Эта статья входит в число добротных статей

HS-601

Перейти к навигацииПерейти к поиску
HS-601, BSS-601, Boeing-601
TDRS-M последний спутник созданный на основе Boeing-601
TDRS-M последний спутник созданный на основе Boeing-601
Общие данные
РазработчикHughes Space and Communications Group
ПроизводительBoeing Satellite Development Center[вд]
Назначение Телекоммуникация
ОрбитаГеостационарная
ОператорDirecTV, Indosat, Intelsat, JSAT Corporation[вд], Loral Space & Communications[вд], MEASAT Satellite Systems[вд], НАСА, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США, Optus, PanAmSat[вд], Pendrell Corporation[вд], Satmex, SES, SKY Perfect JSAT Corporation[вд], TerreStar Corporation[вд], Военно-морские силы США и Азиасат
ПредшественникHS-393
Дальнейшие разработкиBoeing 702
Производство и эксплуатация
Статус В эксплуатации
Первый запуск13 августа 1992 (Optus B1)
Последний запуск18 августа 2017 (TDRS-M)
Типичная конфигурация
Апогейный двигательR-4D-11-300[англ.]

HS-601 (с 2000 года BSS-601, Boeing-601) — коммерческая космическая платформа для телекоммуникационных спутников, разработанная Hughes Space and Communications Company. Для компании это была первая платформа с трёхосной стабилизацией. HS-601 разрабатывалась с 1985 года и в 1987 была впервые представлена на выставке Telecom-87. Первым спутником построенным на этой платформе стал Optus B1 (запущен на орбиту 13 августа 1992 года), последним — TDRS-M (версия Boeing-601HP, запущен на орбиту 18 августа 2017 года). После вхождения Hughes Space and Communications Company в компанию Boeing Satellite Systems платформа стала называться BSS-601 или Boeing-601. Платформа HS-601 (Boeing-601), включая модификации, является одной из самых успешных коммерческих космических платформ[1].

Устройство

Внешние медиафайлы
Космические платформы Hughes Space and Communications Company (с 2000 года Boeing)
Изображения
космическая платформа HS-376 (Boeing-376)
космическая платформа HS-601 (Boeing-601)
Видеофайлы
сборка спутника на платформе (Boeing-601)

В 1980-х годах проявилась потребность в создании коммуникационных спутников большой мощности. Космическая платформа HS-376, активно продвигавшаяся на рынке компанией Hughes Space and Communications Company, имела мощность от 800 до 1000 Вт и несла до 24 транспондеров. Простое увеличение мощности требовало увеличения геометрических размеров платформы до величины превосходящей размеры обтекателей ракет-носителей того времени. Инженеры компании предложили модульную схему космической платформы, энерго-питание которой обеспечивали солнечные батареи, которые складывались гармошкой. Платформа должна была состоять из двух блоков: базового блока и блока коммерческой нагрузки, в котором размещалось оборудование связи заказчика космического аппарата. Предполагалось, что модульная конструкция позволит работать над созданием базового блока и полезной нагрузки параллельно, что должно было сократить время производства до 12 месяцев от момента заказа до готовности к запуску[2].

Платформа HS-601 была разработана для прямого телевещания на параболические антенны малого диаметра, а также для обеспечения мобильной связи в рамках небольших частных сетей[3]. Разработка началась в 1985 году и в 1987 была впервые представлена в Швейцарии на выставке Telecom-87[англ.][4]. Базовая версия несла на борту 48 транспондеров, которые обеспечивались энергосистемой мощностью 4800 Вт. В 1995 году была представлена модернизированная версия HS-601HP: 60 транспондеров и мощность до 10 кВт[5]. Инновации коснулись в первую очередь энерго-систем с использованием солнечных батарей на основе арсенида галлия и систем электрореактивных двигателей XIPS. Кроме этого существовала модификация HS-601MEO, которая имела упрощённую двигательную систему и была предназначена для работы на средней околоземной орбите. Эта модификация не предусматривала довыведение спутника с помощью собственной двигательной установки. Конструктивно платформа состояла из двух модулей: служебного модуля и модуля полезной нагрузки. В служебном модуле располагались системы управления, навигации, электропитания и др. Модуль полезной нагрузки имел сотовую структуру и обеспечивал монтаж и электропитание оборудования заказчика. Система терморегулирования основывалась на тепловых трубках. Приводы солнечных батарей монтировались на двух противоположных гранях корпуса и разворачивались с помощью тросовых приводов. Антенны можно было располагать на трёх плоскостях платформы[1][5].

Масса платформы 4135 кг, высота 2,29 м, ширина (с раскрытыми солнечными батареями) 18,3 м. Система ориентации платформы определяет своё положение по датчикам Земли и Солнца. Для поддержания ориентации в пространстве используются два гиродина на 61 Н·м·с и трёхосевой двигатель ARC, тягой 22 Н. Маневровым двигателем служит R-4D-11-300[англ.], тягой 490 Н. Оба двигателя — двухкомпонентные, работающие на топливной паре метилгидразин и азотный тетраоксид. 1658 кг топлива хранятся в четырёх сферических баках. Основным источником электропитания были две солнечные батареи. Каждая батарея состоит из трёх секций размером 2,16×2,54 м. В базовой версии ячейки солнечных батарей делались из кремния на кевларовой подложке, в версии HP использовался арсенид галлия. Для работы на затенённых участках использовались никель-водородные аккумуляторы[6]. Установка ксенонового электрореактивного двигателя XIPS (версия HS-601HP) позволила увеличить срок службы спутников до 12—15 лет[2].

Применение

Первой компанией, заказавшей спутники связи на основе платформы HS-601, стал австралийский оператор связи Aussat. В 1988 году было подписано соглашение на 500 млн долларов. Первый спутник Optus-B1 был запущен на орбиту 13 августа 1992 года. В том же году была попытка вывести на орбиту Optus-B2, но ракета-носитель взорвалась при запуске и спутник погиб. Запасной спутник Optus-B3 был успешно запущен в 1994 году[4].

ВМС США в 1988 году выбрали платформу HS-601 для развёртывания системы связи на основе 11 спутников UHF Follow-On satellites. Первый был выведен на орбиту в 1993 году, одиннадцатый — в 2003[4].

Устройство спутника TDRS-L на платформе Boeing-601 (HS-601)

В 1990 году канадский оператор Spar Aerospace заключил договор на производство спутников AMSC-1 и MSAT-1, которые были запущены в космос в 1995 и 1996 годах. На спутнике AMSC-1 впервые были использованы инновационные овальные антенны размером 16×22 фута[7].

В 1991 году европейский оператор связи SES заказал два спутника связи Астра 1C и Астра 1D, которые были успешно запущены в 1993 и 1994 годах. Впоследствии SES заказало ещё несколько спутников на платформе HS-601 и HS-601HP[7].

В 1991 году мексиканская компания Satmex выбрала платформу HS-601 для изготовления спутников SatMex-3 (Solidaridad I) и SatMex-4 (Solidaridad II). Спутники были запущены в 1993 и 1994 годах[8].

PanAmSat с 1991 года активно использовал платформу HS-601 для изготовления спутников PAS. Первый спутник PAS-2, был запущен в 1994 году[8].

В 1993 году индонезийская компания PT Satelit Palapa Indonesia заказала два спутника серии Palapa C, которые начали работу на орбите в 1996 году[9].

APT Satellite Holdings в 1993 году заключила контракт на производство спутника ApStar-2, который погиб при запуске в 1995 году[9].

В 1995 году компания Japan Satellite Systems запустила спутник JCSAT-3, созданный на основе HS-601. Впоследствии было заказано ещё несколько спутников на этой платформе[8].

В 1995 году НАСА заключило контракт на изготовление спутников связи в рамках проекта TDRS. Спутник серии TDRS-M, запущенный 18 августа 2017 года, был последним аппаратом созданным на основе платформы HS-601[9].

В 1995 году Space Communications Corp выбрала платформу HS-601 для изготовления Superbird-C, а впоследствии ещё несколько спутников серии Superbird[9].

В 1996 году Asia Satellite Telecommunications Co Ltd (AsiaSat) выбрала платформу HS-601HP для производства AsiaSat-3, а впоследствии ещё нескольких спутников. Запуск AsiaSat-3 был частично успешным и он не смог выйти на геостационарную орбиту. Спутник удалось спасти, использовав уникальную орбиту с гравитационным манёвром вокруг Луны. Таким образом спутник на основе HS-601HP оказался первым коммерческим спутником связи достигшим окрестностей Луны[10].

В 1998 году НАСА и NOAA выбрали платформу HS-601 для создания геостационарных метеорологических спутников по программе GOES. Первый из трёх спутников был запущен в 2003 году[10].

В 2006 году был запущен малайзийский спутник MEASAT-3[10].

Всего на 10 октября 2012 года было запущено 86 спутников[11].

Проблемы эксплуатации

Являясь одной из самых массовых космических платформ, семейство HS-601 столкнулось с большим количеством сбоев и отказов. Первой массовой проблемой был отказ управляющего процессора. Причиной оказался эффект «оловянных усов»: припой, использовавшийся при монтаже электронных компонентов, в условиях космического пространства обрастал «усами», которые приводили к короткому замыканию. По этой причине было повреждено от 7 до 25 космических аппаратов. Второй значительной проблемой были аномалии работы электрореактивного двигателя XIPS, которая возникла при эксплуатации как минимум четырёх аппаратов. Кроме этого, возникали проблемы с аккумуляторами на борту спутников. Эти причины отрицательным образом повлияли на отношение страховых компаний к космическим аппаратам на платформе семейства HS-601. В результате компания Boeing решила отказаться от этой платформы и стала активно продвигать космическую платформу Boeing-702, которая не имела выше указанных проблем[12].

1995 год[1]
  • PAS-4 — сбой процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
1998 год[1]
  • DirecTV-1 — сбой процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
  • Galaxy-4 — отказ процессоров управления космическим аппаратам (полная потеря аппарата);
  • Galaxy-7 — сбой в процессорах управления космическим аппаратам (без прекращения функционирования);
  • PAS-5 — проблемы с солнечной батареей (частичная потеря функциональности);
  • HGS-1 (на момент запуска AsiaSat-3) — проблемы с раскрытием солнечных батарей (частичная потеря функциональности);
  • Palapa-C1 — сбой контроллера заряда аккумулятора (частичная потеря функциональности);
1999 год[1]
  • Solidaridad-1 — сбой процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
2000 год[1]
  • Galaxy-7 — отказ процессоров управления космическим аппаратам (полная потеря аппарата);
  • Solidaridad-1 — сбой процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
  • TDRS-8 — проблемы с антенной множественного доступа (частичная потеря функциональности);
2001 год[1]
  • Galaxy-3R — отказ процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
2002 год[1]
  • DirecTV-1 — отказ процессора управления космическим аппаратом (без прекращения функционирования);
  • TDRS-9 — частичная потеря давления в топливном баке (без прекращения функционирования);
2003 год[1]
  • Galaxy-4R — сбой двигателя XIPS (сокращён срок эксплуатации);
  • PAS-6B — сбой двигателя XIPS (сокращён срок эксплуатации);
  • M-Sat-1 — выход из строя двух усилителей мощности (частичная потеря функционала);
2004 год[1]
  • Galaxy-10R — сбой двигателя XIPS (сокращён срок эксплуатации);
  • Galaxy-8i — сбой двигателя XIPS (сокращён срок эксплуатации);
  • Superbird-A2 (на момент запуска Superbird-6) — частичная потеря давления в топливном баке (спутник не был введён в эксплуатацию);
2005 год[1]
  • JCSar-1B — сбой одного из двигателей (временная потеря функционирования);
2006 год[1]
  • Galaxy-3R — сбой резервного процессора управления космическими аппаратами (полная потеря аппарата).
  • Три спутника серии GOES были единственными не телекоммуникационными спутниками на платформе HS-601
    Три спутника серии GOES были единственными не телекоммуникационными спутниками на платформе HS-601
  • Подобные «оловянные усы» привели к сбоям в работе нескольких спутников на основе платформы HS-601
    Подобные «оловянные усы» привели к сбоям в работе нескольких спутников на основе платформы HS-601

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Gunter Krebs. Hughes/Boeing: HS-601/BSS-601 (англ.). Gunter's Space Page. Дата обращения: 30 июня 2019. Архивировано 15 июля 2019 года.
  2. ↑ 1 2 Space, 2008, p. 2.
  3. ↑ 601 Satellite: Historical Snapshot (англ.). Boeing. Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 21 июля 2019 года.
  4. ↑ 1 2 3 Space, 2008, p. 4.
  5. ↑ 1 2 TDRS-M Satellite Overview (англ.). Spaceflight101.com. Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 21 июля 2019 года.
  6. ↑ Mark Wade. HS 601 (англ.). Astronautix.com. Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 16 июля 2019 года.
  7. ↑ 1 2 Space, 2008, p. 6.
  8. ↑ 1 2 3 Space, 2008, p. 7.
  9. ↑ 1 2 3 4 Space, 2008, p. 8.
  10. ↑ 1 2 3 Space, 2008, p. 9.
  11. ↑ Summary of Satellite Models Ordered (англ.). Boeing (10 октября 2012). Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 10 ноября 2012 года.
  12. ↑ Space, 2008, p. 11.

Литература

  • Space Systems Forecast – Satellites & Spacecraft: Boeing-601 (англ.). — Forecast International, 2008. — 11 p.
  • М. Тарасенко. Запрет на запуски HS 601 снят // Новости космонавтики : журнал. — 1998. — № 17—18 (184—185). — С. 41.

Ссылки