Новейшая история - Ямал
ИНФОРМАЦИЯ ВЗЯТА С ОФИЦИАЛЬНОГО САЙТА ГАЗПРОМА и упорядочена!!!
Оригинальная информация на сайте Газпрома. - www.gazprom-spacesystems.ru
Позиция 90° в.д. на геостационарной орбите, в которой работает спутник «Ямал-201», — базовая для ОАО «Газпром космические системы». Находясь над самым центром Восточного полушария, она идеально подходит для обслуживания территории России. Зона видимости из этой позиции охватывает 95% территории России, на которой проживает свыше 98% ее населения.
Спутник «Ямал-201» оснащен комбинированной полезной нагрузкой в С и Ku-диапазоне и позволяет оказывать услуги по организации каналов связи и передачи данных, видеоконференцсвязи, распределительного телевидения, спутникового доступа в Интернет. На его основе реализуются сети центрального и регионального телевидения, дистанционного образования и телемедицины.
История космического проекта «Ямал-100» берет свое начало с объявления международного конкурса в честь 500-летия открытия Америки, в рамках которого предусматривалась разработка проекта космического аппарата для полета под солнечным парусом. Был создан консорциум «Космическая регата», который осуществил разработку проекта «Солнечный парус». Несмотря на то, что международный конкурс не состоялся, консорциум реализовал в 1993 году эксперимент под названием «Знамя» по развертыванию на транспортном корабле «Прогресс-М» полотна «паруса» диаметром 20 метров. Под руководством генерального директора «Космической регаты» инженера РКК «Энергия» Николая Севастьянова на базе полученного задела был разработан еще ряд проектов, в том числе, проект системы спутниковой связи для северных газодобывающих предприятий. После того, как удалось убедить руководителей газовой отрасли в преимуществах этого проекта, для его реализации в конце 1992 года северными предприятиями «Газпрома» была создана компания «Газком», которую возглавил Н.Н. Севастьянов.
РКК «Энергия» поддержала эту разработку и стала одним из акционеров «Газкома». В 1995 году «Газком» заключил контракт с космической корпорацией на разработку и изготовление спутника связи нового поколения, получившего название «Ямал-100».
Параллельно «Газком» осуществлял развертывание сети станций спутниковой связи «Ямал» для обеспечения технологических нужд «Газпрома». К началу 1996 года было введено в эксплуатацию свыше 40 земных станций, которые работали на арендованном ресурсе спутников «Горизонт». После запуска спутников связи нового поколения «Ямал» («Ямал-100»), эта сеть должна была перейти на работу с ними. Это позволило бы значительно увеличить пропускную способность сети и развить ее на базе более простых и дешевых малых земных станций.
Николай Севастьянов, оставаясь генеральным директором «Газкома» и отвечая за создание системы спутниковой связи «Ямал» в целом, возглавил в РКК «Энергия» работы по созданию спутника связи в должности заместителя генерального конструктора, директора программ по спутниковым системам связи.
В основу разработки был положен принцип базовой конструкции (платформы) и набора модулей полезной нагрузки, позволяющий быстро и недорого дорабатывать спутник в соответствии с требованиями заказчика.
Впервые в российской практике были приняты новые технические решения: высокая энергетика, углепластиковые конструкции и отказ от герметичного корпуса, практически полный переход к новым бортовым системам.
Разработку и изготовление ретрансляторов выполнил «Газкомом» на базе закупленных им комплектующих у американской компании Space Systems/Loral. Кроме того, в рамках этого проекта «Газком» создал наземный комплекс управления.
Разработка системы «Ямал» велась в кооперации с несколькими десятками российских предприятий, на которых работали свыше 15 тысяч квалифицированных инженеров, рабочих и техников.
Высокую конкурентоспособность спутников семейства «Ямал» определяли следующие особенности:
оригинальная компоновочная схема без традиционных для российских спутников тяжелых герметичных отсеков;
- современная технология изготовления отсеков, панелей спутников, солнечных батарей и бортовых антенн (трехслойные сотовые конструкции на основе углепластиков);
- ярко выраженная модульность конструкции спутников (отсек служебных систем, отсек полезной нагрузки), повышающая эффективность и технологичность процессов сборки и испытаний;
оптимальная технология изготовления, сборки и испытаний; - эффективная система электропитания на базе солнечных батарей, выполненных с использованием передовых российских и зарубежных технологий, и никель-водородных аккумуляторных батарей надежная и эффективная, обладающая небольшой массой, пассивная система терморегулирования с тепловыми трубами, которая создает оптимальные условия для отвода выделяемого тепла;
- высокоэффективная система управления движением на базе звездных оптических датчиков, высокоточных измерителей угловых скоростей и маховиков;
- электроракетная двигательная установка, работающая на газообразном ксеноне и обеспечивающая поддержание спутников в нужных точках орбиты и разгрузку гироскопических исполнительных органов;
полезные нагрузки, созданные на базе современных технологий, позволяющие обеспечить высокую пропускную способность и энергетические характеристики радиолиний при минимальной массе полезной нагрузки.
Была поставлена задача добиться, как минимум, десятилетнего срока активного существования спутников за счет использования надежной и долговечной элементной базы, а также необходимого объема топлива для проведения коррекций орбиты, что в два-три раза превосходило аналогичный показатель существующих российских спутников и соответствовало в то время мировому уровню.
Точность ориентации и поддержания положения в нужной точке на орбите также должна была соответствовать международным нормам, соблюдение которых позволяет оператору использовать в земном сегменте станции без устройства автосопровождения, что упрощает и удешевляет их эксплуатацию.
Благодаря высоким энергетическим характеристикам радиолиний появилась возможность в земном сегменте использовать недорогие земные станции с малыми антеннами.
В 1996 году был проведен полный цикл автономных испытаний систем и агрегатов, а также выполнены комплексные статические, электрические и динамические испытания, началось изготовление двух штатных спутников. Были приобретены ракета-носитель «Протон», разгонный блок и головной обтекатель.
В 1997 году продолжались сборка и испытания спутников «Ямал-100», экспериментальная отработка агрегатов и систем, электроиспытания систем и агрегатов на комплексном стенде, испытания никель-водородной аккумуляторной батареи, технологические испытания объединенной двигательной установки и так далее.
В течение 1998 года выполнен большой объем работ по созданию бортовых ретрансляционных комплексов спутников «Ямал-100». Впервые в отечественной практике были разработаны и изготовлены бортовые антенны с контурными диаграммами направленности, работающие на двух поляризациях.
В этом же году завершился основной цикл работ по строительству важного элемента спутниковой системы связи - наземного комплекса управления. При его создании была применена так называемая однопунктная схема управления.
В 1999 году создание системы спутниковой связи «Ямал» вступило в завершающую фазу. Космические аппараты прошли термовакуумные испытания, соответствующие этапам функционирования на геостационарной орбите, а также испытания на воздействие электростатических разрядов. Параллельно были завершены работы по испытаниям наземного комплекса управления.
Отправка космических аппаратов «Ямал-100» на космодром Байконур состоялась 23 мая 1999 года.
6 сентября 1999 года был произведен запуск двух спутников «Ямал-100» на ракете «Протон». После отделения спутников от разгонного блока наземные средства приняли телеметрический сигнал со спутника «Ямал-102» и осуществляли непрерывные попытки войти в связь со спутником «Ямал-101», которые продолжались до 22 ноября 1999 года, когда спутник ушел за пределы зоны видимости антенны земной станции.
Наиболее вероятной причиной случившегося было снижение ниже допустимого уровня напряжения питания бортовых систем, что могло быть вызвано механическим нарушением контактов или несанкционированным включением дополнительных нагрузок, повлекшим разряд батарей.
28 октября спутник «Ямал-102» занял орбитальную позицию в точке 90°в.д., а в декабре был начат перевод на него сетей «Газпрома», «Ростелекома», «Востоктелекома» и других операторов. 19 мая 2000 года решением Госкомиссии космический комплекс «Ямал-100» был принят в штатную эксплуатацию.
Проект «Ямал-100» был инновационным проектом, в полном смысле этого слова. На нем отработаны абсолютно новые технические решения:
- разработана платформа «Ямал» на принципах «негерметичности», что позволило улучшить массово-энергетические характеристики аппарата;
- разработана и создана отвечающая мировым требованиям полезная нагрузка;
создан антенный комплекс, который дает возможность реализовывать контурные зоны покрытия, что, в свою очередь, позволяет по всей зоне обслуживания иметь одинаково высокую энергетику сигнала; - реализована однопунктная схема управления спутником.
На новом спутнике «Ямал-100» важно было продемонстрировать, что эти абсолютно новые решения в отечественной космической технике обеспечат то качество и тот экономический эффект, которые нужны рынку. Беспрецедентным являлось то, что «Ямал-100», будучи первым изделием данного типа, сразу был принят в штатную эксплуатацию.
Спутник «Ямал-100» показал высокие потребительские характеристики. Он полностью обеспечил спутниковыми телекоммуникациями все виды деятельности в газовой отрасли: бурение, добычу и транспортировку газа, его продажу и финансовые расчеты.
Его услугами стали пользоваться государственные и коммерческие потребители.
На базе спутника «Ямал-100» был осуществлен прорыв в развитии цифрового телевидения в России. С 2000 по 2003 год на спутник было поднято более 30 российских телевизионных каналов, в том числе, 18 региональных.
В результате, несмотря на то, что проект «Ямал-100» создавался в первую очередь для обеспечения технологической связи ОАО «Газпром» и перед ним не ставилась задача окупаемости, доходы от реализации проекта покрыли вложенные инвестиции.
В 2009 году спутник «Ямал-100» исправно выработал свой десятилетний проектный ресурс и в 2010 году был выведен из эксплуатации.
Таким образом, проект «Ямал-100» выполнил возложенную на него основную задачу – обеспечил технологические нужды ОАО «Газпром».
Кроме того, в рамках проекта были разработаны и внедрены новейшие российские космические технологии.
Высокие потребительские характеристики спутника «Ямал-100» позволили предложить экономичные решения для развития связи и телевещания в стране и подготовить рынок для следующих спутников «Ямал-200».
Характеристики спутника Ямал-100:
- Орбитальная позиция 90°в.д.
- Масса, кг 1254
- Мощность, выделяемая для электропитания полезной нагрузки, Вт 1300
- Диапазон частот С
- Количество и полоса транспондеров, МГц 10x32
- Выходная мощность передатчиков, Вт 25
- Точность удержания спутника в орбитальной позиции по широте и долготе, град. 0,1
- Точность ориентации осей спутника, град. 0,1
- Срок активного существования, лет 10
- Дата запуска 6 сентября 1999
Характеристики транспондеров спутника Ямал-100:
- Диапазон частот C
- Поляризация Круговая
- ЭИИМ max, дБВт 41
- G/T max, дБ/К +1
- Входная плотность потока мощности насыщения (в зоне G/T max), дБВт/м2 -100 ? -90
- Тип усилителей мощности Линеаризованные SSPA
- Характеристика линейности
- (C/IM3), дБ 22
- (при ОВО = -2дБ)
- Режим работы транспондеров Режим фиксированного усиления
- Резервирование Приемники 2:4
- Передатчики 6:8;4:6
Зона обслуживания спутника “ЯМАЛ 100” С диапазон
В 2000 году, когда спутник «Ямал-100» был введен в штатную эксплуатацию, «Газком» организовал новый космический проект «Ямал-200». Проект «Ямал-200» реализовывался уже как коммерческий на принципах проектного финансирования и самоокупаемости. Источниками финансирования были собственные средства компании и привлеченные кредиты.
Контракт на создание двух спутников «Ямал-200» был подписан 24 июля 2000 года.
Спутники «Ямал-200» представляют собой более мощную версию спутников «Ямал-100», ориентированную на потребности российского и мирового рынков в спутниках среднего класса. На «Ямал-200», имеющих те же размеры, что и спутники «Ямал-100», для полезной нагрузки предоставлялось в 2.5 раза большая электрическая мощность.
Внешний вид спутников серии Ямал.
Для спутников серии «Ямал-200» предусматривалось использовать различные виды полезных нагрузок С и Ku-диапазонов, в том числе и комбинированные.
Сразу после завершения в 1998 году наземных испытаний бортового ретрансляционного комплекса для спутников «Ямал-100» в «Газкоме» были развернуты работы по созданию ретрансляторов для спутников «Ямал-200». Они должны были превосходить ретрансляторы «Ямал-100» по пропускной способности почти в семь раз при той же массе и увеличении энергопотребления всего в 1.7 раза.
Достигнуть такого роста эффективности можно было только за счет применения антенн с контурной диаграммой направленности и использования линеаризованных усилителей мощности на лампах бегущей волны, обладающих очень высоким коэффициентом полезного действия.
При создании ретранслятора было применено оригинальное решение разделить ретранслятор на отдельные функциональные узлы, состоящие из нескольких приборов, которые размещались на едином основании, образуя функциональную сборку. Таким образом, удалось сделать процесс проектирования ретранслятора и космического аппарата не последовательным, а параллельным.
Для изготовления функциональных сборок была создана и оснащена необходимым оборудованием так называемая «чистая комната» - производственное помещение, отвечающее всем требованиям к условиям окружающей среды: чистота, температура, влажность, защита от электростатических разрядов. Это позволило осуществить электрические испытания функциональных сборок, что резко сократило сроки и риски испытания ретранслятора в составе космического аппарата.
При создании полезных нагрузок спутников «Ямал-200» применялись антенны с контурными диаграммами направленности итальянской фирмы Alenia Spazio, , а комплектующие ретранслятора – французской компании Alcatel Space.
Задача создания полезной нагрузки с заданными характеристиками для спутников «Ямал-200» была выполнена командой «Газкома» вовремя и качественно.
Наземная подготовка спутников «Ямал-200» началась 13 апреля 2003 года после того как отсеки служебных систем каждого спутника прошли автономные проверки на контрольно-испытательной станции, а бортовые ретрансляционные комплексы в составе отсеков полезной нагрузки - в безэховой камере.
После проведения электрических, акустических, тепловакуумных испытаний, проверок электромагнитной совместимости и устойчивости к воздействию электростатического разряда, испытаний центра управления полетом, включая его проверки совместно со штатными космическими аппаратами, было принято решение о транспортировке спутников на космодром. 5 октября 2003 года рейсом самолета Ан-124 спутники были доставлены на технический комплекс Байконура.
Утром 24 ноября состоялся запуск ракеты «Протон» с разгонным блоком ДМ-01 и космическими аппаратами «Ямал-200» на орбиту.
11 января 2004 года спутник «Ямал-201» был установлен в рабочую точку 49°в. д. Установка спутника «Ямал-201» в рабочую точку 90°в. д. была завершена к 28 января.
После проведения летных испытаний спутники были приняты в штатную эксплуатацию. Это произошло 29 апреля 2004 года.
В ходе проектов «Ямал-100» и «Ямал-200» была разработана новая методология управления инвестиционными проектами создания коммерческих объектов в космической отрасли, базирующаяся на управлении проектом как совокупностью взаимосвязанных процессов в технической, экономической и финансовой областях. Реализация этой интегрированной методологии обеспечило экономическую эффективность проектов и позволило создать спутники с требуемым уровнем качества.
Если главной задачей проекта «Ямал-100» было обеспечение спутниковыми телекоммуникациями технологического комплекса газовой отрасли, то проект «Ямал-200» создавался для массового потребителя с целью добиться максимальной экономической эффективности инвестиций. Поэтому после запуска двух спутников «Ямал-200» емкость системы спутниковой связи «Ямал» увеличилась более чем в семь раз.
Телекоммуникационные услуги спутников «Ямал-200» востребованы на российском и международном рынке. В конце 2007 года спутники были полностью загружены. Годовой доход от операторской деятельности на базе этих спутников составляет около 2 млрд. руб.
Возврат кредитов и оплата процентов осуществлялись за счет денежных потоков от операторской деятельности. В 2008 году кредиты, привлеченные для реализации проекта, были полностью погашены.
ОАО «Газпром космические системы» имеет программу развития, которая предусматривает:
- расширение и восполнение действующей орбитальной группировки спутников фиксированной связи «Ямал»;
- развитие наземной инфраструктуры компании на базе собственного земельного участка в поселке Щелково.
Существующая группировка спутников «Ямал» полностью загружена. Кроме того, спутники имеют пусть и длительные, но все же ограниченные сроки службы. Поэтому восполнение и развитие орбитальной группировки – важнейшая задача, стоящая перед компанией.
Программа развития сети связи ОАО «Газпром» на период 2009-2014 годы предусматривает расширение орбитальной группировки спутников связи «Ямал». Это развитие осуществляется не за счет прямых инвестиций ОАО «Газпром», а путем привлечения кредитных средств под его поручительство.
Такая схема реализации проектов на основе принципов проектного финансирования возможна потому, что эти спутниковые проекты имеют высокую экономическую эффективность.
Три спутника уже строятся. Это – «Ямал-300K», «Ямал-401» и «Ямал-402».
Спутник «Ямал-300K» будет выведен на орбиту в 2011 году в позицию 90°в.д.
Затем в 2012 году в позицию 55°в.д. будет запущен спутник «Ямал-402».
Следующий запуск состоится в 2013 году. Это спутник «Ямал-401», который будет установлен в позицию 90°в.д.
После ввода в эксплуатацию спутника «Ямал-401» спутник «Ямал-300K» будет переведен на восток в орбитальную позицию 163.5°в.д.
Концепция спутника «Ямал-601», который будет запущен на орбиту в 2014 году для замены спутника «Ямал-202» в позиции 49°в.д. после того как тот выработает свой ресурс, сейчас в стадии разработки.
Позицию 81.75°в.д. «Газпром космические системы» будет использовать для развития нового бизнеса в Ka-диапазоне.
Программа поддержания и развития системы фиксированной спутниковой связи и вещания «Ямал» на базе геостационарных телекоммуникационных спутников включена в Федеральную космическую программу России на период 2006 - 2015 годы.
ИНФОРМАЦИЯ ВЗЯТА С ОФИЦИАЛЬНОГО САЙТА ГАЗПРОМА !!! www.gazprom-spacesystems.ru