Ariane 2 / 3 - Raumfahrer.net

Nach dem überraschenden Erfolg der Ariane 1 wurde sie zur Ariane 2/3 weiterentwickelt, um die Vorherrschaft der Ariane im kommerziellen Geschäft zu wahren.

Autor: Daniel Maurat.

Ariane 2 und 3 bauten die Vorherrschaft Westeuropas beim Start kommerzieller Nutzlasten aus.

Entwicklung

Die erste Ariane 2 mit Intelsat-5A 13 an Bord auf der Rampe.
(Bild: ESA/CNES)

Nach dem großen kommerziellen Erfolg der Ariane 1 dachte man darüber nach, die Rakete weiterzuentwickeln und die bestehenden Reserven der Ariane 1 nutzbar zu machen. Außerdem kam Konkurrenz aus den USA: Man plante dort mit der Delta-3000er-Serie, Satelliten mit bis zu 1.200 kg Masse zu starten. Das machte auch bei der Ariane eine Steigerung der Nutzlast nötig. Dafür verlängerte man erste und dritte Stufe der Ariane 1. Zudem wurde eine Version mit zwei Festoffboostern geplant, welche die Nutzlast nochmals steigerte. Die Version ohne Booster wurde zur Ariane 2, die eher große Einzelnutzlasten starten sollte, die mit Boostern zur Ariane 3, die wie die Ariane 1 zwei Nutzlasten auf einmal starten sollte. Eine weitere Neuerung war, dass man als Treibstoff für die erste und zweite Stufe UH25 (bestehend aus 75% UDMH und 25% Hydrazin) verwendete. Dieser Teibstoff ist viel stabiler in der Verbrennung und wurde verwendet, nachdem ein Start der Ariane 1 wegen einer Verbrennungsinstabilität der ersten Stufe fehlschlug. Man nutzte weiter den Startplatz ELA-1 der Ariane 1. Für einige Missionen der Ariane 3 nutzte man aber schon die neue Startrampe ELA-2, die für die Ariane 4 im Bau war. So konnte man die neue Startrampe schon testen bevor der neue Träger zur Verfügung stand.

Technik

Die Ariane 2/3 besteht aus drei Stufen, die Ariane 3 besitzt zusätzlich noch zwei Booster:

Die Feststoffbooster, die SPB 7.35, waren zwei jeweils 9,32 m lange und 1,07 m im Durchmesser große Hilfsraketen, die eine größere Nutzlast ermöglichten. Sie hatten jeweils einen Schub von 620 kN und brannten 29 Sekunden lang. Als Treibstoff nahm man den Festtreibstoff HTBP, der in den meisten Festoffboostern verwendet wird. Aus Edelstahl bestehend, wurden sie von Snecma in Frankreich gebaut. Eine Besonderheit der Booster war, dass sie erst in 11 m Höhe zündeten, um die Weikung des Abgasstrahls auf die Rampe zu vermindern.

Der Jungfernflug der Ariane 3 mit ECS 2 & Télécom 1A als Nutzlast.
(Bild: ESA/CNES)

Die erste Stufe, auch L-144 (Liquid 144, Flüssigtreibstoff und 144 t Kapazität) genannt, war eine verlängerte Version der Erststufe der Ariane 1. Sie war 18,40 m lang, hatte einen Durchmesser von 3,80 m und wog voll betankt 160,03 t. Sie bestand aus Edelstahl und wurde von der französischen Firma Aerospacial gebaut. Als Triebwerke verfügte sie über vier Viking 2B mit je 645 kN Schub auf Meereshöhe. Sie haben im Vergleich zum Viking 2 der Ariane 1 mehr Schub. Die Stufe hatte eine Betriebsdauer von 140 Sekunden und benutzte als Treibstoff UH25 und N₂O₄. Zudem wurde ein Wassertanks mitgenommen. Das Wasser wurde mit dem Treibstoff verdampft und zum Betrieb eines Gasgenerators benutzt. An der Basis besaß auch die Ariane 2 / 3 Finnen, die für die Aerodynamik wichtig waren.
Die zweite Stufe, die L-33, war 11,50 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,60 m und wog voll betankt 37,13 t. Sie wurde direkt von der Ariane 1 übernommen. Gebaut wurde sie bei MBB-ERNO in Bremen aus Edelstahl und besaß ein einzelnes Viking-4B-Triebwerk, das im Gegensatz zum Viking 4 der Ariane 1 weiter verbessert wurde. Wie die Erststufe wurde sie mit UH25 und N₂O₄ betrieben und besaß einen Wassertank für den Gasgenerator. Das Triebwerk wurde kardanisch aufgehängt und konnte somit in der Gier- und Nickachse bewegt werden. Zur Rollstabilisiering hatte es zwei 50 N starke Triebwerke.
Die dritte Stufe, die H-10, war eine verlängerte H-8 der Ariane 1. Sie war 11,53 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,70 m und wog voll betankt 12.000 kg. Das Triebwerk, das HM-7, wurde im Vergleich zum Triebwerk der H-8 verbessert und hieß von nun an HM-7B. Es hatte einen Schub von 62,7 kN und brannte 731 Sekunden lang.

Technische Daten:

Stufen	3
Höhe	48,70 m
Durchmesser	3,80 m
Startschub	2.580 kN (Ariane 2); 3.820 kN (Ariane 3)
Startmasse	221 t (Ariane 2); 241 t (Ariane 3)
Treibstoffmasse	202 t (Ariane 2); 217,4 t (Ariane 3)
Max. Nutzlast	2.175 kg (GTO, Ariane 3); 2.700 kg (GTO, Ariane 3)
Erster Start	31. Mai 1986 (Ariane 2); 4. August 1984 (Ariane 3)
Letzter Start	2. April 1989 (Ariane 2); 11. Juni 1989 (Ariane 3)
Treibstoff	HTBP (Booster); UDMH/N₂O₄ (1.+2. Stufe); LH₂/LOX (3. Stufe)
Triebwerke	Booster (nur Ariane 3): 2x SEP P.7 1. Stufe: 4x Snecma Viking 2B 2. Stufe: 1x Snecma Viking 4B 3. Stufe: 1x MBB HM 7B

Starts

Eine Besonderheit der Ariane 2 / 3 war, dass die Ariane 3 zwei Jahre vor der Ariane 2, nämlich am 4. August 1984, zum ersten Mal startete, während der Jungfernflug der Ariane 2 erst am 31. Mai 1986 stattfand. Insgesamt starteten beide Raketen zusammen 17 Mal, davon sechs Mal die Ariane 2 und elf Mal die Ariane 3. Es kam aber auch zu zwei Fehlschlägen, jeweils einen bei der Ariane 2 und der Ariane 3. Beide Male gab es Probleme mit dem HM-7B-Triebwerk der H-10-Stufe. Dabei verlor man bei der Ariane 2 den Kommunikationssatelliten Intelsat-5A 13 gleich bei ihrem Erststart und die Ariane 3 die beiden Kommunikationssatelliten Spacenet 3, ECS 3 beim fünften Start einer Ariane 3.

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