Текст книги "Большой космический клуб. Часть 2"
Автор книги: Игорь Афанасьев
Соавторы: Александр Лавренов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 9 страниц) [доступный отрывок для чтения: 4 страниц]
Несмотря на перспективы роста, заложенные в проекте РН (а первоначальными планами предусматривалось последовательное наращивание возможностей носителя, см. табл.), «срок жизни» (если можно так выразиться) Black Arrow был слишком короток, чтобы судить о ее реальной эффективности. Можно лишь констатировать, что проект состоялся «в железе» и, помимо завоевания политического престижа, вполне мог послужить англичанам инструментом независимой космической программы.
Гримаса судьбы: отказ от Black Arrow и пассивность в рамках «общеевропейского космоса» привели к тому, что для Великобритании сбылось мрачное предсказание – уход из ракетно-космического бизнеса «на время» вытолкнул страну из состава лидеров, похоже, навсегда…
P.S. В письме, датированном июлем 1957 г. (за три месяца до начала «космической эры»), в номере четвертом журнала Spaceflight Морис Олвард (Maurice Allward) пророчески отметил: «Нация с эффективной межконтинентальной баллистической ракетой закладывает первый камень в лестницу на пути к планетам. Столь большому призу нельзя позволить ускользнуть сквозь британские пальцы. Если это случится, неблагоприятные последствия будут преследовать нас не в течение лет, но на протяжении столетий».
Исторический раритет – первая ступень ракеты Black Arrow, которая вывела на орбиту первый английский ИСЗ Prospero
«Драгоценные камни» Французской Республики
Факторы «холодной войны» (с одной стороны) и политика «обороны по всем азимутам» (с другой стороны) решающим образом повлияли на формирование национальных ядерных сил и аэрокосмической индустрии Франции, независимых от США и НАТО.
15 марта 1949 г. Комитет по вооружениям DMA (Delegation Ministerielle de 1'Armement) кабинета министров инициировал ракетную программу. Главный подрядчик – поддерживаемая армией Лаборатория баллистических и аэродинамических исследований LRBA (Laboratoire Recherches Balistiques и Aerodynamiques), расположенная в г. Верноне, близ Парижа – изучив опыт немецкой V-2, разработала неуправляемую ракету на жидком топливе Veronique (от VERnonelectrONIQUE)[7]7
Двадцать восемь немецких специалистов-ракетчиков были перевезены во французскую оккупационную зону, где формируется «Исследовательское бюро Эммендинген» (Bureau d'Etudes d'Emmendingen).
[Закрыть]. Цель: помощь LRBA в освоении германского опыта проектирования больших баллистических ракет.). Первый образец совершил полет 2 августа 1950 г., достигнув «невероятной» высоты – 3 (!) метра.
Лиха беда начало! Упорное выполнение программы позволило достичь следующих результатов:
Veronique R: 8 запусков (август 1950 г. – февраль 1952 г.). Базовый проект. Максимальная высота подъема (1800 м) достигнута при четвертом пуске.
Veronique N: 11 запусков (1952–1953 гг.). Более тяжелый вариант. Дизельное горючее заменено фурфуриловым спиртом. Максимальная высота полета – 60 км после 31 сек работы двигателя тягой 4 тс.
Veronique NA: 4 запуска (1954 г.). Несла 60 кг ПГ на максимальную высоту 135 км при 45 сек работы двигателя.
Veronique AGI (от Annee Geophysique Internationale – Международный геофизический год): первая стандартная версия, примененная в 50 запусках (1957–1964 гг.). Упрочненные стальные баки, модифицированная камера сгорания и скипидар, заменивший фурфуриловый спирт в качестве горючего, позволили повысить совершенство ракеты.
Veronique 61 (программа 1961 г.): имела на 50 % лучшие характеристики, чем вариант AGI. 13 запусков (1964–1967 гг.), включая удлиненный вариант Veronique 61M.
Vesta (первоначально Super Veronique): характеристики выросли еще более. 10 запусков (1964–1970 гг.).
Ракеты производились для LRBA фирмой Sud-Aviation.
Подготовка к запуску высотной ракеты Veronique (Фото с сайта www.capcomespace.net)
*Начальную устойчивость обеспечивали четыре троса, намотанные на барабан ПУ и прикрепленные к кронштейнам у основания стабилизаторов ракеты. Кронштейны сбрасывались на высоте 55 м, когда ракета, набрав скорость, становилась аэродинамически устойчивой.
Первые старты в космос «взволновали воображение галлов».
В октябре 1959 г. организуется Общество по созданию баллистических снарядов SEREB (Societe I'Etude et la Realisation d'Engins Balistiques). Для Франции начинается эпоха выбора «базовых методов» в части конструктивно-компоновочных схем ракет, систем управления, двигателей, конструкционных материалов…
Первый проект французского космического носителя был выпущен в мае 1960 г. и предполагал запуск трехступенчатой ракеты (одна жидкостная и две твердотопливные ступени) с полезным грузом 25 кг. К 1961 г. масса ПГ была повышена до 50 кг для орбиты 300 км; запуск планировалось осуществить в середине 1964 г. Основой проектных решений явилось наличие крупных ракет с ЖРД «Изумруд» (Emeraude) и «Сапфир» (Saphir), при этом «соразмерные» твердотопливные ракеты должны были формировать верхние ступени РН.
Ракета Emeraude была разработана в 1960 г. как укрупненная модификация ракеты Vesta. Компоненты долгохранимого самовоспламеняюшегося топлива – белая дымящая азотная кислота и скипидар – вытеснялись в двигатель Vexin[8]8
Начиная с этого ЖРД французские ракетчики пошли по «собственному» пути, создавая двигатели со следующими характерными чертами: максимально упрощенной конструкцией, невысоким давлением в камере сгорания («рецидив» вытеснительных систем подачи топлива), «атипичной» смесительной головкой, пленочным охлаждением огневой стенки, керамическим (или абляционным) вкладышем в критическом сечении сопла.
[Закрыть] тягой 28,5 тс газами твердотопливного газогенератора, охлаждаемыми водой перед подачей в топливные баки.
Старт ракеты «Изумруд» (Фото CNES)
Данные компоненты топлива уступали по энергетике азотному тетроксиду с несимметричным диметилгидразином, но представлялись французским инженерам лучше отработанными и более дешевыми. Газогенератор также был введен для экономии: его масса и стоимость при равной газовой производительности с баллонной системой (работающей, например, на гелии) были ниже. Управление вектором тяги – отклонением камеры ЖРД по двум осям плюс аэродинамическими рулями. Эти конструктивно-компоновочные особенности стали характерными и для последующих проектов французских ЖРД и РН.
Следует отметить, что к 1961 г. национальный Научно-исследовательский авиационный институт ONERA (Office National d'Etudes et des Recherches Aeronautiques) осуществил около 300 пусков высотных ракет в рамках программ исследования верхних слоев атмосферы и создания боевых ракет. Так, многоступенчатая твердотопливная ракета Antares, предназначенная для отработки теплозащиты боеголовок, могла с ПГ около 100 кг развить скорость М=7 и достичь высоты порядка 150 км. С 1959 по 1961 г. было запущено 12 ракет этого типа. Другая многоступенчатая ракета с РДТТ – Baranis – развивала скорость М=12 и могла поднять ПГ массой 30 кг на высоту 1200 км, 60 кг – на высоту 945 км и 100 кг – на высоту 750 км.
Наработки по РДТТ легли в основу «Топаза» (Topaze VE. 111[9]9
Буквы кода означают «Летательный аппарат для испытаний»; первая цифра «1» – одноступенчатая ракета, «2» – двухступенчатая; вторая цифра «1» – твердое топливо, «2» – жидкое топливо, «3» – жидкое и твердое топливо; третья цифра «0» – неуправляемая и «1» – управляемая ракета.
[Закрыть]) – первой в стране экспериментальной УПРАВЛЯЕМОЙ ракеты, выпущенной малой серией. «Топаз» играл роль «летающей модели» первой ступени перспективной французской БРСД. В частности, в марте 1962 г. был проведен запуск двух двухступенчатых ракет «Агат» (Agate VE. 211). Используя в качестве первой ступени «Топаз», «Агат» мог поднимать макет боеголовки на высоту около 70 км и возвращать его на землю с помощью парашюта.
Ракета «Топаз» перед пуском (Фото CNES)
Лидер страны генерал Шарль де Голль (Charles de Gaule), проводя последовательную линию на повышение международного авторитета и оборонной мощи Франции, всемерно поощрял национальные ракетные разработки[10]10
В плане лоббирования космических разработок Жан Делакарт (Jean Delacarte), бывший генеральный директор компании Air Liquide, вспоминает следующий эпизод: «В январе 1961 г. генерал де Голль спросил президента нашей компании Жана Делорма (Jean Delorme):
– Космос, как он может быть нам полезен?
Делорм ответил, что, например, имея на орбите спутники телекоммуникаций, американское телевидение может вторгнуться во все европейские квартиры.
– Представляете, американский президент появляется на французских экранах и заявляет, что генерал де Голль – болван! Разве Вы не пожелаете отослать ему аналогичный комплимент?
Но самое примечательное – данного шутливого «аргумента» оказалось более чем достаточно»…
[Закрыть]. В этой связи отметим: несмотря на прогресс в вопросе об использовании ракеты Blue Streak в качестве первой ступени европейской РН, Франция (SEREB) интенсивно осуществляла собственные исследования ракет большой дальности. Именно эти наработки и послужили основой для французского «рывка в космос».
Наконец, Emeraude VE. 121 в соединении с ракетой Topaze VE. 111 в качестве второй ступени образовывали ракету Saphir VE. 231.
В ходе последующих разработок SERE В предложил два новых варианта РН, способных вывести на номинальную орбиту высотой 360 км ИСЗ массой 80 и 100 кг при запусках в 1965 и 1966 гг. соответственно. Таким образом появился проект экспериментального носителя «Алмаз A» (Diamant А). При этом Национальный центр космических исследований CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) взял на себя финансирование работ по преобразованию «Сапфира» VE.231 в космическую РН.
Технологическая капсула А-1 перед установкой в носовую часть ракеты Diamant А (Фото CNES)
Были разработаны новый отсек оборудования (фирма MATRA), третья ступень (Nord-Aviation) и головной обтекатель, под которым размещалась т. н. «технологическая капсула» А-1 (предназначена для контроля работы систем носителя во время выхода на орбиту).
Новую третью ступень Р.6 (со стеклопластиковым корпусом) испытали в полете на специальном ускорителе «Рубин» (Rubis VE.210), созданном на базе ракеты Agate (РДТТ массой 1900 кг, тягой 22 тс в течение 27 сек). На «Рубине» отработали также сброс обтекателя, закрутку до 300 об/мин и разделение ступеней.
18 декабря 1961 г. правительство дает «зеленый свет» проекту Diamant А. Разработкой руководит SEREB, в качестве субподрядчиков привлечены гиганты французской аэрокосмической индустрии LRBA, SNECMA, Sud-Aviation, Nord-Aviation, MATRA, SEPR, ONERA, Управление порохов, SAGEM, SFENA, SAT, ASir Equipement и др.
Отработка «Алмаза» начинается с испытаний модифицированного «Топаза». РДТТ ступени снаряжают зарядом нового твердого топлива Isolane массой 1500 кг. Полеты «Топаза» в качестве второй ступени проходят без серьезных затруднений. А вот жидкостная первая ступень («Изумруд») «капризничает»: ее тесты сопровождаются авариями и взрывами в полете. Всего с начала программы космической РН было запущено 12 «Агатов», девять «Топазов» и два «Рубина». Из пяти полетов «Изумруда» три оказались аварийными[11]11
Пьер Суффле (Pierre Soufflet), бывший президент и генеральный директор компании SEP, в этой связи вспоминает: «В феврале 1965 г. CNES «бросился в наступление», чтобы заменить жидкостную ступень РН Diamant А на твердотопливную, т. к. три первых испытания Emeraudе прошли неудачно. Являясь сторонниками твердого топлива, мы, тем не менее, убедили руководство продолжать работу над жидкостным вариантом на том основании, что создание РДТТ [нужной размерности] сдвинуло бы сроки первого запуска носителя на конец 1965 г. И еще. Один из специалистов (не из CNES) заявил мне: «Твердотопливные двигатели весьма подходят для боевых баллистических ракет, но Вы знаете – эти программы существуют только благодаря поддержке генерала де Голля. Как только он уйдет со своего поста, баллистические ракеты «задвинут». Но если сделать ракеты жидкостными – они, возможно, пригодятся в качестве перспективных спутниковых носителей…»
[Закрыть].
На этом фоне король «драгоценных камней» Французской республики – «Алмаз» – готовился к своему первому старту с полигона Хаммагир.
Французский ракетный испытательный центр Хаммагир (Hammaguir) был организован 24 апреля 1947 г. в пустыне Сахара на военной базе Колон-Бешар (Colomb-Bechar), Алжир. Он использовался для испытаний тактических ракет классов «земля-земля», «воздух– земля», «земля-воздух», а также для запуска исследовательских ракет и РН Diamant. Были проложены две полетные трассы: западная длиной около 480 км и юго-восточная длиной 2900 км.
Основные сооружения комплекса – башня обслуживания, вспомогательная башня и стартовый стол, а также центр управления запуском.
При сборке и предстартовой подготовке РН задействовалась башня обслуживания, передвигавшаяся по рельсам. На ней располагался мостовой кран, шесть рабочих площадок (3,5 х 6,5 м) и два вспомогательных подъемника.
Вспомогательная башня, сооруженная непосредственно у стартового стола, имела пять этажей (первый этаж – подземный), на которых размещалось оборудование для предстартовой подготовки РН, подвода питания и регистрации данных.
Для слежения за полетом ракет, а также приема от них телеметрической информации на полигоне было установлено оптическое и радиооборудование. На больших расстояниях применялись радиолокаторы «Аквитания» и TPL; их максимальная дальность действия достигала 2300 и 3200 км соответственно.
Точные траекторные измерения орбит спутников обеспечивались системой COTAR2, включавшей двухантенный интерферометр. Дальность действия системы ~ 2000 км.
Телеметрическую информацию со спутников принимала специализированная станция «Аякс».
26 ноября 1965 г. первая РН Diamant А стартовала из Хаммагира с первым французским спутником А-1 на борту. Основная цель запуска – испытания ракеты. Через 93 сек после старта ЖРД первой ступени закончил работу. В этот момент ракета находилась на высоте 43 км, скорость ее полета составляла 1,7 км/сек. Еще через 2 сек первая ступень отделилась (с помощью 12 тормозных «пороховиков» на передней юбке), и включился РДТТ второй ступени. Он проработал 44 сек; РН поднялась на высоту 166 км, угол тангажа составил 42,7°.
Стартовый комплекс РН Diamant на космодроме Хаммагир: 1 – центр управления; 2 – вспомогательная кабель-заправочная мачта; 3 – стартовый стол; 4 – РН Diamant A; 5 – подвижная башня обслуживания; 6 – электроподстанция; 7 – линии связи; 8 – пожарный резервуар; 9 – трейлер с азотной кислотой; 10 – хранилище спецодежды для персонала (Фото с сайта www.capcomespace.net)
Старт первой космической РН Diamant A 26 ноября 1965 г. Франция – третья в космосе! (Фото CNES)
На 149-й секунде полета был сброшен головной обтекатель. Пустая вторая ступень отделилась на 280 секунде. Одновременно четыре небольших РДТТ обеспечили закрутку третьей ступени с ИСЗ до 270 об/мин. Двигатель ступени включился на 437-й секунде и проработал 55 сек.
Спутник отделился от отработавшей третьей ступени на 619-й секунде полета и вышел на орбиту со следующими параметрами (в скобках приведены расчетные значения):
– наклонение – 34,24°;
– высота перигея – 527 км (510±35 км);
– высота апогея – 1808 км (2250±330 км);
– начальный период обращения – 108,61 мин.
Спутник А-1[12]12
Иногда называемый «Армейский» (l'Armee); после выхода на орбиту был окрещен «Астериксом» (Asterix) в честь героя галльского эпоса.
[Закрыть] представлял собой телеметрический контейнер массой 42 кг и диаметром корпуса 0,5 м, изготовленный фирмой MATRA. Он нес оборудование для контроля третьей ступени, химические батареи на 15 суток работы и радиомаяк (136,530 Мгц). Научных приборов спутник не имел. Радиомаяк функционировал очень плохо (по некоторым сведениям – вообще не функционировал) и полностью прекратил работу в конце второго дня полета (28 ноября 1965 г.). Возможной причиной этого считают повреждение бортовых антенн на участке выведения.
Концепция РН Diamant вполне допускала модернизацию.
Уже в 1962 г. начался анализ технического проекта носителя «Diamant Operationnel», по грузоподъемности аналогичного американской ракете Scout. В конце концов программа, названная Diamant В, получила официальное одобрение 30 июня 1967 г.
Первое усовершенствование РН – замена ступени «Изумруд» на более мощную «Аметист» (Amethyste). CNES применил здесь свой опыт с перспективными компонентами топлива (азотный тетроксид/несимметричный диметилгидразин), полученный при разработке второй ступени (Coralie) для общеевропейского носителя Europa 1, а также экспериментального аппарата Cora.
«Аметист» унаследовал конструктивную схему «Изумруда», но с «расчетверенной» двигательной установкой от Coralie (адаптированный двигатель Vexin с увеличенными размерами, родоначальник ЖРД серии Valois). Вторая ступень Topaze и приборный отсек остались неизменными. Заново разработали третью ступень Р.68 (модифицированный вариант Р.6 с улучшенной теплозащитой и воспламенителем) и обтекатель.
Новые ступени совершили четыре суборбитальных полета в составе экспериментальной ракеты VEMPA.
Пуск РН Diamant B (Фото CNES)
В полете Diamant B-P4 (Фото CNES)
Первый Diamant В стартовал с нового полигона Куру во Французской Гвиане (после обретения Алжиром независимости французам пришлось уйти из этой страны, эвакуировав космодром в Колон-Бешаре 1 июля 1967 г.). Было выполнено пять попыток орбитальных запусков носителя, две из которых оказались аварийными.
К началу 1970-х годов Европейская организация по разработке ракет-носителей ELDO вступила в серьезный кризис (череда аварий ракеты Europa и уход из организации Великобритании). Французы в этой связи решили продолжить программу национальной РН. После исследования ряда вариантов (в т. ч. с использованием комплектующих от британской ракеты Black Arrow) остановились на версии Diamant B-P4.
Выпуск экспериментальных ракет Topaze к тому времени уже прекратился. Поэтому вместо нее применили вторую ступень с баллистической ракеты для подводных лодок SLBM (Submarine Launched Ballistic Missile) – на базе односоплового РДТТ Rita I (или Р4[13]13
Двигатель, снаряженный 4 т пороха (poudre по-французски).
[Закрыть]). Система управления вектором тяги – впрыском фреона в закритическую часть сопла; имелся также малый «креновой» РДТТ.
Было выполнено три пуска версии В-Р4. Последний старт 27 сентября 1975 г. завершил программу французской национальной РН Diamant – через 10 лет после ее первого полета.
Несмотря на имевшиеся предложения по созданию новых национальных РН на базе «Алмаза», во второй половине 1970-х годов французские ракетчики – чтобы не распылять силы и упрочить лидерство в международной кооперации – сосредоточились на проекте нового общеевропейского носителя L-3S Vega (который со временем превратился в Ariane).
Что касается французских ИСЗ (отметим, в «космическом клубе» страна занимает почетное «третье место» после СССР и США), хронология их создания и запуска выглядит следующим образом.
Компоновочная схема РН Diamant A: 1 – сбрасываемый головной обтекатель; 2 – спутник Asterix (технологическая капсула А-1); 3 – твердотопливный двигатель третьей ступени Rubis с неподвижным соплом; 4 – отсек системы управления и закрутки третьей ступени; 5 – твердотопливный двигатель второй ступени Topaze; 6 – поворотные сопла РДТТ второй ступени; 7 – коническая защитная юбка второй ступени; 8 – твердотопливный газогенератор системы вытеснения топлива первой ступени; 9 – бак окислителя (азотная кислота) первой ступени; 10 – бак горючего (скипидар) первой ступени; 11 – ЖРД Vexin первой ступени, установленный в кардановом подвесе; 12 – аэродинамические стабилизаторы (4 штуки); 13 – РДТТ управления первой ступени по крену (2 шт.)
Спутник FR-1, запущенный «Скаутом» (Фото CNES)
Через 10 дней после А-1 в космос ушел FR-1 (масса 61,2 кг, фирма-изготовитель Nord-Aviation). Спутник был запущен 6 декабря 1965 г. американским носителем Scout с авиабазы ВВС Ванденберг и выведен на орбиту высотой ~750 км. Основным его назначением было исследование прохождения сверхдлинноволнового излучения через атмосферу и измерение электронной концентрации по трассе полета.
На орбите спутник стабилизировался вращением; для определения его ориентации служили магнитометр и солнечный датчик.
В соответствии с программой CNES, 17 февраля 1966 г. с полигона Хаммагир РН Diamant А был запущен геодезический[14]14
С помощью этого спутника предполагалось также изучить влияние ионизирующего излучения в поясах радиации на солнечные элементы.
[Закрыть] спутник D-1A (D-1), получивший название Diapasone. ИСЗ вышел на орбиту 499x2738 км и наклонением 34,03°. Расчетная продолжительность активного существования составляла 3 месяца.
Спутник (массой 19 кг) изготовила фирма Engines Matra. Он имел вид плоской «консервной банки» диаметром 0,5 м и высотой 0,2 м. К корпусу крепились пять штыревых антенн и четыре панели солнечных батарей. Вместе с ИСЗ был запущен телеметрический приборный контейнер массой 19 кг, который отделился от днища спутника после выхода на орбиту.
Спутник D-1C (масса 23 кг) был запущен 8 февраля 1967 г. также с полигона Хаммагир РН Diamant А. После выхода на орбиту получил наименование Diadem I. Конструктивно он напоминал «Диапазон», но отличался от последнего наличием 144 отражателей лазерного излучения, укрепленных на панелях СБ и корпусе. Спутник предназначался, в основном, для геодезических измерений. Его точное местоположение на орбите определялось тремя способами:
– по доплеровскому сдвигу частоты сигналов передатчиков ИСЗ;
– по отраженному лучу лазера, посланному наземной станцией;
– путем фотографирования спутника на фоне звездного неба.
15 февраля 1967 г. стартовал Diamant А с ИСЗ Diadem II. По конструкции и задачам этот спутник был аналогичен своему собрату. Его предполагалось вывести на орбиту с более высоким апогеем, чем у «Диадема-1», для чего облегчили третью ступень РН. Однако топливный заряд РДТТ этой ступени выгорел не полностью, и спутник оказался на гораздо более низкой орбите. А 6 апреля 1967 г. его радиопередатчики внезапно замолчали.
Фото И.Афанасьева
Запуском «Диадема-2» был завершен первый этап французской программы космических исследований, предусматривавший запуск малых ИСЗ ракетой Diamant A с полигона в Хаммагире. К концу этапа (43 месяца) на орбиту были выведены 4 спутника, изготовлены и поставлены 44 ступени Emeraude и 12 капсул А-1 (включая 8 летных). Вся серия укомплектованных «Диамантов А» (4 носителя) была использована, дальнейшее изготовление этой РН не предусматривалось.
Общеевропейский носитель – от «Европы» к «Ариану»
Сознавая, что только объединенными усилиями Европа сможет проторить сколько-нибудь значительную по масштабам «дорогу в космос», 1 декабря 1960 г. в Мейриине (Швейцария) состоялось подписание соглашения о создании постоянной Европейской организации по исследованию космического пространства ESRO (European Space Research Organization). Бельгия, Голландия, Норвегия, Швеция и инициатор «третьего (независимого от СССР и США) пути» Великобритания подписали соглашение в полном объеме. Дания, Франция, Италия, Испания и Швейцария поставили подписи с оговорками, а ФРГ предпочла отложить подписание на более поздний срок.
Была намечена следующая программа деятельности ЕSRO.
Первый этап – запуск небольших (массой около 45 кг) ИСЗ, оснащенных относительно простым научным оборудованием. В течение трех лет предполагалось провести:
– детальное изучение структуры ионосферы, наблюдение за солнечной активностью в области ультрафиолетового и рентгеновского излучений;
– астрономические наблюдения в областях спектра, в которых они невозможны с поверхности Земли;
– метеорологические и геодезические измерения;
– регистрацию космических лучей и микрометеоров.
Одновременно планировалось создать задел по более тяжелым ИСЗ массой 225–450 кг, а также КА для запуска в сторону Луны (готовность к старту через 5 лет).
Последующие этапы включали разработку космической техники для доставки научной аппаратуры на Луну, исследования других планет и организации орбитального мониторинга в околосолнечном пространстве.
Соглашение в рамках ESRO не предусматривало ограничений по ракетам-носителям. Предполагалось, что до создания европейской РН для запуска ИСЗ будут привлекаться американские ракеты.
Первый общеевропейский малый спутник планировалось запустить в 1967 г., а первый тяжелый – в 1969 г. Пуски РН Blue Streak намечались с полигона Вумера, РН Diamant – из Куру. Рассматривался вопрос о ракетном полигоне в зоне полярных сияний (между 65° и 72°с.ш.): изучались район Кируна (Швеция), Нассассуак (Гренландия) и Андё (Норвегия).
Схема ракеты-носителя Еurора 1: 1 – сбрасываемый ГО; 2 – экспериментальный спутник; 3 – плоскость отделения спутника; 4 – бак горючего третьей ступени; 5 – бак окислителя третьей ступени; 6 – баллон со сжатым гелием; 7 – ЖРД управления; 8, 13 – маршевый двигатель; 9 – бак окислителя второй ступени; 10 – бак горючего второй ступени; 11,18 – трубопровод подачи окислителя в ЖРД; 12 – межступенчатый переходник; 14 – герметизированный отсек оборудования; 15 – бак окислителя первой ступени; 16 – линия наддува окислителя; 17 – бак горючего первой ступени; 19 – теплообменник; 20 – ДУ первой ступени
Было решено создать Европейский центр космической техники ESTC (European Space Technology Centre), отвечающий за проектирование, разработку и изготовление головных частей РН, ИСЗ и КА, а также Европейский центр обработки данных космических полетов ESDC (European Space Data Centre), который занимался бы вопросами сопровождения и телеметрии, расчетом орбит спутников, а также солнечными и геодезическими измерениями. Планировалось построить четыре станции сопровождения и телеметрических измерений и три станции оптического слежения.
30 января 1961 г. в Страсбурге (ФРГ) открылась конференция по вопросу создания Европейской организации по разработке ракет-носителей ELDO (European Launcher Development Organization). В ней участвовали официальные представители 12 стран: Англии, Франции, ФРГ, Италии, Швейцарии, Австрии, Бельгии, Голландии, Норвегии, Швеции, Дании и Испании. Канада, Греция, Ирландия и Турция прислали наблюдателей.
Главным итогом конференции стал следующий тезис: если разработку РН начать немедленно, то первое испытание полностью скомплектованной трехступенчатой ракеты может состояться уже в середине 1965 г.
Тем не менее, создание ELDO шло туго. Не все страны-участницы желали раскошеливаться «на космос». Англия и Франция «нажали»: предложили решить вопрос «в принципе» уже к концу марта 1961 г. Требовалось также сформулировать свою позицию по финансовым обязательствам (по предварительному согласию, взносы стран – участниц ELDO предполагались в той же пропорции, как и в другой общеевропейской организации – ядерном исследовательском центре ENRC (European Nuclear Research Centre), который был основан несколькими годами ранее).
Бюджет ELDO на 5 лет определялся в 70 млн ф. ст. Продолжение Англией опытных работ по ракете Blue Streak поглощало 55 % бюджета; 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 ее поручению, правительствами соответствующих стран «на основе рационального распределения работ среди участвующих субъектов с учетом их технического уровня и состояния экономики». Техническим опытом, накопленным в ходе выполнения программы, имели право пользоваться все участники организации.
16 апреля 1962 г., когда на конвенции по созданию ELDO была поставлена последняя подпись, в числе основателей оказались шесть европейских стран и Австралия. Главные задачи распределялись следующим образом: Англия – разработка первой, Франция – второй, ФРГ – третьей ступени; Италия – экспериментальных ИСЗ; Голландия – телеметрической системы дальнего действия; Бельгия – наземных станций управления; Австралия – строительство стартового комплекса. Резиденцией ELDO был избран Париж, где находилась и ESRO.
Трехступенчатая РН получила название «Европа-1» (Europa 1). Ее первой ступенью служила английская ракета Blue Streak, второй – французская Coralie и третьей – ракета Astris, разрабатываемая ФРГ.
На создание РН ассигновывалось 105 млн ф. ст. (однако фактическая потребность в средствах скоро превысила 130 млн ф. ст.).
«Европа-1» была рассчитана на вывод ПГ массой 1150 кг на полярную орбиту высотой 500 км, или же 180 кг – на орбиту высотой ~9300 км.
Перевозка Blue Streak для стендовых испытаний (Фото из архива Николаса Хилла (www.spaceuk.org))
Было согласовано, что ЛКИ Blue Streak в варианте первой ступени общеевропейской РН начнутся в конце 1963 г. с полигона Вумера, а первый старт полностью скомплектованной трехступенчатой РН, при котором на орбиту должен быть выведен ИСЗ, – в начале 1966 г.
Первая ступень РН практически не отличалась от исходной ракеты Blue Streak.
Вторая ступень разрабатывалась Лабораторией баллистических и аэродинамических исследований LRBA и фирмой Nord-Aviation. Coralie[15]15
«Австралийский коралл» – образовано от слов Corall (коралл) и Australie (Австралия).
[Закрыть] оснащалась четырехкамерным ЖРД. Топливо (окислитель – АТ, горючее – НДМГ) вытеснялось в камеры сгорания под давлением 20 кг/см2. Камеры отклонялись в шарнирных подвесах на угол до 12°; их гидроприводы приводил в действие турбонасос, раскручиваемый от газогенератора. Успешные огневые стендовые испытания Coralie были проведены в Верноне 9 декабря 1965 г.
Третью ступень разрабатывали фирмы Belkov и ERNO. Astris оснащалась одним маршевым и двумя верньерными ЖРД. Топливо – AT и «Аэрозин-50» (А-50) – вытеснялось из титановых баков сжатым гелием. Давление в камерах сгорания 10 кг/см2. Охлаждение камеры маршевого двигателя (до горловины сопла) – регенеративное; степень расширения сопла 1000. Маршевый ЖРД мог отклоняться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на угол до 8°, верньерные – на угол до 40° в плоскости тангажа и до 80° в плоскости рысканья.
Маршевый и оба верньерных ЖРД включались до отделения второй ступени.
На третьей ступени устанавливалась радиокомандная система управления. Ее бортовые приемники работали на частоте 700 и 1400 МГц. Телеметрическая система обеспечивала контроль 250 различных параметров.
Первые огневые испытания двигателей третьей ступени были проведены на полигоне DLR 1 апреля 1965 г.
Cora – самая тяжелая баллистическая ракета, испытанная в полете на территории послевоенной Западной Европы (Фото с сайта www.capcomespace.net)
Для летных испытаний верхних ступеней по программе ELDO была создана экспериментальная ракета Cora длиной 11,5 м, диаметром 2,0 м и стартовой массой 16,5 т. Она включала французскую первую ступень (модифицированная Coralie с укороченными «земными» соплами), западногерманскую вторую ступень (Astris) и итальянский ГО. Два ЛКИ – 27 ноября и 18 декабря 1966 г. – были выполнены из Хаммагира (Алжир) и одно – 25 ноября 1967 г. – из Бискарроса на Атлантическом побережье Франции. Во всех полетах рабочей была лишь первая ступень.
По программе намечалось провести 10 летно-конструкторских испытаний «Европы-1» (ELDO-A), получивших обозначение F1…F10. Следует отметить, что Europa 1 в целом не соответствовала передовому техническому уровню того времени[16]16
Например, по массе выводимого полезного груза эта трехступенчатая РН уступала советскому двухступенчатому носителю «Космос-3М» (11К65М).
[Закрыть], а о ее надежности можно говорить только приблизительно.
Сборка ступеней РН Europa (Фото с сайта www.capcomespace.net)
Начало программы Europa (испытание ракеты Blue Streak без верхних ступеней в Спейдедаме)… (Фото DERA)
… и окончание (Europa 2, полет F1, Куру) (Фото с сайта www.capcomespace.net)
Все первые пуски по программе ЛКИ проходили с австралийского полигона Вумера в период с 1964 г. (F1) по 1970 г. (F9). Причем к трем последним стартам РH Europa 1 готовилась в полной комплектации и несла «учебный» спутник STV. Неполадки третьей ступени привели к авариям РН. Также неудачно закончилась попытка четвертого орбитального – и первого из Куру, Французская Гвиана[17]17
Полигон в Вумера не годился для запуска КА на геостационар, поэтому ELDO осуществила «большой переезд».
[Закрыть] – пуска РН Europa 2 (F11) на геостационарную орбиту. Следующий пуск (F12[18]18
F13/F14 должны были вывести на стационарную орбиту франко-германские экспериментальные телекоммуникационные спутники Symphony (запущены американскими РН Delta в декабре 1974 г. и августе 1975 г. F15 должен был вывести спутник COS-B.
[Закрыть] из Куру) намечался на апрель 1972 г., но он так никогда и не состоялся…
Отметим: задача создания общеевропейской РН не была очевидной даже для некоторых стран-членов ELDO. Соединенные Штаты не возражали против запуска европейских КА американскими носителями, если речь шла о «науке». Но все осложнилось, когда Европа захотела получить собственные спутники прикладного назначения (разведки, метеорологии, связи, навигации). Америка если и не отказывалась запускать такие КА, то заломила за их выведение на орбиту такую цену, что европейским пользователям было о чем задуматься…
После запуска первых спутников связи на геостационарную орбиту (ГСО) преимущества последней стали столь очевидны, что Европа начала разработку собственного носителя для выхода на геостационар. В июле 1966 г. был утвержден проект ELDO PAS (Europa 2): ракета стартовой массой 112 т представляла собой модернизированный вариант Europa 1 с «перигейно-апогейной системой» (включала перигейный РДТТ четвертой ступени и апогейный РДТТ спутника) для запуска КА массой 170 кг на геостационарную орбиту. Великобритания заменила систему радионаведения Blue Streak на инерциальную. Италия обеспечила создание перигейного РДТТ и экспериментального спутника STV, Франция подготовила Центр запусков в Куру.
Столь мизерная масса ПГ, доставляемого на геостационар, сподвигла ELDO на кардинальный пересмотр концепции общеевропейского носителя – так появилась Europa 3. Один из предлагавшихся вариантов представлял собой двухступенчатую ракету высотой 36,5 м, диаметром корпуса до 3,8 м и максимальной стартовой массой 191 т. Первую ступень L150 предполагалось оснастить четырьмя ЖРД Viking II французской разработки на АТ-НДМГ общей тягой 240 тс. Вторая ступень с кислородно-водородным двигателем Н-20 должна была развивать тягу 20 тс в вакууме. Последний имел исключительно высокие характеристики, особенно по давлению в камере сгорания и удельному импульсу[19]19
Еще в 1965 г. организация разместила в Англии, Франции и ФРГ заказы на предварительную разработку кислородно-водородных ЖРД.
[Закрыть]. Такого ЖРД не было тогда не только в Европе, но и в США. Первый запуск РН Europa 3 планировался на 1978 г.
