Fregat - Fregat

Fregat (ruština: Фрегат, fregata ) je horní stupeň vyvinutý uživatelem NPO Lavočkin v 90. letech, která se v některých používá Sojuz a Zenit rakety, ale je univerzální a lze ji použít jako součást nosných raket střední a těžké třídy. Fregat začal fungovat v únoru 2000.^[3] Své kapalné palivo použití motoru UDMH a N₂Ó₄. Úspěšnost Fregatu je 97,6% (s pouhými 2 selháními při 83 startech), což z něj činí jednu z nejspolehlivějších horních etap na světě. Fregatu bylo úspěšně doručeno více než 300 užitečných zatížení na různé oběžné dráhy. Zůstává jediným horním stupněm na světě, které může umístit své užitečné zatížení na 3 nebo více různých oběžných drah v jediném startu.^[4]

Popis

Horní stupeň Fregat je navržen pro vstřikování velkých užitečných zatížení na nízkou, střední nebo vysokou geosynchronní oběžnou dráhu. Fregat je univerzální horní stupeň, kromě orbitálního vkládání může být použit jako únikový stupeň k odesílání moderních vesmírných sond do meziplanetárních trajektorií (např. Venuše Express a Mars Express ). Fregatské fáze jsou v současné době používány jako čtvrtá fáze některých Sojuz nosná vozidla. Scénu lze restartovat až 7krát.^[5]

NPO Lavochkin postavil mnoho meziplanetárních sond a Fregatská fáze sleduje jejich designové tradice. Hlavní částí jeviště je šest protínajících se koulí umístěných v jedné rovině, z nichž čtyři obsahují pohonné hmoty. Zbývající dva obsahují ovládací zařízení. Hlavní motor je umístěn mezi koulemi, takže Fregat je pevně nabitý stupeň s průměrem mnohem větším, než je jeho výška. Sada osmi vzpěr skrz tanky poskytuje připojovací bod pro užitečné zatížení a také přenáší tahové zatížení na odpalovací zařízení. Fregatská fáze je nezávislá na nižších stupních, protože má vlastní systémy navádění, navigace, řízení polohy, sledování a telemetrie. Fregat používá skladovatelná paliva (UDMH /NTO ) a lze jej za letu restartovat až 7krát - což mu umožňuje provádět složité profily misí. Může poskytnout tříosou nebo spinovou stabilizaci užitečného zatížení kosmické lodi.^[6]

Klíčové vlastnosti

• Autonomní - nese celý proces doručování užitečného zatížení sám bez pomoci Země
• Inteligentní - AI horního stupně je naprogramována tak, aby se svým vlastním algoritmem vyhnula různým nouzovým situacím
• Přesný - poskytuje téměř absolutní přesnost dodávky přímo na cílovou oběžnou dráhu, vzhledem k jeho navigačnímu zařízení založenému na Glonass a GPS
• Možnost vícenásobného startu - motor lze restartovat až 7krát, což umožňuje zajistit optimální dodávku nebo dodávat více užitečných zatížení na různých cílových drahách
• Všestranný - palivové nádrže jsou naloženy před instalací do startovacího komplexu, díky čemuž je Fregat kompatibilní s jakýmkoli nosným vozidlem
• Aktivní životnost až 2 dny
• Možnost startu ze čtyř kosmodromů: Bajkonur, Vostochny, Plesetsk, CSG

Statistiky spuštění horní fáze Fregat

№	datum	Číslo	Úpravy	Mise	Spuštění vozidla	Užitečné zatížení	Výsledek
1	2000/02/09	1001	Fregat	ST07	Sojuz-U	Rozložení satelitu v plné velikosti, Nafukovací brzdové zařízení	Úspěch
2	2000/03/20	1002	Fregat	ST08	Sojuz-U	Dumsat	Úspěch
3	2000/07/16	1003	Fregat	ST09	Sojuz-U	Cluster FM6, Klastr FM7	Úspěch
4	2000/08/09	1004	Fregat	ST10	Sojuz-U	Cluster FM5, Klastr FM8	Úspěch
5	2003/06/02	1005	Fregat	ST11	Sojuz-FG	Mars Express, Beagle 2	Úspěch
6	2003/12/27	1006	Fregat	ST12	Sojuz-FG	AMOS-2	Úspěch
7	2005/08/13	1007	Fregat	ST13	Sojuz-FG	Galaxy 14	Úspěch
8	2005/11/09	1010	Fregat	ST14	Sojuz-FG	Venuše Express	Úspěch
9	2005/12/28	1009	Fregat	ST15	Sojuz-FG	GIOVE-A	Úspěch
10	2006/10/19	1011	Fregat	ST16	Sojuz-2.1a	MetOp-A	Úspěch
11	2006/12/24	1012	Fregat	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 11L	Úspěch
12	2006/12/27	1013	Fregat	ST17	Sojuz-2.1b	COROT	Úspěch
13	2007/05/29	1016	Fregat	ST18	Sojuz-FG	Globalstar M065, Globalstar M069, Globalstar M071, Globalstar M072	Úspěch
14	2007/10/20	1015	Fregat	ST19	Sojuz-FG	Globalstar M066, Globalstar M067, Globalstar M068, Globalstar M070	Úspěch
15	2007/12/14	1015-2	Fregat	ST20	Sojuz-FG	RADARSAT-2	Úspěch
16	2008/04/26	1008	Fregat	ST21	Sojuz-FG	GIOVE-B	Úspěch
17	2009/05/21	1018	Fregat	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 12L	Úspěch
18	2009/09/17	1014	Fregat	-	Sojuz-2.1b	Meteor-M № 1, Sterkh, Universitetsky-Tatyana-2, UGATUSAT, BLITS, DUHOVKA, Sumbandila	Úspěch
19	2010/10/19	1023	Fregat-M	ST22	Sojuz-2.1a	Globalstar M073, Globalstar M074, Globalstar M075, Globalstar M076, Globalstar M077, Globalstar M079	Úspěch
20	2010/11/02	1022	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 13L	Úspěch
21	2011/01/20	2001	Fregat-SB	-	Zenith-3SLBF	Elektro-L č. 1	Úspěch
22	2011/02/26	1035	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-K № 11L	Úspěch
24	2011/07/13	1024	Fregat-M	ST23	Sojuz-2.1a	Globalstar M081, Globalstar M083, Globalstar M085, Globalstar M088, Globalstar M089, Globalstar M091	Úspěch
25	2011/07/18	2002	Fregat-SB	-	Zenith-3SLBF	Spektr-R	Úspěch
26	2011/10/02	1045	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 742	Úspěch
27	2011/10/21	1030	Fregat-MT	VS01	Sojuz-ST-B	Galileo 1,  Evropská unie Galileo 2	Úspěch
28	2011/11/28	1046	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 746	Úspěch
29	2011/12/17	1021	Fregat	VS02	Sojuz-ST-A	Plejády-1A, ELISA W11, ELISA E12, ELISA W23, ELISA E24, SSOT	Úspěch
30	2011/12/23	1042	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Poledník № 15L	Úspěch
31	2011/12/28	1027	Fregat-M	ST24	Sojuz-2.1a	Globalstar M080, Globalstar M082, Globalstar M084, Globalstar M086, Globalstar M090, Globalstar M092	Úspěch
32	2012/07/22	1019	Fregat	-	Sojuz-FG	Kanopus-V № 1, Zond-PP, BKA, exactView-1, TET-1	Úspěch
33	2012/09/17	1037	Fregat-M	ST25	Sojuz-2.1a	MetOp-B	Úspěch
34	2012/10/12	1031	Fregat-MT	VS03	Sojuz-ST-B	Galileo 3, Galileo 4	Úspěch
35	2012/11/14	1034	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Poledník Č. 16L	Úspěch
36	2012/12/02	1020	Fregat	VS04	Sojuz-ST-A	Pléiades-1B	Úspěch
37	2013/02/06	1029	Fregat-M	ST26	Sojuz-2.1a	Globalstar M078, Globalstar M093, Globalstar M094, Globalstar M095, Globalstar M096, Globalstar M097	Úspěch
38	2013/04/26	1047	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-K № 747	Úspěch
39	2013/06/25	1041	Fregat-MT	VS05	Sojuz-ST-B	O3b FM1, O3b FM2, O3b FM4, O3b FM5	Úspěch
40	2013/12/19	1040	Fregat-MT	VS06	Sojuz-ST-B	Gaia	Úspěch
41	2014/03/23	112-01	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 754	Úspěch
42	2014/04/03	1038	Fregat-M	VS07	Sojuz-ST-A	Sentinel-1A	Úspěch
43	2014/06/14	112-02	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 755	Úspěch
44	2014/07/08	1025	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Meteor-M №2, Vernov, DX1 [ru ], UKube-1, TechDemoSat-1, SkySat-2, AISSat-2	Úspěch
45	2014/07/10	1032	Fregat-MT	VS08	Sojuz-ST-B	O3b FM3, O3b FM6, O3b FM7, O3b FM8	Úspěch
46	2014/08/22	1039	Fregat-MT	VS09	Sojuz-ST-B	Galileo 5, Galileo 6	Selhání
47	2014/10/30	1026	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 17L	Úspěch
48	2014/11/30	1044	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-K № 12L	Úspěch
49	2014/12/18	133-01	Fregat-MT	VS10	Sojuz-ST-B	O3b FM9, O3b FM10, O3b FM11, O3b FM12	Úspěch
50	2015/03/27	133-02	Fregat-MT	VS11	Sojuz-ST-B	Galileo 7, Galileo 8	Úspěch
51	2015/09/11	133-03	Fregat-MT	VS12	Sojuz-ST-B	Galileo 9, Galileo 10	Úspěch
52	2015/11/17	1033	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	EKS № 1	Úspěch
53	2015/12/11	2004	Fregat-SB	-	Zenith-3SLBF	Elektro-L č. 2 № 2	Úspěch
54	2015/12/17	133-04	Fregat-MT	VS13	Sojuz-ST-B	Galileo 11, Galileo 12	Úspěch
55	2016/02/07	112-03	Fregat-MT	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 751	Úspěch
56	2016/04/25	133-08	Fregat-M	VS14	Sojuz-ST-A	Sentinel-1B	Úspěch
57	2016/05/24	133-05	Fregat-MT	VS15	Sojuz-ST-B	Galileo 13, Galileo 14	Úspěch
58	2016/05/29	112-04	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 753	Úspěch
59	2017/01/28	133-07	Fregat-MT	VS16	Sojuz-ST-B	Hispasat 36W-1	Úspěch
60	2017/05/18	133-09	Fregat-M	VS17	Sojuz-ST-A	SES-15	Úspěch
61	2017/05/25	111-301	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Tundra № 2	Úspěch
62	2017/07/14	122-02	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Kanopus-V-IK, MKA-N № 1, MKA-N č. 2, Mayak, Iskra-MAI-85, Ekvádor UTE-YUZGU », Létající notebook, TechnoSat, WNISAT-1R, NorSat-1, NorSat-2, Flock-2k 1 ... 48, CICERO 1 ... 3, Corvus-BC 1 ... 2, Lemur-2 42...49, NanoACE	Úspěch
63	2017/09/22	112-05	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 752	Úspěch
64	2017/11/28		Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Meteor-M №2, Baumanets-2, LEO Vantage 2, Helios-Wire BIU, IDEA-OSG 1, AISSat-3, D-Star One, ŠEV, Corvus-BC 3, Lemur-2 58...67	Selhání
65	2017/12/26	2006	Fregat-SB	-	Zenith-3SLBF	Angosat-1	Úspěch
66	2018/02/01	122-03	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Kanopus-V č. 3, Kanopus-V č. 4, Lemur-2 74, Lemur-2 75, Lemur-2 76, Lemur-2 77, S-Net A, S-Net B, S-Net C, S-Net D, D-Star One	Úspěch
67	2018/03/09	133-06	Fregat-MT	VS18	Sojuz-ST-B	O3b FM13, O3b FM14, O3b FM15, O3b FM16	Úspěch
68	2018/06/16	112-06	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 756	Úspěch
69	2018/11/03	112-08	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 757	Úspěch
70	2018/11/07	133-14	Fregat-M	VS19	Sojuz-ST-B	MetOp-C	Úspěch
71	2018/12/19	133-10	Fregat-M	VS20	Sojuz-ST-B	Composante Spatiale Optique	Úspěch
72	2018/12/27	122-06	Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Kanopus-V № 5, Kanopus-V č. 6, GRUS-1, ZACube-2, Lume-1, Hejno-3k 1...12, Lemur-2 88...95, D-Star One iSat, D-Star One Sparrow, UWE-4, ICEYE-Dummy, SAMSON-Dummy 1 ... 3	Úspěch
73	2019/02/21	112-07	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	EgyptSat-A	Úspěch
74	2019/02/27	133-15	Fregat-M	VS21	Sojuz-ST-B	OneWeb -0006, OneWeb-0007, OneWeb-0008, OneWeb-0010, OneWeb-0011, OneWeb-0012	Úspěch
75	2019/04/04	133-17	Fregat-MT	VS22	Sojuz-ST-B	O3b FM17, O3b FM18, O3b FM19, O3b FM20	Úspěch
76	2019/05/27	112-09	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 758	Úspěch
77	2019/07/05	122-04	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Meteor-M č. 2 Sokrat VDNH-80 AmurSat SEAM-2.0 MTCube SONATE Včela 9… 13 MOVE-IIb TTU-101 Ekvádor-UTE El Camino Real Lemur-2 100… 107 NSLSat-1 JAISAT-1 VYHNĚTE SE LightSat Lucky-7 ICEYE X4 ICEYE X5 CarboNIX DoT 1	Úspěch
78	2019/07/30		Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 18L	Úspěch
79	2019/09/26		Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Tundra № 3	Úspěch
80	2019/12/11	112-10	Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M № 759	Úspěch
81	2019/12/18		Fregat-M	VS23	Fregat-ST-A	COSMO-SkyMed CHEOPS EyeSat Andělé OPS-SAT	Úspěch
82	2020/02/07		Fregat-M	ST27	Sojuz-2.1b	OneWeb (34 jednotek)	Úspěch
83	2020/02/20		Fregat-M	-	Sojuz-2.1a	Poledník № 19L	Úspěch
84	2020/03/17		Fregat-M	-	Sojuz-2.1b	Glonass-M №760	Úspěch
85	2020/03/21		Fregat-M	ST28	Sojuz-2.1b	OneWeb (34 jednotek)	Úspěch
86	2020/12/2		Fregat-M	VS24	Sojuz ST-A	Falcon Eye 2	Úspěch

Selhání

Selhání v srpnu 2014

The Arianespace - provozovaný let Fregat MT skončil v selhání dne 22. srpna 2014 poté, co vozidlo uložilo dvě EU /ESA Navigační satelity Galileo na špatnou oběžnou dráhu. Zdálo se, že start ve 1227 GMT z místa startu Sinnamary poblíž Kourou ve Francouzské Guyaně dopadl dobře. Porucha se však projevila až později, když byly po druhém odpálení horního stupně Fregat MT zjištěny satelity na nesprávné oběžné dráze.^[7]

Nezávislá vyšetřovací komise vytvořená za účelem analýzy příčin „anomálie“ oznámila své konečné závěry 7. října 2014 po jednání v ústředí Arianespace ve Évry poblíž Paříž.^[8]

Porucha nastala během letu čtvrté etapy Fregatu. Došlo k tomu asi 35 minut po startu, na začátku balistické fáze, která předcházela druhému zapálení této fáze.

Scénář, který vedl k chybě v orbitální injekci satelitů, byl přesně rekonstruován takto:

• Orbitální chyba byla výsledkem chyby v orientaci tahu hlavního motoru na Fregatově stupni během jeho druhé poháněné fáze.
• Tato chyba orientace byla výsledkem ztráty setrvačné reference pro fázi.
• K této ztrátě došlo, když inerciální systém jeviště pracoval mimo jeho schválenou provozní obálku, což byla exkurze způsobená selháním dvou Fregatových ovládacích trysek během předchozí balistické fáze.
• Tato porucha byla způsobena dočasným přerušením dodávky společného hnacího plynu pro tyto trysky.
• Přerušení toku bylo způsobeno zamrznutím hydrazinu.
• Zmrazení bylo důsledkem blízkosti přívodních potrubí hydrazinu a studeného helia, přičemž tato potrubí byla spojena stejnou nosnou konstrukcí, která fungovala jako tepelný most.
• Nejasnosti v konstrukčních dokumentech umožnily instalaci tohoto typu tepelného „mostu“ mezi oběma linkami. Ve skutečnosti byly takové mosty k vidění také na dalších fázích Fregatu, které se nyní vyrábějí v NPO Lavochkin.
• Nejednoznačnost návrhu je výsledkem nezohlednění příslušných tepelných přenosů během tepelných analýz návrhu systému jeviště.

Hlavní příčinou poruchy letu VS09 je tedy nedostatek v tepelné analýze systému prováděné během návrhu fáze, a nikoli chyba operátora během montáže fáze.^[8][9]

Od 22. srpna 2014 provedly nosné rakety Sojuz ST-B s horními stupni Fregat-MT tři úspěšné starty, šest Galileo navigační satelity byly vloženy na jejich cílové oběžné dráhy v rámci Sojuz v Guyanském vesmírném středisku probíhající program ESA.^[10][11][12]

Selhání z listopadu 2017

Rusem ovládaný let Fregatova horního stupně skončil neúspěchem poté, co vozidlo uložilo horní stupeň, Meteor MS-1 meteorologický satelit a 18 sekundární kostky zpět do Atmosféra Země kvůli zapálení prvního Fregatova hoření s nesprávnou orientací pódia.^[13] Naváděcí počítač na horním stupni Fregat rakety Sojuz byl špatně naprogramován, což způsobilo, že začal zbytečnou zatáčku, která jej nechala ve špatné orientaci pro kritické vypálení motoru potřebné pro vstup na oběžnou dráhu.^[14]

Verze

Fregat-M / Fregat-MT

Tanky Fregat-M / Fregat-MT mají na vrcholcích tanků doplňky ve tvaru koule. Tyto doplňky zvyšují nosnost hnacího plynu z 5350 kilogramů na 11640 kilogramů, aniž by došlo ke změnám fyzikálních rozměrů vozidla.^[2]

Fregat-SB

Volala verze Fregat-SB lze použít s Zenit-2SB raketa. Tato verze je variantou Fregat-M s blokem odpadních nádrží („SBB“ nebo rusky Сбрасываемый Блок Баков), která umožňuje zvýšení kapacity užitečného zatížení. SBB ve tvaru torusu váží 360 kilogramů (790 liber) a obsahuje až 3050 kilogramů (6 720 liber) pohonné látky. Celková suchá hmotnost Fregat-SB (včetně SBB) je 1410 kilogramů (3110 lb) a maximální nosnost hnacího plynu je 10 150 kilogramů (22 380 lb).^[15]

Fregat-SB byl poprvé uveden na trh 20. ledna 2011, kdy zrušil Elektro-L meteorologický satelit na geosynchronní oběžnou dráhu.^[16]

Data všech verzí

Reference

tento článek potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: „Fregat“  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Červen 2008) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

externí odkazy

• Stránka Fregat na webu výrobce