Экспресс (спутниковая платформа)

Экспресс — серия современных спутниковых платформ негерметичного исполнения российской компании ОАО ИСС, на которых базируются перспективные спутники связи, разрабатываемые этой фирмой. В данный момент разработаны три платформы, которые различаются по своей массе и по электрической мощности выделяемой для модуля полезной нагрузки (МПН): «Экспресс 1000», «Экспресс 2000» и «Экспресс 4000».

Семейство этих платформ пришло на смену классическим сериям герметичных платформ КАУР (в частности КАУР-3 и КАУР-4), на базе которых строились многие предыдущие космические аппараты (КА) ОАО ИСС.

Общие требования для платформ «Экспресс»

Платформы разрабатывались с учётом возможностей российских космодромов и современных (а также будущих) ракет-носителей. Так, платформа «Экспресс 1000» оптимизировалась под запуски с космодрома «Плесецк» используя РН «Союз-2», в то время как «Экспресс 2000» рассчитывалась на запуски с «Байконура» с помощью РН «Протон-М». Тем не менее, спутники серии «Экспресс 1000» могут запускаться с Байконура в совмещённом режиме (по два КА в одном пуске РН «Протон-М»).

Платформы семейства «Экспресс» были спроектированы со следующими характеристиками:

• эксплуатационный срок активного существования не менее 15 лет;
• вероятность безотказной работы платформ в конце срока активного существования на уровне 0,9;
• работа космического аппарата в любой точке геостационарной орбиты;
• удержание спутника в рабочей точке с погрешностями не более ±0,05° по долготе и широте;
• возможность однократного перевода космического аппарата по долготе в любую точку рабочей дуги со скоростью 2 градуса в сутки.

Исходя из этих требований, платформы включают следующие элементы:

• негерметичное исполнение;
• комбинированная система терморегулирования: отвод тепла от полезной нагрузки осуществляется с помощью изогридной центральной трубы. Кроме того, для улучшения теплопереноса между различными конструктивными элементами спутника применяется полностью резервированный жидкостной контур;
• высокоэффективные солнечные батареи на основе трёхкаскадных арсенид-галлиевых фотопреобразователей производства НПП «Квант»;
• литий-ионные аккумуляторные батареи Saft VS 180 SA для коммерческих спутников либо никель-водородные российского производства для военных спутников;
• стационарные плазменные двигатели СПД-100 (неопр.) (недоступная ссылка). www.fakel-russia.com. Дата обращения: 29 июня 2019. Архивировано 21 января 2017 года. производства ОКБ «Факел» для коррекции на орбите.

Экспресс 1000

Во время разработки космическая платформа «Экспресс 1000» имела три варианта, в зависимости от массы КА и энергетических характеристик МПН:

• «Экспресс 1000К»: масса спутников до 1200 кг;
• «Экспресс 1000Н»: масса спутников до 1700 кг, масса модуля полезной нагрузки до 450 кг, отвод избыточного тепла 3500 Вт;
• «Экспресс 1000SH»: масса спутников до 2200 кг.
• общая мощность выделяемая для МПН планировалась до 6 кВт.

После первых запусков, модели и основные характеристики были несколько пересмотрены. В данный момент имеется два варианта платформы — «Экспресс 1000К» и «Экспресс 1000НТВ». Их характеристики представлены в таблице:

Единая конструктивная основа платформ представляет собой силовую конструкцию в виде центральной силовой трубы с установленными на ней приборными и сотовыми панелями. Все три варианта используют одинаковые бортовой комплекс управления, системы ориентации и стабилизации и систему коррекции. Кроме того, для многих КА субподрядчиками ОАО ИСС по модулю полезной нагрузки (ретранслятору и антеннам) выступают различные зарубежные компании, как например Thales Alenia Space (TAS). В проектах «Лучей» эта компания создает блоки усилителей мощности, а компания NEC поставляет малошумящие усилители, передатчики аппаратуры «Маяк».

В таблице приведены спутники, построенные на платформе «Экспресс 1000». Жёлтым цветом выделены уже запущенные КА.

Экспресс-2000/4000

Платформа «Экспресс-2000», и её вариант «Экспресс-4000», являются развитием платформы «Экспресс-1000Н» с предоставлением больших массо-габаритных и энергетических ресурсов для модуля полезной нагрузки (МПН):

• масса КА может достигать 3600 кг и масса МПН 1600 кг;
• общая мощность выделяемая для МПН доведена до 14 кВт.

«Экспресс-2000» предназначена для применения на российском рынке в интересах заказчиков, имеющих ограничения на применение в составе своих КА не-российского оборудования, а также зарубежного программного обеспечения. Таким образом, «Экспресс-2000» будет применяться для постройки спутников в интересах Роскосмоса, Министерства обороны России, а также других заказчиков с похожими требованиями. На этой платформе построены коммерческие спутники связи Экспресс АМ5, Экспресс АМ6, Ямал-401 и серия спутников военной системы связи Благовест.

Экспресс 4000

Платформа «Экспресс-4000» глубоко унифицирована с «Экспресс-2000» и предназначена для использования на внешнем рынке для реализации коммерческих проектов. Контракт на её разработку был заключён в 2008 году между ОАО ИСС и Thales Alenia Space (TAS). «Экспресс-4000» создаётся с использованием технологий Спейсбас-4000, основной тяжелой платформы TAS. Согласно договору, платформа «Экспресс-4000» будет использоваться для постройки тяжелых телекоммуникационных и метеорологических спутников массой до 3200 кг в ОАО ИСС с установкой полезной нагрузки производства TAS. Основным отличием платформы от Спейсбас будет отсутствие апогейной двигательной установки, как традиционно принято в российских спутниках: РН «Протон-М» с РБ «Бриз-М» выводит спутники напрямую на стационар. Кроме того, будет разработан вариант «Экспресс-4000» для высокоэллиптических орбит.

Также, рассматривается возможность унифицировать платформы «Spacebus-4000» и «Экспресс-4000» для снижения их стоимости: Thales Alenia Space была заинтересована в закупке в России фотопреобразователей для солнечных батарей и электрореактивных двигателей для «Spacebus-4000».

Мощность для питания МПН в спутниках на базе «Экспресс-4000» может достигать 14 кВт, что примерно соответствует 60 транспондерам. Срок активной эксплуатации — не менее 15 лет.

Первая попытка предложить «Экспресс-4000» окончилась неудачей: в тендере на поставку спутника «Экспресс-АМ4», объявленном ФГУП «Космическая связь» (ГПКС) платформа «Экспресс-4000» проиграла совместному предложению ГКНПЦ имени М. В. Хруничева и EADS Astrium на платформе Eurostar 3000.

В таблице приведены спутники, построенные на платформе «Экспресс 2000». Жёлтым цветом выделены уже запущенные КА.