Вулкан (ракета-носитель, США)

У этого термина существуют и другие значения, см. Вулкан (значения).
У этого термина существуют и другие значения, см. Vulcan.
Вулкан
Вулкан
«Vulcan Centaur» в конфигурации VC2S перед первым полетом
Общие сведения
Страна  США
Назначение ракета-носитель
Разработчик Соединённые Штаты Америки ULA
Изготовитель Соединённые Штаты Америки 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
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

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.

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

Разработка 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

В 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

Успешный 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

Комментарии

  1. ↑ Круговая орбита высотой 200 км с наклонением равным широте космодрома (28.7°)
  2. ↑ Круговая орбита высотой 407 км с наклонением 51.6°.
  3. ↑ Круговая орбита высотой 200 км с наклонением 90°.

Примечания

  1. ↑ Peller, Mark. United Launch Alliance (англ.). Дата обращения: 30 марта 2016. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 года.
  2. ↑ 1 2 RocketRundown221 Архивная копия от 13 декабря 2019 на Wayback Machine (англ.)
  3. ↑ 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.
  4. ↑ 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.
  5. ↑ 1 2 ULA’s Vulcan Rocket To be Rolled out in Stages (англ.). SpaceNews[англ.] (13 апреля 2015).
  6. ↑ Gruss, Mike (10 марта 2016). "ULA's parent companies still support Vulcan … with caution". SpaceNews. Архивировано 8 января 2024. Дата обращения: 10 марта 2016.
  7. ↑ Host, Pat (12 апреля 2016). "Cooning Confident Air Force Will Invest In Vulcan Development". Defense Daily. Архивировано 22 апреля 2016. Дата обращения: 13 апреля 2016.
  8. ↑ ULA selects Aerojet to provide Vulcan upper stage engine (англ.). SpaceNews (11 мая 2018).
  9. ↑ ULA Preparing Proven Hardware and New Innovations for Vulcan (англ.). NASASpaceFlight (13 июня 2019). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 19 июня 2019 года.
  10. ↑ ULA selects Blue Origin to provide Vulcan main engine (англ.). SpaceNews (27 сентября 2018). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 1 октября 2021 года.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ ULA now planning first launch of Vulcan in 2021 (англ.). SpaceNews (24 октября 2018). Дата обращения: 14 декабря 2018. Архивировано 8 января 2024 года.
  13. ↑ 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.
  14. ↑ Sierra Nevada Corp. selects ULA Vulcan for Dream Chaser missions (англ.). SpaceNews (14 августа 2019).
  15. ↑ 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.
  16. ↑ Vulcan Centaur (англ.). ulalaunch.com. Дата обращения: 8 января 2023. Архивировано 25 февраля 2021 года.
  17. ↑ Vulcan. United Launch Alliance. Дата обращения: 8 января 2024. Архивировано 9 мая 2022 года.
  18. ↑ Space and Missile Systems. EELV LSA RFP OTA (англ.) (5 октября 2018). — «table 10 of page 27». Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 года.
  19. ↑ Foust, Jeff. "ULA studying long-term upgrades to Vulcan". Space News (англ.). Архивировано 8 января 2024. Дата обращения: 8 января 2024.
  20. ↑ 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.
  21. ↑ Vulcan Launches the first certification mission (Cert-1) (англ.). ULA. ULA (8 января 2024).
  22. ↑ 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.
  23. ↑ 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

  • 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)