Луне | ||
| Vulcan Centaur VC0 | 0 | 10 800 кг | 9200 кг | 8500 кг | н/д | н/д | 3500 кг | 2300 кг |
| Vulcan Centaur VC2 | 2 | 19 000 кг | 16 300 кг | 15 200 кг | 3900 кг | 2600 кг | 8400 кг | 6300 кг |
| Vulcan Centaur VC4 | 4 | 24 600 кг | 21 600 кг | 20 000 кг | 6200 кг | 4900 кг | 11 700 кг | 9200 кг |
| Vulcan Centaur VC6 | 6 | 27 200 кг | 25 800 кг | 23 900 кг | 8100 кг | 6500 кг | 14 500 кг | 11 500 кг |
| Vulcan Upgrade | 6 | 27 200 кг | 26 900 кг | 24 900 кг | 8600 кг | 7000 кг | 15 300 кг | 12 100 кг |
Грузоподъёмность носителя «Вулкан Центавр» с 6-ю ТТУ сопоставима c возможностями носителя Delta IV Heavy[19].
История запусков
правитьУспешный запуск состоялся 8 января 2024 года. На траекторию к Луне выведен посадочный зонд Peregrine в рамках Commercial Lunar Payload Services для разведки лунных ресурсов, тестирования концепции их использования на месте и проведения исследования Луны в рамках поддержки лунной программы «Артемида».[20]
| № | Дата запуска (UTC) |
Версия | Стартовая площадка |
Полезная нагрузка |
Тип аппарата | Орбита | Результат |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| · 2024 · | |||||||
| 2024 год | |||||||
| 1 | 8 января 2024, 07:18 | VC2S | Канаверал SLC-41 |
Peregrine Mission One / Enterprise миссия Celestis, Inc. | Автоматическая межпланетная станция / Дополнительная полезная нагрузка | к Луне | Успех |
| Первый запуск и Первый сертификационный полёт (Cert-1)[21]. | |||||||
| Планируемые запуски | |||||||
| 16 сентября 2024[22] | Канаверал SLC-41 |
Cert-2 | НОО | ||||
| Запуск тестовой нагрузки. | |||||||
| IV квартал 2024[22] | Канаверал SLC-41 |
USSF-106 | |||||
| Запуск экспериментального демонстрационного спутника на окологеосинхронную орбиту для тестирования навигационных технологий. | |||||||
| IV квартал 2024[23] | VC4S | Канаверал SLC-41 |
SNC Demo-1 | Многоразовый космический корабль | НОО | ||
| Demo-1 миссия грузового корабля Dream Chaser к МКС. | |||||||
См. также
правитьКомментарии
править- ↑ Круговая орбита высотой 200 км с наклонением равным широте космодрома (28.7°)
- ↑ Круговая орбита высотой 407 км с наклонением 51.6°.
- ↑ Круговая орбита высотой 200 км с наклонением 90°.
Примечания
править- ↑ Peller, Mark United Launch Alliance (англ.). Дата обращения: 30 марта 2016. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 года.
- ↑ 1 2 RocketRundown221 Архивная копия от 13 декабря 2019 на Wayback Machine (англ.)
- ↑ Foust, Jeff ULA sets Christmas Eve launch date for first Vulcan Centaur. SpaceNews[англ.] (24 октября 2023). Дата обращения: 26 октября 2023. Архивировано 8 января 2024 года.
- ↑ Ракета Vulcan отправилась на Луну. Истории ныне живущих участников программы «Аполлон» — и будущие лунные экспедиции. BBC News Русская служба (8 января 2024). Дата обращения: 8 января 2024. Архивировано 8 января 2024 года.
- ↑ 1 2 ULA’s Vulcan Rocket To be Rolled out in Stages (англ.). SpaceNews[англ.] (13 апреля 2015).
- ↑ Gruss, Mike (2016-03-10). "ULA's parent companies still support Vulcan … with caution". SpaceNews. Архивировано 8 января 2024. Дата обращения: 10 марта 2016.
- ↑ Host, Pat (2016-04-12). "Cooning Confident Air Force Will Invest In Vulcan Development". Defense Daily. Архивировано 22 апреля 2016. Дата обращения: 13 апреля 2016.
- ↑ ULA selects Aerojet to provide Vulcan upper stage engine (англ.). SpaceNews (11 мая 2018).
- ↑ ULA Preparing Proven Hardware and New Innovations for Vulcan (англ.). NASASpaceFlight (13 июня 2019). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 19 июня 2019 года.
- ↑ ULA selects Blue Origin to provide Vulcan main engine (англ.). SpaceNews (27 сентября 2018). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 1 октября 2021 года.
- ↑ Air Force awards launch vehicle development contracts to Blue Origin, Northrop Grumman, ULA (англ.). SpaceNews (10 октября 2018). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 11 октября 2018 года.
- ↑ ULA now planning first launch of Vulcan in 2021 (англ.). SpaceNews (24 октября 2018). Дата обращения: 14 декабря 2018. Архивировано 8 января 2024 года.
- ↑ Astrobotic lunar lander to launch on ULA’s first Vulcan rocket (англ.). Spaceflight Now (20 августа 2019). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 21 августа 2019 года.
- ↑ Sierra Nevada Corp. selects ULA Vulcan for Dream Chaser missions (англ.). SpaceNews (14 августа 2019).
- ↑ Cargo Dream Chaser solidifies ULA deal by securing six Vulcan Centaur flights (англ.). NASASpaceFlight (14 августа 2019). Дата обращения: 15 августа 2019. Архивировано 3 марта 2020 года.
- ↑ Vulcan Centaur (англ.). ulalaunch.com. Дата обращения: 8 января 2023. Архивировано 25 февраля 2021 года.
- ↑ Vulcan. United Launch Alliance. Дата обращения: 8 января 2024. Архивировано 9 мая 2022 года.
- ↑ Space and Missile Systems. EELV LSA RFP OTA (англ.) (5 октября 2018). — «table 10 of page 27». Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 года.
- ↑ Foust, Jeff. "ULA studying long-term upgrades to Vulcan". Space News (англ.). Архивировано 8 января 2024. Дата обращения: 8 января 2024.
- ↑ NASA Science Heads to Moon on First US Private Robotic Artemis Flight - NASA (амер. англ.). Дата обращения: 8 января 2024. Архивировано 8 января 2024 года.
- ↑ Vulcan Launches the first certification mission (Cert-1) (англ.). ULA. ULA (8 января 2024).
- ↑ 1 2 Stephen Clark. A mid-September test flight of Vulcan could permit a military launch this year (англ.). Ars Technica (23 июля 2024). Дата обращения: 11 августа 2024. Архивировано 23 июля 2024 года.
- ↑ Simona Riccardi, Morgan Brennan. Sierra Space CEO unveils new satellite product ahead of Dream Chaser launch, possible IPO (англ.). CNBC (10 апреля 2024). Дата обращения: 16 мая 2024. Архивировано 10 апреля 2024 года.
Ссылки
править- ulalaunch.com/rockets/vulcan-centaur — официальный сайт Вулкан
- ISPCS 2015 Keynote, Mark Peller, Program Manager of Major Development at ULA and Vulcan Program Manager discusses Vulcan, 8 October 2015. Key discussion of Vulcan is at 12:20 in the video. (видео)