Боинг 702

Boeing 702

Спутник WGS (Wideband Global Satcom), построенный на базе Боинг 702
Общие данные
Производитель	Boeing
Страна происхождения	США
Назначение	Спутники связи
Орбита	ГСО
Оператор	Различные
Срок активного существования	более 15 лет
Предшественник	Boeing 601, HS-376
Производство и эксплуатация
Статус	В производстве
Всего построено	25[1][2]
Заказано	15[1][2]
Всего запущено	24[1]
Аварий на орбите	6[1]
Потеряны	1[1]
Первый запуск	22.12.1999 (Galaxy 11)
Последний запуск	20.01.2012 (WGS 4)
Типичная конфигурация
Мощность	6 — 18 кВт
Солнечные батареи	на основе трёхпереходных GaAs фотопреобразователей
Двигатели коррекции орбиты	XIPS

Боинг 702 (англ. Boeing 702) — космическая платформа производства американской компании Boeing, используемая для создания средних и тяжелых геостационарных телекоммуникационных спутников связи. Первоначально была известна по названиями BSS-702 и HS-702. Выпускается на фабриках компании Боинг в Эль-Сегундо (Калифорния). Впервые представлена в 1995 году.

На март 2012, всего было заказано 39 спутников связи этой модели^[2], 25 из которых уже запущены и ещё 14 находятся на разных стадиях производства.

История

Платформа Боинг 702 впервые была представлена в октябре 1995-го года как развитие популярной Боинг 601 в сторону увеличения мощностных характеристик, уменьшения стоимости и улучшения надёжности. Первый спутник на этой платформе был запущен 22.12.1999 (Galaxy 11). В 2005 году началась разработка более лёгкого варианта платформы, Boeing 702B, которая должна была удовлетворять потребностям клиентов в нише КА средней мощности. В 2009 году Боинг переименовал проект Boeing 702B в Boeing 702MP («MP» от англ. Medium Power — «Средняя Мощность»), а более мощную платформу Boeing 702 в Boeing 702HP («HP» от англ. High Power — «Высокая Мощность»)^[3].

Архитектура Боинг 702

Как и большинство спутниковых платформ, Боинг 702 состоит из двух основных модулей: платформы и модуля полезной нагрузки.

• Платформа несёт все основные служебные системы спутника: солнечные и аккумуляторные батареи, апогейный двигатель с цистернами для горючего, двигатели коррекции и удержания, а также другие служебные компоненты;
• на модуле полезной нагрузки (МПН) устанавливается всё ретрансляционное оборудование и антенны.

После того как полезная нагрузка адаптирована к пожеланиям заказчика, МПН устанавливается на платформу с использованием всего лишь шести электрических разъемов и четырёх креплений. Такая схема сборки уменьшает время разработки за счёт использования стандартных компонентов и уменьшает стоимость спутника^[4].

Двигательная установка

На КА устанавливается апогейный двухкомпонентный жидкостный ракетный двигатель (РД) тягой 445 Н, который используется для довывода с геопереходной на геостационарную орбиты. Для коррекции орбиты и удержания по долготе и наклонению традиционно используются несколько РД тягой 4 и 22 Н.

XIPS

Boeing 702HP оборудуется ксеноновым ионным двигателем XIPS (англ. Xenon Ion Propulsion System — «Ионная двигательная установка на ксеноне»), который может использоваться как для удержания по долготе и широте, так для довывода с геопереходной на геостационарную орбиты. XIPS в 10 раз более эффективен, чем обычные двухкомпонентные жидкостные топливные системы. Четыре 25-см двигателя обеспечивают удержание орбиты, используя лишь 5 кг топлива в год — значительно меньше, чем традиционные двухкомпонентные системы или системы на основе электрических термических двигателей (arcjet)^[4].

Использование XIPS для довывода с геопереходной на геостационарную орбиты почти вдвое снижает стартовую массу спутника и позволяет использовать более лёгкие ракеты-носители и/или увеличить массу полезной нагрузки^[4][5].

Солнечные батареи

В составе солнечных батарей на Боинг 702 используются двух- и трёхпереходные фотоэлементы основанные на арсениде галлия на германиевой подложке производства компании Spectrolab (подразделение Боинг). На новейшие спутники устанавливаются трёхпереходные фотоэлементы «Ultra» (Ultra Triple-Junction) которые вырабатывают до 600 кВт электроэнергии в год и имеют среднюю эффективность 28,3 %^[6]. Таким образом, максимальная мощность, вырабатываемая на борту, может достигать 18 кВт^[4].

Проблема с концентраторами солнечных батарей

В своём первом варианте платформа Боинг 702 использовала солнечные батареи с концентраторами солнечного света для увеличения эффективности батарей. На первых шести спутниках на этой платформе возникла проблема с концентраторами — зеркалами, которые концентрируют свет на солнечных элементах. Со временем, их эффективность отражения снижалась, что привело к чрезмерному снижению мощности электрической системы в конце срока активной службы (САС). Так, в спутниках мощностью 16 КВт, мощность в конце САС должна была составить 15 КВт, но в реальности составила только 12 КВт.

Спутники, подверженные этому дефекту: Anik F1, Galaxy 11, PAS 1R, Thuraya 1, XM 1, и XM 2^[1][7].

Для устранения проблемы, Боинг изменил конструкцию солнечных батарей и вместо концентраторов стал использовать элементы на основе трёхпереходных GaAs фотопреобразователей, с более высоким КПД.

Характеристики платформ

В настоящее время Боинг выпускает две основные разновидности платформ: Boeing 702HP и Boeing 702MP. Тяжёлый вариант платформы, Boeing 702HP, ранее был известен под названиями HS-702 и BSS-702. Вариант платформы предназначенный для постройки спутников мобильной связи, включающий большую развёртываемую антенну, первоначально носил название HS-GEM и BSS-GEM («GeoMobile»). В настоящее время этот вариант называется BSS-702HP-GEM и является вариантом Boeing 702HP^[1].

Характеристики Boeing 702HP и Boeing 702MP приведены в таблице:

Семейство космических платформ «Boeing 702»
Серия	Стартовая масса, кг	Масса на орбите, кг	Высота, м	Размах антенн, м	Размах СБ, м	Мощность СБ, кВт	Примеры КА
Boeing 702MP	5800 — 6160	3582 — 3833	5,8 — 8,6	9,2	36,9 — 38,1	6 — 12	Интелсат-22
Boeing 702HP	5800 — 6160	3582 — 3833	5,8 — 8,6	до 12,25	до 48,1	13,8 — 18	Inmarsat-5, DirecTV-10, NSS-8

См. также

• Космическая платформа
• Спутник (КА)
• Интелсат-22

Ссылки

• Gunter’s Space Page: Hughes / Boeing: HS-702 / BSS-702, HS-GEM / BSS-GEM (Geomobile) (англ.)
• Boeing 702HP на странице производителя (англ.)

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Hughes / Boeing: HS-702 / BSS-702, HS-GEM / BSS-GEM (Geomobile). Gunter Dirk Krebs. Архивировано из первоисточника 9 сентября 2012. Проверено 3 марта 2012.
2. ↑ ^{1 2 3} Summary of Satellite Models Ordered. Boeing. Архивировано из первоисточника 9 сентября 2012. Проверено 3 марта 2012.
3. ↑ Boeing Announces New Names for Boeing 702 Satellite Series  (англ.). Boeing (16.03.2010). Архивировано из первоисточника 9 сентября 2012. Проверено 5 марта 2012.
4. ↑ ^{1 2 3 4} Boeing: Satellite Development Center - Boeing 702HP Fleet  (англ.). Boeing. Архивировано из первоисточника 21 июня 2012. Проверено 6 марта 2012.
5. ↑ Maral G, Bousquet M SATELLITE COMMUNICATIONS SYSTEMS, Fifth Edition — : John Wiley & Sons Ltd, 2009 — С. 558—562 — ISBN 978-0-470-71458-4
6. ↑ Boeing: Satellite Development Center - Spectrolab  (англ.). Boeing. Архивировано из первоисточника 9 сентября 2012. Проверено 8 марта 2012.
7. ↑ Boeing 702 Satellites Solar Arrays Possibly Defective  (англ.). Space and Tech (28.09.2011). Архивировано из первоисточника 9 сентября 2012. Проверено 5 марта 2012.