ЗАПУСК Delta 3:
долгожданный
успех
И.Афанасьев. «Новости космонавтики»
 |
Перед запуском – спутник с головным обтекателем еще
не установлен.
|
23 августа
в 11:05 UTC (07:05 EDT) с комплекса SLC-17B Станции ВВС «Мыс Канаверал» (Флорида) стартовой командой фирмы Boeing проведен запуск ракеты-носителя (РН) Delta 3 (модификация 8930) с имитатором полезного груза (ИПГ) на борту. Цель запуска, получившего обозначение DM-F3 (Delta Mission Flight 3), – демонстрация пригодности ракеты к коммерческому использованию.
ИПГ DM-F3 присвоено международное регистрационное обозначение
2000-048А и номер 26475 в каталоге Космического командования США. Однако орбитальные элементы, выдаваемые с этими обозначениями, по-видимому, принадлежат не имитатору ПГ, а 2-й ступени РН (и наоборот). Дело в том, что объект с номером 26475 тормозится значительно быстрее, чем его «сосед» 26476. А так как 2-я ступень значительно больше имитатора по габаритам и меньше по массе, быстро тормозиться должна именно она.
Параметры орбиты КА после отделения от последней ступени РН, рассчитанные по орбитальным элементам Космического командования США, составили (заданные значения даны в скобках):
- наклонение – 27.62° (27.5°);
- перигей – 178 км (183 км);
- апогей – 20640 км (25778 км);
- период обращения – 359.8 мин.
Орбита выведения значительно отличается от представленной в «пресс-ките» расчетной орбиты: разница скорости в перигее – 0.15 км/с. На следующий день Boeing официально сообщил, что «из-за температуры топлива и состояния атмосферы (этот довод представляется очень сомнительным) в день запуска ожидался фактический апогей орбиты в 23400±3000 км, так что полет проходил в расчетных пределах». Поскольку «для имитации возможно большего времени работы» двигатель второй ступени функционировал до полной выработки топлива, а точное достижение целевой орбиты не предполагалось, то апогей действительно во многом зависел от плотности атмосферы. Но сравнение истинных результатов полета с материалами для прессы породило слухи о том, что в полете DM-F3 «опять имел место некий отказ»…
Smoke on The Water,
and Fire in The Sky
Третий по счету запуск Delta 3 был критически важен для «Боинга». Как известно, две аварии (в первой ракета взорвалась вскоре после взлета; во второй спутник связи остался на нерасчетной орбите) чуть было не убили надежды фирмы на новый носитель (см. «Последняя классическая “Дельта”» на с.40). Отказы, влившиеся в вереницу неудач американской космической программы, заставили по-иному взглянуть на проект. Потеря двух «Дельт-3» стоила 450 млн $; миллионы ушли на последующее расследование.
|
Расчетная
циклограмма запуска
Delta 3 DM-F3 |
|
Время
от старта, мин:сек |
Операция |
|
Т+00:00.0 |
Старт |
|
Т+00:33.1 |
Преодоление
звукового барьера |
|
Т+00:42.7 |
Зона максимальных
скоростных напоров |
|
Т+01:17.1 |
Прекращение работы
трех “неуправляемых”* СТУ,
запускаемых на земле |
|
Т+01:17.6 |
Прекращение работы
трех “управляемых”** СТУ,
запускаемых на земле |
|
Т+01:19.0 |
Зажигание трех СТУ,
запускаемых в воздухе |
|
Т+01:20.5 |
Отделение трех “неуправляемых”
СТУ, запускаемых на земле |
|
Т+01:21.5 |
Отделение трех “управляемых”
СТУ, запускаемых на земле |
|
Т+02:36.2 |
Прекращение работы
трех СТУ, запускаемых в воздухе |
|
Т+02:39.5 |
Отделение трех СТУ,
запускаемых в воздухе |
|
Т+03:46.5 |
Сброс головного
обтекателя |
|
Т+04:20.4 |
Выключение
маршевого ЖРД первой ступени |
|
Т+04:29.0 |
Разделение
ступеней |
|
Т+05:02.5 |
Первое включение
ЖРД второй ступени |
|
Т+13:40.3 |
Начало работы
гидразиновой системы ориентации |
|
Т+13:40.6 |
Первое выключение
ЖРД второй ступени |
|
Т+21:55.5 |
Повторное
включение ЖРД второй ступени |
|
Т+24:38.8 |
Второе выключение
ЖРД второй ступени |
|
Т+28:34.5 |
Начало маневра
перед отделением КА |
|
Т+34:24.5 |
Конец маневра перед
отделением КА |
|
Т+36:02.5 |
Закрутка КА перед
отделением |
|
Т+36:18.5 |
Отделение КА |
|
* Ускорители без
системы управления вектором тяги (СУВТ).
** Ускорители, оснащенные СУВТ.
|
Boeing потратил 15 месяцев, «перетряхивая» программу, чтобы предотвратить еще один дорогостоящий (и, как знать, сокрушительный?) провал. Детали полета стали известны в начале 2000 г., после того как компания не смогла договориться с потенциальными заказчиками. Никто не хотел отправлять свои спутники на ракете с «подмоченной» репутацией.
Третий полет должен был укрепить пошатнувшуюся веру в успех. Boeing выложил 85 млн $ из собственного кармана, чтобы доказать заказчикам (а в первую очередь и самому себе), что, несмотря на две первые аварии, носитель готов к коммерческим полетам. Решение пустить «холостой» полезный груз стало вынужденным шагом.
Итак, вскоре после полуночи 23 августа начался предстартовый отсчет. Продолжительность пускового окна, закупленного космодромом, составляла 4 часа. Башню обслуживания отвели от ракеты в 00:10, а заправку компонентами топлива начали в 04:30. Намеченное время старта – 07:00.
Метеопрогноз давал 70% вероятность успешного полета; кучевые облака немного мешали наблюдению взлета. Однако главным врагом метеорологи, да и не только они, считали приближающийся ураган с ласковым именем «Дебби» (Hurricane Debby).
«Мы готовы [к запуску], и единственная [потенциальная проблема] – шторм», – говорил во время брифинга 22 августа Джей Витцлинг (Witzling), вице-президент программ Delta 2 и -3 в компании Boeing.
Несмотря на то, что до 24–25 августа ураган Дебби не мог стать реальной проблемой для мыса Канаверал, персонал «Боинга» сделал все, чтобы избежать возможных задержек и отсрочек. Служба безопасности полигона дала 22 августа разрешение на запуск «Дельты-3», включив станцию слежения на о-ве Антигуа в Карибском море, работа которой прервалась из-за Дебби.
В нынешнем полете ракетчики могли выбрать произвольное время запуска. Лимиты накладывала погода, а реальным техническим рубежом для «стартового окна» было поведение кислорода, залитого в баки ступеней. Пуск должен был состояться в пределах 69 минут после окончания заправки: «окно» должно было закрыться в 08:09.
В 06:15 были опрошены системы носителя и космодрома: никаких проблем, все функционирует. В 06:30 офицер метеослужбы сообщил, что «пусковая команда сочла погоду приемлемой для запуска в момент открытия стартового окна». Проверена система отклонения сопел двигателей, установленных в карданных подвесах.
В 06:41 закончилась заправка; через 17 минут комментатор от фирмы Boeing Уолт Райс (Rice) сообщил, что пусковая команда ожидает захолаживания насоса водорода ЖРД второй ступени. В 07:03 было получено разрешение на запуск, который состоялся с задержкой на 5 мин.
Знакомый рокочущий звук, разорвавший предрассветную тишину, не был знаком приближающейся грозы, типичной для конца лета: грохот сопровождал старт ракеты, несущей на орбиту «холостой» спутник.
В 07:05 носитель оторвался от стола; через 80 сек отделились стартовые твердотопливные ускорители (СТУ), запущенные на земле; еще через минуту – ускорители, включенные в воздухе. Все системы работали штатно. Почти через 4 мин после старта был сброшен головной обтекатель, а еще через 34 сек выключился маршевый ЖРД первой ступени. После разделения развернулся сопловой насадок двигателя RL10-B2 второй ступени; зажигание его произошло через 4 мин после старта, на высоте 158 км. После отсечки в 07:18 он вывел связку «вторая ступень + ИПГ» на промежуточную орбиту с параметрами 157x1363 км и 29.5°.
Наступили волнующие минуты «баллистической паузы». 15 месяцев назад двигатель второй ступени разрушился при втором включении…
07:26 – подтверждение повторного запуска второй ступени; телеметрия показывает безупречный полет. Через 3 мин получен сигнал о нормальной отсечке RL10B-2. Райс сообщает, что «миссия продолжается по плану»; отделение произошло в 07:41.
Delta 3 показала способность решать все поставленные задачи.
|
Наша справка
|
|
В «межпусковом» затишье, а затем в суете и спешке подготовки к августовским полетам, сотрудники мыса Канаверал и представители средств массовой информации совсем забыли о 40-летнем юбилее успешного запуска «Дельты». 12 августа 1960 г. эта ракета вывела на орбиту надувной спутник-ретранслятор Echo 1. Таким образом, Delta 3, улетевшая 23 августа 2000 г., стала 280-м носителем семейства, стартовавшим с обоих полигонов – Восточного (мыс Канаверал) и Западного (авиабаза Ванденберг).
«Неплохо для ракеты, которая [при рождении] именовалась «переходной»… – отметил Джон Нейлон (Neilon), ветеран Канаверала, бывший руководитель «Беспилотных пусковых операций (Unmanned Launch Operations)» NASA в Космическом центре имени Кеннеди. – Но я не был бы искренним, не отметив и первую, неудачную, попытку запуска «Дельты» 13 мая 1960 г.»
Еще два четвертьвековых юбилея «космического побережья» остались без внимания: годовщина запуска межпланетной станции Viking 1 (20 августа 1975 г.) и успешное выполнение первой международной советско-американской пилотируемой программы ЭПАС (15–24 июля 1975 г.). |
Space Spool
Имитатором полезного груза в полете DM-F3 выступил габаритно-весовой макет (ГВМ) спутника Orion 3 (HS-601), запущенного во втором полете «Дельты-3». ГВМ, изготовленный предприятием Хантингтон-Бич компании Boeing по заказу ВВС США и Центра аэродинамических исследований CCAR (Colorado Center for Astrodynamics Research) Университета шт.Колорадо, имел массу 4300 кг (4348 кг, по другим данным), высоту 1.7 м и диаметр 2.0 м, напоминая огромную шпульку для ниток, окрашенную поперечными черно-белыми полосами по «миделю» и чередующимися кругами и треугольниками на верхних пластинах. По массе, габаритам, частотным и моментным характеристикам имитатор соответствовал большинству коммерческих КА связи, предназначенных для РН Delta 3. Он был оборудован виброметрами и применялся для верификации расчетных характеристик ракеты. Кроме этого, ИПГ будет служить мишенью для калибровки наземных средств слежения ВВС США, а также для сравнения оптических (в т.ч. лазерных) и радиолокационных методов наблюдения КА.
Совместные работы ВВС и Университета шт.Колорадо по наблюдению КА координируют д-р Роберт Кулп (Culp) и д-р Кира Джоргенсен (Jorgensen) из CCAR. Центр имеет обширный опыт в определении воздействия космических факторов на оптические характеристики КА. Анализируя данные по орбитальной динамике ИПГ, CCAR определит скорость вращения аппарата и углы прецессии, а также свяжет эти данные с состоянием атмосферы и околоземного магнитного поля.
Центр управления встретил отделение «космической шпульки» от последней ступени еле сдерживаемой овацией. Однако еще до этого, вскоре после старта, Витцлинг сознался: «Весь [космический бизнес] следит за нами; это очень чувствуется во время запуска. Успех ракеты вернет расположение деловых кругов к “Боингу”».
Особенно все волновались перед повторным запуском ЖРД второй ступени. «Каждый наблюдал, минует ли [ракета] этот рубеж?» – добавил Витцлинг.
Успех позволял компании возвыситься (а неудача – наоборот, упасть) над теми 18 пусками, которые будут выполнены по контрактам до 2002 г. Среди клиентов – Hughes Space and Communication (Эль-Сегундо, Калифорния, 11 пусков), Loral Space and Communications (Нью-Йорк, пять пусков) и SkyBridge (Бетесда, Мериленд, два запуска); все пуски – с мыса Канаверал. Витцлинг сказал, что первый из запланированных пусков состоится в 2001 г., не добавив по этому поводу никаких деталей.
Несмотря на то, что, по заверению Витцлинга, руководство не склонно рассматривать нынешнюю миссию как судьбоносную, неудача при запуске могла нанести значительный ущерб всему ракетно-космическому бизнесу Boeing'а, включающему семейство Delta, долю в проекте «Морской старт» и участие в ряде других программ.
«Мы твердо верили в «Дельту-3», – сказал Гейл Шлютер (Schluter), вице-президент Boeing и генеральный директор программы одноразовых РН. – Выбирая профиль полета, мы стремились использовать всю информацию, полученную в предыдущих запусках. Теперь можно говорить о большом успехе… и, я полагаю, это значительное событие в глазах наших заказчиков… Что касается [запущенного] спутника, – добавил Шлютер, – то он будет использоваться в интересах ВВС и Колорадского университета для испытаний военных систем… Но Boeing не сделает на этом никаких денег…»
The New Hope
В этот раз ВВС и Береговая охрана оперативно оповестили летчиков, яхтсменов и ловцов креветок, быстро очистили акваторию мыса; в этом отношении полету никто не мешал.
Delta 3, которая вдвое «сильнее» предшественницы – первый шаг к еще более мощным ракетам, включая «Дельту-4», находящуюся в разработке, – полетит через несколько лет и сможет доставлять на геопереходную орбиту ПГ массой до 13131 кг. Третья и четвертая «Дельты» смогут нести тяжелые КА «широкого применения» – от телевидения для доступа в Интернет. Delta 4 также будет широко использоваться ВВС для военных запусков на орбиту.
Delta 4 и перспективный Atlas 5 корпорации Lockheed Martin – краеугольные камни программы нового одноразового носителя EELV для Военно-воздушных сил. Сейчас Boeing имеет контракт стоимостью 1.38 млрд $ на 19 запусков по программе EELV, а Lockheed Martin – на девять запусков при стоимости контракта 650 млн $.
Проектирование, производство и управление программой Delta 3 ведет Отделение одноразовых носителей компании Boeing (Хантингтон-Бич, Калифорния).
Собирает ракету завод в Пуэбло, Колорадо; двигатель первой ступени производится на заводе в Канога-Парке, Калифорния. Координирует запуски группа специалистов Boeing («пусковая команда Delta»). Главные подрядчики программы: Alliant Techsystems Inc. (Магна, шт.Юта) – СТУ; Pratt & Whitney (Уэст-Палм-Бич, Флорида) – двигатель верхней ступени; Mitsubishi Heavy Industries (Нагоя, Япония) – бак горючего первой ступени; L3 communications (Тетеборо, Нью-Джерси) – блок авионики инерциальной системы управления полетом с элементами избыточности.
По материалам компании Boeing и информационных агентств UP, AP, Reuters и он-лайновой газеты Florida Today
|
