Что такое ГИСС?
Скачать книгу в PDF, 5Mб4.1 Анализ требований и предложения по созданию и серийному поддержанию орбитальной группировки ГИСС
Предварительна оценка энерго-массовых параметров бортовых ретрансляторов космических аппаратов ГИСС приведена в таблицах 4.1 и 4.2.
Таблица 4.1. Нечетный БСК. Сводка масс, потребления и тепловыделения
Оборудование |
Кол. шт |
Масса, кг |
Потребл. Вт |
Тепловыд. Вт |
|||||||
Устан. |
Актив. |
Един. |
Сумма |
Един. |
Сумма |
Един. |
Сумма |
||||
Модуль ПРД L-диапазона |
1 |
1 |
188,5 |
188,5 |
6505 |
6505 |
4301 |
4301 |
|||
Модуль ПРМ Х-диапазона |
1 |
1 |
320 |
320 |
4800 |
4800 |
4800 |
4800 |
|||
Модуль фидера |
1 |
1 |
148,3 |
148,3 |
1293 |
1293 |
973 |
973 |
|||
МБЦП |
1 |
1 |
300 |
300 |
3000 |
3000 |
3000 |
3000 |
|||
Модуль оптический |
4 |
4 |
25 |
100 |
40 |
160 |
40 |
160 |
|||
Итого модули |
|
|
|
1056,8 |
|
15758 |
|
13234 |
|||
Прочее (кабели и волноводы) 10% |
|
|
|
105,68 |
|
|
|
|
|||
Итого БСК |
|
|
|
1162,5 |
|
15758 |
|
13234 |
|||
Таблица 4.2. Четный БСК. Сводка масс, потребления и тепловыделения |
|||||||||||
Оборудование |
Кол. шт |
Масса, кг |
Потребл.Вт |
Тепловыд.Вт |
|||||||
Устан. |
Актив. |
Един. |
Сумма |
Един. |
Сумма |
Един. |
Сумма |
||||
Модуль ПРД Х-диапазона |
1 |
1 |
238 |
238 |
6048 |
6048 |
4032 |
4032 |
|||
Модуль ПРМ L-диапазона |
1 |
1 |
247,5 |
247,5 |
675 |
675 |
675 |
675 |
|||
Модуль фидера |
1 |
1 |
148,3 |
148,3 |
1293 |
1293 |
973 |
973 |
|||
МБЦП |
1 |
1 |
300 |
300 |
3000 |
3000 |
3000 |
3000 |
|||
Модуль оптический |
4 |
4 |
25 |
100 |
40 |
160 |
40 |
160 |
|||
Итого модули |
|
|
|
1033,8 |
|
11176 |
|
8840 |
|||
Прочее (кабели и волноводы) 10% |
|
|
|
103,38 |
|
|
|
|
|||
Итого БСК |
|
|
|
1137,2 |
|
11176 |
|
8840 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 4.1 и 4.2 оценка энерго-массовых характеристик бортовых ретрансляторов была выполнена с учетом применения АФАР с большими количествами антенных элементов, имеющих КНД (Gi) 3 дБ.
Возможное применение АФАР с повышенными значениями Gi≈9 дБ каждого АЭ обеспечит сокращение массы и потребляемой мощности бортовых специальных комплексов (ретрансляторов) на КА обоих типов до 1 тонны и 12 кВт. Однако, масса каждого КА ГИСС с учетом основного вклада в этот показатель бортовой системы электропитания, останется около 3 тонн. Коэффициент 3 между весом ретранслятора и массой спутника связи - это обычный показатель.
Для одновременного вывода в орбитальную плоскость 12-ти, 15-ти, 18-ти или 24-х КА ГИСС требуется ракетоносители класса, разрабатываемые по «лунным программам» в США, России, Китае и Индии, которые способны выводить на околоземную орбиту полезную нагрузку в 60 - 90 тонн. На их базе должна быть создана модификация ракетонасителя с обтекателем под кластерный запуск соответствующего количества КА ГИСС – не менее 12 и не более 24-х. Результаты проектирования определят возможные сценарии создания орбитальной группировки.
Так как ГИСС мы рассматриваем как международную систему, а в создании и обеспечении развития космической отрасли и серийного производства таких ракетоносителей заинтересованы США, Россия, Китай и Индия, то для этих стран задача изготовления по одному ракетоносителю в год не является чрезмерной.
Даже в худшем варианте, при выводе 12 КА одним ракетоносителем, в первый год будут созданы четыре орбитальные плоскости в группировке, на второй год – восемь, на третий – двенадцать, которые уже обеспечат практически непрерывный контроль околоземного пространства, исключая экваториальные регионы. В последующие три года орбитальная группировка в худшем случае достигнет 288 космических аппаратов с 24-мя КА в каждой из плоскостей.
Вообще-то, вариантов ее создания всегда на три больше, чем участников спора по ее проектированию. Если рассматривать как гарантированный срок активного существования каждого из КА ГИСС на орбите высотой около 800 км в шесть лет, то цикл запуска повторяется с темпом выпуска по одному ракетоносителю в год для каждой страны. Темп серийного производства ретрансляторов с обработкой на борту и КА двух модификаций - по 48 КА ГИСС в год.
Если удастся выводить по 24 КА (72 тонны полезной нагрузки), то потребуется по одному ракетоносителю в два года выпуска. Хорошая по фантастике задача для будущего поколения разработчиков – после вывода новой группы КА в орбитальную плоскость, на очередном витке собрать все старые КА на гарпун и утопить вместе с ракетоносителем в Тихом океане в районе Марианской впадины.