Ariane 6 Space launcher | |
Ariane 6 versioner A62 og A64 | |
Generelle data | |
---|---|
Oprindelses land | |
Bygger | ArianeGruppe |
Første fly | 2022 |
Højde | 63 m |
Diameter | 5,4 m |
Startvægt | A62: 530 t A64: 860 t |
Gulve) | 2 |
Take-off stak | A62: 8.000 kN A64: 15.000 kN |
Start base (r) | Kourou |
Nyttelast | |
Lav bane | A62: 10,35 t A64: 21,65 t |
Solsynkron bane | A62: 6,45 t A64: 14,9 t |
Geostationær overførsel (GTO) | A62: 5 t A64: 11,5 t |
Motorisering | |
Ergols | Flydende ilt / flydende brint |
Booster thrustere | A62: 2 x P120 (enhedskraft 3.500 kN ) A64: 4 x P120 3.500 kN hver |
1 st sal | Vulcain 2.1: 1350 kN tryk |
2 e etage | Vinci : 180 kN tryk |
Ariane 6 er en mellemstor og højeffektiv løfteraket (5 til 11,5 ton i geostationær overførselsbane ), som Den Europæiske Rumorganisation udvikler til erstatning for sin tunge Ariane 5- raket fra 2022. På trods af sin succes og sin dominerende position inden for geostationær satellit lanceringer , Ariane 5 er dyr at fremstille, og dens markedsandele trues på mellemlang sigt både af udviklingen på satellitmarkedet og af ankomsten af konkurrenter: SpaceX og Longue Marche . Som en del af den ministerkonference fra november 2012, som fast toårige budgetter Den Europæiske Rumorganisation, ministre EU har bevilget et budget på millioner € 157 for studiet af den nye løfteraket, der skal på begge erstatte Ariane 5 og version af den russiske Soyuz- løfteraket, der bruges af europæiske lande. Beslutningen om at fremstille Ariane 6 blev taget i december 2014 efter at have frosset konfigurationen i september 2014.
Ariane 5 , som er den vigtigste løfteraket af European Space Agency er designet i 1990'erne. Dens kapacitet (20 tons i lav bane og 10 tons i den geostationære overførsel kredsløb (GTO)), stammer i høj grad fra behovet for at være i stand til at lancere den efterfølgende forladt europæisk rumfærge Hermes . Ariane 5 er en del af Atlas V og Delta IV af tunge løfteraketter, men i modsætning til disse kan dens kapacitet ikke moduleres af tilstedeværelsen af valgfri booster-thrustere . Efter en vanskelig start skæmmet af en fiasko ( V501 ) og en halv fiasko (V502) har den fanget næsten halvdelen af markedsandelen for telekommunikationssatellitter i geostationær bane , hvilket garanterer et gennemsnit på 5 lanceringer om året. Europæiske institutionelle satellitter (rumsonder, videnskabelige satellitter, navigationssatellitter, jordobservationssatellitter) bestemt til lav bane er på den anden side generelt affyret af raketter fra andre mindre dyre rummagter (Indien, Rusland). Og bedre egnet til denne type af nyttelast.
Ariane 5-bærerakternes egenskaber giver svagheder, der kan få den til at miste sin nuværende dominerende stilling:
Det franske rumagentur CNES anbefaler, at der udvikles en ny løfteraket Ariane 6, der skal tilpasse sig den sandsynlige udvikling af bæreraketten. En agenturrapport bestilt af den franske regering i januar 2009 og indsendt i juni samme år, bevarede nogle strukturerende anbefalinger til udviklingen af Ariane 5s efterfølger:
CNES-affyringsafdelingen spillede en vigtig rolle i designet af Den Europæiske Rumagenturs tidligere mellemstore og tunge affyringsskyttere Ariane 1 til Ariane 5. CNES foreslår, at Ariane 5-erstatningen designes til at sende en enkelt satellit i geostationær kredsløb (i modsætning til Ariane 5), skulle give det større operationel fleksibilitet. Det kan også kredser om små nyttelast med kapaciteter svarende til Soyuz- raketens . Denne modulære kapacitet opnås ved at tilføje et variabelt antal booster-thrustere . De påtænkte arkitekturer har til fælles brugen af et kryogent øverste trin ved hjælp af Vinci- motoren og en modulopskydningskapacitet på mellem 2 og 8 ton. Den CNES , promotoren for udviklingen af Ariane 6 foreslår væsentlige to scenarier. Den første, som foretrækkes af den franske rumfartsorganisation , er baseret på et første trin drevet af en solid drivmotor . Denne med en diameter på mindst 3,7 meter kunne være genstand for to innovationer på en raket af denne størrelse: en enkelt-segment kompositmaterialehylster og en belastning af drivmidlet, der finder sted i kontinuerlig støbning. Det andet scenario er baseret på brugen af et kryogent flydende drivmiddel første trin med en motor, der både er mere kraftfuld og mere effektiv end Ariane 5 Vulcain- motoren .
De forskellige arkitekturmulighederFor at imødekomme omkostningsbegrænsningerne (investering, masseproduktion), tilstrækkelighed til agenturets og markedets behov, vedligeholdelse af europæisk industriel kapacitet kan designerne af launcheren primært spille på følgende arkitektoniske parametre med hensyn til: at bygge videre på eksisterende arbejde:
For det første trin er den nuværende tendens at bruge petroleum / flydende iltblanding, som er mindre effektiv end ilt / brintblandingen, der anvendes af Vulcain-motoren i Ariane 5. første trin. Faktisk reduceres ydeevnen kraftigt. kompenseret af fordelene: det er meget lettere at udvikle en motor med høj effekt, der kræves til første trin, motoren er enklere, derfor billigere at producere og mere pålidelig, petroleum optager meget mindre plads end brint (kortere gulv) og er lettere at implementere (koste). Denne løsning blev imidlertid kasseret fra starten, fordi den involverer udvikling af en ny motor.
Under Paris Air Show, der blev afholdt i juni 2009, erklærede den franske direktør, at de "ønskede i samråd med [sine] europæiske partnere og Den Europæiske Rumorganisation at foretage de første undersøgelser af denne bærerakett med henblik på beslutninger i 2011 ESA Ministerkonference ”.
Behovet for at opgradere Ariane 5 er enstemmig inden for Den Europæiske Rumorganisation, men medlemslandene er forskellige om de løsninger, der skal implementeres. To scenarier eksisterer sammen for udviklingen af den fremtidige europæiske launcher. Det første scenario understøttet af CNES består i øjeblikkeligt at starte udviklingen af Ariane 6. Launcher. Det andet scenario er at favorisere, på mellemlang sigt, udviklingen af det øverste trin, der bruges af en ny version af Ariane 5 (ME). for at overvinde nogle af de nuværende mangler ved Ariane 5 ECA. Ariane 5 ME (tidligere Ariane 5 ECB) er et gammelt projekt, der undersøges i mere end 10 år, men med utilstrækkelige midler indtil da til at føre til en operationel version. Takket være en ny Vinci- motor skal denne version gøre det muligt at lancere en større nyttelast (11,2 ton i GTO) og udføre mere komplekse missioner (genantændelig motor). I dette scenario vil udviklingen af Ariane 5-efterfølgeren blive udsat til en senere dato.
Udskiftningen af Ariane 5-raketten er hovedtemaet på ministerkonferencen i november 2012, der definerede budgetterne for Den Europæiske Rumorganisation i 2 år . Ministrene bevilgede et budget på 157 millioner € til undersøgelse af den nye bærerakett, der skulle erstatte både Ariane 5 og den version af den russiske Sojuz- bæreraket, der blev brugt af europæiske lande. Beslutningen om at fremstille Ariane 6 skal træffes i 2014. Samtidig finansieres arbejdet med Ariane 5 ME med forventet levering omkring 2015.
I 6 måneder undersøgte undersøgelsesprojektet, der samler de vigtigste berørte producenter (Astrium, Avio, Herakles med deltagelse af Safran , Air Liquide , MT Aerospace osv.) Flere konfigurationer for at imødekomme specifikationerne fra Den Europæiske Rumorganisation. For at imødekomme forventningerne skal den nye launcher:
Endelig meddelte det europæiske rumagenturs projektteam i begyndelsen af juli 2013, at PPH-konfigurationen (to faste drivstofstadier og et øvre hydrogen / ilt-trin) blev valgt for at gøre det muligt bedst at opfylde de kriterier, der er defineret af ESA. Den næste fase af projektet ( Preliminary Requirements Review PRR) er planlagt til oktober 2013. Launcherens operationelle debut er planlagt til begyndelsen af 2020'erne.
Den 16. juni meddelte Airbus og Safran , de to største producenter, der var involveret i opførelsen af bæreraketten, fusionen af deres divisioner, der var ansvarlige for denne udvikling. De forelægger den europæiske rumorganisation et arkitektonisk modforslag til Ariane 6. I denne nye konfiguration, kaldet PHH, anvendes Ariane 5-arkitekturen, men med de første to etager i reduceret størrelse. Der foreslås to konfigurationer, hvoraf den mest kraftfulde kan placere 8,5 ton i en geostationær overføringsbane omkring 6,5 tons til PPH-arkitekturen. Denne seneste version muliggør dobbeltstart af mellemstore telekommunikationssatellitter. Producenternes officielle mål er at være i stand til fortsat at imødekomme kommercielle operatørers behov takket være en opgraderbar løfteraket og dermed bevare markedsandele, der er afgørende for bærerakettens produktionsomkostninger. Fra et industrielt synspunkt gør denne nye konfiguration det muligt at opretholde industrielle faciliteter og færdigheder inden for kryogenmotorer med høj effekt (Vulcain). Det er mere tilfredsstillende for de tyske industripartnere, der er lidt involveret i den faste raketfremdrivning, som dominerede i PPH-konfigurationen. På den anden side er de forventede reduktioner i fremstillingsomkostningerne lavere, for så vidt det kryogene stadium af Vulcain bibeholdes, og to konfigurationer er planlagt til det øverste trin. Omkostningerne ved den tunge konfiguration anslås af producenten til € 100 millioner, mens målet for Ariane 6-eftersynet var at sænke lanceringsomkostningerne til € 70 millioner.
Det endelige forslag til bestyrelsen konfiguration af ministre 1 st og 2. december 2014 blev ledsaget af opgivelse af projektet evolution Ariane 5 ME. Ariane 62 og 64 kombinerer den forkortede første fase af Ariane 5 ECA med hjælpepropeller, der stammer fra den første fase af Vega- raketten . To versioner er tilgængelige: Ariane 62 med 2 booster-thrustere og Ariane 64 med 4. Afhængigt af versionen vil den nye bæreraketter have kapacitet til at placere satellitter med en masse på 5 eller 10,5 i en geostationær overførselsbane.
Fabrikationsomkostningerne sænkes ved at opgive nogle af de dyreste arkitektoniske valg: Vinci-dysen kan ikke længere anvendes (hvilket får løfteraket til at forlænge), og tankene på første etape har ikke længere en fælles fond. (Vægtning af strukturen). Derudover bør metoden til fremstilling af boosterdrivmidler (en enkelt støbning) og virkningen af skalaen (dobbelt så mange + anvendelse til Vega-løfteraket) også bidrage til at reducere de omkostninger, der er annonceret til 70 M € for Ariane 62 og € 115 millioner til Ariane 64. Udviklingen af den nye løfteraket skal ledsages af en omfordeling af produktionsopgaver mellem de forskellige producenter. Det er Italiens ansvar at realisere booster-thrusterne.
Beslutningen om at bygge Ariane 6 blev godkendt af Ministerrådet den 2. december 2014. En gennemgang af det forberedende arbejde er planlagt i 2016 for at beslutte på denne dato at fortsætte projektet.
Den 10. juni 2016 sendte Airbus Safran Launchers (siden omdøbt ArianeGroup ) til Den Europæiske Rumorganisation den første designanmeldelse for den fremtidige europæiske bæreraketter med titlen "Maturity Gate 5". Det bekræfter launcherens ydeevne, tider og driftsomkostninger.
Nyttelast | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Launcher | Første fly | Masse | Højde | Stød | Lav bane | GTO Orbit | En anden funktion |
Ariane 6 (64) | 2022 | 860 t | 63 m | 10.775 kN | 21,6 t | 11,5 t | |
Ny glenn | 2022 | 82,3 m | 17.500 kN | 45 t | 13 t | Genanvendelig første fase | |
Vulcan (441) | 2023 | 566 t | 57,2 m | 10.500 kN | 27,5 t | 13,3 t | |
Falcon Heavy (uden opsving) | 2018 | 1.421 t | 70 m | 22 819 kN | 64 t | 27 t | Genanvendelig første fase |
Rumstartsystem (blok I) | 2021 | 2.660 t | 98 m | 39 840 kN | 70 t | ||
H3 (24L) | 2021 | 609 t | 63 m | 9.683 kN | 6,5 t | ||
OmegA (tung) | 2021 (annulleret) | 60 m | 10,1 t | Forladt projekt | |||
Falcon 9 (blok 5 uden opsving) | 2018 | 549 t | 70 m | 7.607 kN | 22,8 t | 8,3 t | Genanvendelig første fase |
Lang gåtur 5 | 2016 | 867 t | 57 m | 10.460 kN | 23 t | 13 t |
Den endelige konfiguration, valideret af Ministerrådet den 1. og 2. december 2014, inkluderer:
To versioner er tilgængelige: Ariane 62 med 2 booster-thrustere og Ariane 64 med 4. Afhængigt af versionen har den nye bæreraket kapacitet til at placere satellitter med en masse på 10,5 eller 5 i en geostationær overførselsbane . Den samlede højde af løfteraket er 70 meter.
Den 18. december 2017 meddelte ArianeGroup, at de havde bestået "Maturity Gate 6.2" -fasen og startede produktionsfasen efter succesen med 6.1, der tillod grundkvalifikation af tekniske og industrielle egenskaber. Den første effektive flyvning er planlagt til midten af 2020.
Den 29. oktober 2020 annoncerede ESA en udsættelse af den indledende flyvning med Ariane 6, som endelig finder sted i andet kvartal 2022. Denne udsættelse forklares hovedsageligt af virkningen af Covid-19-pandemien på programmet.
Ariane 6 | Ariane 5 (for posten) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Juni 2016 versioner | PPH-konfiguration | PHH-konfiguration | ||||||
Ariane 62 | Ariane 64 | Ariane 6 PPH | Ariane 6.1 PHH Vinci | Ariane 6.2 (PHH) EPS | Ariane 5 ME | Ariane 5 ECA | ||
Komplet løfteraket | Status | Versioner i udvikling | Forladte forslag | I produktion | ||||
Længde | 63 m | 59 m | ? | ? | 53,78 m | 55,90 m | ||
Masse | 530 t . | 860 t . | 567,8 t | 785 t | 772,8 t | |||
GTO nyttelast | 5 t | 11,5 t | 6,5 t | 8,5 t . | 4 t . ? | 11,5 t | 9,5 t | |
Lav bane nyttelast | 10,35 t | 21,65 t | > 5 t . ? | |||||
Booster thruster | Betegnelse | 2 × P120 | 4 × P120 | ikke noget | 2 × P 145 | 2 × EAP 241 | ||
Længde × diameter | 16 × 3,7 m | 16 × 3,7 m | 31,16 × 3,05 m | |||||
Masse (inklusive drivmiddel) | ? t (136 t ) | ? t (? t) | 553,20 t (481,25 t ) | |||||
Type / specifik impuls | Fast drivmiddel | Fast drivmiddel | ||||||
Gennemsnitlig fremdrift | 4500 kN (af P120) | 4000 kN (af P135) | 4984 kN (af EAP) | |||||
Driftens varighed | 130 s | 120 s | 129,7 s | |||||
1 st sal | Betegnelse | "Forkortet EPC" | 3 × P 145 | "Forkortet EPC" | EPC | |||
Længde × diameter | ? × 5,4 m | 16 × 3,7 m | 2? × 4,5 m | 31 × 5,46 m | ||||
Masse af hvilket drivmiddel | ? t (140 t ) | ? t (404,7 t ) | ? t (? t) | ? t (173,15 t ) | 188,3 t (173,3 t ) | |||
Type / specifik impuls | Flydende ilt og brint | Fast drivmiddel | Flydende ilt og brint | |||||
Motor | Vulcan 2.1 | MPS | Vulcan 2+? | Vulcan 2 | ||||
Stød | 1370 kN | 4000 kN (af P135) | 1340 kN? | 1340 kN | ||||
Driftens varighed | 460 s | 120 s | ? | 544 s | ||||
2 e etage | Betegnelse | Vinci | P-145 | Vinci | EPS | Vinci | ESC-A | |
Længde × diameter | ? × 5,4 m | 14,7 × 3,7 m | ? × 5,45 m | xm | ? × 5,45 m | 5,84 × 5,45 m | ||
Masse (inklusive drivmiddel) | ? t (31 t ) | ? t (134,9 t ) | ? t (28,22 t ) | 10,95 t (9,7 t ) | ? t (28,22 t ) | 18,94 t (14,54 t ) | ||
Type / specifik impuls | Flydende ilt og brint | Fast drivmiddel | Flydende ilt og brint |
monomethylhydrazin / nitrogenperoxid |
Flydende ilt og brint | |||
Motor |
Vinci med fast dyse |
MPS | Vinci | Aestus | Vinci | HM-7B | ||
Stød | 180 kN | 4000 kN | 180 kN | 29 kN | 180 kN | 64,8 kN | ||
Driftstid | 900 s | 120 s | 715 s | 1110 s. | 715 s | 980 s | ||
3 e etage | Betegnelse | Vinci | Ingen | |||||
Længde × diameter | ? × 4,0 m | |||||||
Masse af hvilket drivmiddel | ? t (32 t ) | |||||||
Type / specifik impuls | Flydende ilt og brint | |||||||
Motor | Vinci | |||||||
Stød | 180 kN | |||||||
Driftstid | 715 s | |||||||
Kasket | Længde × diameter | 20 × 5,4 m | 17 × 5,45 m | ? | ? | 20 × 5,45 m | 15,81 × 5,45 m | |
Masse | ? | 2,9 t | 2,38 t |
Den første foreslåede konfiguration, kaldet PPH, omfatter to trin, der bruger fast drivmiddel . Fire praktisk talt identiske pulvermotorer anvendes: tre til det første trin (såkaldt Multi P lineær konfiguration ) og en til det andet trin. Hver motor er fyldt med 145 tons pulver. Målet er at udnytte fordelene ved Vega- løfteraket, der til sin første fase bruger en 88-ton pulverstøbt blok på én gang i en kompositskal af carbon, der er meget lettere end det stål, der anvendes af Ariane boostere. Vinci- motoren, der forbrænder en blanding af flydende ilt og brintdrivmidler, og som er under udvikling for Ariane 5 ME-versionen. Den hætte med en diameter på 5,4 meter kan rumme den samme størrelse satellitter, Ariane 5. Launcher har en samlet masse på 660 tons til en samlet højde på 50,6 meter. Målet er en udviklingsomkostning for bæreraketter på mellem 2,5 og 3,5 milliarder euro og en lanceringsomkostning på 70 mio. €, dvs. 30% mindre end Ariane 5 til en tilsvarende afgift. Ifølge beregninger foretaget af et uafhængigt kontor, der benyttede Transcost-metoden, der blev anerkendt over hele verden, ville lanceringsomkostningerne være større end 100 mio. € , delvis på grund af det faktum, at 5 bestanddele (4 P-135 og et kryogent stadium ) skal samles, men baseret på en organisatorisk tilgang af typen Ariane 5. Hvis disse beregninger bekræftes (ikke sættes spørgsmålstegn ved industriplanen af typen Ariane 5), ville Ariane 6 være dyrere ved lanceringen end Ariane 5 ved tilsvarende belastning , men ville lette enkle lanceringer (en nyttelast pr. lancering).
Ariane PHH-konfigurationPHH-konfigurationen, der er foreslået af producenter, bruger Ariane 5-arkitekturen, men med to første trin (kryogeniske og boosterdrivmidler) af reduceret størrelse. EPC-scenen, der drives af Vulcain-motoren, får sin diameter reduceret til 4,5 m . Det flankeres af to faste raketdrivmidler P145, der leveres i PPH-versionen. Den øverste fase er, som i tilfældet med Ariane 5, enten en EPS (Ariane 6.2) eller Vinci-scenen under udvikling (Ariane 6.1).
Opførelsen af affyringsrampen til Ariane 6 begyndte i september 2015 på Guiana Space Center . Webstedet har et areal på 145 hektar.
Den 18. december 2017 annoncerede ArianeGroup, et joint venture mellem Airbus og Safran-projektleder, lanceringen af launcherens produktionsfase.
Fra november 2020 er den første flyvning med Ariane 6 planlagt til 2. kvartal 2022
Dato og tid ( UTC ) | Flyvningen | Version | Seriel nummer |
Nyttelast | Nyttelastmasse | Kredsløb | Resultat | Operatør (er) | Bemærkninger |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Planlagte lanceringer | |||||||||
VA-xxx | 64 | ViaSat-3 | 6.400 kg | GTO | Viasat, Inc. (en) USA | ||||
VA-xxx | 64 | Alina lander | 4000 kg | Månebane | PTScientists (en) Den Europæiske Union | ||||
VA-xxx | 62 | Galileo FOC-FM-satellitter 23, 24 | 733 kg | OTM | Europa-Kommissionen Den Europæiske Union | ||||
VA-xxx | 62 | Galileo FOC-FM-satellitter 25, 26 | 733 kg | OTM | Europa-Kommissionen Den Europæiske Union | ||||
VA-xxx | 64 | Eutelsat Konnect VHTS | 6.300 kg | OTB | Eutelsat Frankrig | ||||
VA-xxx | 62 | MLS POC | - - - - kg | Solsynkron bane | |||||
VA-xxx | 64 | Hotbird 13F og 13G | 4.500 kg | GTO | Hot Bird Den Europæiske Union | ||||
VA-xxx | 62 | CSO 3 | 3.655 kg | Solsynkron bane | CNES Frankrig | På vegne af DGA |