РН «Electron»
РН «Electron» перед первым тестовым запуском
«Электрон» (Electron) — ракета-носитель сверхлёгкого класса, разрабатываемая новозеландским подразделением американской частной аэрокосмической компании Rocket Lab.
Предназначена для коммерческих запусков микро- и наноспутников, позволяет вывести полезную нагрузку массой до 150 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км или до 250 кг на низкую околоземную орбиту. Стоимость запуска ракеты-носителя начинается от 4,9 до 6,6 млн долларов США.
Квалификационные огневые тесты обеих ступеней завершены в конце 2016 года. Первый испытательный полёт (неудачный: ракета достигла космоса, но не вышла на орбиту) состоялся 25 мая 2017 года.
Начиная со второго квартала 2017 года в компании намерены с помощью ракеты-носителя производить ежеквартальные коммерческие запуски кубсатов на солнечно-синхронную орбиту, стандартный полёт будет вмещать два 12U, четыре 6U, десять 3U и четыре 1U-кубсата с суммарной стоимостью запуска около 6,5 млн долларов.
Конструкция
Основные конструктивные элементы ракеты-носителя, несущий цилиндрический корпус и топливные баки обеих ступеней, выполнены из углепластика и производятся компанией Rocket Lab на собственном заводе. Применение композиционных материалов позволило существенно снизить вес конструкции. Обе ступени ракеты-носителя используют в качеств компонентов топлива керосин (горючее) и жидкий кислород (окислитель).
Первая ступень
Высота ступени составляет 12,1 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 950 кг. Вмещает до 9250 кг топлива.
Первая ступень оборудована девятью жидкостными ракетными двигателями Rutherford, схема расположения двигателей подобна первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 — один центральный двигатель и 8 расположенных по его окружности.
Rutherford — двигатель собственного производства Rocket Lab, все основные детали которого создаются способом 3D-печати. Использует для нагнетания компонентов топлива в камеру сгорания насосный агрегат, который приводится в действие двумя электродвигателями, питающимися от установленных на ступени 13 литий-ионных аккумуляторных батарей. Батареи вмонтированы возле двигателей, в нижней части несущей конструкции ступени и продуцируют более 1 МВт электроэнергии за время полёта. Скорость вращения электрического центробежного насоса 40 000 оборотов в минуту, что позволяет повышать давление в топливной магистрали от 0,2—0,3 мПа до 10—20 мПа (от 29 —до 44 фунтов на квадратный дюйм до 1500—2900). Насос приводится в движение бесщёточным электродвигателем переменного тока, который запитывается через инвертор от аккумулятора, дающего постоянный ток.
Тяга ступени на старте составляет 162 кН и повышается до 192 кН в вакууме. Удельный импульс — 303 с. Время работы ступени — около 155 секунд.
Управление вектором тяги осуществляется одновременным отклонением всех 9 двигателей от центральной оси.
Отстыковка ступени производится с помощью пневматических механизмов, приводимых в действие с помощью сжатого гелия, который используется также для создания в топливных баках рабочего давления.
Вторая ступень
Длина составляет 2,4 м, диаметр — 1,2 м, сухая масса — 250 кг. Вмещает до 2150 кг топлива.
Вторая ступень использует один двигатель Rutherford, оптимизированный для максимально эффективной работы в вакууме и оборудованный увеличенным неохлаждаемым сопловым насадком. Тяга двигателя в вакууме составляет 22 кН, удельный импульс — 333 с.
Ступень оборудована тремя литий-ионными батареями для питания электропривода топливного насоса двигателя, 2 из них сбрасываются после исчерпания, позволяя снизить сухую массу ступени.
Контроль вектора тяги по тангажу и рысканию производится за счёт отклонения двигателя, контроль вращения и управление положением ступени осуществляется с помощью системы реактивных газовых сопел.
Вторая ступень оборудована приборным отсеком в которм расположены системы управления ракеты-носителя, которые разработаны и произведены компанией Rocket Lab.
Головной обтекатель
Ракета оборудована композитным обтекателем длиной 2,5 м, диаметром 1,2 м и массой около 50 кг.
Отличительной концепцией Rocket Lab является отделение процесса монтажа полезной нагрузки внутри обтекателя от сборки остальной ракеты. Это даёт возможность заказчикам, собственникам спутников, осуществлять интеграцию полезной нагрузки с адаптером и инкапсуляцию в обтекателе на своих предприятиях самостоятельно, а затем доставлять этот модуль в собранном виде к стартовой площадке, где он будет быстро интегрирован с ракетой.
Стартовая площадка
Изначально стартовую площадку планировали разместить не далеко от новозеландского города Крайстчерч на Южном острове. Однако по экологическим требованиям место для площадки было перенесено на Северный остров.
Запуски ракеты-носителя Electron производятся со стартового комплекса Rocket Lab Launch Complex 1, построенного на полуострове Махия, находящегося на восточном побережье Северного острова Новой Зеландии. 2 сентября 2016 года в 4:37 утра примерно в 100 км севернее стартовой площадки произошло землетрясение магнитудой 7,1 балла. Стартовые сооружения и 50-тонная стартовая платформа не пострадали, что подтвердила пресс-секретарь компании Rocket Lab Catherine Moreau Hammond.
Официальное открытие комплекса состоялось 26 сентября 2016 года. Лицензия на пусковую деятельность выдана на 30 лет и предполагает возможность запуска каждые 72 часа. Расположение комплекса позволяет выводить полезную нагрузку на орбиты с разным наклонением, в диапазоне от 39 до 98°.
Стандартный запуск предусматривает вывод на орбиту нескольких вариантов полезной нагрузки: два кубсата 12U, четыре кубсата 6U, десять 3U и четырёх 1U.
Центр управления полётами расположен примерно в 500 км северо-западнее стартового комплекса в городе Окленд. Оборудование центра позволяет отслеживать 25 000 каналов данных передаваемых в реальном времени со стартового комплекса, ракеты-носителя и полезной нагрузки.
По материалам Wikipedia