RN "proton" | |
---|---|
A Proton-K pályára állítja az ISS Zvezda modulját | |
Általános információ | |
Ország |
Szovjetunió Oroszország |
Család | "Proton" |
Index | 8K82, 8K82K, 8K82KM |
Célja | hordozórakéta |
Fejlesztő | M. V. Hrunicsevről elnevezett GKNPT-k (KB "Szaljut") |
Gyártó | M. V. Hrunicsevről elnevezett GKNPT-k |
Indítási költség | 65–70 millió USD [1] [2] |
Főbb jellemzők | |
Lépések száma | 3-4 (a továbbiakban: a módosítás harmadik fázisának "Proton-M") |
Hossz (MS-vel) | 58,2 m |
Átmérő | 4,1 m (7,4 m) |
kezdősúly | 705 t |
Az üzemanyag típusa | UDMH + AT |
Hasznos teher tömege | |
• a LEO -nál | 23,7 t [3] |
• a GPO-1500- nál | 6,35 t ( Breeze-zel - M RB ) |
• a GPO-1800- nál | 7,10 t ( Breeze-zel - M RB ) |
• a GSO -n | 3,7 tonnáig [4] (RB " Breeze-M "-vel) |
Indítási előzmények | |
Állapot | jelenlegi |
Indítási helyek | " Bajkonur " |
Indítások száma |
426
Proton - 4 Proton-K - 310 Proton-M - 112 (2021.12.13-i állapot) [5] |
• sikeres | 379 |
• sikertelen | 27 |
• részben sikertelen |
húsz |
Első indítás | 16.07 . 1965 |
Utolsó futás | 13.12 . 2021 |
Összesen gyártott | > 426 |
Lehetőségek | "Proton", "Proton-K", "Proton-M" |
Első szakasz (a 3. fázis "Proton-M" [6] [7] [8] [9] ) | |
Hossz | 21,18 m |
Átmérő | 7,4 m |
Száraz tömeg | 30,6 t |
kezdősúly | 458,9 t |
Menetelő motorok | 6 × LRE RD-276 |
tolóerő | 10026 kN (föld) |
Specifikus impulzus |
föld: 288 s vákuum: 316 s |
Munkaórák | 121,35 s [10] |
Második szakasz (a 3. fázis "Proton-M" [6] [9] ) | |
Hossz | 17,05 m |
Átmérő | 4,1 m |
Száraz tömeg | 11,0 t |
kezdősúly | 168,3 t |
fenntartó motor | LRE RD-0210 (3 egység) és RD-0211 (1 egység) |
tolóerő | 2400 kN |
Specifikus impulzus | 320 s |
Munkaórák | 211,10 s [10] |
Harmadik szakasz (a 3. fázis "Proton-M" [9] [11] ) | |
Száraz tömeg | 3,5 t |
kezdősúly | 46,562 t |
fenntartó motor | LRE RD-0213 |
kormánymotor | LRE RD-0214 |
tolóerő |
583 kN (menetelés) (31 kN (kormányos)) |
Specifikus impulzus | 325 s |
Munkaórák |
240,5 s [10] (258,3 s [10] ) |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A "Proton" ( UR-500 - Univerzális rakéta , "Proton-K" , "Proton-M" ) egy nehéz osztályú hordozórakéta (RN) , amelyet arra terveztek, hogy automata űrhajókat indítson a Föld körüli pályára és tovább a világűrbe . Képes akár 3,3 tonnás rakományok geostacionárius pályára bocsátására ( GSO ) .
A Proton hordozó eredeti kétfokozatú változata (UR-500) a közepesen nehéz osztály egyik első hordozója lett, a háromfokozatú Proton-K pedig a nehézek közé került.
A Proton hordozórakéta volt az összes szovjet és orosz Szaljut - DOS és Almaz orbitális állomás , a Mir és ISS állomások moduljai , a tervezett TKS és L-1 / Zond ( a szovjet holdrepülési program ) emberes űrrepülőgépekindításának eszköze.valamint nehéz műholdak különféle célokra és bolygóközi állomások .
A 2000-es évek közepe óta a Proton-M hordozórakéta a Proton hordozórakéta fő módosítása, amelyet mind a szövetségi orosz, mind a kereskedelmi külföldi űrhajók (SC) kilövésére használnak [12] .
2018 júniusában a Roszkozmosz főigazgatója , Dmitrij Rogozin azt a feladatot tűzte ki, hogy a szerződések lejárta után leállítsa a Proton hordozórakéta gyártását, majd kizárólag az Angara hordozórakétát használja [13] [14] . 2019. december 24-én leállt a Proton hordozórakéta első szakaszának motorgyártása [15] .
A Proton-M hordozórakétát 2025-ig üzemeltetik mind kereskedelmi, mind szövetségi indításban.
Módosítás | Osztály | PN a GPO -n [I] , kg | Az 1. szakasz blokkjainak száma |
---|---|---|---|
"Proton-M" | Nehéz | 6300 | 1 középső + 6 oldal |
"Proton közeg" | Átlagos | 5000 | 1 középső + 6 oldal |
"Proton fény" | Könnyű | 3600 | 1 középső + 4 oldal |
Az 1960-as évek elején a Szovjetunió vezetése olyan rakéták létrehozásában volt érdekelt, amelyek képesek nagy katonai rakományt az űrbe juttatni , valamint több tíz megatonna TNT -t tartalmazó robbanófejet szállítani . Ezeknek a rakétáknak a fejlesztésére vonatkozó projekteket minden tervezőiroda (KB) benyújtotta: A Design Bureau S. P. Korolev , amely akkoriban már egy interkontinentális ballisztikus rakétán (ICBM) R-9 dolgozott, bemutatta az N nehéz "hold" rakéta tervezetét. -1 ; M.K. Yangel tervezőirodája egy egységes ICBM R-46 és egy 1165-1421 tonna kilövőtömegű R-56 nehéz hordozórakéta projektjét javasolta [16] ; Az 52-es számú Kísérleti Tervező Iroda (OKB-52) V. N. Chelomey vezetésével különféle rakétasúlyú rakétacsalád létrehozását javasolta a hasznos teher széles skálájához: könnyű osztályú ICBM UR -100 (" Univerzális rakéta " ), közepes osztályú ICBM UR- 200 , nehézosztályú ICBM UR-500 és nagy teherbírású UR-700 hordozórakéta [17] .
Vlagyimir Cselomej kitartásának köszönhetően az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának 1961. március 16-i és augusztus 1-i rendeleteinek megfelelően az OKB-52 megkezdte a stratégiai ICBM UR-200 (8K81) tervezését. ). Egy évvel később, az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának 1962. április 29-i 409-183. számú rendelete szerint az OKB-23-ban (jelenleg Szalyut Tervező Iroda, az M. V. Hrunicsev részlege). GKNPT-k), amely 1. ágként az OKB-52 részévé vált (1960. október 3.), megkezdődött az UR-500 rakéta tervezése [17] [18] [19] . Pavel Ivensent nevezték ki az UR-500 fő tervezőjévé . 1962-ben ezt a pozíciót Jurij Trufanov [17] , majd Dmitrij Poluhin foglalta el , aki később a Szaljut Tervező Iroda általános tervezője lett. Vitalij Vyrodov mindvégig a projekt vezető tervezője (felelős kivitelezője) maradt [19] . Három évet szántak a rakéta kifejlesztésére [18] .
Az eredeti terv szerint az UR -500 négy párhuzamosan kapcsolt kétfokozatú UR-200 rakétából állt, egy harmadik fokozattal egy módosított UR-200 második fokozat alapján készült. Ennek a lehetőségnek a gondos tanulmányozása után kiderült, hogy egy ilyen rakétakonstrukció nem teszi lehetővé a kívánt relatív teherbíró képesség elérését. A rakéta koncepciójának alapos tanulmányozása után az OKB-23 megkezdte az UR-500 fejlesztését egy háromlépcsős séma szerint, a szakaszok szekvenciális (tandem) elrendezésével. Ennek ellenére, ahogy az a kezdeti szakaszban várható volt, úgy döntöttek, hogy az UR-200 módosított változatát használják felső fokozatként [17] .
A rakétát mindkét harci változatban fejlesztették ki: globális orbitális és interkontinentális ballisztikus rakéta (12 000 km), amely egy szupererős termonukleáris robbanófejet (index - 8Ф17 [20] , teljesítmény - 150 megatonna [21] ) semmisít meg különösen fontos célpontokon bárhol. a világ, és a nehéz műholdak hordozórakétájának változatában [22] .
A tervezési és elrendezési séma szerint a rakétát a Mashinostroitelny Zavod im. M. V. Hrunicsev , és szétszerelve szállították vasúton Bajkonurba. A rakéta központi blokkjainak átmérőjét a vasúti rakszelvény mérete határozta meg - 4100 mm. Ugyanakkor az első fokozat központi blokkjának szerkezetének hosszát az első fokozatú nyomásfokozóban lévő oxidálószer szükséges térfogata és a vasúti terjedelmes rakomány hossza határozta meg [23] .
Az első szakasz, az LRE RD-253 hajtóműveit az Energetikai Tervező Iroda ( V. P. Glushko főtervező ) fejlesztette ki. Ezt a hajtóművet S. P. Korolev elutasította az N-1 rakétában való felhasználásra az üzemanyag-komponensek toxicitása és az elégtelen specifikus impulzus miatt . Úgy döntöttek, hogy némi átalakítás után az RD-253-at az UR-500 első szakaszában használják [17] [19] . A harci változathoz az AB-500 manőverező robbanófejet is tervezték [24] .
Az új rakéta fejlesztésében más tervezőirodák is részt vettek: a Khimavtomatika Tervező Iroda gyártotta a második és harmadik fokozat hajtóműveit ( S. A. Kosberg főtervező , majd A. D. Konopatov), az Automatizálási és Műszermérnöki Kutatóintézet - a vezérlőrendszer és az elektromos automatizálás, a "Rubin" tervezőiroda és a KB "Voskhod" - kormányhajtások, amelyek minden fokozatban szabályozzák a motorok eltérését, a Műszerészeti Kutatóintézet - egy tartályürítő rendszer , a Precíziós Mechanikai Kutatóintézet - egy biztonsági hordozórakéták rendszere és a kijevi "Arsenal" üzem tervezőirodája - célzórendszer [23] .
A rakéta fejlesztését N. S. Hruscsov lelkesen támogatta . Lemondása után azonban úgy döntöttek, hogy leállítják az S. P. Korolev R-9 ICBM -éhez hasonló képességű UR -200 rakétával kapcsolatos munkát. Mivel az UR-500-ban az UR-200-as változat is szerepelt, ugyanez a sors fenyegette őt. Mindazonáltal M. V. Keldysh akadémikus szilárd álláspontjának köszönhetően végül úgy döntöttek, hogy az UR-500-at nehézhordozóként használják űrhajókhoz [17] [19] .
1964 elején megkezdődtek a technológiai berendezések felszerelése a bajkonuri földi indító komplexumhoz. Az első rakétaindítás földi berendezésekkel 1964. május 15-én történt. Az UR-500 interkontinentális ballisztikus rakéta projektet 1964-ben fejezték be [25] .
Az új, kétlépcsős UR - 500 hordozórakéta első űrrepülőgépével 1965. július 16-án történt az N-4 No. 1 " Proton-1 " űrhajóval. Ez a 12,2 tonnás műhold a körülbelül 7 tonnás SEZ-14 ionizációs kaloriméteren ( C spektrum, energia , töltés 10 14 eV-ig) és egyéb kiszolgáló modulokon kívül a második fokozatú egységek egy részét is tartalmazza [26] [27 ] ] . Így a második fokozatú egységek nélkül az UR-500-as hordozórakéta rakománytömege 8,4 tonna volt [28] . Összesen négy Proton műholdat indítottak 1965-1966 között. Bár a rakétát hivatalosan "Hercules"-nak (vagy más források szerint "Atlant"-nak) nevezték el, a sajtóban első rakománya - "Proton" néven emlegették [29] .
1965 júliusától megkezdődött az UR -500K hordozórakéta (8K82K Proton-K ) háromlépcsős változatának fejlesztése. Az új hordozórakétát szintén az OKB-52 1. számú fiókjában fejlesztették ki . A Proton-K hordozórakétát új űrhajók felszállási pályára állítására kellett volna használni a Hold körüli repüléshez . Ezenkívül megkezdődtek a Proton-K hordozórakéta negyedik fokozatának munkálatai, amelyek az N-1 hordozórakéta ötödik fokozatán , a D blokkon alapulnak. A projekt szerint (UR-500K-L-1) a kétrészes 7K-L1 ( Szojuz variáns ) űrszonda indulási pályára állt a Holdra való repüléshez, megkerülte a Holdat, és épségben visszatért. A repüléseket először pilóta nélküli, majd emberes változatban tervezték [19] [28] .
A „Proton-K” háromlépcsős rakéta első kilövése 1967. március 10-én történt a D blokkal és a KK 7K-L1P („ Kozmosz-146 ”), a jövőbeli 7K-L1 holdhajó prototípusával [28 ] [30] . Ezt a dátumot tekintik a Proton-K hordozórakéta születésnapjának [31] .
A 7K-L1 11 indítása közül csak a Zond -7 repülést tekintették teljesen sikeresnek, ami azt jelenti, hogy a Hold körüli repülés és a Szovjetunió területén való leszállás általános valószínűsége nem haladta meg a 9% -ot. A maradék 10 indításnál öt esetben a küldetések a Proton-K hibája miatt nem fejeződtek be, további öt küldetés pedig a 7K-L1 hibája miatt nem fejeződött be. Ennek eredményeként az N-1, Proton és 7K-L1 nagyszámú meghibásodása, valamint az Apollo 11 sikeres leszállása 1969. július 20-án miatt a szovjet holdprogram megnyirbálása mellett döntöttek [19] [30]. .
Ezenkívül a repülési tesztek kezdeti szakaszában bekövetkezett nagyszámú baleset miatt (1967 márciusától 1970 augusztusáig a 21-ből csak 6 teljesen sikeres kilövés történt) a Proton -K hordozórakétát csak 1978 , a 61. indítás után [28] .
A felső D fokozatú "Proton-K" -t rendszeresen használták különböző tudományos, katonai és polgári űrhajók indítására [23] . A háromfokozatú „Proton-K” a hasznos teher alacsony pályára, a négyfokozatú – az űrhajók nagy energiájú pályára bocsátására szolgált. A rakéta a módosítástól függően akár 21 tonna hasznos terhet is képes volt 200 km magas pályára állítani és 2,6 tonnát geostacionárius pályára . A Proton-K gyártását leállították. A sorozat utolsó hordozórakétáját a 2000-es évek végén adták ki, és az arzenálban tartották. 2012. március 30-án indították [ 32] , hogy az RB [33] [34] legújabb DM-2 változatával pályára bocsássák az US-KMO sorozat utolsó műholdját . Összességében 1967 és 2012 között a Proton-K hordozórakétát 310 alkalommal indították el, és a GKNPT immáron gyártották. M. V. Hrunicsov.
2001 óta a GKNPT-nél im. M. V. Khrunichev, a rakéta modernebb módosítása készül - 8K82KM Proton-M . A Proton hordozórakéta új változatát a fokozott környezetbarátság, a digitális vezérlőrendszer és az új 14S43 Briz-M felső fokozat jellemzi , amely lehetővé tette a hasznos teher jelentős növelését a geotranszfer és a geostacionárius pályákra való indításakor . A módosított változat lehetővé teszi a Proton-K-hoz képest nagyobb burkolatok telepítését.
2016 szeptemberében a Központ a M. V. Hrunicsev bejelentette a Proton hordozórakéta termékcsalád Breeze-M felső fokozattal történő bővítését. Ennek érdekében a hordozórakéta új, kétlépcsős módosításait tervezték - "Proton Medium" (2,2 tonnáig képes a GEO-n) és "Proton Light" (akár 1,45 terhelés indítására képes) tonna a GSO-n) [35] . 2017 áprilisában bejelentették, hogy a Proton Light hordozórakéta létrehozását elhalasztották [36] [37] .
A Proton hordozórakéta első változata kétlépcsős volt. A rakéta későbbi módosításait, a Proton-K-t és a Proton-M-et vagy három- ( referenciapályára ), vagy négylépcsős változatban ( felső fokozattal ) bocsátották fel.
Az UR-500 hordozórakéta ("Proton", GRAU index 8K82 ) két szakaszból állt, amelyek közül az elsőt kifejezetten ehhez a hordozórakétához fejlesztették ki, a másodikat pedig az UR-200 rakétaprojekttől örökölték . Ebben a változatban a Proton hordozórakéta 8,4 tonna hasznos terhet volt képes alacsony földi pályára bocsátani [18] [29] [38] .
Első lépésAz első szakasz egy központi és hat oldalsó blokkból áll (nem történik szétválasztás), amelyek szimmetrikusan vannak elrendezve a középső körül. A központi blokk egy átmeneti rekeszt, egy oxidálószer -tartályt és egy farkamrát tartalmaz, míg az első fokozatú nyomásfokozó mindegyik oldalsó blokkja egy elülső rekeszből, egy üzemanyagtartályból és egy hátsó rekeszből áll, amelyben a motor rögzítve van. Így az első fokozat meghajtórendszere hat önálló folyékony-hajtóanyagú rakétamotorból (LRE) áll, RD-253 . A motorok turbószivattyús tüzelőanyag-ellátó rendszerrel rendelkeznek, generátorgáz utánégetéssel. A motor beindítása a piromembrán feltörésével történik a motor bemeneténél [39] [40] .
Második szakaszA második fokozat hengeres, és egy szállító-, üzemanyag- és hátsó rekeszből áll. A második fokozat meghajtórendszere négy autonóm fenntartó rakétamotort tartalmaz, amelyeket S. A. Kosberg tervezett : három RD-0210 és egy RD-0211. Az RD-0211 motor az RD-0210 motor továbbfejlesztése az üzemanyagtartály nyomásának biztosítására. A motorok mindegyike 3° 15'-kal eltérhet érintőleges irányban. A második fokozat motorjai turbószivattyús tüzelőanyag-ellátó rendszerrel is rendelkeznek, és a séma szerint generátorgáz-utóégetéssel készülnek. A második fokozatú meghajtórendszer teljes tolóereje 2352 kN vákuumban. A második fokozat hajtóműveit az első fokozat fenntartó rakétahajtóművei leállításának megkezdése előtt indítják be, ami biztosítja a szakaszelválasztás "forró" elvét. Amint a második fokozat motorjainak tolóereje meghaladja az első fokozat LRE-jének maradék tolóerejét, a színpadtartó rácsokat összekötő piroboltok felrobbantják, a fokozatok szétválnak, és az égéstermékek a második fokozat LRE kamráiból. , a hőpajzsra ható, lassítja és taszítja az első szakaszt [39] [40] .
A Proton-K hordozórakétát a kétlépcsős UR-500 hordozórakéta alapján fejlesztették ki, a második szakaszban némi változtatással, valamint a harmadik és negyedik fokozattal kiegészítve. Ez lehetővé tette a PN tömegének növelését alacsony Föld körüli pályán, valamint űrjárművek magasabb pályára bocsátását.
Első lépésA Proton -K hordozórakéta kezdeti változatában az UR-500 hordozórakéta első fokozatát örökölte. Később, az 1990-es évek elején az RD-253 első fokozatú hajtóművek tolóerejét 7,7%-kal növelték, és a motor új verzióját RD-275- nek nevezték el [8] .
Második szakaszA Proton -K hordozórakéta második fokozatát az UR-500 hordozórakéta második fokozata alapján fejlesztették ki. A pályán lévő PN tömegének növelése érdekében megnövelték az üzemanyagtartályok térfogatát, és megváltoztatták az azt az első fokozattal összekötő rácsos átmeneti rekesz kialakítását [18] .
Harmadik szakaszA Proton -K hordozórakéta harmadik fokozata henger alakú, műszer-, üzemanyag- és farokrekeszekből áll. A második szakaszhoz hasonlóan a Proton-K hordozórakéta harmadik fokozatát is az UR-500 hordozórakéta második fokozata alapján fejlesztették ki. Ehhez az UR-500-as hordozórakéta második fokozatának eredeti változatát lerövidítették, és négy helyett egy fenntartó rakétamotort szereltek rá. Ezért az RD-0212 fő motor (tervező: S. A. Kosberg) kialakításában és működésében hasonló a második szakasz RD-0210 motorjához, és annak módosítása. Ez a motor egy egykamrás RD-0213 hajtómotorból és egy négykamrás RD-0214 kormánymotorból áll. A meghajtó motor tolóereje az üregben 588 kN, a kormánymotoré pedig 32 kN az üregben. A második fokozat szétválása a harmadik fokozatú kormánymű LRE tolóerejének köszönhető, amelyet a második fokozatú LRE tartó kikapcsolása előtt indítanak el, valamint a második fokozat leválasztott részének fékezését a hat darab 8D84 szilárd hajtóanyaggal. motorok kaphatók rajta . A hasznos teher szétválasztása az RD-0214 kormánymotor leállítása után történik. Ebben az esetben a harmadik fokozatot négy szilárd tüzelésű motor fékezi [18] [39] [40] .
Negyedik lépés Proton-K hordozórakéta vezérlőrendszerA Proton -K hordozórakéta autonóm tehetetlenségi vezérlőrendszerrel ( CS ) van felszerelve , amely nagy pontosságot biztosítkülönféle pályára bocsátásában [41] . A vezérlőrendszert N. A. Piljugin irányításával tervezték, és számos eredeti giroszkópon alapuló megoldást használtak, amelyek fejlesztése korábban az R-5 és R-7 rakétákon kezdődött [20] [42] .
A CS műszerek a harmadik fokozatú erősítőn található műszerrekeszben találhatók. A szegecselt nyomásmentes műszerrekesz téglalap keresztmetszetű forgó tóruszhéj formájában készül . A tórusz rekeszeiben a vezérlőrendszer fő eszközei találhatók, hármas séma szerint (hármas redundanciával ). Ezenkívül a látszólagos sebességszabályozó rendszer műszerei a műszertérben találhatók; a pálya aktív szakaszának végének paramétereit meghatározó eszközök és három giroszkóp stabilizátor . A parancs- és vezérlőjelek is a triplázás elvén épülnek fel. Egy ilyen megoldás növeli az űrhajók kilövésének megbízhatóságát és pontosságát [20] .
1964 óta a vezérlőrendszert a "Kommunar" Állami Tudományos és Termelő Vállalat [43] ( Kharkov ) állítja elő.
A rakéta minden szakaszában üzemanyag-komponensként aszimmetrikus dimetil -hidrazint (UDMH vagy "heptil") (CH3)2N2H2 és nitrogén-tetroxidot N2O4 (AT vagy "amil") használnak. Az öngyulladó üzemanyag-keverék lehetővé tette a meghajtórendszer egyszerűsítését és megbízhatóságának növelését. Ugyanakkor az üzemanyag-komponensek erősen mérgezőek, és rendkívüli körültekintést igényelnek a kezelés során [39] .
2001 és 2012 között a Proton-K hordozórakétát fokozatosan felváltotta a hordozórakéta új, továbbfejlesztett változata, a Proton-M hordozórakéta. Bár a Proton-M hordozórakéta tervezése főként a Proton-K hordozórakétára épül, jelentős változások történtek a hordozórakéta vezérlőrendszerében, amelyet teljesen felváltottak egy új, fedélzeti digitális számítógép-komplexumra épülő vezérlőrendszer. (OBCC). A Proton-M hordozórakéta új vezérlőrendszerének használatával a következő fejlesztések érhetők el [3] :
Ezek a változások pedig a Proton-M hordozórakéta tömegjellemzőinek javulásához vezettek [3] . Ezenkívül a Proton-M hordozórakéta korszerűsítése a Breeze-M felső fokozattal használatuk megkezdése után megtörtént . 2001-től kezdődően az LV és az RB négy korszerűsítési szakaszon ment keresztül (I. fázis, II., III. és IV. fázis), melynek célja a rakéta és a felső fokozat különböző blokkjainak tervezésének megkönnyítése, a rakéta felső szakaszának növelése volt. az LV első szakaszának motorjainak teljesítménye (az RD-275 cseréje RD -276 -ra ), valamint egyéb fejlesztések.
A 4. szakasz "Proton-M" hordozórakétájaA jelenleg üzemelő Proton-M hordozórakéta tipikus változata a Phase III Proton Breeze M (Proton-M hordozórakéta - Breeze -M harmadik fázis hordozórakéta). Ez a változat képes akár 6150 kg tömegű PG -t indítani egy Geotransfer Orbit (GTO) hagyományos kilövési pályával (51,6°-os dőlésszöggel), illetve 6300 kg tömegű PG-t optimalizált pályán. pálya 48°-os dőlésszöggel ( 1500 m /c GEO - ig maradó ΔV -vel) [44] [45] .
Azonban a távközlési műholdak tömegének folyamatos növekedése és az optimalizált, 48°-os dőlésszögű útvonal használatának lehetetlensége miatt (mivel ez az útvonal nincs meghatározva a Bajkonuri űrhajóbérleti szerződésben, és minden alkalommal, amikor a Protont ezen a napon felbocsátják dőlésszögét, emellett Kazahsztánnal is egyeztetni kell [45] ), a Proton-M hordozórakéta teherbíró képességét megnövelték. 2016-ban GKNPTs őket. M. V. Khrunichev befejezte a Proton-M hordozórakéta - Breeze-M (IV. fázis Proton Breeze M) modernizálásának 4. szakaszát. Az elvégzett fejlesztések eredményeként a GPO -ra indított rendszer hasznos teher tömege 6300-6350 kg-ra nőtt normál pályán (51,6°-os dőlés, 1500 m/s -ig GSO maradék ΔV) [44] és akár 6500 kg-ig, amikor szuperszinkron pályára bocsátják (legfeljebb 65 000 km-es apogeus magasságú pálya). A fejlett hordozó első felbocsátására 2016. június 9-én került sor az Intelsat 31 [46] [47] [48] műholddal .
A Proton-M hordozórakéta további fejlesztéseiA hasznos teher magas, átmeneti, geostacionárius , geostacionárius és indulási pályára történő indításához egy további fokozatot használnak, amelyet felső fokozatnak neveznek . A boosterek lehetővé teszik a főmotor többszöri bekapcsolását és az űrbeli átorientációt egy adott pálya eléréséhez. A Proton -K hordozórakéta első gyorsítóblokkjai az N-1 hordozó D rakétablokkja alapján készültek (ennek ötödik fokozata). Az 1990-es évek végén a Khrunichev GKNPT-k kifejlesztettek egy új Breeze-M felső fokozatot , amelyet a Proton-M hordozórakétában használtak a D-családú RB-vel együtt [9] .
DM blokkolásaA D blokkot az OKB-1-nél fejlesztették ki (jelenleg S. P. Korolevről elnevezett RSC Energia). A Proton -K hordozórakéta részeként a D blokk a 60-as évek közepe óta számos módosításon esett át. A D blokk teherbírásának növelését és költségcsökkentését célzó módosítás után az RB Block-DM néven vált ismertté. A módosított gyorsítóegység aktív élettartama 9 óra volt, a motorindítások számát háromra korlátozták. Jelenleg az RSC Energia által gyártott DM-2, DM-2M és DM-03 modellek felső fokozatait használják , amelyekben a zárványok számát 5-re növelték [50] [51] .
"Breeze-M" blokkA Breeze-M a Proton-M és az Angara hordozórakéták felső fokozata. A "Breeze-M" biztosítja az űrhajók alacsony, közepes, magas pályára történő indítását és GSO -t . A Breeze-M felső fokozat alkalmazása a Proton-M hordozórakéta részeként lehetővé teszi a geostacionárius pályára bocsátott rakomány tömegének 3,5 tonnáig, az átvivő pályára bocsátott rakomány tömegének akár 6 tonnánál is nagyobb növelését. A Proton komplex -M" - "Breeze-M" első felbocsátására 2001. április 7-én került sor [52] .
A Proton hordozórakétával használt felső fokozatok jellemzői | |||||
---|---|---|---|---|---|
Név | DM-2 [50] [53] | DM-2M [51] [54] | DM-03 [55] | " Breeze-M " [52] | |
GUKOS index | 11С861 | 11С861-01 | 11С861-03 | 14C43 | |
RB tömege | földön | 3.2 | 3.245 | 2.5 | |
űrben | 2.3 | 2.2 | 2.35 | ||
Üzemanyag | Sintin + folyékony oxigén | Sintin + folyékony oxigén | Sintin + folyékony oxigén | AT + UDMH | |
Üzemanyag-tartalék, t | 15.1 | 15.1 | 18.7 | legfeljebb 20 | |
fenntartó motor | 11D58M | 11D58S | 11D58M / 11D58MDF [56] | 14D30 | |
Vákuumban tolóerő, tf | 8.5 | 8.5 | 8.5 | 2 | |
Specifikus impulzus, s | 360 [57] | 361 | 361/367 [56] | 329 | |
A motorindítások száma | 5-ig | 5-ig | 5-ig | 8-ig | |
PG tömege a GSO -n , t | "Proton-K" | 2.4 | 2.5 | 2.95 | |
"Proton-M" (3. szakasz) | 3.44 | 3.7 | |||
A működés kezdete | 1982 | 1994 | 2007 | 1999 |
A szabványos kilövési sémában az űrhajó mechanikus és elektromos összekötése a Breeze-M US-vel egy átmeneti rendszeren keresztül történik, amely egy szénszálas vagy fém adapterből és egy elválasztó rendszerből (SR) áll . A geostacionárius pályákra történő beillesztéshez többféle átmeneti rendszer használható, amelyek az űrhajó rögzítőgyűrűjének átmérőjében különböznek egymástól: 937, 1194, 1664 és 1666 mm. Az adott adapter és elválasztó rendszer az adott űrhajótól függően kerül kiválasztásra. A Proton-M hordozórakétában használt adaptereket a GKNPTs im. tervezték és gyártják. M. V. Khrunichev, és az elválasztó rendszereket a RUAG Space AB gyártja, a GKNPTs im. M. V. Khrunichev és az EADS CASA Espacio [58] [59] [60] .
Példa erre az 1666 V-os elválasztórendszer, amely egy zárószalagból áll, amely összeköti az űrhajót és az adaptert egymással. A szalag két részből áll, amelyeket összekötő csavarok húznak össze. Az RP és az űrrepülőgép szétválasztása pillanatában az elválasztó rendszer piroguillotinéi elvágják a zárószalag összekötő csavarjait, majd a szalag kinyílik, és nyolc rugótoló elengedésével (a szám az elválasztás típusától függően változhat használt rendszer) az adapteren található, az űrhajó el van választva az RP-től [59] [60] [61] .
A fent említett főbb mechanikai egységek mellett a Proton -M hordozórakéta számos elektromos rendszerrel rendelkezik, amelyet az ILV kilövés előtti előkészítése és indítása során alkalmaznak. Ezen rendszerek segítségével valósul meg az űrrepülőgép és az LV rendszerek elektromos és telemetriai összekötése a 4102-es vezérlőteremmel az indításra való felkészülés során, valamint a repülés során a telemetriai adatok gyűjtése [58] .
A Proton hordozórakéta teljes működési ideje alatt nagyszámú különböző fejvédőt (GO) használtak vele. A burkolat típusa a hasznos teher típusától, a hordozórakéta módosításától és az alkalmazott felső fokozattól függ.
A GO alaphelyzetbe áll a harmadik fokozatú gyorsító kezdeti működési időszakában. A hengeres távtartót a térfej leválasztása után leejtik.
A Proton-K és Proton-M hordozórakéták klasszikus szabványos burkolatai, amelyek az űrhajókat alacsony pályára bocsátják US nélkül , belső átmérője 4,1 m (külső 4,35 m), hossza pedig 12,65 m, illetve 14,56 m [62] . Például ezt a típusú burkolatot használták a Proton-K hordozórakéta 1998. november 20-án, a Zarya modullal az ISS -hez való felbocsátásakor.
Kereskedelmi indításhoz 10 m hosszú és 4,35 m külső átmérőjű fejburkolatokat használnak a „DM” blokk konfigurációjában (a hasznos teher maximális szélessége nem lehet több 3,8 m-nél). A Breeze-M rakétavető használata esetén az egyszeri kereskedelmi célú kilövések szabványos burkolatának hossza 11,6 m, a kettős kereskedelmi kilövéseknél pedig 13,2 m. A HE külső átmérője mindkét esetben 4,35 m [39] [62] .
A fejburkolatokat az FSUE ONPP Tekhnologiya gyártja Obninsk városában, Kaluga régióban . A GO több héjból készül , amelyek háromrétegű szerkezetek alumínium méhsejt-töltőanyaggal és szénszálas burkolatokkal , amelyek megerősítéseket és kivágásokat tartalmaznak a nyílásokhoz. Az ilyen típusú anyagok használata lehetővé teszi a fémből és üvegszálból készült analóghoz képest legalább 28-35%-os súlycsökkentést, a szerkezeti merevség 15%-os növelését és az akusztikai jellemzők kétszeresének javítását [63]. .
A Proton kilövő szolgáltatásokat a nemzetközi piacon értékesítő ILS-en keresztül történő kereskedelmi kilövéseknél nagyobb alternatív HE-ket alkalmaznak: 13,3 m és 15,25 m hosszú és 4,35 m átmérőjű. Ezen kívül a képességek növelésére a Proton-M hordozórakéta aktívan tanulmányozza az 5 méter átmérőjű GO használatának lehetőségét. Ez lehetővé teszi nagyobb műholdak felbocsátását, és növeli a Proton-M hordozórakéta versenyképességét fő versenytársával, az Ariane-5- tel szemben , amelyet már 5 m átmérőjű GO-val is használnak [9] .
A Proton hordozórakéta (UR-500) csak egy konfigurációban létezett - 8K82. A Proton-K és Proton-M hordozórakéták sok éves működése óta különféle típusú felső fokozatokat használnak. Ezen túlmenően az RKK , az RB DM gyártója optimalizálta termékeit bizonyos hasznos teherekhez, és minden új konfigurációhoz új nevet rendelt. Így például az RB 11S861-01 különböző konfigurációi a kereskedelmi hasznos tehertől függően eltérő nevet kaptak: DM3 blokk, DM4 blokk. A módosítási lehetőségeket az [5] táblázat tartalmazza :
PH típus | Típus RB | |
---|---|---|
"Proton-K" (8K82K) | "Proton-M" (8K82KM) | |
11S824 | D blokk (8K82K 11S824) | |
11S824M | D-1 blokk (8K82K 11S824M) | |
11S824F | D-2 blokk (8K82K 11S824F) | |
11S86 | DM blokk (8K82K 11С86) | |
11С861 | DM-2 blokk, DM1 blokk (8K82K 11С861) | DM-2 blokk (8K82KM 11S861) |
11С861-01 | DM-2M blokk, DM3 blokk, DM4 blokk (8K82K 11С861-01) | DM-2M blokk (8K82KM 11С861-01) |
11С861-03 | DM-03 blokk (8K82KM 11С861-03) | |
17S40 | DM-5 blokk, DM2 blokk (8K82K 17С40) | |
14S43 | Breeze-M (8K82K 14С43) | Breeze-M (8K82KM 14С43) |
A Proton hordozórakéta különféle módosításainak lehetőségei | |||||
---|---|---|---|---|---|
Módosítás | "Proton-K" - Blok DM [39] [64] (RD-253-mal [α] ) |
"Proton-K" - Blok DM-2M [39] [51] (RD-275-tel [β] ) |
"Proton-M" - "Breeze-M" [39] [44] (I. szakasz) |
"Proton-M" - "Breeze-M" [65] (III. szakasz) | |
A működés kezdete | 1974 | 1995 | 2001 | 2009 | |
Kezdő súly, t | ~700 | ~700 | ~702 | 705 | |
Rakomány tömege, 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 | |
A burkolat alatti tér térfogata, m³ | 60 | 100-ig | 89 | ||
A Proton hordozórakéta különféle módosításainak műszaki jellemzői | ||||
---|---|---|---|---|
lépés | Első | Második | Harmadik | Felső blokk |
"Proton-K" - Blok DM [7] [8] [39] | ||||
Motorok | 6× RD-275 | 3×RD-0210 és RD-0211 | RD-0213 és RD-0214 | 11D58M |
Propulziós rendszer tolóereje, kN | 9540 (földközeli) | 2300 (vákuumban) | 583+ 4×31 (vákuum) | 83.5 |
Üzemanyag tömeg, t | 419.41 | 156.1 | 46.56 | 15.05 |
Száraz tömeg, t | 31 | 11.715 | 4.185 | 2.44 |
Munkaidő, s | 120 | 216 | 231 | 680 |
Fajlagos impulzus , s | 287 | 320 | 325 | 352 |
"Proton-M" - "Breeze-M" (III. fázis) [7] [8] [9] | ||||
Motorok | 6× RD-276 | 3×RD-0210 és RD-0211 | RD-0213 és RD-0214 | 14D30, 4× 11D458M és 12×17D58E |
Propulziós rendszer tolóereje, kN | 10020 (földközeli) | 2400 (vákuumban) | 583 + 4×31 (vákuum) | 19,62 + 4 × 0,396 + 12 × 0,0133 |
Üzemanyag tömeg, t | 428.3 | 157.3 | 46.56 | 19.8 |
Száraz tömeg, t | 30.6 | tizenegy | 3.5 | 2.5 |
Munkaidő, s | 121 | 216 | 239 | 3200 (maximum) |
Fajlagos impulzus , s | 288 | 320 | 325 | 328.6 |
A Proton hordozórakéta kilövése csak a Bajkonuri Kozmodromról történik, ahol 1965-re egy műszaki és kilövőkomplexumot hoztak létre két munkahelytel (92/1. telephely) és két kilövővel (PU) ( 81. telephely ). A 70-es évek végére egy másik kilövőkomplexumot ( 200-as helyszín ) építettek, hogy a Proton hordozórakéta különféle űrjárművek indítási programjának bővítését biztosítsa [23] .
Mindkét kilövőhelyet közös kommunikációs hálózat egyesíti, és közös létesítményeket használnak, amelyek mindegyiket sűrített gázokkal, vízzel, elektromossággal és hűtőközeggel látják el az üzemanyag-alkatrészek és az űrhajók hőmérsékletének szabályozásához. A rakétablokkok összeszerelése, a hordozó integrálása a hasznos teherrel és a rendszer általános ellenőrzése vízszintes helyzetben történik a szerelő- és próbaépületben (MIK) a rakéta műszaki helyén (92. sz. telephely) Bajkonuri kozmodrom. Vasúti pályán szállító-szerelő segítségével űrrakétát (RKN) szállítanak a MIK-ből egy üzemanyagtöltő állomásra a Breeze - M rakétavető tankolására . Tankolás után az ILV - t a kilövőkomplexumba szállítják, és a kilövőre szerelik fel. Sínen mozgó karbantartó farm segítségével a hordozórakéta és a robbanófej elektromos ellenőrzése, a hordozórakéta és a hordozórakéta ( DM hordozórakéta alkalmazása esetén ) üzemanyag-komponensekkel és sűrített gázokkal történő tankolása, a készenlét. a rakéta meghajtó rendszerét és az ILV [62] [66] indítását hajtják végre .
Jelenleg négy Proton-K és Proton-M kilövőhely van Bajkonurban: kettő-kettő a 81-es és a 200-as helyszínen, de ezek közül csak három üzemképes. A nyugatra elhelyezkedő kiindulási helyzeteket "baloldalnak" nevezik; keletre található - "jobbra". Ezen pozíciók mindegyike egy számnak felel meg: 81L (balra) - 23. sz., 81P (jobbra) - 24. sz., 200L - 39. sz., 200P - 40. sz . [67] .
A Proton-M hordozórakéta összeszerelése és a kilövés előkészítése a 92-1 és 92A-50 számú összeszerelő- és tesztépületekben, a „ 92. telephely ” területén történik.
Jelenleg elsősorban a MIK 92-A50-et használják, amelyet 1997-1998-ban fejeztek be és fejlesztettek [69] . Ezenkívül 2001-ben üzembe helyezték az űrhajók távirányítóját és megfigyelését szolgáló egységes optikai szálas rendszert, amely lehetővé teszi az ügyfelek számára, hogy közvetlenül a MIK 92A-50-ben található vezérlőteremből készítsenek elő űrjárműveket a műszaki és kilövési komplexumokban [70]. .
A hordozórakéta összeszerelése a MIK 92-A50-ben a következő sorrendben történik:
A Proton-K hordozórakéta összeszerelését a MIK 92-1. Ez volt a fő MIC a MIC 92-A50 üzembe helyezése előtt . Ez ad otthont a Proton-K és KCH hordozórakéták összeszerelésének és tesztelésének műszaki komplexumainak , ahol a KCH a Proton-K hordozórakétával is dokkolódik [72] .
Az űrhajók geostacionárius pályára bocsátásához a Proton - M hordozórakéta szabványos kilövési sémát követ, szabványos repülési útvonalat használva, hogy biztosítsa a hordozórakéta leszerelhető részeinek esésének pontosságát a meghatározott területeken. Ennek eredményeként a hordozórakéta első három fokozatának működtetése és a Breeze -M hordozórakéta első aktiválása után a Breeze-M hordozórakéta részeként működő orbitális egység (OB), az átmeneti rendszer és az űrhajó 170 × 230 km magasságú referenciapályára bocsátják , amely 51,5°-os dőlést biztosít. Továbbá a Breeze-M RB további 3 zárványt hajt végre, aminek eredményeként a célpálya apogeusához közeli apogeussal transzfer pálya alakul ki. Az ötödik bekapcsolás után az USA célpályára állítja az űrhajót, és elválik az űrhajótól. A teljes repülési idő a "Contact lift" (KP) jeltől az űrhajónak az RB "Breeze-M"-től való elválasztásáig általában körülbelül 9,3 óra [73] [74] .
Az alábbi leírás megadja az összes fokozat hajtóműveinek hozzávetőleges be- és kikapcsolási idejét, a HE visszaállításának idejét és a hordozórakéta térbeli tájolását az adott röppálya biztosításához. A pontos idő az egyes kilövésekre jellemző, az adott hasznos tehertől és a végső pályától függően.
1,75 s (T -1,75 s) az indítás előtt hat RD-276 első fokozatú hajtómű van bekapcsolva , amelyek tolóereje ebben a pillanatban a névleges érték 40%-a, és a tolóerő 107%-a a KP jel adása pillanatában . A KP jel visszaigazolása T +0,5 s időpontban érkezik. 6 másodperc repülés után (T +6 s) a tolóerő a névleges érték 112%-ára nő. A motorok fokozatos bekapcsolási sorrendje lehetővé teszi, hogy megerősítse a normál működésüket, mielőtt a tolóerő a maximumra nőne [73] [74] .
Egy körülbelül 10 másodpercig tartó kezdeti függőleges szakasz után az ILV egy gurulási manővert hajt végre a szükséges repülési irányszög megállapítása érdekében . 51,5 ° -os orbitális dőlésnél , mint a geostacionárius beillesztésnél , az azimut 61,3°. A többi pályahajlásnál más irányszögeket használnak: 72,6°-os hajlásszögű pályáknál az azimut 22,5°, 64,8°-os pályán pedig 35,0° [73] [74] .
A második fokozat három RD-0210- e és egy RD-0211-e a repülés 119. másodpercében kapcsol be, és teljes tolóerő üzemmódba kapcsol az első fokozat szétválásának pillanatában, a 123. másodpercben. A harmadik fokozatú kormánymotorok 332 másodpercnél kapcsolnak be, majd a második fokozat motorjai 334 másodpercnél kapcsolódnak le. A második fokozat szétválasztása hat fékező szilárd hajtóanyagú motor 335. másodpercben történő bekapcsolása és kivonása után történik [73] [74] .
A harmadik fokozat RD-0213 motorja 338 másodpercre bekapcsol, majd a fejburkolat körülbelül 347 másodpercre visszaáll a KP jeltől számítva . Ami a fokozatokat illeti, a GO kioldásának pillanatát úgy választják meg, hogy biztosítsák a hordozórakéta második fokozatának erősítőjének garantált eltalálását egy adott ütközési területen, valamint hogy megfeleljenek az űrhajó hőigényének . Miután a harmadik fokozatú hajtómotor az 576. másodpercben leáll, a négy kormánymotor további 12 másodpercig működik, hogy kalibrálja a számított emelkedési sebességet [73] [74] .
A megadott paraméterek elérése után, körülbelül a repülés 588. másodpercében, a vezérlőrendszer parancsot ad ki a kormánymotor leállítására, majd a harmadik fokozatot leválasztják az orbitális blokkról, és fékező szilárd hajtóanyagú rakétamotorokkal visszahúzzák . A harmadik szakasztól való elszakadás pillanata az OB autonóm repülés kezdete . Az űrrepülőgép további indítása a Breeze -M rakétavető [73] [74] segítségével történik .
Színpad | Idő, s | Sebesség, m/s | Magasság, km |
---|---|---|---|
Az indulási készenlét kezdete | −3.10 | 0 | 0 |
Az első fokozatú motorok bekapcsolása (a névleges 40%-a) | −1,75 | ||
Első fokozatú motorok a névleges 107%-a | −0,15 | ||
Emelje fel az érintkező parancsot | 0.0 | ||
A maximális sebességű fej elérése | 65.5 | 465 | tizenegy |
A második fokozat motorjainak bekapcsolása | 119,0 | ||
Az első szakasz osztálya | 123.4 | 1724 | 42 |
A harmadik fokozat kormánymotorjainak bekapcsolása | 332.1 | ||
A második fokozat motorjainak leállítása | 334,5 | ||
A második és harmadik lépés szétválasztása | 335.2 | 4453 | 120 |
A harmadik fokozatú motorok bekapcsolása | 337.6 | ||
A fejburkolat visszaállítása | 348.2 | 4497 | 123 |
Harmadik fokozatú motorok leállítása | 576.4 | ||
A harmadik fokozat kormánymotorjainak kikapcsolása | 588.3 | ||
A harmadik szakasz és az orbitális blokk szétválasztása | 588.4 | 7182 | 151 |
Az OB geotranszfer pályára indítása a Breeze-M RB fenntartó motorjának (MD) öt beépítésével készült séma szerint történik . Akárcsak a hordozórakéta esetében , a zárványok pontos ideje és a pályák paraméterei az adott küldetéstől függenek [73] [74] .
Közvetlenül a hordozórakéta harmadik fokozatának leválasztása után bekapcsolják a rakétavető stabilizáló tolóerőit , amelyek biztosítják az OB orientációját és stabilizálását a passzív repülési szakaszban a szuborbitális pálya mentén a rakétavető első indításáig. motor. Körülbelül másfél perccel a hordozórakétától való leválasztás után (az adott űreszköztől függően ) megtörténik az első MD aktiválás 4,5 perces időtartammal, melynek eredményeként 170 × 230 magasságú referenciapálya alakul ki. km és 51,5°-os dőlésszögű [73] [74] .
Az MD kb. 18 perces második bekapcsolása a referenciapálya első felszálló csomópontjának tartományában történik 50 perces passzív repülés után (kikapcsolt hajtóművek mellett), melynek eredményeként az első közbenső pálya 5000–7000 km magasságban apogeussal alakul ki . Miután az OB a passzív repülést követő 2-2,5 órán belül eléri az első közbenső pálya perigeáját, a főmotort harmadszor kapcsolják be a felszálló csomópont tartományában, amíg az üzemanyag teljesen ki nem fogy a kiegészítő üzemanyagtartályból (DTB). , körülbelül 12 perc). Körülbelül két perccel később, amely alatt a DTB alaphelyzetbe áll , az MD negyedszer is bekapcsol. A harmadik és negyedik zárvány eredményeként transzferpálya alakul ki a cél geotranszfer pálya (35 786 km) apogeusához közeli apogeussal. Ezen a pályán az űrszonda körülbelül 5,2 órát tölt passzív repüléssel. A DM utolsó, ötödik bekapcsolását a leszálló csomópont területén lévő transzferpálya apogéjánál hajtják végre, hogy megemeljék a perigeust és megváltoztassák a dőlésszöget a megadott értékre, aminek eredményeként az USA elhelyezi az űrhajót . a célpályára. Körülbelül 12-40 perccel az MD ötödik aktiválása után az OB a CA szétválás irányába orientálódik, ezt követi a CA szétválása [73] [74] .
Az MD bekapcsolása közötti időközönként az Egyesült Államok vezérlőrendszere végrehajtja az orbitális egység fordulatait, hogy biztosítsa az optimális hőmérséklet fenntartását a fedélzeten, tolóimpulzusokat adjon ki, rádiós megfigyelési munkameneteket hajtson végre, valamint az űrhajót az ötödik óra után leválasztja. bekapcsolás [73] [74] .
1993 óta a Proton indítási szolgáltatások nemzetközi piacon történő marketingjét az International Launch Services (ILS) vegyesvállalat (1993-tól 1995-ig: Lockheed-Khrunichev-Energy) végzi. Az ILS kizárólagos joggal rendelkezik a Proton hordozórakéta és az ígéretes Angara rakéta- és űrkomplexum marketingjére és kereskedelmi üzemeltetésére . Bár az ILS-t az Egyesült Államokban jegyezték be, többségi részesedése az orosz GKNPT-k im. M. V. Hrunicsov. 2011 októberéig az ILS cég keretein belül 72 űrhajó kilövést hajtottak végre Proton-K és Proton-M hordozórakétákkal [75] .
A következő indítás a Bajkonuri kozmodrómról 2020. július 31-én történt. A második kísérletben a fedélzeten lévő Proton-M űrrakéta rekordidő alatt, 18 óra 16 perc alatt juttatta pályára az Express-80 és Express-103 kommunikációs műholdakat. — ez volt a leghosszabb pályára indítás [76] .
A Proton hordozórakéta ára évről évre változik, és nem azonos a szövetségi és kereskedelmi ügyfelek számára, bár az ársorrend minden fogyasztó számára azonos .
Kereskedelmi bevezetésekAz 1990-es évek végén a DM blokkal ellátott Proton-K hordozórakéta kereskedelmi indításának költsége 65 és 80 millió dollár között mozgott [77] . 2004 elején az indulási költség 25 millió dollárra csökkent a verseny jelentős növekedése miatt [78] (az indítási költségek összehasonlításához lásd: A hasznos terhek pályára szállításának költsége ). Azóta a Protons indítási költsége folyamatosan nőtt, és 2008 végén elérte a 100 millió dollárt a GPO -n a Proton-M és a Breeze-M blokk használatával . A 2008-as gazdasági világválság kezdete óta azonban a rubel dollárral szembeni árfolyama 33%-kal csökkent, ami az indítás költségét mintegy 80 millió dollárra csökkentette [79] .
2015 júliusában a Proton-M hordozórakéta indításának költségét 65 millió dollárra csökkentették, hogy versenyezzenek a Falcon 9 hordozórakétával [2] .
Kereskedelmi bevezetések | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A szövetségi ügyfelek számára a hordozó költsége a 2000-es évek eleje óta folyamatosan emelkedett: a Proton-M hordozórakéta költsége (DM blokk nélkül) 2001-ről 2011-re 5,4-szeresére nőtt - 252,1 millióról 1356-ra. 5 millió rubel [80] . A Proton-M összköltsége DM vagy Breeze-M blokkal együtt 2011 közepén körülbelül 2,4 milliárd rubel (körülbelül 80 millió dollár vagy 58 millió euró) volt. Ez az ár magából a Proton hordozórakétából (1,348 milliárd), a Breeze - M rakétavetőből (420 millió) [81] , az alkatrészek Bajkonurba szállításából (20 millió) és a kilövési szolgáltatásokból (570 millió) [ 82] áll. 83 ] [84] .
Árak 2013-ban: Maga a Proton-M 1,521 milliárd rubelbe került, a Breeze-M felső szakasza 447 millióba, a kilövési szolgáltatások 690 millióba kerültek, a rakéta szállítása az űrrepülőtérre további 20 millió rubel, 170 millió rubel - a fejburkolat. Összességében a Proton egy kilövése 2,84 milliárd rubelbe került az orosz költségvetésnek [85] .
1965-től kezdődően a Proton hordozórakétát három fő változatban gyártották: UR-500, Proton-K és Proton-M.
8K82/UR-5001965. július 16-án egy kétlépcsős LV UR-500-ast állítottak pályára a 12,2 tonna tömegű Proton-1 tudományos űrállomáson . Összesen az RN-500 1965-1966-ban három műholdat indítottak: Proton-1 - " Proton-3 ", egy újabb indítás kudarccal végződött. A Proton műholdak SINP MGU -n kifejlesztett tudományos berendezése biztosította a kozmikus sugarak tanulmányozását , valamint az ultranagy energiájú részecskék anyaggal való kölcsönhatását: a műholdakra ionizációs kalorimétert, gamma-teleszkópot és egyéb műszereket szereltek fel [23] ] . Ezt követően az UR-500 LV örökölte ezen űrhajók nevét, és Proton LV néven vált ismertté [23] .
indítási szám | Dátum ( UTC ) | Hasznos teher | Indítási eredmény |
---|---|---|---|
egy | 1965. július 16 | Proton-1 H-4, ser. 1. sz | Siker |
2 | 1965. november 2 | Proton-2 H-4, ser. 2. sz | Siker |
3 | 1966. március 24 | Proton-3 H-4, ser. 3. szám | Meghibásodás , 2. szakasz baleset |
négy | 1966. július 6 | Proton-3 H-4, ser. 4. sz | Siker |
A Proton -K hordozórakétát működése teljes időtartama alatt 310 alkalommal indították útnak, ebből 277 volt teljesen sikeres (89%). Figyelembe véve a részben sikeres kilövéseket (kivéve a felső szakaszban bekövetkezett baleseteket), a rakéta ezen verziójának megbízhatósága 91%-ra nő.
A Proton-K hordozórakétát 1967-1973-ban használták a Zond , Luna , Mars és Kozmosz űrszondák, valamint a Proton-4 tudományos űrállomás és a Szaljut -1 hosszú távú emberes állomások és a Szaljut- 2 indítására . 1974 óta a hordozórakétát az RB DM -mel együtt használják , amely saját vezérlőrendszerrel rendelkezik. Ebben a változatban lehetővé vált a magas pályán álló és geostacionárius űrhajók különféle célokra történő elindítása. A Proton-K hordozórakéta a szovjet, majd később az orosz űrkutatási program legfontosabb eleme volt. A következő fontos indítások történtek rajta:
Összesen 32 kereskedelmi forgalomba került Proton-K. Az utolsó kereskedelmi indításra 2003. június 6-án került sor az AMC-9 műholddal.
A sorozat utolsó hordozórakétáját 2012. március 30-án bocsátották fel [ 32] , hogy az RB legújabb DM-2- es változatával pályára bocsássák az US-KMO sorozat utolsó műholdját . A kilövés a 310. volt a Proton-K hordozórakéta csaknem 45 éves szolgálata során [33] [34] .
"Proton-M" (8K82KM) hordozórakéta2021. december 13-ig a Proton-M 112 alkalommal indult, ebből 102 volt teljesen sikeres (91,1%). Figyelembe véve azokat a kilövéseket, amelyekben maga a hordozórakéta normálisan működött (vagyis a felső szakaszok baleseteinek figyelembevétele nélkül), a rakéta ezen verziójának megbízhatósága 95,5% -ra nő. Jelentős bevezetések:
1967 óta 404 alkalommal indították el a Proton hordozórakétát [100] . Ebből 49 végződött kudarccal az első három fokozat és a felső szakasz működése során [101] .
Balesetek 1967-1970-benA legsürgősebb időszak a hordozórakéta fejlesztése során következett be a Szovjetunió-USA „holdverseny” körülményei között 1967-1970 között. Ekkor a hordozórakéta, a D felső fokozat, a Zond típusú visszatérő jármű, valamint a Luna és Mars család járműveinek repülési tesztjeit végezték . A Proton hordozórakéta első három fokozatának működése során 9 meghibásodás történt: öt - a 2. és 3. fokozat működése során, kettő - az 1. fokozat, valamint egy-egy - a biztonsági rendszer téves parancsa, ill. a fejburkolat roncsolása miatt KA . További négy meghibásodás a D felső fokozat meghajtórendszerének meghibásodása miatt következett be. A feladatokat általában 25 indításból csak 10-ben végezték el [102] .
Az űrkikötőben történt baleset 1968 júliusában tragikusan végződött. A Zond-5B űrszonda 1968. július 21- re tervezett kilövésére készülve felrobbant a D blokk oxidáló tartálya, részben tönkretéve a fejburkolatot (GO). A 7K-L1 hajó egy rozoga GO-val több métert zuhant le, és a karbantartó farm platóin ragadt; a D blokk üzemanyagtartálya öt tonna petróleummal leszakadt a farmról, és ráfeküdt a rakéta harmadik fokozatának elemeire. Egyes források szerint 1 ember meghalt, egy megsérült, más források szerint 3 ember halt meg [103] [104] .
Ebbe az időszakba tartozik az 1969. február 19-i baleset is , amikor a rakéta repülésének 51,4 másodpercénél a maximális sebességű fej zónája áthaladásakor megsemmisült a fejburkolat. Ennek eredményeként az első „ Lunokhod ” típusú önjáró berendezés elveszett [105] . Egy másik veszélyes baleset történt 1969. április 2-án a Mars AMS fellövése során , amikor az egyik RD-253 hajtómű 0,02 másodperccel meghibásodott. A repülés 41. másodpercében a rakéta az indítóállástól körülbelül 3 km-re az orrával a földet érte. A kilövőkomplexum gyakorlatilag sértetlen volt, de a közeli MIK -ben kitörtek az ablakok [106] .
Képernyő összeomlik1976-ban megkezdődött az Ekran rendszer kiépítése. Ennek a sorozatnak a műholdait a központi csatornák Szibéria és Távol-Kelet területére történő átvitelére szánták: a vételt egy kollektív földi állomáson végezték, majd a műsorokat a környező városrészekre közvetítették [107] . 1978-ban a Proton-K hordozórakéta három balesete következtében a Screen sorozat három műholdja elveszett , amelyek a meglévők pótlására szolgáltak (bár más űrjárművek sikeresen elindultak a képernyők között). Az Ekran rendszer működésének fennakadásai a lakosság elégedetlenségéhez vezettek [108] .
Balesetek a posztszovjet korszakbanA Proton hordozórakétával több baleset is történt a posztszovjet időszakban.
Mivel az elhasznált szakaszok esési mezői Kazahsztán területén találhatók, minden rendellenes kilövés negatív reakciót vált ki a kazah kormány részéről. 1999 -ben a Proton hordozórakéta kétszer lezuhant Karaganda régióban ( SC "Gran" és SC "Express-A1" ). Az első baleset során a hordozórakéta egyik töredéke egy lakónegyedre zuhant, de nem sérült meg semmit. Ennek ellenére tűz ütött ki a sztyeppén, amelyet a Breeze M rakétavető középső részében kiömlött üzemanyag okozott . A hordozórakéta második és harmadik fokozatának üzemanyaga kiégett és elpárolgott, amikor ezeknek a fokozatoknak a tartályait 28-30 km-es magasságban megsemmisítették. A második baleset során a hordozórakéta, a hordozórakéta és az Express-A műhold töredékei lezuhantak a Kazah Köztársaság Karaganda régiójának egy ritkán lakott területére. A balesetek következtében személyi sérülés nem történt. A kazah kormány képviselői azonban nyilatkozatot adtak ki arról, hogy Kazahsztán felül kívánja vizsgálni a Bajkonur komplexum bérleti szerződését. Az indítás bejelentési gyakorlatáról a megengedőre való átállásra is igény hangzott el. A kazah parlament egyes képviselői azt követelték, hogy tiltsák be orosz katonai űrrepülőgépek indítását a Bajkonuri kozmodromból [109] [110] .
Balesetek sorozata 2006-2015-ben [111]2006 decembere óta több súlyos baleset is történt a Proton-M hordozórakétával, amelyek következtében több orosz műhold [89] , valamint egy külföldi, orosz gyártmányú műhold is elveszett. Ez a sorozatos baleset komoly közfelháborodást váltott ki, és több magas rangú tisztviselő elbocsátásához, valamint az orosz űripar komoly átalakítására tett kísérlethez vezetett.
Arabsat 4A kommunikációs műhold 2006. február 28- án egy baleset következtében az orosz Proton-M hordozórakéta segítségével a Bajkonuri kozmodromból felbocsátott Arab Satellite kommunikációs műhold nem került a számított pályára. A baleset a Breeze-M felső fokozat második aktiválásakor, a rakéta valamennyi fokozatának sikeres szétválasztása és az eszköz referenciapályára állítása utáni rendellenes működés miatt következett be, ahonnan az indítást végre kell hajtani. A műholdat később pályára állították és elsüllyesztették. [112]
GLONASS műholdak 2007. szeptember 6- án a Proton -M hordozórakéta a Bajkonuri kozmodromról való sikertelen kilövést követően 40 km-re esett Zhezkazgan városától, és elárasztotta környékét " heptil " - rendkívül mérgező üzemanyaggal. A helyzetet súlyosbította, hogy Nurszultan Nazarbajev kazah elnök is ugyanazon a napon tartózkodott a városban [113] . A környezeti katasztrófa következményeinek gyors felszámolása ellenére Kazahsztán 60,7 millió dollár kártérítést követelt Oroszországtól, Oroszország pedig 2,5 millió dollárra csökkentette a kártérítés összegét [114] [115] .
Amerikai AMS-14 kommunikációs műhold. 2008. március 15- én, a Proton-M hordozórakéta Bajkonuri kozmodromból való kilövése után az AMC-14 amerikai hírközlési műholddal a fedélzetén, amikor a felső fokozat főhajtóművét másodszor is bekapcsolták, a hajtóművet 130 másodperccel a becsült idő előtt leállították, aminek következtében az űrhajót nem bocsátották a számított pályára. A rakéta minden fokozatának szétválasztása és a Breeze-M felső fokozat első kilövése normál üzemmódban történt. Az AMC-14-et azért indították, hogy műholdas TV-jelet sugározzanak az Egyesült Államokba. [116]
3 KA Glonass-M . 2010. december 5- én a Proton-M hordozórakéta, amelynek három Glonass-M műholdat kellett volna pályára állítania , 8 fokkal eltért az iránytól. Ennek eredményeként a műholdak nyílt pályára álltak, és a Csendes-óceán nem hajózható régiójába estek [117] . A baleset nem tette lehetővé a GLONASS orosz navigációs csoport megalakulását : siker esetén 24 műholdat bocsátottak volna fel, három repülőgépből nyolcat. A rendellenes repülés oka a DM-03 felső fokozat túlsúlya volt, amely a folyékony oxigén utántöltési dózis kiszámításának képletében az üzemanyag-feltöltés-vezérlő rendszer használati útmutatójában található tervezési hibából ered (túl sok üzemanyagot töltöttek fel ) [118] [119] . A balesettel összefüggésben elbocsátották Vjacseszlav Filint, az RSC Energia hordozórakétákért felelős alelnököt és főtervezőt, valamint Viktor Remisevszkijt, a Roszkozmosz helyettes vezetőjét. A Roszkozmosz vezetőjét, Anatolij Perminovot megrovásban részesítették [120] . A műholdak elvesztéséből származó kár 2,5 milliárd rubelt tett ki, nem számítva a Proton-M hordozórakéta költségeit.
Ezt a balesetet követően, valamint a Geo-IK-2 űrrepülőgép Rokot hordozórakéta segítségével történő vészhelyzeti kilövése után 2011 áprilisában Anatolij Perminov lemondott a Roszkoszmosz éléről [120] .
Express AM4 . 2011. augusztus 18- án a Briz-M RB balesete következtében az orosz GPKS műholdszolgáltató Express AM4 kommunikációs műholdja rossz pályán maradt . A pályaparaméterek ( i = 51,23°, apogee 20 294 km, perigee 995 km) nem tették lehetővé a műhold saját hajtóművei segítségével történő megmentését [121] . Az Express AM4-nek Európa legerősebb kommunikációs műholdjának kellett volna lennie. Igor Scsegolev orosz kommunikációs miniszter szerint az Express AM4 "paramétereit tekintve kiemelkedő távközlési műhold volt nemcsak Oroszország, hanem az egész világ számára". Többek között az orosz állami FSUE RTRS vállalat az ő közreműködésével készült áttérni az analógról a digitális TV-re [122] . A műhold létrehozásának és felbocsátásának költsége állítólag körülbelül 10 milliárd rubel volt [123] . A műholdat 7,5 milliárd rubelre biztosította az Ingosstrakh biztosítótársaság [124] .
Telkom-3 és Express MD2 . 2012. augusztus 6- án a Breeze-M RB baleset következtében az RSCC orosz műholdszolgáltató Express MD2 kommunikációs műholdja (mely a korábban elveszett Express-AM4 [125] részleges pótlására volt hivatott ), valamint a A Telkom indonéz kommunikációs műholdat nem megfelelő pályán hagyták -3 orosz gyártás. A túl alacsony pálya miatt a műholdak elveszettnek számítottak. A baleset okát gyártási problémaként ismerték fel: a Breeze-M üzemanyag további üzemanyagtartályainak túlnyomásos vezetéke eltömődött [126] [127] . A balesetből származó kárt 5-6 milliárd rubelre becsülik [128] , figyelmen kívül hagyva azt a tényt, hogy mindkét műhold biztosított volt, ebből az Express MD2 1,2 milliárd rubelért [129] .
A baleset után Vlagyimir Putyin orosz elnök elbocsátotta Vlagyimir Neszterovot az Űrközpont vezérigazgatói posztjáról. M. V. Hrunicsov [130] .
Jamal-402 . 2012. december 8. baleset a Breeze-M rakétavetővel. A Gazprom Space Systems orosz üzemeltető Jamal-402 űrszondájának felbocsátásakor a Briz-M felső szakaszból történő kioldási eljárás a becsült időpontnál 4 perccel korábban történt [131] , és a műhold a számított idő alatt maradt pályán. . A Yamal-402 azonban saját hajtóművei segítségével elérte a működő pályát [132] . Mivel a pályakorrekcióra szánt üzemanyag egy részét további manőverekre költötték el, a Yamal-402 a várt 19 év helyett csak 11,5 évig lesz képes pályakorrekciót végrehajtani. Ez is kevesebb, mint a műhold eredeti élettartama, ami egyenlő 15 évvel [133] . Ezzel kapcsolatban a Gazprom Space Systems 73 millió eurós biztosítási kártérítést kapott a műhold kilövésének meghibásodásának következményei miatt [134] .
3 KA Glonass-M . 2013. július 2- án, a DM-03 felső fokozatú Proton-M hordozórakéta kilövése után baleset történt, és az ILV ~32.682-rel esett le a repülésről a kozmodrom területén, az indítókomplexumtól kb. 2,5 km-re. Abban a pillanatban körülbelül 600 tonna üzemanyag-alkatrész volt a rakétában, amelyek nagy része kiégett a robbanás során. Nincs áldozat vagy pusztulás. A rakéta kilövését és lezuhanását a Rosszija-24 tévécsatorna [135] [136] [137] [138] [139] élőben közvetítette . A balesetből származó kárt 4,4 milliárd rubelre becsülik, mivel ez a kilövés nem volt biztosítva [140] . A baleset után rendkívüli bizottságot hoztak létre Alexander Lopatin, a Szövetségi Űrügynökség helyettes vezetőjének vezetésével. A bizottság arra a következtetésre jutott, hogy a Proton-M hordozórakéta balesetének oka az volt, hogy a szögsebesség-érzékelőket nem megfelelően szerelték fel a lehajlási csatorna mentén a rakéta 2011 novemberi összeszerelése során. A hat érzékelő közül három 180 fokkal elfordult, ami oda vezetett, hogy a rakéta vezérlőrendszere helytelen adatokat kapott a tájolásáról. Mivel az érzékelőket technológiailag nehéz hibásan beszerelni, az utasítások [141] [142] elmulasztása után erővel biztosították őket . A Bizottság azt is megállapította, hogy az ILV indítása során a „Lift Contact” jel kialakulása azelőtt történt, hogy a tényleges LVV elhagyta volna az indító támaszokat, 0,4 másodperccel korábban, mint a becsült idő. Ez azonban nem okozta a balesetet [141] . A balesettel kapcsolatban Dmitrij Medvegyev , az Orosz Föderáció kormányának elnöke 2013. augusztus 2-án megrovásban részesítette a Roszkozmosz vezetőjét, Vlagyimir Popovkint feladatainak nem megfelelő ellátása miatt [143] .
Express AM4P . 2014. május 16- án, a repülés 530. másodperce után vészhelyzet alakult ki a hordozórakétán, ami után a repülési jelentést leállították. Az esés okait vizsgáló bizottság megállapította, hogy a baleset oka a turbószivattyú egység csapágyának megsemmisülése volt.
A 2013-2014-es balesetek nemcsak az űrre és a távközlésre, hanem a biztosítási ágazatra is negatív következményekkel jártak – a Proton-M kilövése során a kockázatok viszontbiztosítási díjai meghaladták az Ariane hordozórakétáit [144] . A biztosítás megbízhatóságának javítása érdekében az Orosz Föderáció Pénzügyminisztériuma további 1,7 milliárd rubelt különített el a Roszkoszmosz számára 2014-re [145] .
Mexsat 1 . 2015. május 16- án felbocsátották a Proton-M hordozórakétát, amely egy mexikói távközlési műholdat állít geostacionárius pályára. 497 másodpercnél a repülés után a harmadik szakasz kormánymotorjai meghibásodtak. Emiatt a rakéta és a műhold minden eleme kiégett a légkörben, áldozatok és károk nem történtek. A kilövést a mexikói fél biztosította. Felállítottak egy bizottságot, amelyet a Roszkozmosz első helyettese, Alekszandr Ivanov [146] vezetett . A katasztrófa körülményeinek tisztázásáig a Proton-M rakéták minden kilövését felfüggesztik [147] .
2013 júniusában azt feltételezték [148] , hogy a Proton-M hordozórakétát teljesen felváltják az Angara hordozórakéta , amelyet szintén a GKNPT immáron gyártanak majd. M. V. Hrunicsov. Az eredetileg 2013-ra [149] tervezett Angara-5 első kilövésére 2014. december 23-án került sor [150] . A Proton-M teljes leszerelése legkorábban az Angara A5 üzembe helyezésekor lehetséges [151] [152] .
A Proton használatának megtagadása több okra vezethető vissza:
Az Angara hordozórakéta fejlesztésének késése azonban azt jelenti, hogy a Proton-M hordozórakétát még egy ideig továbbra is használni fogják.
Oxigén-hidrogén erősítőAz 1990-es évek óta a GKNPT-k im. M. V. Hrunicsev, az oxigén-hidrogén felső fokozaton (KVRB) végeztek munkát, mivel ez jelentősen növelné a hasznos teher tömegét magas pályán. Ennek eredményeként sikeresen kifejlesztették az RD-0146 motort , és még az RB alkatrészeinek és egyes blokkjainak gyártása is megkezdődött . Mivel azonban a KVRB észrevehetően nagyobb, mint a DM vagy a Breeze-M RB, és 5 méteres orrburkolattal kell használni, olyan szempontok is érvényesülnek, mint a hordozórakéta aerodinamikája , vezérlőrendszere, szoftvere és még az elektronika egy része is. frissíteni kell. Emellett a kilövőhely jelenleg nincs felkészülve az RB kriogén üzemanyaggal ( folyékony hidrogénnel ) való feltöltésére. Ez azt jelenti, hogy e célok eléréséhez komoly pénzügyi befektetésekre lesz szükség, amelyek most az Angara hordozórakéta megalkotására összpontosulnak . Ezzel kapcsolatban az ezirányú munkát felfüggesztették, magukat az egységeket KVTK-ra (Oxygen-Hydrogen Heavy Class) nevezték át, és az új Angara hordozórakétában való használatra optimalizálták [153] [154] .
A Proton hordozórakéta fejlesztése a szovjet űrhajózás egyik fő programja volt [17] [155] [156] . Annak ellenére, hogy fennállásának első éveiben számos meghibásodás történt, a „ hét ” mellett (Vosztok hordozórakéta, Szojuz hordozórakéta stb.) a Proton hordozórakéta a szovjet, majd később az egyik leggyakrabban használt hordozórakétává vált. Orosz űrhajózás. Idővel a kezdeti tervezési hibákat kidolgozták, és a Proton jelenleg az egyik legmegbízhatóbb hordozó, amelyet valaha építettek [157] .
Az elmúlt közel fél évszázad során a Proton hordozórakéta különféle módosításai több mint 360 kilövést hajtottak végre, és segítségével több mint 40 féle nemzetgazdasági, tudományos és védelmi célú különféle űreszközt indítottak útjára [23] [158] .
Először is, a Proton hordozórakétát széles körben használták a szovjet és az orosz emberes programokban . Az 1960-as évek végén és az 1970-es évek elején a Proton hordozórakétát az L-1 / Zond emberes Hold körüli repülésben tesztelték, az 1970-es évek végén és az 1980-as évek elején pedig a tervezett, újrafelhasználható, emberes LKS űrhajó hordozójának kellett volna lennie . Az N-1 hordozórakéta fejlesztési programjának lezárása után ez lett az egyetlen szovjet pályára állítási eszköz, amely 8 tonnát meghaladó nehéz modulok indítását, valamint a Zenit-2 közeg kifejlesztésével biztosította. -nehéz hordozórakéta , 1985-re - több mint 14 tonna [159] . Segítségével hosszú távú, legénységgel ellátott Szaljut állomásokat állítottak pályára , köztük polgári DOS -t és katonai Almazt , pilóta nélküli űrhajó-modulokat TKS ezekhez az állomásokhoz, valamint blokkmodulokat a Mir többmodulos állomás pályára állításához (alapegység és az összes modul - " Kvant-1 ", " Kvant-2 ", " Crystal ", " Spectrum " és " Priroda ") [23] [158] . A Proton hordozórakéta lett az orosz fél indításának fő eszköze a Nemzetközi Űrállomás létrehozására irányuló projektben (a Proton a Zarya , Zvezda , Nauka modulokat állította pályára ) [160] .
A pilóta nélküli kozmonautikában az új távközlési műholdak alkalmazása , amelyek felbocsátása a Proton hordozórakéta segítségével vált lehetővé, fontos lépés volt a Szovjetunióban és Oroszországban a televízió, a telefon és a műholdas kommunikáció fejlődésében. A „Proton” felbocsátotta az „ Ekran ”, „ Ekran-M ”, „ Horizon ”, „ Hals ” és „ Express ” rendszerek műholdait. Egyetlen másik szovjet fuvarozónak sem volt elegendő energiája ahhoz, hogy ezeket a távközlési műholdakat közvetlenül a GSO -hoz szállítsa [18] [23] .
A Proton hordozórakéta védelmi rendszerek és kettős felhasználású rendszerek építésére is szolgált. Segítségével a Raduga , Raduga-1 és Raduga-1M űrrepülőgépek (a Molnija -2 és Molnija-3 űrhajókból álló ESSS része) alapján telepítették az Unified Satellite Communication System (ESSS) egy részét. nagymértékben elliptikus pályán helyezték el a Molnija hordozórakéta segítségével ). Ezen kívül a Proton hordozórakéta a Luch és Potok rendszerek különböző közvetítő műholdait indította el a GEO -ba, és jelenleg kezdődik a Harpoon rendszer kiépítése . Emellett az 1980-as évektől a Proton hordozórakéta részt vesz az Uragan és Uragan-M sorozatú űrszondákon alapuló GLONASS globális navigációs műholdrendszer telepítésében , amelyet három jármű indított egy Protonon [18] [ 23] .
A Naprendszer tudományos kutatásának területén a Proton hordozórakéta segítségével az 1960-as évek végétől minden szovjet és orosz automatikus bolygóközi állomás a Hold , a Vénusz , a Mars , a Phobos , a Halley-üstökös stb . tudományos kutatására. Az „ Astron ” és a „ Gránet ” (a képen) proton magas pályán futó járművek tanulmányozták a mélyűrt ultraibolya , gamma és röntgen tartományban [23] .
Annak ellenére, hogy a Proton hordozórakétát a 60-as évek elején fejlesztették ki, a hordozórakéta a 2010-es évek közepéig sikeresen versenyzett a hasonló külföldi hordozórakétákkal . Tehát az ILS cég kereskedelmi programjai szerint 2011 októberéig a Proton hordozórakétát 68 alkalommal használták az 1996-os első repülés óta [86] [161] . 2013-ig évente 10-12 indítást hajtottak végre ebből a hordozórakétából, míg a külföldi nehézosztályú hordozórakéták esetében ez a szám nem haladja meg a hat kilövést [ [163]162] [164] .
2019 szeptemberében a Központ főigazgatója. Hrunicsev Alekszej Varochko elmondta, hogy 2021 végéig 11 Proton-M rakétát gyártanak majd, ezt követően leállítják a gyártást [165] .
Jelenleg több nehéz osztályú hordozórakéta van a világon, amelyek teljesítménye összemérhető a Proton -M hordozórakétával. Az alábbiakban a „Nehéz osztályú hordozórakéták jellemzőinek összehasonlítása” című táblázatban ezen hordozórakéták legújabb módosításainak főbb jellemzőit adjuk meg.
Meg kell jegyezni, hogy a felsorolt hordozórakéták mindegyike kozmodromokat használ , amelyek sokkal közelebb vannak az Egyenlítőhöz , mint Bajkonur . Ez előnyt biztosít számukra a hasznos teher tömegében különböző pályákon . Ezenkívül a legtöbb külföldi hordozórakéta folyékony hidrogént használ üzemanyagként a felső fokozatokban, amelynek fajlagos impulzusa észrevehetően nagyobb (450 s szemben a heptil 320 s-mal ). Ez lehetővé teszi számukra, hogy sokkal nagyobb terhelést indítsanak magas pályára (GPO, GSO és indulás), ugyanakkor az indítás költsége érezhetően megnő [166] . Mindazonáltal e hiányosságok ellenére, és a több mint 50 éves tervezés örököseként a Proton-M a hasznos teher tömegét tekintve sok hordozórakétát felülmúl alacsony referenciapályán . Ugyanakkor 2016 óta a Falcon 9 rakományok FT-verzióban történő elindításának költsége olcsóbb lett, mint a Proton indításakor.
A nehéz osztályú hordozórakéták jellemzőinek összehasonlítása [a] | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
hordozórakéta | Ország | Első repülés |
Kibocsátások száma évente (összesen) |
Latitude SK | Kezdő súly, t |
Súly PN , t | GO átmérő , m |
Sikeres indítások, % |
Induló ár, millió dollár | ||
NOU | 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 | húsz | tíz | 5.4 | 97,36 | 220 | ||
Delta IV Heavy [169] [170] | 2004 | 1. cikk (13) bekezdés [e] | 35° és 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° és 28° | 399 | 13,5 [f] | 5.5 | 3.12 | 5.1 | 97,61 [g] | 170 [171] | |
Atlas V 521 [172] | 2003 | 2. cikk (2) [h] | 35° és 28° | 419 | 13.49 | 4.88 | 2.63 | 5.4 | 98,92 [g] | 160 [171] | |
Atlas V 551 [172] | 2006 | 1-2 (12) [ó] | 35° és 28° | 541 | 18.8 | 6.86 | 3.90 | 5.4 | 98,92 [g] | 190 [171] | |
Falcon 9FT [173] | 2015 | 11-50 (163) | 35° és 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 | nyolc | 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 | húsz | tizennégy | 4.5 | 5.2 | 87.5 | ||
Bár az említett nehézosztályú rakéták mindegyike versenytársnak tekinthető, nem mindegyik, hiszen több szempontból sem képesek felvenni a versenyt a Proton-M hordozórakétával: kilövési árban, hasznos teherbírásban. a GPO - hoz szállított tömeg , a pályán lévő hasznos teher kilogrammjának költségét tekintve, és lehetőség szerint elegendő számú hordozórakéta előállítására az év során [163] .
A Proton-M hordozórakétának árban és teherbírásban a fő versenytársai az amerikai Falcon 9 hordozórakéta, az Arianespace európai Ariane-5 nehézosztályú rakéta és a nemzetközi Sea Launch projekt a Zenit közepesen nehéz hordozórakétával. Emellett az amerikai Atlas-5 és Delta-4 hordozórakéták , valamint a japán H-IIB hordozórakéta is versenytársnak tekinthető a pályára állított rakomány tömegét tekintve . Mindazonáltal az utolsó három említett hordozórakéta költsége jelentősen meghaladja a Proton-M hordozórakéta költségét, ezért valójában nem versenyeznek a Protonnal a kereskedelmi hordozórakéta piacon [162] .
Egy másik potenciális versenytárs a kínai „ Changzheng-3B ” közepesen nehéz hordozórakéta , de az Egyesült Államok által bevezetett amerikai high-tech termékek Kínába irányuló exportjának tilalma miatt („ International Arms Trade Rules ””), ezt a hordozórakétát jelenleg nagyon kevesen használják [180] .
Ariane 5Az Arian-5 hordozórakétát az Arianspace cég gyártja és üzemelteti . 2011-ben a cég vezető szerepet töltött be a kereskedelmi műholdak felbocsátásában, e piac mintegy 50-60%-át birtokolta [181] . Az Ariane-5 kilövései az egyenlítőtől mindössze 500 km-re található Kourou kozmodrómról történnek , ami 27%-kal nagyobb hasznos teher elhelyezését teszi lehetővé geostacionárius pályán, mint a Bajkonuri kozmodrómból [166] . Bár az Ariane-5 hordozórakéta (az Ariane-5 ECA egy változata) több mint kétszer annyiba kerül, mint a Proton-M-Breeze-M hordozórakéta (körülbelül 220 millió dollár [162] ), nagyobb a hasznos teherbírása, mint a " Proton", és általában két műholdat indít a GPO-ra egy indítás során, amelyek össztömege eléri a 9300 kg-ot [182] . Ilyen esetekben az ügyfelek osztoznak a kilövési költségen, ami lehetővé teszi, hogy az Ariane-5 versenyezzen a Proton hordozórakétával. Ugyanakkor ez kényszeríti a megfelelő műholdpárok kiválasztását, és az indítások késéséhez vezethet (akár hat hónapig) [182] [183] . A pályakorrekciós elektromos hajtómotorok elterjedése némileg csökkentette a modern műholdak tömegét, növelve a kettős kilövés séma vonzerejét [184] .
Sea LaunchA " Sea Launch " egy úszó űrkikötő ukrán " Zenit-3SL " rakéták indítására , valamint az azonos nevű nemzetközi konzorcium a Sea Launch űrkikötő üzemeltetésére, amelyet jelenleg az RSC Energia irányít . Az ODYSSEY hordozórakétáról indul az Egyenlítő felől, ahonnan a Zenit-3SL hordozórakéta közel ugyanolyan PG -t (6060 kg) képes a geotranszfer pályára bocsátani, mint a Bajkonurból érkező Proton-M hordozórakéta. Azonban egy közepesen nehéz Zenith esetében lényegesen alacsonyabb (körülbelül kilenc tonnával) képes a hasznos teher alacsony földi pályára bocsátására, mint egy nehéz Proton esetében.
A Zenit-3SL hordozórakéta szerkezetileg egyszerűbb, mint a Proton-M hordozórakéta, ezért olcsóbb is. 2009-ig a Sea Launch használatával a kilövés költsége mindössze 45 millió dollár volt [185] [186] , ami azonban a konzorcium csődjéhez és szerkezetátalakításhoz vezetett. A Sea Launch 2011. szeptember 24-én hajtotta végre az átalakítás utáni első felbocsátását, ami után a kilövési költséget 2010-ben már 80 millió dollárra becsülték, ami összemérhető a Proton hordozórakéta indításának költségével [187] .
hordozórakéta | " Angara -1.1" | "Angara-1.2" | "Angara-A3" | " Angara-A5 " | "Angara-A5V" | " Szojuz-2.1v " | " Szojuz-2.1b " | " Proton-M " | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Első fázis | URM-1, RD-191 | 2×URM-1, RD-191 | 4×URM-1, RD-191 | NK-33 , RD-0110R | RD-107A | 6× RD-276 | |||||
Második lépés | — | URM-2 [A] , RD-0124 A | URM-1, RD-191 | RD-0124 | RD-108A | 3× RD-0210 , RD-0211 | |||||
Harmadik lépés | — | — | URM-2, RD-0124 AP | URM-3V, 2× RD-0150 | — | RD-0124 | RD-0213 , RD-0214 | ||||
Felső blokk | Breeze-KS | — | " Breeze-M " | KVSK | " Breeze-M " | DM blokkolása | DM blokkolása | KVTK | " Volga " | " Fregatt " | " Breeze-M " |
Magasság (maximum), m | 34.9 | 41.5 | 45.8 | 55.4 | 64,0 | 44,0 | 46,0 | 58.2 | |||
Kezdő súly, t | 149 | 171 | 480 | 773 | 820 | 160 | 313 | 705 | |||
Tolóerő (földszinten), tf | 196 | 588 | 980 | 1000 | |||||||
Rakomány a LEO -nak , t | 2.0 | 3,5 [B] | 14,0 [B] | 24,5 [C] | 37,5 [C] | 3,3 [C] | 8,7 [C] | 23.0 | |||
Hasznos terhelés a GPO -n , t | — | — | 2,4 [B] | 3.6 | 5,4 [B] | 7,0 [C] | 13,0 [C] | — | 2,0 [C] | 6,35-7,1 | |
Hasznos teher a GSO -n , t | — | — | 1,0 [B] | 2.0 | 2,8 [B] | 3,6 [C] | 5,5 [C] | 8,0 [C] | — | — | 3.7 |
A Proton hordozórakéta tervezésének leggyakrabban kritizált aspektusa az üzemanyaga: az aszimmetrikus dimetil -hidrazin (UDMH vagy "heptil") rendkívül mérgező rákkeltő anyag, amelyet rendkívüli óvatossággal kell kezelni [17] . Az UDMH veresége a gőzök belélegzése vagy a bőrön keresztül történő behatolás eredményeként lehetséges. Enyhe mérgezés esetén a tünetek fejfájás , hányinger, szédülés, vérnyomás -emelkedés stb. lehetnek. Ebben az esetben a teljes gyógyulás a mérgezés után 5-6 nappal lehetséges. Súlyosabb mérgezés esetén a felépülés két hétig tarthat. A legrosszabb esetben a heptil-mérgezés több órányi görcsöket, eszméletvesztést, tüdőödémát stb. okozhat, és ennek eredményeként halálhoz vezethet [188] .
Ezen túlmenően, amikor a kiégett szakaszok leesnek, a maradék üzemanyag (Proton-K esetében több mint két tonna heptil) szennyezi a talajt a baleset helyszínén, ami költséges tisztítási intézkedéseket igényel: amikor a heptil behatol a talajba, stabilitása miatt hosszú ideig ott marad, és képes a talajszelvény mentén vándorolni. Ebben az esetben az érintett növényzet "főtt" zöldek megjelenését ölti. A Proton hordozórakétában használt oxidálószer , a nitrogén-tetroxid mérgező, és nitrátokkal és nitritekkel szennyezheti a talajt és a vizet [189] .
A Proton hordozórakéta számos balesete még nagyobb károkat okoz: ilyenkor több tonna UDMH kerül a talajra az ütközés helyén. Ez a környezetszennyezés mellett más problémákat is hoz, például a kazah fél pénzbeli kompenzációt és a kilövési ütemterv módosítását követeli. Tehát 2007-ben a Proton-M hordozórakéta 40 km-re esett Zhezkazgan városától . A kazah féllel folytatott kemény tárgyalások után Oroszország 2,5 millió dollárt fizetett azért, hogy megtisztítsa a területet a "heptiltől". Ezzel egy időben az Astana 60,7 millió dollárt kért, és a kilövések számának csökkentését követelte, ami a meglévő kereskedelmi megállapodások megsértéséhez vezethet [114] . A 2013. júliusi balesetet követően Astana egyenesen a következő, szeptemberi kilövés elhalasztását követelte, arra hivatkozva, hogy a rakéta lezuhanási helyszínét nem kell megtisztítani. A Roskosmos kénytelen volt felülvizsgálni a kereskedelmi forgalomba helyezés időpontját kevesebb mint 10 nappal a tervezett időpont előtt [190] .
A "heptil" másik hátránya a viszonylag alacsony fajlagos impulzus (288-330 s), ami kevésbé vonzó a motorok felső fokozatai számára. Összehasonlításképpen a kriogén üzemanyag ( folyékony hidrogén ) körülbelül 450 s fajlagos impulzust biztosít, ami jobb eredmények elérését teszi lehetővé a hasznos teher tömegét tekintve [191] .
![]() |
---|
rakéta- és űrtechnológia | Szovjet és orosz||
---|---|---|
Indítójárművek üzemeltetése | ||
Indítójárművek fejlesztés alatt | ||
Leállított hordozórakéták | ||
Booster blokkok | ||
Újrahasználható térrendszerek |
Nehéz és szupernehéz hordozórakéták _ | |
---|---|
USA |
|
Szovjetunió / Oroszország |
|
Kína | |
Európai Unió ( ESA ) | |
Japán | |
India |
|
(ST) - szupernehéz hordozórakéta; * - fejlesztésben; dőlt betű – nincs kihasználva; félkövér – jelenleg működik. |