RN "Proton" | |
---|---|
| |
Allmän information | |
Land |
Sovjetunionen Ryssland |
Familj | "Proton" |
Index | 8K82, 8K82K, 8K82KM |
Ändamål | bärraket |
Utvecklaren | GKNPTs uppkallade efter M. V. Khrunichev (KB "Salyut") |
Tillverkare | GKNPTs uppkallade efter M. V. Khrunichev |
Startavgift | 65–70 miljoner USD [1] [2] |
Huvuddragen | |
Antal steg | 3-4 (hädanefter för "Proton-M" i den tredje modifieringsfasen) |
Längd (med MS) | 58,2 m |
Diameter | 4,1 m (7,4 m) |
startvikt | 705 t |
Typ av bränsle | UDMH + AT |
Lastmassa | |
• på LEO | 23,7 t [3] |
• på GPO-1500 | 6,35 t (med Breeze - M RB ) |
• på GPO-1800 | 7,10 t (med Breeze - M RB ) |
• på GSO | upp till 3,7 ton [4] (med RB " Breeze-M ") |
Starthistorik | |
stat | nuvarande |
Lanseringsplatser | " Baikonur " |
Antal lanseringar |
426
Proton - 4 Proton-K - 310 Proton-M - 112 (fr.om 2021-13-12) [5] |
• framgångsrik | 379 |
• misslyckas | 27 |
• delvis misslyckad |
tjugo |
Första starten | 16.07 . 1965 |
Sista körningen | 13.12 . 2021 |
Totalt producerat | > 426 |
alternativ | "Proton", "Proton-K", "Proton-M" |
Första steget ("Proton-M" av den tredje fasen [6] [7] [8] [9] ) | |
Längd | 21,18 m |
Diameter | 7,4 m |
Torrvikt | 30,6 t |
startvikt | 458,9 t |
Marscherande motorer | 6 × LRE RD-276 |
sticka | 10026 kN (mark) |
Specifik impuls |
mark: 288 s vakuum: 316 s |
Arbetstimmar | 121,35 s [10] |
Andra etappen ("Proton-M" av den tredje fasen [6] [9] ) | |
Längd | 17,05 m |
Diameter | 4,1 m |
Torrvikt | 11,0 t |
startvikt | 168,3 t |
upprätthållande motor | LRE RD-0210 (3 enheter) och RD-0211 (1 enhet) |
sticka | 2400 kN |
Specifik impuls | 320 s |
Arbetstimmar | 211,10 s [10] |
Tredje steget ("Proton-M" av den tredje fasen [9] [11] ) | |
Torrvikt | 3,5 t |
startvikt | 46.562 t |
upprätthållande motor | LRE RD-0213 |
styrmotor | LRE RD-0214 |
sticka |
583 kN (marsch) (31 kN (rorsman)) |
Specifik impuls | 325 s |
Arbetstimmar |
240,5 s [10] (258,3 s [10] ) |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
"Proton" ( UR-500 - Universal raket , "Proton-K" , "Proton-M" ) är ett bärraket av tung klass (RN) designat för att skjuta upp automatiska rymdfarkoster in i jordens omloppsbana och vidare ut i rymden . Kan skjuta upp laster på upp till 3,3 ton i geostationär omloppsbana ( GSO ) .
Den ursprungliga tvåstegsversionen av Proton-bäraren (UR-500) blev en av de första bärarna i den medeltunga klassen, och trestegs Proton-K blev en av de tunga.
Proton-uppskjutningsfarkosten var medlet för att skjuta upp alla sovjetiska och ryskaSalyut -DOS- och Almaz - omloppsstationer , modulerna för Mir- och ISS -stationerna , de planerade bemannade rymdfarkosterna TKS och L-1 / Zond ( av det sovjetiska månflygningsprogrammet ), samt tunga satelliter för olika ändamål och interplanetära stationer .
Sedan mitten av 2000-talet har Proton-M bärraket blivit den huvudsakliga modifieringen av Proton bärraket, som används för att skjuta upp både federala ryska och kommersiella utländska rymdfarkoster (SC) [12] .
I juni 2018 satte generaldirektören för Roskosmos , Dmitry Rogozin , uppgiften att stoppa produktionen av Proton-raketen efter slutförandet av kontrakten, och sedan använda Angaras bärraket enbart [13] [14] . Den 24 december 2019 avbröts produktionen av motorer för det första steget av Proton-raketen [15] .
Proton-M bärraketen kommer att användas fram till 2025 i både kommersiella och federala lanseringar.
Modifiering | Klass | PN på GPO [I] , kg | Antal block i 1:a etappen |
---|---|---|---|
"Proton-M" | Tung | 6 300 | 1 central + 6 sida |
"Proton medium" | Medel | 5 000 | 1 central + 6 sida |
"Proton Light" | Ljus | 3 600 | 1 central + 4 sida |
I början av 1960-talet var Sovjetunionens ledning intresserad av att skapa missiler som kunde skjuta upp en stor militär nyttolast i rymden , samt att bära en stridsspets på flera tiotals megaton TNT . Projekt för utveckling av dessa missiler lämnades in av alla designbyråer (KB): Design Bureau S.P. Korolev , som vid den tiden redan arbetade på en interkontinental ballistisk missil (ICBM) R-9 , presenterade ett utkast till tung "mån"-raket N -1 ; M.K. Yangels designbyrå föreslog ett projekt för en enhetlig ICBM R-46 och en tung bärraket R-56 med en lanseringsvikt på 1165-1421 ton [16] ; Experimentell designbyrå nr 52 (OKB-52) under ledning av V. N. Chelomey föreslog att skapa en familj av missiler med olika uppskjutningsvikter för ett brett spektrum av nyttolaster: lättklass ICBM UR -100 (" Universal Rocket " ), medium -klass ICBM UR-200 , tung klass ICBM UR-500 och tunga bärraketer UR-700 [17] .
Tack vare Vladimir Chelomeys uthållighet, i enlighet med dekreten från SUKP:s centralkommitté och Sovjetunionens ministerråd den 16 mars och 1 augusti 1961, började OKB-52 designa den strategiska ICBM UR-200 (8K81) ). Ett år senare, enligt dekretet från SUKP:s centralkommitté och USSR:s ministerråd nr 409-183 av den 29 april 1962, i OKB-23 (för närvarande Design Bureau Salyut, en avdelning av M.V. Khrunichev GKNPTs), som blev en del av OKB-52 som gren nr. 1 (3 oktober 1960), började designen av UR-500- raketen [17] [18] [19] . Pavel Ivensen utsågs till chefsdesigner av UR-500 . 1962 togs denna position av Yuri Trufanov [17] , och sedan av Dmitry Polukhin , som senare blev generaldesignern för Salyut Design Bureau. Vitaly Vyrodov förblev projektledaren (ansvarig utförare) av projektet hela denna tid [19] . Tre år avsattes för utvecklingen av raketen [18] .
Enligt den ursprungliga designen bestod UR -500 av fyra parallellkopplade tvåstegs UR-200-missiler med ett tredje steg tillverkat på basis av ett modifierat UR-200 andrasteg. Efter noggrann studie av detta alternativ visade det sig att en sådan raketdesign inte tillåter att uppnå den önskade relativa bärförmågan. Efter att ha genomfört en djupgående studie av raketkonceptet började OKB-23 utvecklingen av UR-500 enligt ett trestegsschema med ett sekventiellt (tandem) arrangemang av steg. Icke desto mindre, som förväntat i det inledande skedet, beslutades det att använda en modifierad version av UR-200 som de övre stegen [17] .
Missilen utvecklades både i stridsversioner: en global orbital och interkontinental ballistisk missil (12 000 km) för att förstöra en superkraftig termonukleär stridsspets (index - 8Ф17 [20] , kraft - 150 megaton [21] ) av särskilt viktiga mål var som helst i världen, och i versionen av bärraketen för tunga satelliter [22] .
Enligt design- och layoutschemat tillverkades raketen vid Mashinostroitelny Zavod im. M. V. Chrunichev och transporterades isär med järnväg till Baikonur. Diametern på raketens centrala block bestämdes av storleken på järnvägslastmätaren - 4100 mm. Samtidigt bestämdes längden på strukturen för det centrala blocket i det första steget av den erforderliga volymen av oxidationsmedlet i det första stegets booster och längden på järnvägens skrymmande last [23] .
Motorerna i det första steget, LRE RD-253 , utvecklades vid Power Engineering Design Bureau (generell designer V.P. Glushko ). Denna motor avvisades av S.P. Korolev för användning i N-1- raketen på grund av toxiciteten hos dess bränslekomponenter och otillräcklig specifik impuls . Det beslutades att efter viss förändring skulle RD-253 användas i det första steget av UR-500 [17] [19] . För stridsversionen designades även den manövrerande stridsspetsen AB-500 [24] .
Andra designbyråer var också involverade i utvecklingen av den nya raketen: Khimavtomatika Design Bureau tillverkade motorerna i det andra och tredje steget (chefdesigner S. A. Kosberg och sedan A. D. Konopatov), Research Institute of Automation and Instrument Engineering - styrsystemet och elektrisk automation, designbyrån "Rubin" och KB "Voskhod" - styrenheter som styr avvikelsen för motorer i alla steg, Research Institute of Instrumentation - ett tanktömningssystem , Research Institute of Precision Mechanics - en säkerhet system för bärraketer och designbyrån för Kiev-fabriken "Arsenal" - ett siktesystem [23] .
Utvecklingen av raketen stöddes entusiastiskt av N. S. Chrusjtjov . Men efter hans avgång beslutades det att stoppa arbetet med UR -200-missilen , liknande kapacitet som R-9 ICBM av S.P. Korolev. Eftersom UR-500 inkluderade UR-200-varianten hotade samma öde henne. Icke desto mindre, tack vare akademikern M. V. Keldyshs fasta ställning , beslutades det till slut att använda UR-500 som en tung bärare för rymdfarkoster [17] [19] .
I början av 1964 påbörjades arbetet med installationen av teknisk utrustning för markuppskjutningskomplexet vid Baikonur. Den första raketuppskjutningen med markutrustning ägde rum den 15 maj 1964. Det interkontinentala ballistiska missilprojektet UR-500 avslutades 1964 [25] .
Den första uppskjutningen med en rymdfarkost på den nya tvåstegs bärraketen UR -500 ägde rum den 16 juli 1965 med N-4 No. 1 " Proton-1 " rymdfarkosten. Denna satellit som väger 12,2 ton, förutom joniseringskalorimetern SEZ-14 ( C - spektrum, energi , laddning upp till 10 14 eV) som väger cirka 7 ton och andra servicemoduler, inkluderade också en del av andrastegsenheterna [26] [27 ] . Sålunda, utan andrastegsenheterna, var nyttolastmassan för bärraketen UR-500 8,4 ton [28] . Totalt genomfördes fyra uppskjutningar av protonsatelliter 1965-1966. Trots att raketen officiellt hette "Hercules" (eller, enligt andra källor, "Atlant"), nämndes den i pressen med namnet på dess första nyttolast - "Proton" [29] .
Med start i juli 1965 började utvecklingen av en trestegsversion av bärraketen UR -500K (8K82K Proton-K ). Den nya bärraketen utvecklades också vid filial nr 1 av OKB-52 . Proton-K bärraket var tänkt att användas för att sätta nya rymdfarkoster på startbanan för att flyga runt månen . Dessutom påbörjades arbetet med den fjärde etappen av Proton-K bärraket baserad på den femte etappen av N-1 bärraket , kallat block D. Enligt detta projekt (UR-500K-L-1) sattes den tvådelade rymdfarkosten 7K-L1 ( Soyuz - variant ) på en avgångsbana för en flygning till månen, cirklade runt månen och återvände säkert. Flyg planerades först i obemannade och sedan i bemannade versioner [19] [28] .
Den första uppskjutningen av trestegsraketen "Proton-K" gjordes den 10 mars 1967 med blocket D och KK 7K-L1P (" Cosmos-146 "), prototypen för det framtida månskeppet 7K-L1 [28 ] [30] . Detta datum anses vara födelsedagen för bärraketen Proton-K [31] .
Av de 11 uppskjutningarna av 7K-L1 ansågs endast Zond -7 - flygningen vara helt framgångsrik, vilket innebär att den totala sannolikheten för att flyga runt månen och landa på Sovjetunionens territorium inte var mer än 9%. I de återstående 10 uppskjutningarna, i fem fall, slutfördes uppdragen inte på grund av Proton-Ks fel, och ytterligare fem uppdrag slutfördes inte på grund av felet i 7K-L1. Som ett resultat, på grund av det stora antalet misslyckanden med N-1, Proton och 7K-L1 och det faktum att Apollo 11 framgångsrikt landade den 20 juli 1969, beslutades det att inskränka det sovjetiska månprogrammet [19] [30] .
Dessutom, på grund av det stora antalet olyckor i det inledande skedet av flygtest (från mars 1967 till augusti 1970 gjordes endast 6 helt framgångsrika uppskjutningar av de 21) , togs Proton -K bärraketen i drift endast i 1978 , efter den 61:a lanseringen [28] .
"Proton-K" med övre steg D användes regelbundet för att skjuta upp olika vetenskapliga, militära och civila rymdfarkoster [23] . Trestegs "Proton-K" användes för att skjuta upp nyttolasten i låga banor, fyrstegs - för att skjuta upp rymdfarkoster i högenergibanor. Beroende på modifieringen kunde raketen skjuta upp upp till 21 ton nyttolast i en omloppsbana med en höjd av 200 km och upp till 2,6 ton i geostationär omloppsbana . Tillverkningen av Proton-K har upphört. Den sista bärraketen i denna serie släpptes i slutet av 2000-talet och förvarades i arsenalen. Den lanserades den 30 mars 2012 [32] för att skjuta upp den sista satelliten i US-KMO- serien i omloppsbana med den senaste DM-2- versionen av RB [33] [34] . Totalt, från 1967 till 2012, lanserades Proton-K bärraket 310 gånger och producerades på GKNPTs im. M.V. Chrunichev.
Sedan 2001 på GKNPTs im. M. V. Khrunichev, en modernare modifiering av raketen produceras - 8K82KM Proton-M . Den nya versionen av Proton bärraket kännetecknas av ökad miljövänlighet, ett digitalt kontrollsystem och ett nytt övre steg 14S43 Briz-M , som gjorde det möjligt att avsevärt öka nyttolasten när den lanserades i geotransfer och geostationära banor . Den modifierade versionen låter dig installera större kåpor jämfört med Proton-K.
I september 2016 har Centrum för M. V. Khrunichev tillkännagav expansionen av produktlinjen av Proton-raketer med Breeze-M-översteg. För att göra detta var det planerat att skapa nya tvåstegsmodifieringar av bärraketen - "Proton Medium" (kan skjuta upp laster på upp till 2,2 ton på GEO) och "Proton Light" (kan skjuta upp laster på upp till 1,45) ton på GSO) [35] . I april 2017 tillkännagavs att skapandet av bärraketen Proton Light sköts upp [36] [37] .
Den första versionen av Proton-raketen var en tvåstegsversion. Efterföljande modifieringar av raketen, Proton-K och Proton-M, lanserades antingen i tre- (in i en referensbana ) eller i fyra-stegs versioner (med ett övre steg ).
UR-500 bärraket ("Proton", GRAU index 8K82 ) bestod av två steg, varav den första utvecklades specifikt för denna bärraket, och den andra ärvdes från UR-200 raketprojektet . I den här versionen kunde Proton bärraketen skjuta upp 8,4 ton nyttolast i låg omloppsbana om jorden [18] [29] [38] .
Första stegetDet första steget består av ett centralt och sex sidoblock (separation sker inte) anordnade symmetriskt runt det centrala. Det centrala blocket inkluderar ett övergångsfack, en oxidationstank och ett bakutrymme, medan vart och ett av sidoblocken i första stegets booster består av ett främre fack, en bränsletank och ett bakfack i vilket motorn är fixerad. Således består framdrivningssystemet i det första steget av sex autonoma understödjande raketmotorer för flytande drivmedel (LRE) RD-253 . Motorerna har ett bränsleförsörjningssystem med turbopump med generatorgas efterförbränning. Motorn startas genom att bryta pyromembranet vid motorinloppet [39] [40] .
Andra stegetDet andra steget har en cylindrisk form och består av en överförings-, bränsle- och stjärtfack. Framdrivningssystemet för det andra steget inkluderar fyra autonoma raketmotorer designade av S. A. Kosberg : tre RD-0210 och en RD-0211. RD-0211-motorn är en förfining av RD-0210-motorn för att ge trycksättning av bränsletanken. Var och en av motorerna kan avvika upp till 3° 15' i tangentiella riktningar. Motorerna i det andra steget har också ett turbopumpbränsleförsörjningssystem och är gjorda enligt schemat med generatorgas efterbränning. Den totala dragkraften för det andra stegets framdrivningssystem är 2352 kN i vakuum. Motorerna i det andra steget startas före starten av avstängningen av underhållarraketmotorerna i det första steget, vilket säkerställer den "heta" principen för stegseparation. Så snart dragkraften för motorerna i det andra steget överstiger den kvarvarande dragkraften för LRE i det första steget, sprängs pyrobultarna som förbinder scenfackverken, stegen divergerar och förbränningsprodukterna från LRE-kamrarna i det andra steget , som verkar på värmeskölden, sakta ner och stöta bort det första steget [39] [40] .
Proton-K bärraketen utvecklades på basis av tvåstegs bärraket UR-500 med vissa förändringar i det andra steget och med tillägget av det tredje och fjärde steget. Detta gjorde det möjligt att öka massan av PN i låg omloppsbana om jorden, samt att skjuta upp rymdfarkoster i högre banor.
Första stegetI den första versionen av bärraketen Proton -K ärvde den det första steget av bärraketen UR-500. Senare, i början av 1990-talet, ökades dragkraften hos RD-253 -motorerna i första steget med 7,7 %, och den nya versionen av motorn fick namnet RD-275 [8] .
Andra stegetDet andra steget av bärraketen Proton -K utvecklades på basis av det andra steget av bärraketen UR-500. För att öka massan av PN i omloppsbana, ökades volymerna av bränsletankar och designen av fackverksövergångsavdelningen som förbinder den med det första steget ändrades [18] .
Tredje stegetDet tredje steget av bärraketen Proton -K har en cylindrisk form och består av instrument-, bränsle- och stjärtfack. Liksom det andra steget utvecklades också det tredje steget av bärraketen Proton-K på basis av det andra steget av bärraketen UR-500. För detta förkortades den ursprungliga versionen av det andra steget av bärraketen UR-500, och en upprätthållande raketmotor installerades på den istället för fyra. Därför liknar huvudmotorn RD-0212 (designad av S. A. Kosberg) i design och drift som RD-0210-motorn i det andra steget och är dess modifiering. Denna motor består av en enkammarframdrivningsmotor RD-0213 och en fyrkammarstyrmotor RD-0214. Framdrivningsmotorns dragkraft är 588 kN i tomrummet, och styrmotorn är 32 kN i tomrummet. Separationen av det andra steget sker på grund av dragkraften från det tredje stegets styrning LRE, som lanseras innan andra stegets upprätthållande LRE stängs av, och bromsning av den separerade delen av det andra steget av sex 8D84 fasta drivmedel motorer tillgängliga på den . Separationen av nyttolasten utförs efter avstängning av styrmotorn RD-0214. I detta fall bromsas det tredje steget av fyra fastbränslemotorer [18] [39] [40] .
Fjärde steget Proton-K kontrollsystem för bärraketerProton -K bärraketen är utrustad med ett autonomt tröghetskontrollsystem ( CS ), som säkerställer hög noggrannhet vid uppskjutning av bärraketen i olika banor [41] . Styrsystemet designades under ledning av N. A. Pilyugin och använde ett antal ursprungliga lösningar baserade på gyroskop , vars utveckling hade börjat tidigare på R-5 och R-7 missiler [20] [42] .
CS- instrumenten är placerade i instrumentfacket på det tredje stegets booster. Det nitade icke-trycksatta instrumentfacket är gjort i form av ett torusskal med roterande rektangulärt tvärsnitt. I torusfacken är kontrollsystemets huvudenheter placerade, gjorda enligt ett trippelschema (med trippel redundans ). Dessutom är instrumenten för det skenbara hastighetskontrollsystemet placerade i instrumentfacket; enheter som bestämmer parametrarna för slutet av den aktiva delen av banan, och tre gyrostabilisatorer . Kommando- och styrsignaler är också byggda enligt principen om trippel. En sådan lösning ökar tillförlitligheten och noggrannheten för uppskjutande rymdfarkoster [20] .
Sedan 1964 har kontrollsystemet producerats vid det statliga vetenskaps- och produktionsföretaget "Kommunar" [43] ( Kharkov ).
Som bränslekomponenter i alla stadier av raketen används osymmetrisk dimetylhydrazin (UDMH eller "heptyl") (CH3)2N2H2 och kvävetetroxid N2O4 (AT eller "amyl"). Den självantändande bränsleblandningen gjorde det möjligt att förenkla framdrivningssystemet och öka dess tillförlitlighet. Samtidigt är bränslekomponenter mycket giftiga och kräver extrem försiktighet vid hantering [39] .
Från 2001 till 2012 ersattes bärraketen Proton-K gradvis av en ny uppgraderad version av bärraketen, Proton-M bärraket. Även om designen av Proton-M bärraket huvudsakligen baseras på Proton-K bärraket, har stora förändringar gjorts i bärraketens styrsystem , som helt har ersatts med ett nytt styrsystem baserat på ett digitalt datorkomplex ombord. (OBCC). Med användningen av det nya kontrollsystemet på Proton-M bärraket, uppnås följande förbättringar [3] :
Dessa förändringar ledde i sin tur till en förbättring av massaegenskaperna hos Proton-M bärraket [3] . Dessutom genomfördes moderniseringen av Proton-M bärraket med Breeze-M övre steg efter att de började användas . Från och med 2001 genomgick LV och RB fyra stadier av modernisering (fas I, fas II, fas III och fas IV), vars syfte var att underlätta utformningen av olika block av raketen och det övre steget, öka kraften hos motorerna i det första steget av LV (ersättning av RD-275 med RD -276 ), såväl som andra förbättringar.
Starta fordonet "Proton-M" i 4:e etappenEn typisk version av Proton-M bärraket som för närvarande är i drift kallas Fas III Proton Breeze M (Proton-M bärraket - Breeze -M bärraket av tredje fasen). Denna variant kan skjuta upp en PG med en massa på upp till 6150 kg i en Geotransfer Orbit (GTO) med en konventionell startbana (med en lutning på 51,6°) och en PG med en massa på upp till 6300 kg med en optimerad bana med en lutning på 48° (med en återstående ΔV upp till GEO på 1500 m/c) [44] [45] .
Men på grund av den ständiga ökningen av massan av telekommunikationssatelliter och omöjligheten att använda en optimerad rutt med en lutning på 48 ° (eftersom denna rutt inte specificeras i Baikonur Cosmodrome Lease Agreement, och varje gång protonen lanseras vid denna lutning, är det nödvändigt att dessutom samordna med Kazakstan [45] ), höjdes bärkapaciteten för Proton-M bärraket. Under 2016 GKNPTs dem. M. V. Khrunichev avslutade det fjärde steget av moderniseringen av Proton-M-raketen - Breeze-M (Fas IV Proton Breeze M). Som ett resultat av de genomförda förbättringarna ökades vikten av nyttolasten för systemet som sjösattes till GPO till 6300–6350 kg på en standardbana (lutning 51,6°, resterande ΔV upp till GSO 1500 m/s) [44] och upp till 6500 kg vid uppskjutning i en supersynkron bana (bana med en apogeumhöjd på upp till 65 000 km). Den första uppskjutningen av den avancerade bäraren ägde rum den 9 juni 2016 med satelliten Intelsat 31 [46] [47] [48] .
Ytterligare förbättringar av bärraketen Proton-MFör att skjuta upp nyttolasten i höga, övergångs- till geostationära , geostationära och avgångsbanor, används ett extra steg, som kallas det övre steget . Booster låter dig upprepade gånger slå på din huvudmotor och omorientera dig i rymden för att uppnå en given omloppsbana. De första boosterblocken för bärraketen Proton -K gjordes på basis av D-raketblocket från N -1- bäraren (dess femte steg). I slutet av 1990-talet utvecklade Khrunichev GKNPTs ett nytt Breeze-M övre steg som användes i Proton-M bärraket tillsammans med D-familjen RB [9] .
Blockera DMBlock D utvecklades vid OKB-1 (nu RSC Energia uppkallad efter S.P. Korolev). Som en del av bärraketen Proton -K har block D genomgått flera modifieringar sedan mitten av 60-talet. Efter en modifiering som syftade till att öka bärförmågan och minska kostnaderna för block D, blev RB känd som Block-DM. Den modifierade accelerationsenheten hade en aktiv livslängd på 9 timmar, och antalet motorstarter var begränsat till tre. För närvarande används övre stadier av modellerna DM-2, DM-2M och DM-03 tillverkade av RSC Energia , där antalet inneslutningar har ökats till 5 [50] [51] .
Blockera "Breeze-M"Breeze-M är ett övre steg för Proton-M och Angara bärraketer. "Breeze-M" säkerställer uppskjutning av rymdfarkoster i låga, medelhöga, höga banor och GSO . Användningen av Breeze-M övre steg som en del av Proton-M bärraket gör det möjligt att öka massan av nyttolasten som skjuts upp i geostationär omloppsbana upp till 3,5 ton och in i överföringsbanan upp till mer än 6 ton. första lanseringen av Proton-komplexet -M" - "Breeze-M" ägde rum den 7 april 2001 [52] .
Egenskaper för övre steg som används med Proton bärraket | |||||
---|---|---|---|---|---|
namn | DM-2 [50] [53] | DM-2M [51] [54] | DM-03 [55] | " Breeze-M " [52] | |
GUKOS index | 11С861 | 11С861-01 | 11С861-03 | 14C43 | |
Massa av RB | på marken | 3.2 | 3,245 | 2.5 | |
i rymden | 2.3 | 2.2 | 2,35 | ||
Bränsle | Sintin + flytande syre | Sintin + flytande syre | Sintin + flytande syre | AT + UDMH | |
Bränslereserv, t | 15.1 | 15.1 | 18.7 | upp till 20 | |
upprätthållande motor | 11D58M | 11D58S | 11D58M / 11D58MDF [56] | 14D30 | |
Tryck i vakuum, tf | 8.5 | 8.5 | 8.5 | 2 | |
Specifik impuls, s | 360 [57] | 361 | 361 / 367 [56] | 329 | |
Antal motorstarter | upp till 5 | upp till 5 | upp till 5 | upp till 8 | |
Massa av PG på GSO , t | "Proton-K" | 2.4 | 2.5 | 2,95 | |
"Proton-M" (3:e etappen) | 3,44 | 3.7 | |||
Start av drift | 1982 | 1994 | 2007 | 1999 |
Med standarduppskjutningsschemat utförs rymdfarkostens mekaniska och elektriska anslutning till Breeze-M US med hjälp av ett övergångssystem som består av en isogrid-kolfiber- eller metalladapter och ett separationssystem (SR) . För införande i geostationära banor kan flera olika övergångssystem användas, med olika diameter på rymdfarkostens fästring: 937, 1194, 1664 och 1666 mm. Den specifika adaptern och separationssystemet väljs beroende på den speciella rymdfarkosten. Adaptrarna som används i Proton-M bärraketen är designade och tillverkade av GKNPTs im. M. V. Khrunichev, och separationssystem tillverkas av RUAG Space AB , GKNPTs im. M. V. Khrunichev och EADS CASA Espacio [58] [59] [60] .
Ett exempel är 1666V-separationssystemet, som består av ett låsband som förbinder rymdskeppet och adaptern med varandra. Tejpen består av två delar, sammandragna med hjälp av anslutningsbultar. I ögonblicket för separation av RP och rymdfarkost skär separeringssystemets pyroguillotiner av låstejpens anslutningsbultar, varefter tejpen öppnas och genom att släppa åtta fjäderskjutare (antalet kan variera beroende på typen av separation systemet som används) placerat på adaptern är rymdfarkosten skild från RP [59] [60] [61] .
Utöver de huvudsakliga mekaniska enheterna som nämnts ovan har Proton -M bärraketen ett antal elektriska system som används under förberedelsen och lanseringen av ILV. Med hjälp av dessa system utförs den elektriska och telemetriska anslutningen av rymdfarkosten och LV-systemen med kontrollrummet 4102 under förberedelse för uppskjutning, samt insamling av telemetrisk data under flygningen [58] .
Under hela driftperioden av Proton bärraket , användes ett stort antal olika huvudkåpor (GO) med den. Typen av kåpa beror på typen av nyttolast, modifiering av bärraketen och det övre steget som används.
GO återställs under den första driftperioden för det tredje stegets accelerator. Den cylindriska distansen tappas efter separation av utrymmeshuvudet.
De klassiska standardkåporna för uppskjutningsfarkosterna Proton-K och Proton-M för att skjuta upp rymdfarkosterna i låga banor utan US har en innerdiameter på 4,1 m (yttre 4,35 m) och en längd på 12,65 m respektive 14,56 m [62] . Till exempel användes denna typ av kåpa under lanseringen av Proton-K bärraket med Zarya -modulen för ISS den 20 november 1998.
För kommersiella lanseringar används huvudkåpor med en längd på 10 m och en ytterdiameter på 4,35 m i konfigurationen med "DM"-blocket (den maximala bredden på nyttolasten bör inte vara mer än 3,8 m). Vid användning av Breeze-M raketgevär har standardkåpan för enstaka kommersiella uppskjutningar en längd på 11,6 m och för dubbla kommersiella uppskjutningar - 13,2 m. I båda fallen är den yttre diametern på HE 4,35 m [39] [62] .
Huvudskydden tillverkas av FSUE ONPP Tekhnologiya i staden Obninsk , Kaluga-regionen . GO är gjord av flera skal , som är strukturer i tre lager med aluminiumbikakefyllmedel och kolfiberskinn , innehållande förstärkningar och utskärningar för luckor. Användningen av material av denna typ gör det möjligt att uppnå en viktminskning jämfört med en analog tillverkad av metaller och glasfiber med minst 28–35 %, öka strukturell styvhet med 15 % och förbättra akustiska egenskaper med 2 gånger [63] .
Vid kommersiella lanseringar genom ILS, som marknadsför protonuppskjutningstjänster på den internationella marknaden, används större alternativa HE:er: 13,3 m och 15,25 m långa och 4,35 m i diameter. Dessutom för att öka kapaciteten Proton-M bärraket studerar aktivt möjligheten att använda en 5-meters GO. Detta kommer att göra det möjligt att skjuta upp större satelliter och öka konkurrenskraften för Proton-M bärraketen mot dess huvudkonkurrent, Ariane-5 , som redan används med en GO med en diameter på 5 m [9] .
Proton bärraket (UR-500) fanns i endast en konfiguration - 8K82. Proton-K och Proton-M bärraketer har använt olika typer av övre steg under många års drift. Dessutom har RKK , tillverkaren av RB DM, optimerat sina produkter för specifika nyttolaster och tilldelat ett nytt namn till varje ny konfiguration. Så, till exempel, olika konfigurationer av RB 11S861-01 hade olika namn beroende på kommersiell nyttolast: Block DM3, Block DM4. Ändringsalternativ ges i tabellen [5] :
PH typ | Typ RB | |
---|---|---|
"Proton-K" (8K82K) | "Proton-M" (8K82KM) | |
11С824 | Block D (8K82K 11S824) | |
11С824M | Block D-1 (8K82K 11S824M) | |
11S824F | Block D-2 (8K82K 11S824F) | |
11S86 | Block DM (8K82K 11С86) | |
11С861 | Block DM-2, Block DM1 (8K82K 11С861) | Block DM-2 (8K82KM 11С861) |
11С861-01 | Block DM-2M, Block DM3, Block DM4 (8K82K 11С861-01) | Block DM-2M (8K82KM 11С861-01) |
11С861-03 | Block DM-03 (8K82KM 11С861-03) | |
17S40 | Block DM-5, Block DM2 (8K82K 17С40) | |
14S43 | Breeze-M (8K82K 14С43) | Breeze-M (8K82KM 14С43) |
Möjlighet till olika modifieringar av Proton bärraket | |||||
---|---|---|---|---|---|
Modifiering | "Proton-K" - Blok DM [39] [64] (med RD-253 [α] ) |
"Proton-K" - Blok DM-2M [39] [51] (med RD-275 [β] ) |
"Proton-M" - "Breeze-M" [39] [44] (steg I) |
"Proton-M" - "Breeze-M" [65] (steg III) | |
Start av drift | 1974 | 1995 | 2001 | 2009 | |
Startvikt, t | ~700 | ~700 | ~702 | 705 | |
Lastmassa, t | LEO [γ] | 19,76 | 20.7—20.9 | ~22.0 | 23,0 |
GPO [δ] | 4,35 | 4.9 | 5.5 | 6.15 | |
GSO | 1,88 | 1,88 | 2,92 | 3,25 | |
Volymen utrymme under kåpan, m³ | 60 | upp till 100 | 89 | ||
Tekniska egenskaper för olika modifieringar av Proton-raketen | ||||
---|---|---|---|---|
steg | Först | Andra | Tredje | Övre blocket |
"Proton-K" - Blok DM [7] [8] [39] | ||||
Motorer | 6× RD-275 | 3×RD-0210 och RD-0211 | RD-0213 och RD-0214 | 11D58M |
Drivkraft framdrivningssystem, kN | 9540 (nära mark) | 2300 (i vakuum) | 583+ 4×31 (vakuum) | 83,5 |
Bränslemassa, t | 419,41 | 156,1 | 46,56 | 15.05 |
Torrvikt, t | 31 | 11,715 | 4,185 | 2,44 |
Arbetstid, s | 120 | 216 | 231 | 680 |
Specifik impuls , s | 287 | 320 | 325 | 352 |
"Proton-M" - "Breeze-M" (Fas III) [7] [8] [9] | ||||
Motorer | 6× RD-276 | 3×RD-0210 och RD-0211 | RD-0213 och RD-0214 | 14D30, 4× 11D458M och 12×17D58E |
Drivkraft framdrivningssystem, kN | 10020 (nära mark) | 2400 (i vakuum) | 583 + 4×31 (vakuum) | 19,62 + 4×0,396 + 12×0,0133 |
Bränslemassa, t | 428,3 | 157,3 | 46,56 | 19.8 |
Torrvikt, t | 30.6 | elva | 3.5 | 2.5 |
Arbetstid, s | 121 | 216 | 239 | 3200 (max) |
Specifik impuls , s | 288 | 320 | 325 | 328,6 |
Lanseringar av proton- raketbilen utförs endast från Baikonur Cosmodrome , där 1965 skapades ett tekniskt och uppskjutningskomplex med två arbetsplatser (plats 92/1) och två bärraketer (PU) ( plats 81 ). I slutet av 70-talet byggdes ytterligare ett uppskjutningskomplex ( plats 200 ) för att tillhandahålla ett expanderande program med uppskjutningar av olika rymdfarkoster på Proton-uppskjutningsfordonet [23] .
Båda uppskjutningsplatserna förenas av ett gemensamt kommunikationsnätverk och använder en gemensam uppsättning faciliteter som förser var och en av dem med komprimerade gaser, vatten, elektricitet och kylmedel för temperaturkontroll av bränslekomponenter och rymdfarkoster. Monteringen av raketblocken, integreringen av bäraren med nyttolasten och den allmänna kontrollen av systemet utförs i ett horisontellt läge i monterings- och testbyggnaden (MIK) vid den tekniska positionen (plats nr 92) för Baikonur Cosmodrome. Med hjälp av en transportör-installatör på ett järnvägsspår levereras en rymdraket (RKN) från MIK till en bränsletankstation för tankning av Breeze - M raketgeväret . Efter tankning transporteras ILV till uppskjutningskomplexet och installeras på utskjutningsrampen. Med hjälp av en mobil underhållsgård på räls, elektriska kontroller av bärraket och stridsspets, tankning av bärraket och bärraket (vid användning av bärraket DM ) med bränslekomponenter och komprimerade gaser, beredskapen av raketframdrivningssystemet och uppskjutningen av ILV [62] [66] genomförs .
För närvarande finns det fyra Proton-K och Proton-M lanseringsplatser vid Baikonur: två vardera på platser 81 och 200, men bara tre av dem är i fungerande skick. Startpositioner som ligger i väster kallas "Vänster"; ligger österut - "Höger". Var och en av dessa positioner motsvarar ett nummer: 81L (vänster) - nr 23, 81P (höger) - nr 24, 200L - nr 39, 200P - nr 40 [67] .
Monteringen och förberedelserna för lanseringen av Proton-M bärraketen äger rum i monterings- och testbyggnaderna 92-1 och 92A-50 på territoriet för " plats 92 ".
För närvarande används främst MIK 92-A50, som färdigställdes och förbättrades 1997-1998 [69] . År 2001 togs dessutom ett enhetligt fiberoptiskt system för fjärrkontroll och övervakning av rymdfarkoster i drift, vilket gör det möjligt för kunder att förbereda rymdfarkoster vid tekniska och uppskjutningskomplex direkt från kontrollrummet i MIK 92A-50 [70] .
Monteringen av bärraketen i MIK 92-A50 sker i följande ordning:
Monteringen av bärraketen Proton-K utförs vid MIK 92-1. Denna MIC var den viktigaste innan MIC 92-A50 togs i drift. Det inhyser de tekniska komplexen för montering och testning av Proton-K och KCH bärraketer , där KCH också är dockad med Proton-K bärraket [72] .
För att skjuta upp rymdfarkoster i geostationär omloppsbana , följer Proton -M bärraketen ett standarduppskjutningsschema som använder en standardflygbana för att säkerställa noggrannheten av fallet av de löstagbara delarna av bärraketen i specificerade områden. Som ett resultat, efter driften av de tre första stegen av bärraketen och den första aktiveringen av Breeze -M bärraket, orbitalenheten (OB) som en del av Breeze-M bärraket, övergångssystemet och rymdfarkosten skjuts upp i en referensbana med en höjd av 170 × 230 km, vilket ger en lutning på 51,5°. Vidare utför Breeze-M RB ytterligare 3 inneslutningar, som ett resultat av vilka en överföringsomloppsbana bildas med en apogeum nära målomloppets apogeum. Efter den femte påslagningen sätter USA rymdfarkosten i målbanan och separerar från rymdfarkosten. Den totala flygtiden från signalen "Contact lift" (KP) till separeringen av rymdfarkosten från RB "Breeze-M" är vanligtvis cirka 9,3 timmar [73] [74] .
Följande beskrivning ger de ungefärliga tidpunkterna för att slå på och stänga av motorerna för alla steg, tidpunkten för återställning av HE och bärraketens rumsliga orientering för att säkerställa en given bana. De exakta tiderna är specifika för varje uppskjutning beroende på den specifika nyttolasten och den slutliga omloppsbanan.
1,75 s (T −1,75 s) före lansering slås sex RD-276 förstastegsmotorer på , vars dragkraft i detta ögonblick är 40 % av det nominella värdet, och får 107 % dragkraft i det ögonblick som KP- signalen ges . Bekräftelsen av KP-signalen kommer vid tiden T +0,5 s. Efter 6 sekunders flygning (T +6 s) ökar dragkraften till 112 % av det nominella värdet. Den förskjutna sekvensen av att slå på motorerna gör att du kan få bekräftelse på deras normala funktion innan dragkraften ökas till maximalt [73] [74] .
Efter en initial vertikal sektion som varar i cirka 10 s, utför ILV en rullmanöver för att fastställa den erforderliga flygazimuten . Vid en orbital lutning på 51,5°, som i fallet med en geostationär insättning , är azimuten 61,3°. För andra orbitala lutningar används andra azimut: för banor med en lutning på 72,6° är azimuten 22,5° och för banor med en lutning på 64,8° är den 35,0° [73] [74] .
Tre RD-0210 och en RD-0211 i det andra steget slås på vid den 119:e sekunden av flygningen och går in i full dragkraftsläge i ögonblicket för separation av det första steget vid den 123:e sekunden. Tredje stegets rodermotorer slås på vid 332 sekunder, varefter andrastegsmotorerna stängs av vid 334 sekunders flygning. Separationen av det andra steget utförs efter att sex bromsande fastdrivningsmotorer slagits på vid den 335:e sekunden och det dras tillbaka [73] [74] .
RD -0213- motorn i det tredje steget startar i 338 s, varefter huvudbeklädnaden återställs ungefär vid 347 sekunder från KP- signalen . När det gäller etapperna, väljs tidpunkten för GO-släppning för att säkerställa garanterad träff av boostern i det andra steget av bärraketen i ett givet islagsområde, samt för att uppfylla rymdfarkostens termiska krav. Efter att det tredje stegets framdrivningsmotor stängs av vid den 576:e sekunden, arbetar de fyra styrmotorerna i ytterligare 12 sekunder för att kalibrera den beräknade uppstigningshastigheten [73] [74] .
Efter att ha nått de angivna parametrarna, ungefär vid den 588:e sekunden av flygningen, utfärdar styrsystemet ett kommando för att stänga av styrmotorn, varefter det tredje steget separeras från omloppsblocket och dras tillbaka med bromsande raketmotorer för fast drivmedel . Separationsögonblicket från det tredje steget tas som början på den autonoma OB -flygningen . Ytterligare uppskjutning av rymdfarkosten genomförs med hjälp av raketkastaren Breeze -M [73] [74] .
Skede | Tid, s | Hastighet, m/s | Höjd, km |
---|---|---|---|
Start av uppsättning av beredskap för lansering | −3.10 | 0 | 0 |
Slå på förstastegsmotorerna (40 % av nominellt) | −1,75 | ||
Förstastegsmotorer 107% av nominellt | −0,15 | ||
Lyft kontaktkommandot | 0,0 | ||
Att uppnå maximal hastighetshuvud | 65,5 | 465 | elva |
Sätt på motorerna i andra steget | 119,0 | ||
Institutionen för första etappen | 123,4 | 1724 | 42 |
Slå på styrmotorerna för det tredje steget | 332,1 | ||
Avstängning av andrastegsmotorer | 334,5 | ||
Separation av det andra och tredje steget | 335,2 | 4453 | 120 |
Sätt på motorerna i tredje steget | 337,6 | ||
Återställning av huvudkåpan | 348,2 | 4497 | 123 |
Avstängning av tredjestegsmotorer | 576,4 | ||
Stänga av styrmotorerna för det tredje steget | 588,3 | ||
Separation av det tredje steget och orbitalblocket | 588,4 | 7182 | 151 |
Uppskjutningen av OB i geotransferbanan utförs enligt schemat med fem inkluderingar av sustainer-motorn (MD) av Breeze-M RB . Precis som i fallet med bärraketen beror de exakta tiderna för inneslutningar och parametrar för banorna på det specifika uppdraget [73] [74] .
Omedelbart efter separationen av det tredje steget av bärraketen aktiveras raketgevärets stabiliseringspropeller , vilket ger orientering och stabilisering av OB i den passiva flygsektionen längs den suborbitala banan fram till den första starten av raketgeväret motor. Ungefär en och en halv minut efter separation från bärraketen (beroende på den specifika rymdfarkosten ) utförs den första MD -aktiveringen med en varaktighet på 4,5 minuter, vilket resulterar i att en referensbana bildas med en höjd av 170 × 230 km och en lutning på 51,5° [73] [74] .
Den andra inkopplingen av MD med en varaktighet av cirka 18 minuter utförs i området för den första stigande noden i referensbanan efter 50 minuters passiv flygning (med motorerna avstängda), vilket resulterar i att den första mellanbana bildas med en apogeum på en höjd av 5000–7000 km. Efter att OB når perigeum för den första mellanliggande omloppsbanan inom 2–2,5 timmar efter passiv flygning, slås huvudmotorn på för tredje gången i regionen för den stigande noden tills bränslet från den extra bränsletanken är helt slut (DTB) ca 12 min). Cirka två minuter senare, då DTB återställs , slås MD på för fjärde gången. Som ett resultat av de tredje och fjärde inneslutningarna bildas en överföringsomloppsbana med en apogeum nära apogeum för målgeoöverföringsbanan (35 786 km). I denna omloppsbana tillbringar rymdfarkosten cirka 5,2 timmar i passiv flygning. Den sista, femte påslagningen av DM utförs vid höjdpunkten av överföringsbanan i området för den fallande noden för att höja perigeum och ändra lutningen till den angivna, som ett resultat av vilket USA placerar rymdfarkosten in i målbanan. Ungefär 12–40 minuter efter den femte aktiveringen av MD, är OB orienterad i riktningen för CA-separationen, följt av separationen av CA [73] [74] .
I intervallen mellan påslagning av MD utför det amerikanska styrsystemet vändningar av orbitalenheten för att säkerställa att den optimala temperaturen ombord upprätthålls, utfärdande av dragimpulser, utför radioövervakningssessioner och även för att separera rymdfarkosten efter den femte slå på [73] [74] .
Sedan 1993 har marknadsföringen av protonuppskjutningstjänster på den internationella marknaden genomförts av samriskföretaget International Launch Services (ILS) (från 1993 till 1995: Lockheed-Khrunichev-Energy). ILS har exklusiv rätt till marknadsföring och kommersiell drift av Proton-raketen och det lovande raket- och rymdkomplexet Angara . Även om ILS är registrerat i USA, ägs dess majoritetsandel av de ryska GKNPTs im. M.V. Chrunichev. Från och med oktober 2011, inom ramen för ILS-företaget, genomfördes 72 uppskjutningar av rymdfarkoster med hjälp av bärraketerna Proton-K och Proton-M [75] .
Nästa lansering från Baikonur Cosmodrome gjordes den 31 juli 2020. Rymdraketen Proton-M ombord vid det andra försöket levererade kommunikationssatelliterna Express-80 och Express-103 i omloppsbana på rekordhöga 18 timmar och 16 minuter. — det var den längsta uppskjutningen i omloppsbana [76] .
Kostnaden för Proton bärraketen varierar från år till år och är inte densamma för federala och kommersiella kunder, även om prisordern är densamma för alla konsumenter .
Kommersiella lanseringarI slutet av 1990-talet varierade kostnaden för en kommersiell lansering av en Proton-K bärraket med ett DM-block från $65 till $80 miljoner [77] . I början av 2004 reducerades lanseringskostnaden till 25 miljoner dollar på grund av en betydande ökning av konkurrensen [78] (för en jämförelse av uppskjutningskostnader, se Kostnad för att leverera nyttolaster till omloppsbana ). Sedan dess har kostnaden för lanseringar på Protons ökat stadigt och nådde i slutet av 2008 cirka 100 miljoner USD på GPO med Proton-M med Breeze-M- blocket . Men sedan början av den globala ekonomiska krisen 2008 har växelkursen för rubeln mot dollarn minskat med 33 %, vilket har minskat kostnaden för lanseringen till cirka 80 miljoner dollar [79] .
I juli 2015 sänktes kostnaden för uppskjutning av Proton-M bärraketen till 65 miljoner dollar för att konkurrera med Falcon 9 bärraket [2] .
Kommersiella lanseringar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
För federala kunder har det skett en konsekvent ökning av kostnaderna för transportören sedan början av 2000-talet: kostnaden för bärraketen Proton-M (utan DM-blocket) ökade 5,4 gånger från 2001 till 2011 - från 252,1 miljoner till 1356, 5 miljoner rubel [80] . Den totala kostnaden för Proton-M med DM- eller Breeze-M- blocket i mitten av 2011 var cirka 2,4 miljarder rubel (cirka 80 miljoner dollar eller 58 miljoner euro). Detta pris består av själva Proton-uppskjutningsfordonet (1,348 miljarder), Breeze -M raketgevär (420 miljoner) [81] , leverans av komponenter till Baikonur (20 miljoner) och en uppsättning uppskjutningstjänster (570 miljoner) [82] [ 83 ] [84] .
Priser från och med 2013: Proton-M själv kostade 1,521 miljarder rubel, Breeze-M övre steg kostade 447 miljoner, uppskjutningstjänster kostade 690 miljoner, transport av raketen till rymdhamnen kostade ytterligare 20 miljoner rubel, 170 miljoner rubel - head fairing. Totalt kostade en lansering av Proton den ryska budgeten 2,84 miljarder rubel [85] .
Från och med 1965 tillverkades Proton bärraket i tre huvudversioner: UR-500, Proton-K och Proton-M.
8K82/UR-500Den 16 juli 1965 lanserades en tvåstegs LV UR-500 i omloppsbana om den vetenskapliga rymdstationen Proton-1 med en massa på 12,2 ton. Totalt sändes RN-500 under 1965-1966 upp tre satelliter: Proton-1 - " Proton-3 ", en annan lansering slutade i misslyckande. Protonsatelliternas vetenskapliga utrustning, utvecklad vid SINP MGU , säkerställde studiet av kosmiska strålar och interaktionen av ultrahögenergipartiklar med materia: en joniseringskalorimeter, ett gammastrålningsteleskop och andra instrument installerades på satelliterna [23 ] . Därefter ärvde UR-500 LV namnet på dessa rymdskepp och blev känd som Proton LV [23] .
lanseringsnummer | Datum ( UTC ) | Nyttolast | Startresultat |
---|---|---|---|
ett | 16 juli 1965 | Proton-1 H-4, ser. Nr 1 | Framgång |
2 | 2 november 1965 | Proton- 2H-4, ser. Nr 2 | Framgång |
3 | 24 mars 1966 | Proton- 3H-4, ser. Nummer 3 | Misslyckande , olycka i andra etappen |
fyra | 6 juli 1966 | Proton- 3H-4, ser. Nr 4 | Framgång |
Under hela driftperioden lanserades bärraketen Proton -K 310 gånger, varav 277 var helt framgångsrika (89%). Om man tar hänsyn till delvis framgångsrika uppskjutningar (exklusive olyckor i övre skedet), ökar tillförlitligheten för denna version av raketen till 91%.
Proton-K bärraketen användes 1967-1973 för att skjuta upp rymdfarkosterna Zond , Luna , Mars och Kosmos , såväl som den vetenskapliga rymdstationen Proton-4 och Salyut-1 långtidsbemannade stationer och Salyut-2 . Sedan 1974 har bärraketen använts tillsammans med RB DM , som har ett eget styrsystem. I den här versionen blev det möjligt att skjuta upp rymdfarkoster med hög omloppsbana och geostationära farkoster för olika ändamål. Proton-K bärraket var den viktigaste komponenten i det sovjetiska och senare ryska rymdutforskningsprogrammet. Följande viktiga lanseringar gjordes på den:
Totalt genomfördes 32 kommersiella lanseringar av Proton-K. Den sista kommersiella uppskjutningen ägde rum den 6 juni 2003 med AMS-9-satelliten.
Den sista bärraketen i denna serie lanserades den 30 mars 2012 [32] för att skjuta upp den sista satelliten i US-KMO- serien i omloppsbana med den senaste DM-2s- versionen av RB . Lanseringen var den 310:e på nästan 45 år av tjänsten av Proton-K bärraket [33] [34] .
Starta fordonet "Proton-M" (8K82KM)Den 13 december 2021 lanserades Proton-M 112 gånger, varav 102 var helt framgångsrika (91,1%). Med hänsyn till lanseringarna där själva bärraketen fungerade normalt (det vill säga utan att ta hänsyn till olyckorna i de övre stadierna), ökar tillförlitligheten för denna version av raketen till 95,5%. Viktiga lanseringar:
Sedan 1967 har det skett 404 uppskjutningar av Proton -raketen [100] . Av dessa slutade 49 i haveri under driften av de tre första stegen och det övre steget [101] .
Olyckor 1967-1970Den mest akuta perioden inträffade under utvecklingen av bärraketen under förhållandena för " månloppet " i USSR-USA 1967-1970. Vid denna tidpunkt genomfördes flygtester av bärraketen, övre steg D, returfordonet av Zond -typ, såväl som fordonen från familjerna Luna och Mars . 9 fel inträffade under driften av de tre första stegen av Proton-raketen: fem - under driften av det andra och tredje steget, två - av det första steget och ett vardera - på grund av ett falskt kommando från säkerhetssystemet och på grund av förstörelsen av huvudkåpan KA . Ytterligare fyra misslyckanden inträffade på grund av fel i framdrivningssystemet i det övre steget D. I allmänhet slutfördes uppgifterna endast i 10 av 25 uppskjutningar [102] .
Olyckan vid rymdhamnen slutade tragiskt i juli 1968. Som förberedelse för uppskjutningen av rymdfarkosten Zond-5B , planerad till den 21 juli 1968, sprack oxidationstanken i block D, vilket delvis förstörde huvudkåpan (GO). 7K-L1- fartyget med en förfallen GO föll flera meter ner och fastnade på underhållsgårdens plattformar; bränsletanken i block D med fem ton fotogen bröt sig loss från gården och vilade på elementen i raketens tredje steg. Enligt vissa källor dog 1 person, en skadades, enligt andra källor dog 3 personer [103] [104] .
Olyckan den 19 februari 1969 hör också till denna period , då vid 51,4 sekunder av raketens flygning förstördes huvudkåpan under passagen av zonen med maximal hastighetshuvud. Som ett resultat gick den första självgående apparaten av typen " Lunokhod " förlorad [105] . En annan farlig olycka inträffade den 2 april 1969 under lanseringen av Mars AMS , när en av RD-253- motorerna havererade vid 0,02 sekunder. Vid flygningens 41:a sekund träffade raketen marken med nosen cirka 3 km från uppskjutningsrampen. Uppskjutningskomplexet var praktiskt taget oskadat, men fönster sprängdes i den närliggande MIK [106] .
Skärmen kraschar1976 påbörjades utbyggnaden av Ekran-systemet. Satelliter i denna serie var avsedda för överföring av de centrala kanalerna till territoriet i Sibirien och Fjärran Östern: mottagning utfördes på en kollektiv jordstation, och sedan vidarebefordrades programmen till de omgivande stadsdelarna [107] . År 1978, som ett resultat av en serie av tre olyckor på Proton-K uppskjutningsfordon, gick tre satelliter av Screen -serien förlorade , avsedda att ersätta befintliga (även om andra rymdfarkoster framgångsrikt lanserades mellan skärmen). Avbrott i driften av Ekran-systemet ledde till missnöje bland befolkningen [108] .
Olyckor i den postsovjetiska eranFlera olyckor inträffade med bärraketen Proton under den postsovjetiska perioden.
Eftersom fallfälten för de använda etapperna är belägna på Kazakstans territorium, orsakar varje onormal lansering en negativ reaktion från den kazakiska regeringen. 1999 kraschade Proton-raketen två gånger i Karaganda-regionen ( SC "Gran" och SC "Express-A1" ). Under den första olyckan föll ett fragment av bärraketen på ett bostadsområde, men skadade ingenting. Trots det bröt en brand ut i stäppen orsakad av ett bränslespill i den centrala delen av raketgeväret Breeze M. Bränslet från bärraketens andra och tredje etapp brann ut och avdunstade när tankarna i dessa etapper förstördes på höjder av 28–30 km. Under den andra olyckan föll fragment av bärraketen, bärraketen och Express-A-satelliten i ett glest befolkat område i Karaganda-regionen i Republiken Kazakstan. Inga personskador uppstod till följd av olyckorna. Företrädare för den kazakiska regeringen utfärdade dock ett uttalande om Kazakstans önskan att revidera hyresavtalet för Baikonur-komplexet. Krav framfördes också på övergången från anmälningspraxis för sjösättningar till tillåten. Några ledamöter av det kazakiska parlamentet krävde ett förbud mot uppskjutningar av ryska militära rymdfarkoster från Baikonur-kosmodromen [109] [110] .
En serie olyckor 2006-2015 [111]Sedan december 2006 har flera allvarliga olyckor inträffat med Proton-M bärraketen, vilket resulterat i att flera ryska satelliter [89] förlorats , såväl som en utländsk rysktillverkad satellit. Denna serie av olyckor orsakade ett allvarligt offentligt ramaskri och ledde till avskedande av flera högt uppsatta tjänstemän, samt försök att på allvar omstrukturera den ryska rymdindustrin.
Arabsat 4A kommunikationssatellit Den 28 februari 2006 , som ett resultat av en olycka, sattes inte den arabiska satellitkommunikationssatelliten, uppskjuten från Baikonur-kosmodromen med hjälp av den ryska Proton-M bärraketen, i den beräknade omloppsbanan. Olyckan inträffade på grund av onormal drift under den andra aktiveringen av Breeze-M övre steg efter den framgångsrika separationen av alla stadier av raketen och uppskjutningen av enheten i en referensbana, varifrån uppskjutningen ska utföras. Satelliten bröts senare ut och sänktes. [112]
GLONASS-satelliter Den 6 september 2007 föll Proton -M uppskjutningsfordonet, efter en misslyckad uppskjutning från Baikonur - kosmodromen , 40 km från staden Zhezkazgan och översvämmade dess omgivningar med " heptyl " - mycket giftigt bränsle. Situationen förvärrades av det faktum att Kazakstans president Nursultan Nazarbayev var i staden samma dag [113] . Trots den snabba avvecklingen av konsekvenserna av miljökatastrofen krävde Kazakstan en kompensation på 60,7 miljoner dollar från Ryssland.Ryssland uppnådde en minskning av ersättningsbeloppet till 2,5 miljoner dollar [114] [115] .
Amerikansk kommunikationssatellit AMS-14. Den 15 mars 2008, efter uppskjutning från Baikonur-kosmodromen av bärraketen Proton-M med den amerikanska kommunikationssatelliten AMC-14 ombord, när huvudmotorn på det övre steget slogs på för andra gången, driften av motorn stoppades 130 sekunder före den beräknade tiden, vilket ledde till att rymdfarkosten inte lanserades i den beräknade omloppsbanan. Separationen av alla stadier av raketen och den första uppskjutningen av Breeze-M övre steg skedde i normalt läge. AMC-14 lanserades för att sända en satellit-TV-signal till USA. [116]
3 KA Glonass-M . Den 5 december 2010 avvek Proton-M bärraketen, som var tänkt att sätta tre Glonass-M- satelliter i omloppsbana , 8 grader från kursen. Som ett resultat gick satelliterna in i en öppen bana och föll i det icke-navigerbara området i Stilla havet [117] . Olyckan tillät inte att slutföra bildandet av den ryska navigationsgruppen GLONASS : om det lyckades skulle 24 satelliter ha skjutits upp, åtta av tre plan. Anledningen till den onormala flygningen var överskottsmassan av det övre steget DM-03 på grund av ett designfel i formeln för beräkning av dosen av flytande syretankning i bruksanvisningen för tankningskontrollsystemet (en överdriven mängd bränsle fylldes på ) [118] [119] . I samband med olyckan fick Vyacheslav Filin, vicepresident och chefsdesigner för bärraketer för RSC Energia, och Viktor Remishevsky, biträdande chef för Roscosmos, sparken. Chefen för Roskosmos, Anatolij Perminov, blev tillrättavisad [120] . Skadorna från förlusten av satelliter uppgick till 2,5 miljarder rubel, utan att räkna kostnaden för Proton-M-raketen.
Efter denna olycka, såväl som efter nöduppskjutningen av rymdfarkosten Geo-IK-2 med Rokot -raketen, i april 2011, avgick Anatolij Perminov som chef för Roscosmos [120] .
Express AM4 . Den 18 augusti 2011, som ett resultat av olyckan med Briz-M RB, lämnades Express AM4 -kommunikationssatelliten från den ryska satellitoperatören GPKS i fel omloppsbana . Orbitalparametrarna ( i = 51,23°, apogeum 20 294 km , perigeum 995 km) tillät inte att satelliten räddades med sina egna motorer [121] . Express AM4 var tänkt att vara den mest kraftfulla kommunikationssatelliten i Europa. Enligt den ryske kommunikationsministern Igor Shchegolev var Express AM4 "en enastående telekommunikationssatellit när det gäller dess parametrar, inte bara för Ryssland utan för hela världen." Bland annat skulle det ryska statliga företaget FSUE RTRS med dess hjälp göra övergången från analog till digital TV [122] . Kostnaden för att skapa och skjuta upp satelliten var förmodligen cirka 10 miljarder rubel [123] . Satelliten var försäkrad för 7,5 miljarder rubel av försäkringsbolaget Ingosstrakh [124] .
Telkom-3 och Express MD2 . Den 6 augusti 2012, som ett resultat av Breeze-M RB-olyckan, kom den ryska satellitoperatören RSCCs Express MD2 -kommunikationssatellit (som var avsedd att delvis ersätta den tidigare förlorade Express-AM4 [125] ), samt Den indonesiska kommunikationssatelliten Telkom lämnades i felaktiga banor -3 rysk produktion. På grund av den för låga omloppsbanan ansågs satelliterna vara förlorade. Orsaken till olyckan erkändes som ett produktionsproblem: det fanns en igensatt tryckledning för ytterligare bränsletankar av Breeze-M-bränslet [126] [127] . Skadan från olyckan uppskattas till 5-6 miljarder rubel [128] , utan hänsyn till att båda satelliterna var försäkrade, varav Express MD2 för 1,2 miljarder rubel [129] .
Efter denna olycka avskedade Rysslands president Vladimir Putin Vladimir Nesterov från posten som generaldirektör för rymdcentret. M. V. Chrunichev [130] .
Yamal-402 . 8 december 2012 en olycka med Breeze-M raketgeväret. Under uppskjutningen av rymdfarkosten Yamal-402 från den ryska operatören Gazprom Space Systems , inträffade lossningsproceduren från Briz-M övre steg 4 minuter tidigare än den beräknade tiden [131] , och satelliten lämnades i omloppsbana under den beräknade. . Emellertid nådde Yamal-402 en fungerande bana med sina egna motorer [132] . Eftersom en del av bränslet avsett för omloppskorrigering användes för ytterligare manövrar kommer Yamal-402 att kunna utföra omloppskorrigeringar i endast 11,5 år istället för de förväntade 19. Detta är också mindre än den ursprungliga livslängden för satelliten, som var lika med 15 år [133] . I detta avseende fick Gazprom Space Systems 73 miljoner euro i försäkringsersättning för konsekvenserna av ett misslyckande med satellituppskjutning [134] .
3 KA Glonass-M . Den 2 juli 2013, efter lanseringen av Proton-M bärraket med övre steg DM-03, inträffade en olycka och ILV föll med ~32,682 från flygningen på kosmodromens territorium cirka 2,5 km från uppskjutningskomplexet. I det ögonblicket fanns det cirka 600 ton bränslekomponenter i raketen, varav de flesta brann ut under explosionen. Det finns inga dödsoffer eller förstörelse. Uppskjutningen av raketen och dess krasch sändes live på TV -kanalen Rossiya-24 [135] [136] [137] [138] [139] . Skadan från olyckan uppskattas till 4,4 miljarder rubel, eftersom denna lansering inte var försäkrad [140] . Efter olyckan skapades en nödkommission under ledning av Alexander Lopatin, biträdande chef för Federal Space Agency. Kommissionen kom till slutsatsen att orsaken till olyckan med Proton-M-raketen var den felaktiga installationen av vinkelhastighetssensorerna längs girkanalen under monteringen av raketen i november 2011. Tre av de sex sensorerna vändes 180 grader, vilket ledde till att missilens styrsystem fick felaktig information om dess orientering. Eftersom sensorerna är tekniskt svåra att installera felaktigt, säkrades de med kraft efter att de inte installerats i enlighet med instruktionerna [141] [142] . Kommissionen fann också att under lanseringen av ILV skedde bildandet av "Lift Contact"-signalen innan den faktiska LVV lämnade bärraketstöden, 0,4 s tidigare än den beräknade tiden. Detta orsakade dock inte olyckan [141] . I samband med olyckan tillrättavisade Dmitrij Medvedev , ordförande för Ryska federationens regering , den 2 augusti 2013 chefen för Roscosmos, Vladimir Popovkin , för felaktigt utförande av sina uppgifter [143] .
Express AM4P . Den 16 maj 2014, efter den 530:e sekunden av flygningen, uppstod en nödsituation på bärraketen, varefter flygrapporten stoppades. Kommissionen för att undersöka orsakerna till fallet fann att orsaken till olyckan var förstörelsen av lagret i turbopumpenheten.
Olyckorna 2013-2014 ledde till negativa konsekvenser inte bara för rymd- och telekommunikation, utan också för försäkringsbranschen - tarifferna för återförsäkring av risker under lanseringarna av Proton-M översteg de för Ariane - raketer [144] . För att förbättra försäkringens tillförlitlighet tilldelade Ryska federationens finansministerium ytterligare 1,7 miljarder rubel till Roskosmos för 2014 [145] .
Mexsat 1 . Den 16 maj 2015 lanserades Proton-M bärraket för att placera en mexikansk telekommunikationssatellit i geostationär omloppsbana. Vid 497 sekunder in i flygningen misslyckades styrmotorerna i det tredje steget. Som ett resultat brann alla delar av raketen och satelliten upp i atmosfären, det fanns inga skadade eller skador. Lanseringen var försäkrad av den mexikanska sidan. En kommission inrättades under ledning av den förste vice chefen för Roskosmos Alexander Ivanov [146] . Tills omständigheterna kring kraschen är klarlagda avbryts alla uppskjutningar av Proton-M-missiler [147] .
I juni 2013 antogs [148] att bärraketen Proton-M helt skulle ersättas av bärraketen Angara , som också skulle tillverkas vid GKNPTs im. M.V. Chrunichev. Den första lanseringen av Angara-5, ursprungligen planerad till 2013 [149] , ägde rum den 23 december 2014 [150] . En fullständig avveckling av Proton-M är möjlig tidigast än att Angara A5 tas i drift [151] [152] .
Att vägra att använda protonen beror på flera skäl:
Förseningar i utvecklingen av Angaras bärraket innebär dock att bärraketen Proton-M kommer att fortsätta användas under en tid framöver.
Syre-väte boosterSedan 1990-talet har GKNPTs im. M. V. Khrunichev, arbete utfördes på syre-väte övre steget (KVRB), eftersom detta skulle öka nyttolastmassan avsevärt i höga banor. Som ett resultat utvecklades RD-0146- motorn framgångsrikt , och till och med tillverkningen av delar och enskilda block av denna RB började . Men eftersom KVRB är märkbart större än DM eller Breeze-M RB och måste användas med en 5-meters nosskydd, kan aspekter som bärraketens aerodynamik , kontrollsystem, mjukvara och till och med en del av elektroniken måste uppgraderas. Dessutom är lanseringsplatsen för närvarande inte förberedd för tankning av RB med kryogent bränsle ( flytande väte ). Detta innebär att för att uppnå dessa mål kommer det att krävas seriösa finansiella investeringar, som nu är koncentrerade till skapandet av Angaras bärraket . I detta avseende avbröts arbetet i denna riktning, och själva enheterna döptes om till KVTK (Oxygen-Hydrogen Heavy Class) och optimerades för användning i den nya Angaras bärraket [153] [154] .
Utvecklingen av bärraketen Proton var ett av huvudprogrammen inom sovjetisk kosmonautik [17] [155] [156] . Trots en rad misslyckanden under de första åren av dess existens, tillsammans med " sju " (Vostok bärraket, Soyuz bärraket, etc.), blev Proton bärraket en av de mest använda bärraketerna i Sovjet och senare i rysk kosmonautik. Med tiden löstes de initiala designbristerna, och Proton är för närvarande en av de mest pålitliga bärarna som någonsin byggts [157] .
Under det senaste nästan ett halvt sekel har olika modifieringar av Proton-uppskjutningsfordonet gjort mer än 360 uppskjutningar, och med dess hjälp har mer än 40 typer av olika rymdfarkoster för nationella ekonomiska, vetenskapliga och försvarsändamål lanserats [23] [158] .
Först och främst användes Proton-raketen i stor utsträckning i de sovjetiska och ryska bemannade programmen . I slutet av 1960-talet och början av 1970-talet testades Proton-uppskjutningsfordonet i den bemannade flygningen L-1 / Zond runt månen , och i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet var det tänkt att det skulle vara bärare av den designade återanvändbara bemannade rymdfarkosten LKS . Efter stängningen av programmet för utveckling av bärraketen N-1 blev det det enda sovjetiska sättet att skjuta upp i omloppsbana, vilket gav lanseringen av tunga moduler som väger mer än 8 ton, och med utvecklingen av Zenit-2- mediet -tung bärraket , 1985 - mer än 14 ton [159] . Med dess hjälp lanserades långtidsbemannade Salyut-stationer i omloppsbana , inklusive civila DOS och militära Almaz , obemannade rymdfarkostmoduler TKS för dessa stationer, såväl som blockmoduler för montering av Mir -multimodulstationen i omloppsbana (basenheten och alla moduler - " Kvant-1 ", " Kvant-2 ", " Crystal ", " Spectrum " och " Priroda ") [23] [158] . Proton bärraket blev det huvudsakliga sättet att skjuta upp den ryska sidan i projektet för att skapa den internationella rymdstationen (Proton lanserade Zarya , Zvezda , Nauka -modulerna i omloppsbana ) [160] .
Inom obemannad kosmonautik var användningen av nya telekommunikationssatelliter , vars lansering blev möjlig med hjälp av Proton-raketen, ett viktigt steg för utvecklingen av tv, telefoni och satellitkommunikation i Sovjetunionen och Ryssland. "Proton" lanserade satelliter av systemen " Ekran ", " Ekran-M ", " Horizon ", " Hals " och " Express ". Ingen annan sovjetisk transportör hade tillräcklig energi för att leverera dessa telekommunikationssatelliter direkt till GSO [18] [23] .
Proton bärraketen tjänade också till att bygga försvarssystem och system med dubbla användningsområden. Med dess hjälp distribuerades en del av Unified Satellite Communication System (ESSS) på basis av rymdfarkosterna Raduga , Raduga-1 och Raduga-1M (en del av ESSS, bestående av rymdskepparna Molniya-2 och Molniya-3 , utplacerades i starkt elliptiska banor med hjälp av Molniya -raketen ). Dessutom lanserade Proton bärraket olika reläsatelliter av Luch- och Potok -systemen till GEO , och utplaceringen av Harpoon- systemet börjar för närvarande . Utöver detta, sedan 1980-talet, har Proton bärraketen deltagit i utbyggnaden av det globala satellitnavigeringssystemet GLONASS baserat på rymdfarkosterna i Uragan och Uragan-M- serien, uppskjuten av tre fordon på en proton [18] [ 23] .
Inom området för vetenskaplig forskning av solsystemet , med hjälp av Proton-raketen, från slutet av 1960-talet, alla sovjetiska och ryska automatiska interplanetära stationer för vetenskaplig forskning av månen , Venus , Mars , Phobos , Halleys komet , etc. Proton-fordon med hög omloppsbana " Astron " och " Garnet " (bilden) genomförde en studie av djuprymden i ultraviolett- , gamma- och röntgenområdena [23] .
Trots att bärraketen Proton utvecklades i början av 60-talet konkurrerade bärraketen framgångsrikt med liknande utländska bärraketer fram till mitten av 2010-talet. Så, enligt ILS- företagets kommersiella program , från och med oktober 2011, har Proton-raketen använts 68 gånger sedan den första flygningen 1996 [86] [161] . Fram till 2013 gjordes 10-12 uppskjutningar av denna bärraket årligen, medan denna siffra för utländska tunga bärraketer inte överstiger sex uppskjutningar [ [163]162] [164] .
I september 2019, generaldirektören för centret. Khrunichev Alexei Varochko sa att i slutet av 2021 skulle 11 Proton-M-missiler tillverkas, varefter produktionen skulle avbrytas [165] .
För närvarande finns det flera tunga bärraketer i världen som är jämförbara i prestanda med bärraketen Proton -M. Nedan, i tabellen "Jämförelse av egenskaperna hos bärraketer av tung klass", ges huvudegenskaperna för de senaste ändringarna av dessa bärraketer.
Det bör noteras att alla de listade bärraketerna använder kosmodromer som ligger mycket närmare ekvatorn än Baikonur . Detta ger dem en fördel i nyttolastmassa i olika banor . Dessutom använder de flesta utländska bärraketer flytande väte som bränsle i de övre stegen, vars specifika impuls är märkbart högre (450 s mot 320 s för heptyl ). Detta gör att de kan skjuta upp en mycket större last i höga banor (GPO, GSO och avgång), men samtidigt ökar kostnaden för uppskjutning märkbart [166] . Trots dessa brister, och trots att den är arvtagaren till en mer än 50 år gammal design, överträffar Proton-M många bärraketer när det gäller nyttolastmassa i låg referensbana . Samtidigt, sedan 2016, har kostnaden för att sjösätta Falcon 9 -laster i FT-versionen blivit billigare än Proton-lanseringar.
Jämförelse av egenskaperna hos bärraketer av tung klass [a] | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
bärraket | Land | Första flyget |
Antal lanseringar per år (totalt) |
Latitud SK | Startvikt , t |
Vikt PN , t | GO diameter , m |
Lyckade lanseringar, % |
Startpris, miljoner USD | ||
NEJ DU | GPO [b] | GSO | |||||||||
"Proton-M" - "Breeze-M" [65] | 2001 | 8-12 (99) | 46° | 705 | 23 | 6,35 | 3,25 | 4,35 | 91,91 | 65-70 [1] [2] | |
" Zenith-3SL " [167] | 1999 | 4-5 (36) | 0° | 473 | 13,7 [s] | 6.06 | 2,6 [d] | 4.15 | 88,88 | 80 | |
Ariane 5 ECA [168] | 2002 | 3-7 (76) | 5° | 780 | tjugo | tio | 5.4 | 97,36 | 220 | ||
Delta IV Heavy [169] [170] | 2004 | 1(13) [e] | 35° och 28° | 732 | 23 [f] | 10,75 | 6,57 | 5.1 | 97,61 [g] | 265 [171] | |
Delta IV M+(5,4) [169] [170] | 2009 | 2-3 (8) [e] | 35° och 28° | 399 | 13,5 [f] | 5.5 | 3.12 | 5.1 | 97,61 [g] | 170 [171] | |
Atlas V 521 [172] | 2003 | 2 (2) [h] | 35° och 28° | 419 | 13.49 | 4,88 | 2,63 | 5.4 | 98,92 [g] | 160 [171] | |
Atlas V 551 [172] | 2006 | 1-2 (12) [h] | 35° och 28° | 541 | 18.8 | 6,86 | 3,90 | 5.4 | 98,92 [g] | 190 [171] | |
Falcon 9FT [173] | 2015 | 11-50 (163) | 35° och 28° | 549 | 22.8 | 5,5-8,3 [i] | 5.2 | 99,34 [j] | 67 | ||
Falcon Heavy [173] | 2018 | 1-2 (4) | 28° | 1421 | 63,8 | 8,0-26,7 [k] | 5.2 | 100 | 97-150 [174] | ||
H-IIB [175] | 2009 | 2(9) | 30° | 531 | 19 | åtta | 5.1 | 100 | 182 [176] | ||
CZ-3B [177] [178] | 1996 | 4-11 (75) | 28° | 426 | 11.2 | 5.1 | 2 | 4.2 | 94,66 | 50-70 | |
CZ-5 [179] | 2016 | 1-3 (8) | 19,6° | 687 | tjugo | fjorton | 4.5 | 5.2 | 87,5 | ||
Även om alla nämnda missiler av tung klass kan betraktas som konkurrenter, är inte alla det, eftersom de inte kan konkurrera med bärraketen Proton-M i ett antal aspekter: när det gäller uppskjutningspriset, när det gäller nyttolast. massa levererad till GPO , i form av kostnaden för ett kilo nyttolast i omloppsbana och, om möjligt, för att producera ett tillräckligt antal bärraketer under året [163] .
Huvudkonkurrenterna till Proton-M-raketen när det gäller pris och nyttolast är den amerikanska Falcon 9 -raketen, Arianespace European Ariane-5 tungklassmissil och det internationella Sea Launch -projektet med Zenit medeltunga bärraketen. . Dessutom kan de amerikanska Atlas-5 och Delta-4 bärraketerna , liksom den japanska H-IIB bärraketen , betraktas som konkurrenter när det gäller nyttolastmassa som sätts i omloppsbana . Icke desto mindre överstiger kostnaden för de tre sistnämnda bärraketerna avsevärt kostnaden för Proton-M bärraketen, och därför konkurrerar de faktiskt inte med Proton på den kommersiella uppskjutningsmarknaden [162] .
En annan potentiell konkurrent är också den kinesiska medeltunga bärraketen " Changzheng-3B ", men på grund av det förbud som USA infört mot export av amerikanska högteknologiska produkter till Kina (" International Arms Trade Rules ")”), används denna bärraket för närvarande väldigt lite [180] .
Ariane 5Arian-5 bärraketen tillverkas och drivs av företaget Arianspace . 2011 var företaget ledande inom uppskjutning av kommersiella satelliter, det ägde cirka 50-60% av denna marknad [181] . Ariane-5- uppskjutningar sker från Kourou -kosmodromen , som ligger endast 500 km från ekvatorn, vilket gör det möjligt att placera en nyttolast 27 % större i geostationär omloppsbana än från Baikonur -kosmodromen [166] . Även om bärraketen Ariane-5 (en variant av Ariane-5 ECA) kostar mer än dubbelt så mycket som bärraketen Proton-M-Breeze-M (cirka 220 miljoner dollar [162] ), har den en större nyttolastkapacitet än " Proton", och brukar skjuta upp två satelliter till GPO i en uppskjutning, med en total massa på upp till 9300 kg [182] . I sådana fall delar kunderna på lanseringskostnaden, vilket gör att Ariane-5 kan konkurrera med Proton-raketen. Samtidigt tvingar detta fram valet av lämpliga par av satelliter och kan leda till förseningar i uppskjutningar (upp till sex månader) [182] [183 ] Spridningen av omloppskorrigerande elektriska framdrivningsmotorer har något minskat massan av moderna satelliter, vilket har ökat attraktiviteten för systemet med dubbla uppskjutningar [184] .
Sea Launch" Sea Launch " är en flytande rymdhamn för uppskjutning av ukrainska raketer " Zenit-3SL " och det internationella konsortiet med samma namn för driften av rymdhamnen Sea Launch, som för närvarande kontrolleras av RSC Energia . Den startar från ODYSSEY-uppskjutningsplattformen från ekvatorn , varifrån bärraketen Zenit-3SL kan skjuta upp nästan samma PG (6060 kg) in i geotransferbanan som bärraketen Proton-M från Baikonur. Förmågan att skjuta upp en nyttolast i låg jordomloppsbana för en medeltung Zenith är dock betydligt lägre (med cirka nio ton) än för en tung proton.
Zenit-3SL bärraket är strukturellt enklare än Proton-M bärraket och därför billigare. Fram till 2009 var lanseringskostnaden med Sea Launch endast 45 miljoner dollar [185] [186] , vilket dock ledde till att konsortiet gick i konkurs och omstrukturerades. Den 24 september 2011 gjorde Sea Launch sin första lansering efter omstrukturering, varefter lanseringskostnaden redan beräknades till 80 miljoner dollar 2010, vilket är jämförbart med kostnaden för en uppskjutning på Proton-raketen [187] .
bärraket | " Angara -1.1" | "Angara-1.2" | "Angara-A3" | " Angara-A5 " | "Angara-A5V" | " Soyuz-2.1v " | " Soyuz-2.1b " | " Proton-M " | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Första stadiet | URM-1, RD-191 | 2×URM-1, RD-191 | 4×URM-1, RD-191 | NK-33 , RD-0110R | RD-107A | 6× RD-276 | |||||
Andra steg | — | URM-2 [A] , RD-0124 A | URM-1, RD-191 | RD-0124 | RD-108A | 3× RD-0210 , RD-0211 | |||||
Tredje steget | — | — | URM-2, RD-0124 AP | URM-3V, 2× RD-0150 | — | RD-0124 | RD-0213 , RD-0214 | ||||
Övre blocket | Breeze-KS | — | " Breeze-M " | KVSK | " Breeze-M " | Blockera DM | Blockera DM | KVTK | " Volga " | " fregatt " | " Breeze-M " |
Höjd (max), m | 34,9 | 41,5 | 45,8 | 55,4 | 64,0 | 44,0 | 46,0 | 58,2 | |||
Startvikt, t | 149 | 171 | 480 | 773 | 820 | 160 | 313 | 705 | |||
Dragkraft (i marknivå), tf | 196 | 588 | 980 | 1000 | |||||||
Nyttolast till LEO , t | 2.0 | 3,5 [B] | 14,0 [B] | 24,5 [C] | 37,5 [C] | 3.3 [C] | 8,7 [C] | 23,0 | |||
Nyttolast på GPO , t | — | — | 2.4 [B] | 3.6 | 5.4 [B] | 7,0 [C] | 13,0 [C] | — | 2,0 [C] | 6,35-7,1 | |
Nyttolast på GSO , t | — | — | 1,0 [B] | 2.0 | 2.8 [B] | 3.6 [C] | 5,5 [C] | 8,0 [C] | — | — | 3.7 |
Den mest kritiserade aspekten av designen av Proton-raketen är dess bränsle: osymmetrisk dimetylhydrazin (UDMH eller "heptyl") är ett mycket giftigt cancerframkallande ämne som måste hanteras med extrem försiktighet [17] . Nederlaget för UDMH är möjligt som ett resultat av inandning av ångor eller penetration genom huden. Vid mild förgiftning kan symtomen vara huvudvärk , illamående, yrsel, förhöjt blodtryck etc. I detta fall är en fullständig återhämtning möjlig 5-6 dagar efter förgiftningen. För mer allvarlig förgiftning kan återhämtningen ta två veckor. I värsta fall kan förgiftning med "heptyl" orsaka många timmar av kramper, medvetslöshet, lungödem etc. och som ett resultat leda till döden [188] .
Dessutom, när de förbrukade stadierna faller, förorenar det kvarvarande bränslet (i fallet med Proton-K, mer än två ton heptyl) marken vid olycksplatsen, vilket kräver kostsamma saneringsåtgärder: när heptylen tränger in i jorden, på grund av sin stabilitet, förblir där under lång tid och kan migrera längs markprofilen. I det här fallet får den drabbade vegetationen utseendet av "kokta" gröna. Oxidationsmedlet som används i Proton bärraket, kvävetetroxid , är giftigt och kan förorena mark och vatten med nitrater och nitriter [189] .
Ganska många olyckor med Proton bärraketen orsakar ännu mer skada: i det här fallet hälls tonvis av UDMH på marken vid kollisionsplatsen. Förutom föroreningar medför detta andra problem, till exempel kräver den kazakiska sidan monetär kompensation och en revidering av lanseringsschemat. Så 2007 föll Proton-M bärraket 40 km från staden Zhezkazgan . Efter tuffa förhandlingar med den kazakiska sidan betalade Ryssland 2,5 miljoner dollar för att rensa området från "heptyl". Samtidigt begärde Astana 60,7 miljoner dollar och krävde en minskning av antalet lanseringar, vilket skulle kunna leda till ett brott mot befintliga kommersiella avtal [114] . Efter olyckan i juli 2013 krävde Astana direkt att nästa uppskjutning, september, skulle skjutas upp, med hänvisning till otillräcklig rengöring av missilens kraschplats. Roskosmos tvingades revidera tidpunkten för den kommersiella lanseringen mindre än 10 dagar före det planerade datumet [190] .
En annan nackdel med "heptyl" är den relativt låga specifika impulsen (288-330 s), vilket gör den mindre attraktiv för de övre stegen av motorer. Som jämförelse ger kryogent bränsle ( flytande väte ) en specifik impuls på cirka 450 s, vilket gör det möjligt att uppnå bättre resultat i termer av nyttolastmassa [191] .
Ordböcker och uppslagsverk |
---|
raket- och rymdteknik | Sovjetisk och rysk||
---|---|---|
Körande bärraketer | ||
Lansera fordon under utveckling | ||
Nedlagda bärraketer | ||
Booster block | ||
Återanvändbara rymdsystem |
Tunga och supertunga bärraketer _ | |
---|---|
USA |
|
Sovjetunionen / Ryssland |
|
Kina |
|
Europeiska unionen ( ESA ) | |
Japan | |
Indien |
|
(ST) - supertunga bärraketer; * - under utveckling; kursiv stil - inte utnyttjad; fetstil - för närvarande i drift. |