omega_giperon (omega_hyperon) wrote,
omega_giperon
omega_hyperon

Category:

О пуске Intelsat 31/DLA-2 в 2016-м году по материалам НК


В восьмом номере журнала "Новости космонавтики" за 2016-й год была опубликована крайне информативная статья Ю. Журавина "Все закончилось хорошо. На орбите Intelsat 31" о пуске КА Intelsat 31/DLA-2, в которой помимо подробностей подготовки к пуску и самого пуска также кратко охарактеризованы этапы модернизации РН "Протон-М" и РБ "Бриз-М":

9 июня в 10:10:00.019 ДМВ ()07:10:00.019 UTC) с 24-й пусковой установки 81-й стартовой площадки космодрома Байконур был осуществлен пуск РН «Протон-М» (8К82КМ №93701) с разгонным блоком «Бриз-М» (РБ 14С43 № 99570) и телекоммуникационным КА Intelsat 31 (также известен как Intelsat DLA-2, или просто DLA-2). Владелец спутника – международная компания Intelsat S.A.

По данным Центра обработки и отображения полетной информации (ЦООПИ) ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, отделение КА от РБ состоялось 10 июня в 01:40:40.309 ДМВ на оптимизированной геопереходной орбите суперсинхронного типа. По данным Стратегического командования (СК) США, параметры орбиты КА после отделения от РБ составили:
• наклонение – 29.57°;
• высота в перигее – 3414 км;
• высота в апогее – 65 010 км;
• период обращения – 1354.4 мин.
В каталоге СК США спутнику Intelsat 31 были присвоены номер 41581 и международное обозначение 2016-035А.

Этапированный «Протон-М»

По сообщению провайдера пуска – компании International Launch Services Inc. (ILS), это был первый старт «Протона-М» новой модификации – так называемой «РН 4-го этапа», или «Phase IV Proton Breeze M».Базовая версия «Протона-М» использовалась в семи первых пусках в 1999 – 2004 гг. Однако еще при разработке РН планировались ее дальнейшие модернизации, реализованные в последующие годы. Это позволяло «Протону-М» сохранять конкурентоспособность на мировом рынке в условиях тенденции роста массы телекоммуникационных КА, являвшихся основной коммерческой полезной нагрузкой РН.

После завершения летных испытаний «Протона-М», с июня 2004 г. началась эксплуатация ракеты первого этапа модернизации. Этот этап не потребовал практически никаких изменений конструкции и аппаратного состава РН и РБ. Просто снимались некоторые ограничения, введенные на период испытаний, оптимизировались программы работы носителя и РБ. В соответствии с данными, полученными в первых полетах, снижались гарантийные запасы топлива и газов на РН и РБ, и был даже снят один баллон со сжатым гелием системы подачи топлива на «Бризе-М». Кроме того, увеличилась масса заправки РН топливом благодаря использованию компонентов с более низкой температурой. Эти меры позволили увеличить грузоподъемность РН более чем на 650 кг. Носитель первого этапа использовался 21 раз в период до ноября 2008 г.

Второй этап предусматривал уже более серьезные изменения. На первой ступени «Протона-М» были установлены форсированные двигатели 14Д14М (РД-276), тяга которых превышала на 12 % номинальную тягу их предшественников 14Д14 (РД-275). Кроме того, в конструкции РН и РБ были внесены изменения, позволившие снизить их массу: уменьшены толщины металлических стенок и днищ баков первой ступени, а металлические конструкции приборного и хвостового отсеков второй ступени и хвостового отсека третьей заменены на углепластиковые. На «Бризе-М» вместо шести баков высокого давления установили два большего объема, изменили компоновку приборного отсека РБ, вместо металлических баллонов для хранения гелия поставили композитные. На «Бризе-М» двигатели коррекции импульса 11Д458 с удельным импульсом 252 сек были замены на модернизированные 11Д458М с удельным импульсом 302 cек. Благодаря этим мерам грузоподъемность «Протона-М» увеличилась еще более чем на 350 кг. Ракета второго этапа впервые стартовала в июле 2007 г., всего состоялось 12 пусков, последний – в декабре 2010 г.

На третьем этапе были использованы новые программы работы двигателей, применена новая аппаратура, появилась возможность парных запусков. Грузоподъемность выросла еще на 150 кг. Первый старт «Протона-М» 3-го этапа состоялся в феврале 2009 г. Именно в этом варианте РН наиболее часто использовалась последние шесть лет – 46 пусков.

Четвертый этап модернизации намечалось завершить в 2013 г., однако из-за недостаточного финансирования он задержался на три года. Изначально планировалось внести новые изменения в конструкцию РН: на второй ступени установить полностью композитный передний отсек и уменьшить толщину стенок баков за счет использования нового фрезеровального оборудования, на третьей – полностью композитный приборный отсек, изменить сплав для баков. На «Бризе-М» собирались усовершенствовать конструкцию гелиевых баллонов системы подачи топлива. Однако от большинства перечисленных изменений в 2015 г. отказались.Основные улучшения были связаны с изменением бортовой телеметрической системы «Пирит-РБс» для РБ «Бриз-М». Изначально масса системы составляла около 14 кг, но новые конструктивно-технологические решения позволили применить моноблочное исполнение пяти основных блоков и сократить массу системы до 8 кг.

NK2016-08_022.jpg
Череда переносов

По планам на начало 2016 г., старт Intelsat 31 планировался на 23 апреля, однако в середине марта, после уточнения сроков поставки КА, пуск был сдвинут на 17 мая. Спутник прибыл на Байконур только 26 апреля, и его запуск пришлось перенести на 28 мая, поскольку пусковая кампания была рассчитана на месяц.

11 мая появилась информация, что из-за технических проблем с РБ «Бриз-М» старт будет отложен на три дня. 16 мая прошла заправка спутника. На следующий день агентство «Интерфакс» сообщило со ссылкой на источник на космодроме Байконур, что «неисправность в разгонном блоке устранена, теперь предстоит разобраться с причиной произошедшего, и только после этого РН будет допущена к пуску». День спустя, 18 мая на сайте Intelsat появилось сообщение, что «Intelsat 31 временно переведен в режим ожидания, новая дата запуска будет объявлена в ближайшее время». Наконец, 19 мая на сайте Роскосмоса была вывешена информация: «Пуск РН «Протон-М» с РБ «Бриз-М» и КА Intelsat DLA-2, планировавшийся 28 мая, отложен из-за технических вопросов. Специалисты Центра имени М. В. Хруничева на космодроме Байконур проводят работы по устранению замечания, выявленного в ходе предстартовой проверки. Новая дата будет определена после подтверждения готовности к пуску».

25 мая, после устранения замечаний и новых испытаний «Бриза», старт был назначен на 8 июня. 27 мая на сайте Intelsat запустили обратный отсчет в расчете на пуск в этот день в 10:00 ДМВ. 1 июня «Интерфакс», сославшись на источник в ракетно-космической отрасли, сообщил: «В ходе испытаний выявлена нештатная работа одной из составных частей РБ «Бриз-М», связанной с системой терморегулирования. Неисправная деталь была заменена и протестирована заново. Ее испытания прошли успешно». На дате пуска эта проблема не сказалась.

5 июня состоялся вывоз «Протона-М» и установка в стартовую систему. Специалисты приступили к подготовке РН к пуску 8 июня. Однако за 3 часа 11 мин до расчетного момента старта Роскосмос опубликовал информационное сообщение: «Пуск РН «Протон-М» с американским космическим аппаратом Intelsat DLA-2 по техническим причинам перенесен на резервную дату – 9 июня. Планируемое время пуска – 10:10 ДМВ».

По сообщению сайта ILS, пуск был отложен «из-за проблем с наземным электрическим оборудованием 24-й пусковой установки… оборудование было заменено и проверено, все необходимые кабели и разъемы работоспособны». Представитель Центра Хруничева, в свою очередь, заявил агентству ТАСС, что неисправность, которая привела к переносу пуска, была выявлена новой системой менеджмента качества. «Система менеджмента качества позволила выявить недостатки при подготовке к пуску на раннем этапе – за несколько часов до старта
и до заправки РН компонентами топлива», – сказал собеседник агентства.

Напряженное выведение

Старт КА состоялся в резервную дату – 9 июня. Как обычно, три ступени «Протона-М» должны были вывести орбитальный блок (ОБ) на суборбитальную траекторию, соответствующую наклонению опорной орбиты 51.5°. Дальнейшее выведение предусматривало пять включений маршевого двигателя РБ «Бриз-М». Поскольку в данном пуске целевой была суперсинхронная высокоэллиптическая орбита высотой 3503 х 65 000 км и наклонением 29.6°, расчетная длительность выведения от момента старта РН до отделения аппарата была значительно больше обычной и составляла 55 860 сек (15 час 31 мин).

Выведение прошло с некоторыми отклонениями от объявленного графика. Согласно опубликованной ЦООПИ суммарной информации о выведении (см. таблицу), включение маршевого двигателя второй ступени РН прошло на 1.09 сек раньше расчетного времени, отключение состоялось тоже раньше, но на 0.34 сек. Примерно с таким же опережением графика на 0.3 сек прошли разделение второй и третьей ступеней и запуск маршевого двигателя третьей ступени. Отключение двигателя третьей ступени и отделение ОБ состоялись уже на 1.4 сек позже расчетного времени, а первое включение маршевого двигателя «Бриза-М» оказалось дольше расчетного на 32.66 сек.

Агентство «Интерфакс» со ссылкой на Роскосмос сообщило о проблеме в конце работы второй ступени РН: «При выведении наблюдалось нештатное завершение работы одного из четырех двигателей второй ступени РН – двигатель завершил работу на 9 секунд раньше расчетного времени».

Действительно, судя по инфографике на сайте ЦООПИ, за несколько секунд до выключения ДУ второй ступени наблюдалось скачкообразное уменьшение продольной перегрузки примерно на 25 %. По данным того же источника, недобор скорости после отделения ОБ от третьей ступени РН составлял около 28.2 м/с. Для компенсации этого отклонения и потребовалось продлить работу «Бриза-М» более чем на 32 сек при первом его включении. Лишним подтверждением нерасчетной работы второй ступени стало видео с места ее падения, показанное на сайте ЦООПИ: ступень не долетела примерно 35 км до расчетной точки и более 10 км до границ штатного района.

В следующих четырех маневрах РБ продемонстрировал характеристики выше расчетных, выдавая заданные приращения скорости за меньшее время, чем закладывалось в циклограмму. Второй импульс был короче расчетного на 23.56 сек, третий – на 5.68 сек, четвертый – на 12.59 сек, пятый – на 2.63 сек. Реальная длительность выведения от момента старта РН до отделения КА составила 55 840.31 сек, то есть на 19.69 сек менее расчетного времени.

Как сообщило ILS, отделение КА от РБ состоялось на орбите наклонением 29.53° и высотой 3428 x 64 964 км, отклонение от расчетного значения скорости составило лишь 1.1 м/с, что лежит в допустимых пределах.

Латиноамериканский Intelsat

Intelsat 31 предназначен для предоставления услуг прямого телевизионного вещания, а также услуг связи пользователям на территории Латинской Америки. Контракт на изготовление его и спутника-близнеца Intelsat 30 (стартовал 16 октября 2014 г.) Intelsat S.A. подписала в сентябре 2011 г. с компанией Space Systems/Loral, а контракт на запуск – в марте 2013 г. с ILS.

Intelsat 31 собран на заводе в Пало-Альто (шт. Калифорния) на базе платформы LS-1300S – увеличенной версии платформы LS-1300. Стартовая масса КА – 6404 кг, стартовые габариты – 8.6 x 3.4 x 3.1 м. Система ориентации трехосная. Система электропитания включает две шестисекционные панели солнечных батарей (фирменные «крестовые» панели SS/L) с размахом после развертывания 32.4 м. Они обеспечат к концу расчетного 15-летнего срока активного существования мощность электропитания не менее 20 кВт. Для перевода на геостационарную орбиту на КА установлен апогейный двигатель R-4D-11 тягой 455 Н. Двигательная установка КА также включает 12 двухкомпонентных двигателей с тягой 22 Н для управления ориентацией. Два модуля стационарных плазменных двигателей SPT-100 тягой 0.1 Н размещены на северной и южной плоскостях корпуса.

Полезная нагрузка Intelsat 31 двухдиапазонная. Для вещания в C-диапазоне (частоты канала «Земля–борт» – 6425 – 6725 МГц, канала «борт–Земля» – 3400 – 3700 МГц) на КА установлены 10 транспондеров: четыре – с полосой пропускания 69.6 МГц и шесть – с полосой 27 МГц. В собственности Intelsat будут только первые четыре транспондера. Полезная нагрузка Ku-диапазона (частоты канала «Земля – борт» – 13.75 – 14.50 ГГц, канала «борт–Земля» – 10.95 – 12.75 ГГц) включает 72 транспондера с полосой пропускания 36 МГц. Спутник несет четыре развертываемые антенны, установленные по бокам корпуса, и две антенны на надирном основании: одну неподвижную, обеспечивающую глобальный охват в C-диапазоне, и одну перенацеливаемую антенну Ku-диа пазона.

Транспондеры Ku-диапазона и шесть транспондеров C-диапазона полностью арендовала компания DirecTV Latin America (DLA), являющаяся подразделением DirecTV Inc. Как следствие, спутник получил второе имя DLA-2. (Первым в этом семействе был Intelsat 30, именуемый DLA-1.) Примечательно, что если карту покрытия Intelsat 31 в C-диапазоне компания Intelsat S.A. опубликовала, то в Ku-диапазоне – нет, заменив ее комментарием «карта Ku-диапазона является собственностью клиента».

К 29 июня Intelsat 31 прибыл во временную точку стояния 132°з .д . После испытаний аппарат будет работать в позиции 95° з. д. в соседстве с КА Intelsat 30 и Galaxy 3C (запущен 15 июня 2002 г.). Основными пользователями Intelsat 31 станут операторы Латинской Америки – Аргентины, Чили, Колумбии, Эквадора, Перу, Уругвая, Венесуэлы и стран Карибского региона, где DLA имеет около 18 млн пользователей.

По сообщениям Intelsat S.A., во второй половине 2016 г. планируется вывести на орбиту еще два КА: Intelsat 33e – в точку 60°в.д. и Intelsat 36 – в 68.5° в. д. Первый из них относится к новой серии Intelsat Epic с более высокой пропускной способностью (25 – 30 Гбит/с) и большей экономичностью. Его оснастят комбинированной полезной нагрузкой C- и Ku-диапазонов, созданной по технологиям MBFR (Multi-Band Frequency Reuse – многополосный с повторным использованием частот) и BFC (Backward and Forward Compatibility – прямая и обратная совместимость). В 2017 г. КА Intelsat 35e из этой же серии будет запущен в точку
34.5° з. д., а в 2018 г. на орбиту планируется вывести Intelsat 37e.

По данным Роскосмоса, ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, ILS, Intelsat, Space Systems/Loral
Tags: Бриз-М, ГКНПЦ, Новости космонавтики, Протон-М, Роскосмос, адвокат дьявола, в порядке бреда, вшивый о бане, запуски КА, информация к размышлению, космос, мелкие придирки, найденное, переделка, чтобы не пропало
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments