RN "Proton" | |
---|---|
Proton-K lansează modulul Zvezda pentru ISS pe orbită | |
Informatii generale | |
Țară |
URSS Rusia |
Familie | "Proton" |
Index | 8K82, 8K82K, 8K82KM |
Scop | vehicul de lansare |
Dezvoltator | GKNPT-uri numite după M. V. Hrunichev (KB „Saliut”) |
Producător | GKNPT-urile numite după M. V. Hrunichev |
Costul de pornire | 65-70 milioane USD [1] [2] |
Principalele caracteristici | |
Numărul de pași | 3-4 (în continuare pentru „Proton-M” din faza a treia de modificare) |
Lungime (cu MS) | 58,2 m |
Diametru | 4,1 m (7,4 m) |
greutate de pornire | 705 t |
Tipul de combustibil | UDMH + AT |
Masa sarcinii utile | |
• la LEO | 23,7 t [3] |
• la GPO-1500 | 6,35 t (cu Breeze - M RB ) |
• la GPO-1800 | 7,10 t (cu Breeze - M RB ) |
• pe OSG | până la 3,7 tone [4] (cu RB " Breeze-M ") |
Istoricul lansărilor | |
Stat | actual |
Locații de lansare | " Baikonur " |
Numărul de lansări |
426
Proton - 4 Proton-K - 310 Proton-M - 112 (din 13.12.2021) [5] |
• de succes | 379 |
• fără succes | 27 |
• parțial nereușită |
douăzeci |
Primul start | 16.07 . 1965 |
Ultima alergare | 13.12 . 2021 |
Total produs | > 426 |
Opțiuni | „Proton”, „Proton-K”, „Proton-M” |
Prima etapă ("Proton-M" a fazei a 3-a [6] [7] [8] [9] ) | |
Lungime | 21,18 m |
Diametru | 7,4 m |
Greutate uscata | 30,6 t |
greutate de pornire | 458,9 t |
Motoare de marș | 6 × LRE RD-276 |
împingere | 10026 kN (sol) |
Impulsul specific |
sol: 288 s vid: 316 s |
Ore de lucru | 121,35 s [10] |
A doua etapă ("Proton-M" a fazei a 3-a [6] [9] ) | |
Lungime | 17,05 m |
Diametru | 4,1 m |
Greutate uscata | 11,0 t |
greutate de pornire | 168,3 t |
motor de sustinere | LRE RD-0210 (3 unități) și RD-0211 (1 unitate) |
împingere | 2400 kN |
Impulsul specific | 320 s |
Ore de lucru | 211,10 s [10] |
A treia etapă ("Proton-M" a fazei a treia [9] [11] ) | |
Greutate uscata | 3,5 t |
greutate de pornire | 46.562 t |
motor de sustinere | LRE RD-0213 |
motor de directie | LRE RD-0214 |
împingere |
583 kN (marș) (31 kN (timonier)) |
Impulsul specific | 325 s |
Ore de lucru |
240,5 s [10] (258,3 s [10] ) |
Fișiere media la Wikimedia Commons |
„Proton” ( UR-500 – rachetă universală , „Proton-K” , „Proton-M” ) este un vehicul de lansare de clasă grea (RN) conceput pentru a lansa nave spațiale automate pe orbita Pământului și mai departe în spațiul cosmic . Capabil să lanseze încărcături de până la 3,3 tone pe orbită geostaţionară ( GSO ) .
Versiunea originală în două trepte a purtătoarei Proton (UR-500) a devenit unul dintre primii purtători din clasa medie-grea, iar Proton-K în trei trepte a devenit unul dintre cei grei.
Vehiculul de lansare Proton a fost mijlocul de lansare a tuturor stațiilor orbitale Salyut -DOS și Almaz sovietice și rusești , modulele stațiilor Mir și ISS , navele spațiale planificate TKS și L -1 / Zond ( din programul sovietic de zbor lunar ), precum şi sateliţi grei pentru diverse scopuri şi staţii interplanetare .
De la mijlocul anilor 2000, vehiculul de lansare Proton-M a devenit principala modificare a vehiculului de lansare Proton, folosit pentru lansarea atât a navelor spațiale federale rusești, cât și comerciale străine (SC) [12] .
În iunie 2018, directorul general al Roskosmos , Dmitri Rogozin , a stabilit sarcina de a opri producția vehiculului de lansare Proton după finalizarea contractelor, iar apoi de a utiliza vehiculul de lansare Angara în exclusivitate [13] [14] . Pe 24 decembrie 2019, producția de motoare pentru prima etapă a vehiculului de lansare Proton a fost întreruptă [15] .
Vehiculul de lansare Proton-M va fi operat până în 2025 atât în lansări comerciale, cât și federale.
Modificare | Clasă | PN pe GPO [I] , kg | Numărul de blocuri din prima etapă |
---|---|---|---|
"Proton-M" | Greu | 6 300 | 1 central + 6 lateral |
„Proton Medium” | In medie | 5000 | 1 central + 6 lateral |
„Lumina de protoni” | Ușoară | 3600 | 1 central + 4 laterale |
La începutul anilor 1960, conducerea URSS era interesată să creeze rachete capabile să lanseze o sarcină utilă militară mare în spațiu , precum și să transporte un focos de câteva zeci de megatone de TNT . Proiectele pentru dezvoltarea acestor rachete au fost depuse de către toate birourile de proiectare (KB): Biroul de proiectare S.P. Korolev , care la acea vreme lucra deja la o rachetă balistică intercontinentală (ICBM) R-9 , a prezentat un proiect de rachetă grea „lunară” N. -1 ; Biroul de proiectare al lui M.K. Yangel a propus un proiect pentru un ICBM R-46 unificat și un vehicul de lansare greu R-56 cu o greutate de lansare de 1165-1421 tone [16] ; Biroul de proiectare experimentală nr. 52 (OKB-52) sub conducerea lui V. N. Chelomey a propus să creeze o familie de rachete de diferite greutăți de lansare pentru o gamă largă de sarcini utile: ICBM de clasă ușoară UR -100 (" Racheta universală " ), mediu -clasa ICBM UR- 200 , ICBM de clasa grea UR-500 și vehicul de lansare grea UR-700 [17] .
Datorită perseverenței lui Vladimir Chelomey, în conformitate cu Decretele Comitetului Central al PCUS și ale Consiliului de Miniștri al URSS din 16 martie și 1 august 1961, OKB-52 a început proiectarea ICBM strategic UR-200 (8K81). ). Un an mai târziu, conform Decretului Comitetului Central al PCUS și al Consiliului de Miniștri al URSS nr. 409-183 din 29 aprilie 1962, în OKB-23 (în prezent, Biroul de Proiectare Saliut, o divizie a M.V. Hrunichev) . GKNPTs), care a devenit parte a OKB-52 ca Ramura nr. 1 (3 octombrie 1960), proiectarea rachetei UR-500 a început [17] [18] [19] . Pavel Ivensen a fost numit proiectant-șef al UR-500 . În 1962, această poziție a fost luată de Yuri Trufanov [17] , iar apoi de Dmitri Polukhin , care a devenit mai târziu designerul general al Biroului de proiectare Saliut. Vitaly Vyrodov a rămas proiectantul principal (executorul responsabil) al proiectului în tot acest timp [19] . Au fost alocați trei ani pentru dezvoltarea rachetei [18] .
Conform designului original, UR -500 a constat din patru rachete UR-200 în două trepte, conectate în paralel, cu o a treia etapă realizată pe baza unei a doua etape modificate UR-200. După un studiu atent al acestei opțiuni, s-a dovedit că un astfel de design de rachetă nu permite atingerea capacității de transport relativ dorite. După ce a efectuat un studiu aprofundat al conceptului de rachetă, OKB-23 a început dezvoltarea UR-500 conform unei scheme în trei etape cu o aranjare secvenţială (tandem) a etapelor. Cu toate acestea, așa cum era de așteptat la etapa inițială, sa decis să se utilizeze o versiune modificată a UR-200 ca etape superioare [17] .
Racheta a fost dezvoltată atât în versiuni de luptă: o rachetă balistică globală orbitală și intercontinentală (12.000 km) pentru a distruge un focos termonuclear super-puternic (index - 8Ф17 [20] , putere - 150 megatone [21] ) a țintelor deosebit de importante oriunde în lumea, iar în versiunea rachetei purtătoare de sateliți grei [22] .
Conform schemei de proiectare și aspect, racheta a fost fabricată la Mashinostroitelny Zavod im. M. V. Hrunichev și a fost transportat dezasamblat pe calea ferată la Baikonur. Diametrul blocurilor centrale ale rachetei a fost determinat de dimensiunea gabaritului de încărcare a căii ferate - 4100 mm. În același timp, lungimea structurii blocului central al primei etape a fost determinată de volumul necesar al oxidantului din prima treaptă de amplificare și de lungimea mărfurilor voluminoase feroviare [23] .
Motoarele primei etape, LRE RD-253 , au fost dezvoltate la Biroul de proiectare Power Engineering (designer general V.P. Glushko ). Acest motor a fost respins de S.P. Korolev pentru utilizare în racheta N-1 din cauza toxicității componentelor sale de combustibil și a impulsului specific insuficient . Sa decis ca, după unele modificări, RD-253 să fie utilizat în prima etapă a UR-500 [17] [19] . Pentru versiunea de luptă a fost proiectat și focosul de manevră AB-500 [24] .
Alte birouri de proiectare au fost, de asemenea, implicate în dezvoltarea noii rachete: Biroul de proiectare Khimavtomatika a fabricat motoarele celei de-a doua și a treia etape (designer-șef S. A. Kosberg , și apoi A. D. Konopatov), Institutul de Cercetare de Automatizare și Inginerie a Instrumentelor - sistemul de control și automatizarea electrică, biroul de proiectare "Rubin" și KB "Voskhod" - unități de direcție care controlează abaterea motoarelor de toate etapele, Institutul de Cercetare de Instrumentare - un sistem de golire a rezervorului , Institutul de Cercetare pentru Mecanica de Precizie - o siguranță sistem pentru vehicule de lansare și biroul de proiectare al uzinei din Kiev „Arsenal” - un sistem de țintire [23] .
Dezvoltarea rachetei a fost susținută cu entuziasm de N. S. Hrușciov . Cu toate acestea, după demisia sa, s-a decis oprirea lucrărilor la racheta UR -200 , cu capacități similare cu ICBM R-9 al lui S.P. Korolev. Deoarece UR-500 includea varianta UR-200, aceeași soartă a amenințat-o. Cu toate acestea, datorită poziției ferme a academicianului M. V. Keldysh , în cele din urmă s-a decis să se utilizeze UR-500 ca transport greu pentru nave spațiale [17] [19] .
La începutul anului 1964 au început lucrările la instalarea echipamentelor tehnologice pentru complexul de lansare la sol de la Baikonur. Prima lansare a rachetei folosind echipamente terestre a avut loc pe 15 mai 1964. Proiectul de rachete balistice intercontinentale UR-500 a fost încheiat în 1964 [25] .
Prima lansare cu o navă spațială pe noul vehicul de lansare UR -500 în două etape a avut loc pe 16 iulie 1965 cu nava spațială N-4 No. 1 " Proton-1 ". Acest satelit care cântărește 12,2 tone, în plus față de calorimetrul cu ionizare SEZ-14 ( spectru C , energie , încărcare până la 10 14 eV) cântărind aproximativ 7 tone și alte module de serviciu, a inclus și o parte din unitățile din etapa a doua [26] [27 ]. ] . Astfel, fără unitățile din a doua etapă, masa de sarcină utilă a vehiculului de lansare UR-500 era de 8,4 tone [28] . În total, patru lansări de sateliți Proton au fost efectuate în 1965-1966. Deși racheta a fost numită oficial „Hercule” (sau, conform altor surse, „Atlant”), a fost menționată în presă sub numele primei sale încărcături utile - „Proton” [29] .
Începând din iulie 1965, a început dezvoltarea unei versiuni în trei etape a vehiculului de lansare UR -500K (8K82K Proton-K ). Noul vehicul de lansare a fost dezvoltat și la Sucursala nr. 1 a OKB-52 . Vehiculul de lansare Proton-K ar fi trebuit să fie folosit pentru a pune o nouă navă spațială pe traiectoria de decolare pentru a zbura în jurul Lunii . În plus, au început lucrările la a patra etapă a vehiculului de lansare Proton-K, bazată pe cea de-a cincea etapă a vehiculului de lansare N-1 , numită bloc D. Conform acestui proiect (UR-500K-L-1), nava spațială cu două secțiuni 7K-L1 ( varianta Soyuz ) a fost pusă pe o traiectorie de plecare pentru un zbor către Lună, a înconjurat Luna și s-a întors în siguranță. Zborurile au fost planificate mai întâi în versiuni fără pilot și apoi în versiuni cu echipaj [19] [28] .
Prima lansare a rachetei în trei etape „Proton-K” a fost făcută pe 10 martie 1967 cu blocul D și KK 7K-L1P („ Cosmos-146 ”), prototipul viitoarei nave lunare 7K-L1 [28 ] [30] . Această dată este considerată ziua de naștere a vehiculului de lansare Proton-K [31] .
Dintre cele 11 lansări de 7K-L1, doar zborul Zond -7 a fost considerat complet de succes, ceea ce înseamnă că probabilitatea globală de a zbura în jurul Lunii și de a ateriza pe teritoriul Uniunii Sovietice nu a fost mai mare de 9%. În restul de 10 lansări, în cinci cazuri, misiunile nu au fost finalizate din vina lui Proton-K, iar alte cinci misiuni nu au fost finalizate din vina lui 7K-L1. Drept urmare, din cauza numărului mare de eșecuri cu N-1, Proton și 7K-L1 și a faptului că Apollo 11 a aterizat cu succes la 20 iulie 1969, s-a decis să restrângă programul lunar sovietic [19] [30] .
În plus, din cauza numărului mare de accidente în etapa inițială a testelor de zbor (din martie 1967 până în august 1970, au fost făcute doar 6 lansări complet reușite din cele 21) , vehiculul de lansare Proton -K a fost dat în funcțiune doar în 1978 , după cea de-a 61-a lansare [28] .
„Proton-K” cu treapta superioară D a fost folosit în mod regulat pentru a lansa diverse nave spațiale științifice, militare și civile [23] . „Proton-K” în trei etape a fost folosit pentru a lansa sarcina utilă pe orbite joase, cea în patru etape - pentru a lansa nave spațiale pe orbite de înaltă energie. În funcție de modificare, racheta a fost capabilă să lanseze până la 21 de tone de sarcină utilă pe o orbită cu o înălțime de 200 km și până la 2,6 tone pe orbită geostaționară . Producția de Proton-K a fost întreruptă. Ultimul vehicul de lansare din această serie a fost lansat la sfârșitul anilor 2000 și a fost păstrat în arsenal. A fost lansat pe 30 martie 2012 [32] pentru a lansa pe orbită ultimul satelit din seria US-KMO folosind cea mai recentă versiune DM-2 a RB [33] [34] . În total, din 1967 până în 2012, vehiculul de lansare Proton-K a fost lansat de 310 de ori și a fost produs la GKNPT-urile im. M. V. Hrunichev.
Din 2001 la GKNPTs im. M. V. Khrunichev, se produce o modificare mai modernă a rachetei - 8K82KM Proton-M . Noua versiune a vehiculului de lansare Proton se distinge printr-o mai bună compatibilitate cu mediul, un sistem de control digital și o nouă etapă superioară 14S43 Briz-M , care a făcut posibilă creșterea semnificativă a sarcinii utile atunci când a fost lansată pe orbite geotransfer și geostaționare . Versiunea modificată vă permite să instalați carene mai mari în comparație cu Proton-K.
În septembrie 2016, Centrul pentru M. V. Khrunichev a anunțat extinderea liniei de produse de vehicule de lansare Proton cu treapta superioară Breeze-M. Pentru a face acest lucru, s-a planificat crearea de noi modificări în două etape ale vehiculului de lansare - „Proton Medium” (capabil să lanseze sarcini de până la 2,2 tone pe GEO) și „Proton Light” (capabil să lanseze sarcini de până la 1,45 tone). tone pe OSG) [35] . În aprilie 2017, s-a anunțat că crearea vehiculului de lansare Proton Light a fost amânată [36] [37] .
Prima versiune a vehiculului de lansare Proton a fost una în două etape. Modificările ulterioare ale rachetei, Proton-K și Proton-M, au fost lansate fie în trei (într- o orbită de referință ) fie în versiuni în patru etape (cu o treaptă superioară ).
Vehiculul de lansare UR-500 („Proton”, indice GRAU 8K82 ) a constat din două etape, prima dintre care a fost dezvoltată special pentru acest vehicul de lansare, iar a doua a fost moștenită din proiectul rachetei UR-200 . În această versiune, vehiculul de lansare Proton a fost capabil să lanseze 8,4 tone de sarcină utilă pe orbita joasă a Pământului [18] [29] [38] .
Primul pasPrima etapă este formată dintr-un bloc central și șase laterale (separarea nu are loc) dispuse simetric în jurul celui central. Blocul central include un compartiment de tranziție, un rezervor de oxidant și un compartiment de coadă, în timp ce fiecare dintre blocurile laterale ale boosterului din prima etapă constă dintr-un compartiment înainte, un rezervor de combustibil și un compartiment din spate în care este fixat motorul. Astfel, sistemul de propulsie al primei etape este format din șase motoare autonome de rachetă cu propulsie lichidă (LRE) RD-253 . Motoarele au un sistem de alimentare cu combustibil cu turbopompă cu postcombustie cu gaz generator. Motorul este pornit prin ruperea piromembranei la admisia motorului [39] [40] .
Etapa a douaA doua etapă are o formă cilindrică și constă dintr-un compartiment de transfer, combustibil și coadă. Sistemul de propulsie al celei de-a doua etape include patru motoare de rachetă susținătoare autonome proiectate de S. A. Kosberg : trei RD-0210 și unul RD-0211. Motorul RD-0211 este o perfecționare a motorului RD-0210 pentru a asigura presurizarea rezervorului de combustibil. Fiecare dintre motoare poate devia până la 3° 15' în direcții tangenţiale. Motoarele din a doua etapă au, de asemenea, un sistem de alimentare cu combustibil cu turbopompă și sunt realizate conform schemei cu postardere cu gaz generator. Forța totală a sistemului de propulsie din a doua etapă este de 2352 kN în vid. Motoarele celei de-a doua etape sunt pornite înainte de începerea opririi motoarelor rachete de susținere din prima etapă, ceea ce asigură principiul „fierbinte” al separării etapelor. De îndată ce tracțiunea motoarelor din a doua etapă depășește tracțiunea reziduală a LRE din prima etapă, pirobulțurile care leagă fermele treptei sunt aruncate în aer, treptele diverg, iar produsele de ardere din camerele LRE din a doua etapă. , acționând asupra scutului termic, încetinește și respinge prima etapă [39] [40] .
Vehiculul de lansare Proton-K a fost dezvoltat pe baza vehiculului de lansare UR-500 în două etape, cu unele modificări în a doua etapă și cu adăugarea etapei a treia și a patra. Acest lucru a făcut posibilă creșterea masei PN pe orbita joasă a Pământului, precum și lansarea navelor spațiale pe orbite superioare.
Primul pasÎn versiunea inițială a vehiculului de lansare Proton -K, acesta a moștenit prima etapă a vehiculului de lansare UR-500. Mai târziu, la începutul anilor 1990, forța motoarelor RD-253 din prima etapă a fost crescută cu 7,7%, iar noua versiune a motorului a fost numită RD-275 [8] .
Etapa a douaA doua etapă a vehiculului de lansare Proton -K a fost dezvoltată pe baza celei de-a doua etape a vehiculului de lansare UR-500. Pentru a crește masa PN pe orbită, s-au mărit volumele rezervoarelor de combustibil și s-a schimbat designul compartimentului de tranziție al fermei care îl conectează cu prima treaptă [18] .
Etapa a treiaA treia etapă a vehiculului de lansare Proton -K are o formă cilindrică și constă din compartimente pentru instrumente, combustibil și coadă. La fel ca a doua etapă, a treia etapă a vehiculului de lansare Proton-K a fost dezvoltată și pe baza celei de-a doua etape a vehiculului de lansare UR-500. Pentru aceasta, versiunea originală a celei de-a doua etape a vehiculului de lansare UR-500 a fost scurtată și a fost instalat un motor de rachetă de susținere în loc de patru. Prin urmare, motorul principal RD-0212 (proiectat de S. A. Kosberg) este similar în proiectare și funcționare cu motorul RD-0210 din a doua etapă și este modificarea acestuia. Acest motor este format dintr-un motor de propulsie cu o singură cameră RD-0213 și un motor de direcție cu patru camere RD-0214. Tracțiunea motorului de propulsie este de 588 kN în gol, iar motorul de direcție este de 32 kN în gol. Separarea celei de-a doua etape are loc datorită împingerii LRE de direcție din a treia etapă, care este lansată înainte ca suportul LRE din a doua etapă să fie oprit și frânarea părții separate a celei de-a doua trepte de către cele șase propulsoare solide 8D84. motoare disponibile pe el . Separarea sarcinii utile se realizează după oprirea motorului de direcție RD-0214. În acest caz, a treia treaptă este frânată de patru motoare cu combustibil solid [18] [39] [40] .
Pasul al patrulea Sistemul de control al vehiculului de lansare Proton-KVehiculul de lansare Proton -K este echipat cu un sistem autonom de control inerțial ( CS ), care asigură o mare precizie în lansarea vehiculului de lansare pe diverse orbite [41] . Sistemul de control a fost proiectat sub conducerea lui N. A. Pilyugin și a folosit o serie de soluții originale bazate pe giroscoape , a căror dezvoltare a început mai devreme pe rachetele R-5 și R-7 [20] [42] .
Instrumentele CS sunt situate în compartimentul pentru instrumente situat pe amplificatorul de treaptă a treia. Compartimentul pentru instrumente nituit nepresurizat este realizat sub forma unei carcase torice de rotație cu secțiune transversală dreptunghiulară. În compartimentele torusului sunt amplasate principalele dispozitive ale sistemului de control, realizate după o schemă triplă (cu triplă redundanță ). În plus, instrumentele sistemului de control al vitezei aparente sunt amplasate în compartimentul instrumentelor; dispozitive care determină parametrii sfârșitului secțiunii active a traiectoriei și trei stabilizatoare giroscopice . Semnalele de comandă și control sunt, de asemenea, construite folosind principiul triplării. O astfel de soluție crește fiabilitatea și acuratețea lansării navelor spațiale [20] .
Din 1964, sistemul de control a fost produs la Întreprinderea științifică și de producție de stat „Kommunar” [43] ( Harkov ).
Ca componente de combustibil în toate etapele rachetei, sunt utilizate dimetilhidrazină nesimetrică (UDMH sau "heptil") (CH3)2N2H2 și tetroxid de azot N204 (AT sau "amil"). Amestecul de combustibil cu autoaprindere a făcut posibilă simplificarea sistemului de propulsie și creșterea fiabilității acestuia. În același timp, componentele combustibilului sunt extrem de toxice și necesită o grijă extremă la manipulare [39] .
Din 2001 până în 2012, vehiculul de lansare Proton-K a fost înlocuit treptat cu o nouă versiune îmbunătățită a vehiculului de lansare, vehiculul de lansare Proton-M. Deși designul vehiculului de lansare Proton-M se bazează în principal pe vehiculul de lansare Proton-K, au fost aduse modificări majore sistemului de control al vehiculului de lansare , care a fost complet înlocuit cu un nou sistem de control bazat pe un complex de computere digitale de bord. (OBCC). Odată cu utilizarea noului sistem de control pe vehiculul de lansare Proton-M, sunt realizate următoarele îmbunătățiri [3] :
Aceste modificări, la rândul lor, au condus la o îmbunătățire a caracteristicilor de masă ale vehiculului de lansare Proton-M [3] . În plus, modernizarea vehiculului de lansare Proton-M cu treapta superioară Breeze-M a fost efectuată după începerea utilizării acestora . Începând cu anul 2001, LV și RB au trecut prin patru etape de modernizare (Faza I, Faza II, Faza III și Faza IV), al căror scop a fost de a facilita proiectarea diferitelor blocuri ale rachetei și a etapei superioare, de a crește puterea motoarelor din prima etapă a LV (înlocuirea RD-275 cu RD -276 ), precum și alte îmbunătățiri.
Vehicul de lansare „Proton-M” din etapa a 4-aO versiune tipică a vehiculului de lansare Proton-M aflat în prezent în funcțiune se numește Faza III Proton Breeze M (vehicul de lansare Proton-M - vehiculul de lansare Breeze -M al celei de-a treia faze). Această variantă este capabilă să lanseze într-o orbită de geotransfer (GTO) un PG cu o masă de până la 6150 kg utilizând o cale de lansare convențională (cu o înclinare de 51,6°) și un PG cu o masă de până la 6300 kg folosind o cale optimizată. traseu cu o înclinare de 48° (cu un ΔV rezidual până la GEO de 1500 m /c) [44] [45] .
Cu toate acestea, din cauza creșterii constante a masei sateliților de telecomunicații și a imposibilității utilizării unei rute optimizate cu o înclinare de 48 ° (deoarece această rută nu este specificată în Contractul de închiriere al cosmodromului Baikonur și de fiecare dată când Protonul este lansat la acest înclinație, este necesară coordonarea suplimentară cu Kazahstan [45] ), capacitatea de transport a vehiculului de lansare Proton-M a fost crescută. În 2016, GKNPT le oferă. M. V. Khrunichev a finalizat etapa a patra de modernizare a vehiculului de lansare Proton-M - Breeze-M (Faza IV Proton Breeze M). Ca urmare a îmbunătățirilor efectuate, masa sarcinii utile a sistemului lansat la GPO a fost crescută la 6300–6350 kg pe o cale standard (înclinare 51,6°, ΔV rezidual până la GSO 1500 m/s) [44] și până la 6500 kg atunci când este lansat pe o orbită supersincronă (orbita cu o altitudine de apogeu de până la 65.000 km). Prima lansare a transportatorului avansat a avut loc pe 9 iunie 2016 cu satelitul Intelsat 31 [46] [47] [48] .
Îmbunătățiri suplimentare ale vehiculului de lansare Proton-MPentru a lansa sarcina utilă în orbite înalte, de tranziție către orbite geostaționare , geostaționare și de plecare, se folosește o etapă suplimentară, numită treapta superioară . Boosterele vă permit să porniți în mod repetat motorul principal și să vă reorientați în spațiu pentru a obține o anumită orbită. Primele blocuri de amplificare pentru vehiculul de lansare Proton -K au fost realizate pe baza blocului de rachete D al transportatorului N-1 (a cincea etapă). La sfârșitul anilor 1990, GKNPT-urile Khrunichev au dezvoltat o nouă etapă superioară Breeze-M utilizată în vehiculul de lansare Proton-M împreună cu familia D RB [9] .
Blocați DMBlocul D a fost dezvoltat la OKB-1 (acum RSC Energia numit după S.P. Korolev). Ca parte a vehiculului de lansare Proton -K, blocul D a suferit mai multe modificări de la mijlocul anilor '60. După o modificare care vizează creșterea capacității de transport și reducerea costului blocului D, RB a devenit cunoscut sub numele de Block-DM. Unitatea de accelerare modificată a avut o durată de viață activă de 9 ore, iar numărul de porniri a motorului a fost limitat la trei. În prezent, sunt utilizate trepte superioare ale modelelor DM-2, DM-2M și DM-03 fabricate de RSC Energia , în care numărul incluziunilor a fost crescut la 5 [50] [51] .
Bloc "Breeze-M"Breeze-M este o treaptă superioară pentru vehiculele de lansare Proton-M și Angara. „Breeze-M” asigură lansarea navelor spațiale pe orbite joase, medii, înalte și GSO . Utilizarea etapei superioare Breeze-M ca parte a vehiculului de lansare Proton-M face posibilă creșterea masei încărcăturii utile lansate pe orbita geostaționară cu până la 3,5 tone și pe orbita de transfer până la mai mult de 6 tone. prima lansare a complexului Proton -M” – „Breeze-M” a avut loc pe 7 aprilie 2001 [52] .
Caracteristicile treptelor superioare utilizate cu vehiculul de lansare Proton | |||||
---|---|---|---|---|---|
Nume | DM-2 [50] [53] | DM-2M [51] [54] | DM-03 [55] | „ Beze-M ” [52] | |
indicele GUKOS | 11S861 | 11С861-01 | 11С861-03 | 14C43 | |
Masa de RB | pe pământ | 3.2 | 3.245 | 2.5 | |
in spatiu | 2.3 | 2.2 | 2.35 | ||
Combustibil | Sintin + oxigen lichid | Sintin + oxigen lichid | Sintin + oxigen lichid | AT + UDMH | |
Rezerva de combustibil, t | 15.1 | 15.1 | 18.7 | până la 20 | |
motor de sustinere | 11D58M | 11D58S | 11D58M / 11D58MDF [56] | 14D30 | |
Împingere în vid, tf | 8.5 | 8.5 | 8.5 | 2 | |
Impuls specific, s | 360 [57] | 361 | 361 / 367 [56] | 329 | |
Numărul de porniri ale motorului | până la 5 | până la 5 | până la 5 | pana la 8 | |
Masa PG pe OSG , t | "Proton-K" | 2.4 | 2.5 | 2,95 | |
"Proton-M" (etapa a treia) | 3.44 | 3.7 | |||
Începerea funcționării | 1982 | 1994 | 2007 | 1999 |
Cu schema de lansare standard, conexiunea mecanică și electrică a navei spațiale cu Breeze-M US se realizează prin intermediul unui sistem de tranziție format dintr-un adaptor izogrid din fibră de carbon sau metal și un sistem de separare (SR) . Pentru inserarea în orbite geostaționare, pot fi utilizate mai multe sisteme de tranziție diferite, care diferă prin diametrul inelului de atașare a navei spațiale: 937, 1194, 1664 și 1666 mm. Adaptorul specific și sistemul de separare sunt selectate în funcție de nava spațială particulară. Adaptoarele utilizate în vehiculul de lansare Proton-M sunt proiectate și fabricate de GKNPT im. M. V. Khrunichev, iar sistemele de separare sunt fabricate de RUAG Space AB , GKNPTs im. M. V. Hrunichev și EADS CASA Espacio [58] [59] [60] .
Un exemplu este sistemul de separare 1666V, care constă dintr-o bandă de blocare care conectează nava spațială și adaptorul între ele. Banda este formată din două părți, trase împreună prin intermediul șuruburilor de legătură. În momentul separării RP și a navei spațiale, piroghilotinele sistemului de separare taie șuruburile de legătură ale benzii de blocare, după care banda se deschide și prin eliberarea a opt împingătoare cu arc (numărul poate varia în funcție de tipul de separare). sistem utilizat) situat pe adaptor, nava spațială este separată de RP [ 59] [60] [61] .
În plus față de principalele unități mecanice menționate mai sus, vehiculul de lansare Proton -M are o serie de sisteme electrice utilizate pe parcursul pregătirii înainte de lansare și lansării ILV. Cu ajutorul acestor sisteme se realizează conectarea electrică și telemetrică a navei spațiale și a sistemelor LV cu camera de control 4102 în timpul pregătirii pentru lansare, precum și colectarea datelor telemetrice în timpul zborului [58] .
Pentru întreaga perioadă de funcționare a vehiculului de lansare Proton , au fost utilizate cu acesta un număr mare de carene de cap diferite (GO). Tipul de carenare depinde de tipul de sarcină utilă, de modificarea vehiculului de lansare și de treapta superioară utilizată.
GO este resetat în timpul perioadei inițiale de funcționare a acceleratorului din a treia etapă. Distanțiarul cilindric este scăpat după separarea capului spațiului.
Carenele standard clasice ale vehiculelor de lansare Proton-K și Proton-M pentru lansarea navei spațiale pe orbite joase fără US au un diametru interior de 4,1 m (exterior 4,35 m) și o lungime de 12,65 m, respectiv 14,56 m [ 62] . De exemplu, acest tip de carenare a fost folosit în timpul lansării vehiculului de lansare Proton-K cu modulul Zarya pentru ISS pe 20 noiembrie 1998.
Pentru lansările comerciale, în configurația cu blocul „DM” se folosesc carene de cap cu o lungime de 10 m și un diametru exterior de 4,35 m (lățimea maximă a sarcinii utile nu trebuie să depășească 3,8 m). În cazul utilizării lansatorului de rachete Breeze-M, carenajul standard pentru lansări comerciale simple are o lungime de 11,6 m, iar pentru lansări comerciale duble - 13,2 m. În ambele cazuri, diametrul exterior al HE este de 4,35 m [39] [62] .
Carenele de cap sunt fabricate de FSUE ONPP Tekhnologiya în orașul Obninsk , regiunea Kaluga . GO este realizat din mai multe cochilii , care sunt structuri cu trei straturi cu umplutură de fagure din aluminiu și coji din fibră de carbon , care conțin întăriri și decupaje pentru trape. Utilizarea materialelor de acest tip face posibilă obținerea unei reduceri a greutății în comparație cu un analog din metale și fibră de sticlă cu cel puțin 28-35%, creșterea rigidității structurale cu 15% și îmbunătățirea caracteristicilor acustice de 2 ori [63] .
În cazul lansărilor comerciale prin ILS, care comercializează servicii de lansare Proton pe piața internațională, se folosesc HE alternative mai mari: 13,3 m și 15,25 m lungime și 4,35 m diametru.În plus, pentru a crește capacitățile Vehiculul de lansare Proton-M studiază activ posibilitatea utilizării unui GO cu diametrul de 5 metri. Acest lucru va face posibilă lansarea de sateliți mai mari și creșterea competitivității vehiculului de lansare Proton-M față de principalul său concurent, Ariane-5 , care este deja folosit cu un GO cu un diametru de 5 m [9] .
Vehiculul de lansare Proton (UR-500) a existat într-o singură configurație - 8K82. Vehiculele de lansare Proton-K și Proton-M au folosit diferite tipuri de trepte superioare timp de mulți ani de funcționare. În plus, RKK , producătorul RB DM, și-a optimizat produsele pentru sarcini utile specifice și a atribuit un nou nume fiecărei noi configurații. Deci, de exemplu, diferite configurații ale RB 11S861-01 au avut nume diferite în funcție de sarcina utilă comercială: Block DM3, Block DM4. Opțiunile de modificare sunt date în tabelul [5] :
tip PH | Tip RB | |
---|---|---|
„Proton-K” (8K82K) | „Proton-M” (8K82KM) | |
11S824 | Bloc D (8K82K 11С824) | |
11С824M | Bloc D-1 (8K82K 11S824M) | |
11S824F | Bloc D-2 (8K82K 11S824F) | |
11S86 | Bloc DM (8K82K 11С86) | |
11S861 | Bloc DM-2, Bloc DM1 (8K82K 11С861) | Bloc DM-2 (8K82KM 11S861) |
11С861-01 | Bloc DM-2M, bloc DM3, bloc DM4 (8K82K 11С861-01) | Bloc DM-2M (8K82KM 11С861-01) |
11С861-03 | Bloc DM-03 (8K82KM 11С861-03) | |
17S40 | Bloc DM-5, Bloc DM2 (8K82K 17С40) | |
14S43 | Breeze-M (8K82K 14С43) | Breeze-M (8K82KM 14С43) |
Posibilități de diferite modificări ale vehiculului de lansare Proton | |||||
---|---|---|---|---|---|
Modificare | „Proton-K” - Blok DM [39] [64] (cu RD-253 [α] ) |
„Proton-K” - Blok DM-2M [39] [51] (cu RD-275 [β] ) |
„Proton-M” - „Breeze-M” [39] [44] (etapa I) |
„Proton-M” - „Breeze-M” [65] (etapa III) | |
Începerea funcționării | 1974 | 1995 | 2001 | 2009 | |
Greutatea de pornire, t | ~700 | ~700 | ~702 | 705 | |
Masa sarcinii utile, 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 | |
Volumul spațiului de sub caren, m³ | 60 | pana la 100 | 89 | ||
Caracteristicile tehnice ale diferitelor modificări ale vehiculului de lansare Proton | ||||
---|---|---|---|---|
Etapa | Primul | Al doilea | Al treilea | Bloc superior |
„Proton-K” - Blok DM [7] [8] [39] | ||||
Motoare | 6× RD-275 | 3×RD-0210 și RD-0211 | RD-0213 și RD-0214 | 11D58M |
Impingerea sistemului de propulsie, kN | 9540 (aproape de pământ) | 2300 (în vid) | 583+ 4×31 (vid) | 83,5 |
Masa combustibilului, t | 419,41 | 156.1 | 46,56 | 15.05 |
Greutate uscată, t | 31 | 11.715 | 4.185 | 2.44 |
Timp de lucru, s | 120 | 216 | 231 | 680 |
Impuls specific , s | 287 | 320 | 325 | 352 |
„Proton-M” - „Breeze-M” (Faza III) [7] [8] [9] | ||||
Motoare | 6× RD-276 | 3×RD-0210 și RD-0211 | RD-0213 și RD-0214 | 14D30, 4× 11D458M și 12×17D58E |
Impingerea sistemului de propulsie, kN | 10020 (aproape de pământ) | 2400 (în vid) | 583 + 4×31 (vid) | 19,62 + 4×0,396 + 12×0,0133 |
Masa combustibilului, t | 428,3 | 157,3 | 46,56 | 19.8 |
Greutate uscată, t | 30.6 | unsprezece | 3.5 | 2.5 |
Timp de lucru, s | 121 | 216 | 239 | 3200 (maximum) |
Impuls specific , s | 288 | 320 | 325 | 328,6 |
Lansările vehiculului de lansare Proton se efectuează numai din Cosmodromul Baikonur , unde până în 1965 a fost creat un complex tehnic și de lansare cu două locuri de muncă (site 92/1) și două lansatoare (PU) ( site 81 ). Până la sfârșitul anilor 70, un alt complex de lansare ( site-ul 200 ) a fost construit pentru a oferi un program în expansiune de lansări de diverse nave spațiale pe vehiculul de lansare Proton [23] .
Ambele locuri de lansare sunt unite printr-o rețea comună de comunicații și folosesc un set comun de facilități care asigură fiecăruia dintre ele gaze comprimate, apă, electricitate și agenți frigorifici pentru controlul temperaturii componentelor combustibilului și a navelor spațiale. Asamblarea blocurilor de rachete, integrarea transportorului cu sarcina utilă și verificarea generală a sistemului se efectuează în poziție orizontală în clădirea de asamblare și testare (MIK) la poziția tehnică (site-ul nr. 92) a Cosmodromul Baikonur. Prin intermediul unui transportor-instalator pe o cale ferată, o rachetă spațială (RKN) este livrată de la MIK la o stație de alimentare cu combustibil pentru alimentarea lansatorului de rachete Breeze -M . După realimentare , ILV este transportat la complexul de lansare și instalat pe lansator. Cu ajutorul unei ferme mobile de întreținere pe șine, verificări electrice ale vehiculului de lansare și focosului, realimentarea vehiculului de lansare și a vehiculului de lansare (în cazul utilizării vehiculului de lansare DM ) cu componente de combustibil și gaze comprimate, pregătirea a sistemului de propulsie al rachetei și lansarea ILV [62] [66] se efectuează .
În prezent, există patru site-uri de lansare Proton-K și Proton-M la Baikonur: câte două la locurile 81 și 200, dar doar trei dintre ele sunt în stare de funcționare. Pozițiile de start situate la vest se numesc „Stânga”; situat la est – „Dreapta”. Fiecare dintre aceste poziții corespunde unui număr: 81L (stânga) - Nr. 23, 81P (dreapta) - Nr. 24, 200L - Nr. 39, 200P - Nr. 40 [67] .
Asamblarea și pregătirea pentru lansarea vehiculului de lansare Proton-M au loc în clădirile de asamblare și testare 92-1 și 92A-50 de pe teritoriul „ site-ului 92 ”.
În prezent, este utilizat în principal MIK 92-A50, care a fost finalizat și îmbunătățit în 1997-1998 [69] . În plus, în 2001, a fost pus în funcțiune un sistem unificat de fibră optică pentru controlul și monitorizarea de la distanță a navelor spațiale, care permite clienților să pregătească nave spațiale la complexele tehnice și de lansare direct din camera de control situată în MIK 92A-50 [70] .
Asamblarea vehiculului de lansare în MIK 92-A50 are loc în următoarea ordine:
Asamblarea vehiculului de lansare Proton-K se realizează la MIK 92-1. Acest MIC a fost principalul înainte de punerea în funcțiune a MIC 92-A50. Adăpostește complexele tehnice pentru asamblarea și testarea vehiculelor de lansare Proton-K și KCH , unde KCH este andocat și cu vehiculul de lansare Proton-K [72] .
Pentru a lansa navele spațiale pe orbită geostaționară , vehiculul de lansare Proton -M urmează o schemă standard de lansare folosind o cale de zbor standard pentru a asigura acuratețea căderii părților detașabile ale vehiculului de lansare în zonele specificate. Ca urmare, după funcționarea primelor trei etape ale vehiculului de lansare și prima activare a vehiculului de lansare Breeze -M, unitatea orbitală (OB) ca parte a vehiculului de lansare Breeze-M, sistemul de tranziție și nava spațială sunt lansate pe o orbită de referință cu o înălțime de 170 × 230 km, care asigură o înclinare de 51,5°. În plus, Breeze-M RB efectuează încă 3 incluziuni, în urma cărora se formează o orbită de transfer cu un apogeu apropiat de apogeul orbitei țintei. După a cincea pornire, SUA pune nava spațială pe orbita țintei și se separă de navă spațială. Timpul total de zbor de la semnalul „Contact lift” (KP) până la separarea navei spațiale de RB „Breeze-M” este de obicei de aproximativ 9,3 ore [73] [74] .
Următoarea descriere oferă timpii aproximativi de pornire și oprire a motoarelor din toate etapele, timpul de resetare a HE și orientarea spațială a vehiculului de lansare pentru a asigura o traiectorie dată. Orele exacte sunt specifice fiecărei lansări, în funcție de sarcina utilă specifică și de orbita finală.
Cu 1,75 s (T -1,75 s) înainte de lansare, șase motoare RD-276 din prima etapă sunt pornite , a căror tracțiune în acest moment este de 40% din valoarea nominală și câștigă 107% forță în momentul în care este dat semnalul KP . Confirmarea semnalului KP vine la momentul T +0,5 s. După 6 secunde de zbor (T +6 s), forța crește la 112% din valoarea nominală. Secvența eșalonată de pornire a motoarelor vă permite să obțineți confirmarea funcționării lor normale înainte ca forța să fie crescută la maxim [73] [74] .
După o secțiune verticală inițială care durează aproximativ 10 s, ILV efectuează o manevră de rulare pentru a stabili azimutul de zbor necesar . La o înclinație orbitală de 51,5°, ca și în cazul unei inserții geostaționare , azimutul este de 61,3°. Pentru alte înclinații orbitale se folosesc alte azimuturi: pentru orbitele cu o înclinare de 72,6°, azimutul este de 22,5°, iar pentru orbitele cu o înclinare de 64,8°, este de 35,0° [73] [74] .
Trei RD-0210 și unul RD-0211 din a doua etapă sunt pornite la a 119-a secundă de zbor și intră în modul de tracțiune completă în momentul separării primei etape la a 123-a secundă. Motoarele cârmei din a treia etapă sunt pornite la 332 de secunde, după care motoarele din a doua etapă sunt oprite la 334 de secunde de zbor. Separarea celei de-a doua etape se realizează după ce șase motoare de frânare cu combustibil solid sunt pornite la a 335-a secundă și este retras [73] [74] .
Motorul RD-0213 al celei de-a treia etape pornește timp de 338 de secunde, după care carenul de cap este resetat la aproximativ 347 de secunde de la semnalul KP . În ceea ce privește etapele, momentul lansării GO este ales pentru a asigura lovirea garantată a rapelului celei de-a doua etape a vehiculului de lansare într-o anumită zonă de impact, precum și pentru a îndeplini cerințele termice ale navei spațiale. După ce motorul de propulsie din a treia etapă se oprește la a 576-a secundă, cele patru motoare de direcție funcționează încă 12 secunde pentru a calibra viteza de urcare calculată [73] [74] .
După atingerea parametrilor specificați, aproximativ în a 588-a secundă a zborului, sistemul de control emite o comandă de oprire a motorului de direcție, după care a treia etapă este separată de blocul orbital și retrasă cu frânarea motoarelor rachete cu combustibil solid . Momentul separării de a treia etapă este luat ca început al zborului autonom OB . Lansarea ulterioară a navei spațiale se realizează cu ajutorul lansatorului de rachete Breeze -M [73] [74] .
Etapă | Timp, s | Viteza, m/s | Înălțime, km |
---|---|---|---|
Începutul setului de pregătire pentru lansare | −3,10 | 0 | 0 |
Pornirea motoarelor din prima etapă (40% din nominal) | −1,75 | ||
Motoare din prima etapă 107% din nominal | −0,15 | ||
Ridicați comanda contactului | 0,0 | ||
Atingerea vitezei maxime de cap | 65,5 | 465 | unsprezece |
Pornirea motoarelor din etapa a doua | 119,0 | ||
Departamentul primei etape | 123,4 | 1724 | 42 |
Pornirea motoarelor de direcție din a treia etapă | 332.1 | ||
Oprirea motoarelor din a doua etapă | 334,5 | ||
Separarea celui de-al doilea și al treilea pas | 335,2 | 4453 | 120 |
Pornirea motoarelor din etapa a treia | 337,6 | ||
Resetarea carenului capului | 348,2 | 4497 | 123 |
Oprirea motoarelor din a treia etapă | 576,4 | ||
Oprirea motoarelor de direcție din a treia etapă | 588,3 | ||
Separarea etapei a treia și a blocului orbital | 588,4 | 7182 | 151 |
Lansarea OB pe orbita de geotransfer se realizează conform schemei cu cinci incluziuni ale motorului susținător (MD) al Breeze-M RB . Ca și în cazul vehiculului de lansare , timpii exacti de incluziuni și parametrii orbitelor depind de misiunea specifică [73] [74] .
Imediat după separarea celei de-a treia etape a vehiculului de lansare, sunt pornite propulsoarele de stabilizare a lansator de rachete , care asigură orientarea și stabilizarea OB în secțiunea de zbor pasivă de-a lungul traiectoriei suborbitale până la prima pornire a lansator de rachete. motor. La aproximativ un minut și jumătate de la separarea de vehiculul de lansare (în funcție de nava spațială specifică ), se realizează prima activare MD cu o durată de 4,5 min, în urma căreia se formează o orbită de referință cu o înălțime de 170 × 230. km și o înclinare de 51,5° [73] [74] .
A doua pornire a MD cu o durată de aproximativ 18 minute se efectuează în regiunea primului nod ascendent al orbitei de referință după 50 de minute de zbor pasiv (cu motoarele oprite), în urma căreia primul orbita intermediară se formează cu un apogeu la o înălțime de 5000–7000 km. După ce OB atinge perigeul primei orbite intermediare în 2–2,5 ore de zbor pasiv, motorul principal este pornit pentru a treia oară în regiunea nodului ascendent până când combustibilul din rezervorul suplimentar de combustibil este complet epuizat (DTB , aproximativ 12 min). Aproximativ două minute mai târziu, timp în care DTB -ul este resetat , MD-ul este pornit pentru a patra oară. Ca urmare a celei de-a treia și a patra incluziuni, se formează o orbită de transfer cu un apogeu apropiat de apogeul orbitei de geotransfer țintă (35.786 km). Pe această orbită, nava spațială petrece aproximativ 5,2 ore în zbor pasiv. Ultima, a cincea pornire a DM se efectuează la apogeul orbitei de transfer în zona nodului descendent pentru a ridica perigeul și a schimba înclinația la cea specificată, în urma căreia SUA pune nava spațială . pe orbita țintei. Aproximativ 12-40 min după a cincea activare a MD, OB este orientat în direcția separării CA, urmată de separarea CA [73] [74] .
În intervalele dintre pornirea MD , sistemul de control al SUA efectuează rotații ale unității orbitale pentru a asigura menținerea temperaturii optime la bord, emiterea de impulsuri de tracțiune, efectuarea de sesiuni de monitorizare radio și, de asemenea, pentru a separa nava spațială după a cincea. pornirea [73] [74] .
Din 1993, comercializarea serviciilor de lansare Proton pe piața internațională a fost realizată de societatea mixtă International Launch Services (ILS) (din 1993 până în 1995: Lockheed-Khrunichev-Energy). ILS are dreptul exclusiv de comercializare și operare comercială a vehiculului de lansare Proton și a promițătorului complex spațial și de rachete Angara . Deși ILS este înregistrată în Statele Unite, pachetul majoritar de acțiuni este deținut de GKNPT-urile rusești im. M. V. Hrunichev. Din octombrie 2011, în cadrul companiei ILS, au fost efectuate 72 de lansări de nave spațiale folosind vehiculele de lansare Proton-K și Proton-M [75] .
Următoarea lansare din Cosmodromul Baikonur a fost făcută pe 31 iulie 2020. Racheta spațială Proton-M aflată la bord la a doua încercare a pus pe orbită sateliții de comunicații Express-80 și Express-103 într-un record de 18 ore și 16 minute. — a fost cea mai lungă lansare pe orbită [76] .
Costul vehiculului de lansare Proton variază de la an la an și nu este același pentru clienții federali și comerciali, deși comanda de preț este aceeași pentru toți consumatorii .
Lansări comercialeLa sfârșitul anilor 1990, costul unei lansări comerciale a unui vehicul de lansare Proton-K cu un bloc DM a variat între 65 și 80 de milioane de dolari [77] . La începutul anului 2004, costul de lansare a fost redus la 25 milioane USD din cauza creșterii semnificative a concurenței [78] (pentru o comparație a costurilor de lansare, consultați Costul livrării sarcinilor utile pe orbită ). De atunci, costul lansărilor pe Protons a crescut constant și la sfârșitul anului 2008 a ajuns la aproximativ 100 de milioane USD pe GPO folosind Proton-M cu blocul Breeze-M . Cu toate acestea, de la începutul crizei economice globale din 2008, cursul de schimb al rublei față de dolar a scăzut cu 33%, ceea ce a redus costul de lansare la aproximativ 80 de milioane de dolari [79] .
În iulie 2015, costul lansării vehiculului de lansare Proton-M a fost redus la 65 milioane USD pentru a concura cu vehiculul de lansare Falcon 9 [2] .
Lansări comerciale | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pentru clienții federali, a existat o creștere consistentă a costului transportatorului de la începutul anilor 2000: costul vehiculului de lansare Proton-M (fără blocul DM) a crescut de 5,4 ori din 2001 până în 2011 - de la 252,1 milioane la 1356, 5 milioane de ruble [80] . Costul total al Proton-M cu blocul DM sau Breeze-M la mijlocul anului 2011 a fost de aproximativ 2,4 miliarde de ruble (aproximativ 80 milioane USD sau 58 milioane EUR). Acest preț este format din vehiculul de lansare Proton propriu-zis (1,348 miliarde), lansator de rachete Breeze -M (420 milioane) [81] , livrarea de componente către Baikonur (20 milioane) și un set de servicii de lansare (570 milioane) [82] [ 83 ] [84] .
Prețurile din 2013: Proton-M în sine a costat 1,521 miliarde de ruble, etapa superioară Breeze-M a costat 447 de milioane, serviciile de lansare au costat 690 de milioane, transportul rachetei la portul spațial a costat încă 20 de milioane de ruble, 170 de milioane de ruble - carenarea capului. În total, o lansare a lui Proton a costat bugetul rus 2,84 miliarde de ruble [85] .
Începând din 1965, vehiculul de lansare Proton a fost produs în trei versiuni principale: UR-500, Proton-K și Proton-M.
8K82/UR-500Pe 16 iulie 1965, un LV UR-500 în două trepte a fost lansat pe orbită a stației spațiale științifice Proton-1 cu o masă de 12,2 tone.În total, RN-500 în 1965-1966 au fost lansati trei sateliți: Proton-1 - „ Proton-3 ”, o altă lansare s-a încheiat cu eșec. Echipamentul științific al sateliților Proton, dezvoltat la SINP MGU , a asigurat studiul razelor cosmice și a interacțiunii particulelor de ultraînaltă energie cu materia: pe sateliți au fost instalate un calorimetru de ionizare, un telescop cu raze gamma și alte instrumente [23]. ] . Ulterior, UR-500 LV a moștenit numele acestor nave spațiale și a devenit cunoscut sub numele de Proton LV [23] .
numărul de lansare | Data ( UTC ) | Încărcătură utilă | Rezultatul lansării |
---|---|---|---|
unu | 16 iulie 1965 | Proton-1 H-4, ser. numarul 1 | Succes |
2 | 2 noiembrie 1965 | Proton-2 H-4, ser. nr. 2 | Succes |
3 | 24 martie 1966 | Proton-3 H-4, ser. Numărul 3 | Eșec , accident a doua etapă |
patru | 6 iulie 1966 | Proton-3 H-4, ser. nr. 4 | Succes |
Pe toată perioada de funcționare , vehiculul de lansare Proton -K a fost lansat de 310 ori, dintre care 277 au avut succes complet (89%). Luând în considerare lansările parțial reușite (excluzând accidentele din etapa superioară), fiabilitatea acestei versiuni a rachetei crește la 91%.
Vehiculul de lansare Proton-K a fost folosit în 1967-1973 pentru a lansa navele spațiale Zond , Luna , Marte și Kosmos , precum și stația spațială științifică Proton-4 și stațiile cu echipaj pe termen lung Salyut-1 și Salyut-2 . Din 1974, vehiculul de lansare a fost folosit împreună cu RB DM , care are propriul sistem de control. În această versiune, a devenit posibilă lansarea navelor spațiale pe orbită înaltă și geostaționară în diferite scopuri. Vehiculul de lansare Proton-K a fost cea mai importantă componentă a programului de explorare spațială sovietică și mai târziu rusă. Următoarele lansări importante au fost făcute pe acesta:
Au fost efectuate un total de 32 de lansări comerciale de Proton-K. Ultima lansare comercială a avut loc pe 6 iunie 2003 cu satelitul AMS-9.
Ultimul vehicul de lansare din această serie a fost lansat pe 30 martie 2012 [32] pentru a lansa pe orbită ultimul satelit din seria US-KMO folosind cea mai recentă versiune DM-2s a RB . Lansarea a fost a 310-a în aproape 45 de ani de serviciu a vehiculului de lansare Proton-K [33] [34] .
Lansează vehiculul „Proton-M” (8K82KM)Începând cu 13 decembrie 2021, Proton-M a fost lansat de 112 ori, dintre care 102 au avut succes complet (91,1%). Luând în considerare lansările în care vehiculul de lansare în sine a funcționat normal (adică fără a lua în considerare accidentele din etapele superioare), fiabilitatea acestei versiuni a rachetei crește la 95,5%. Lansări semnificative:
Din 1967, au fost 404 lansări ale vehiculului de lansare Proton [100] . Dintre acestea, 49 s-au încheiat cu eșec în timpul funcționării primelor trei etape și a etapei superioare [101] .
Accidente din 1967-1970Perioada cea mai de urgență a avut loc în timpul dezvoltării vehiculului de lansare în condițiile „ cursei lunii ” a URSS-SUA în 1967-1970. În acest moment, au fost efectuate teste de zbor ale vehiculului de lansare, treapta superioară D, vehiculului de întoarcere de tip Zond , precum și vehiculelor din familiile Luna și Mars . 9 defecțiuni au apărut în timpul funcționării primelor trei etape ale vehiculului de lansare Proton: cinci - în timpul funcționării etapei a 2-a și a 3-a, două - a etapei 1 și câte una - din cauza unei comenzi false din sistemul de securitate și din cauza distrugerii carenului de cap KA . Încă patru defecțiuni au apărut din cauza defecțiunilor sistemului de propulsie al treptei superioare D. În general, sarcinile au fost finalizate doar în 10 din 25 de lansări [102] .
Accidentul din portul spațial s-a încheiat tragic în iulie 1968. În pregătirea pentru lansarea navei spațiale Zond-5B , programată pentru 21 iulie 1968, rezervorul de oxidant al blocului D a explodat, distrugând parțial carena capului (GO). Nava 7K-L1 cu un GO dărăpănat a căzut la câțiva metri și s-a blocat pe platformele fermei de întreținere; rezervorul de combustibil al blocului D cu cinci tone de kerosen s-a desprins din fermă și s-a sprijinit pe elementele etapei a treia a rachetei. Potrivit unor surse, 1 persoană a murit, una a fost rănită, conform altor surse, 3 persoane au murit [103] [104] .
Din această perioadă aparține și accidentul din 19 februarie 1969 , când la 51,4 secunde de zbor al rachetei carenul de cap a fost distrus în timpul trecerii zonei de viteză maximă. Ca urmare, primul aparat autopropulsat de tip „ Lunokhod ” a fost pierdut [105] . Un alt accident periculos a avut loc pe 2 aprilie 1969 , în timpul lansării Mars AMS , când unul dintre motoarele RD-253 s-a defectat la 0,02 secunde. La a 41-a secundă de zbor, racheta a lovit pământul cu nasul la aproximativ 3 km de rampa de lansare. Complexul de lansare a fost practic nedeteriorat, dar ferestrele au fost explodate în MIK din apropiere [106] .
Ecranul se blocheazăÎn 1976, a început implementarea sistemului Ekran. Sateliții din această serie au fost destinați transferului canalelor centrale către teritoriul Siberiei și Orientului Îndepărtat: recepția a fost efectuată la o stație terestră colectivă, iar apoi programele au fost transmise către cartierele din jur [107] . În 1978, ca urmare a unei serii de trei accidente pe vehiculul de lansare Proton-K, trei sateliți din seria Screen au fost pierduți , menționați să-i înlocuiască pe cei existenți (deși alte nave spațiale au fost lansate cu succes între ecrane). Întreruperile în funcționarea sistemului Ekran au dus la nemulțumiri în rândul populației [108] .
Accidente în epoca post-sovieticăMai multe accidente au avut loc cu vehiculul de lansare Proton în perioada post-sovietică.
Deoarece câmpurile de toamnă ale etapelor uzate sunt situate pe teritoriul Kazahstanului, fiecare lansare anormală provoacă o reacție negativă din partea guvernului kazah. În 1999, vehiculul de lansare Proton s-a prăbușit de două ori în regiunea Karaganda ( SC „Gran” și SC „Express-A1” ). În timpul primului accident, un fragment al mașinii de lansare a căzut pe o zonă rezidențială, dar nu a avariat nimic. Cu toate acestea, în stepă a izbucnit un incendiu cauzat de o scurgere de combustibil în secțiunea centrală a lansatorului de rachete Breeze M. Combustibilul din a doua și a treia etapă a vehiculului de lansare a ars și s-a evaporat când rezervoarele acestor etape au fost distruse la altitudini de 28-30 km. În timpul celui de-al doilea accident, fragmente din vehiculul de lansare, vehiculul de lansare și satelitul Express-A au căzut într-o zonă slab populată din regiunea Karaganda din Republica Kazahstan. În urma accidentelor nu au fost victime. Cu toate acestea, reprezentanții guvernului kazah au emis o declarație despre dorința Kazahstanului de a revizui contractul de închiriere pentru complexul Baikonur. Au fost exprimate și cereri pentru trecerea de la practica de notificare a lansărilor la cea permisivă. Unii membri ai parlamentului kazah au cerut interzicerea lansărilor de nave militare rusești din cosmodromul Baikonur [109] [110] .
O serie de accidente în 2006-2015 [111]Din decembrie 2006, au avut loc mai multe accidente grave cu vehiculul de lansare Proton-M, ducând la pierderea mai multor sateliți ruși [89] , precum și a unui satelit străin de fabricație rusă. Această serie de accidente a provocat un protest public serios și a dus la demiterea mai multor oficiali de rang înalt, precum și la încercări de restructurare serioasă a industriei spațiale ruse.
Satelitul de comunicații Arabsat 4A La 28 februarie 2006 , în urma unui accident, satelitul de comunicații Arab Satellite, lansat din cosmodromul Baikonur cu ajutorul vehiculului de lansare rusesc Proton-M, nu a fost pus pe orbita calculată. Accidentul s-a produs din cauza funcționării anormale în timpul celei de-a doua activări a treptei superioare Breeze-M după separarea cu succes a tuturor etapelor rachetei și lansarea dispozitivului pe o orbită de referință, de unde ar trebui să se efectueze lansarea. Satelitul a fost ulterior deorbitat și scufundat. [112]
Sateliții GLONASS La 6 septembrie 2007, vehiculul de lansare Proton -M, după o lansare nereușită din cosmodromul Baikonur , a căzut la 40 km de orașul Zhezkazgan , inundând împrejurimile sale cu „ heptil ” - combustibil foarte toxic. Situația a fost agravată de faptul că președintele kazah Nursultan Nazarbayev se afla în oraș în aceeași zi [113] . În ciuda lichidării rapide a consecințelor dezastrului de mediu, Kazahstanul a cerut Rusiei o compensație în valoare de 60,7 milioane USD, Rusia a realizat o reducere a sumei despăgubirilor la 2,5 milioane USD [114] [115] .
Satelitul american de comunicații AMS-14. La 15 martie 2008, după lansarea din cosmodromul Baikonur a vehiculului de lansare Proton-M cu satelitul de comunicații american AMC-14 la bord, când motorul principal al etapei superioare a fost pornit pentru a doua oară, funcționarea motorul a fost oprit cu 130 de secunde înainte de timpul estimat, drept urmare nava spațială nu a fost lansată pe orbita calculată. Separarea tuturor etapelor rachetei și prima lansare a treptei superioare Breeze-M a avut loc în modul normal. AMC-14 a fost lansat pentru a difuza un semnal TV prin satelit către Statele Unite. [116]
3 KA Glonass-M . Pe 5 decembrie 2010, vehiculul de lansare Proton-M, care trebuia să pună pe orbită trei sateliți Glonass-M , a deviat cu 8 grade de la curs. Drept urmare, sateliții au intrat pe o orbită deschisă și au căzut în regiunea nenavigabilă a Oceanului Pacific [117] . Accidentul nu a permis finalizarea formării grupului de navigație rusesc GLONASS : dacă a reușit, ar fi fost lansați 24 de sateliți, opt în trei avioane. Motivul zborului anormal a fost masa în exces a etapei superioare DM-03 din cauza unei erori de proiectare în formula de calcul a dozei de realimentare cu oxigen lichid din manualul de instrucțiuni pentru sistemul de control al realimentării (a fost umplută o cantitate excesivă de combustibil ) [118] [119] . În legătură cu accidentul, au fost concediați Vyacheslav Filin, vicepreședinte și proiectant șef pentru vehiculele de lansare ale RSC Energia, și Viktor Remishevsky, adjunct al șefului Roscosmos. Șeful lui Roskosmos, Anatoly Perminov, a fost mustrat [120] . Prejudiciul cauzat de pierderea sateliților s-a ridicat la 2,5 miliarde de ruble, fără a lua în calcul costul vehiculului de lansare Proton-M.
După acest accident, precum și după lansarea de urgență a navei spațiale Geo-IK-2 folosind vehiculul de lansare Rokot , în aprilie 2011, Anatoly Perminov a demisionat din funcția de șef al Roscosmos [120] .
Express AM4 . Pe 18 august 2011, ca urmare a accidentului Briz-M RB, satelitul de comunicații Express AM4 al operatorului rus de satelit GPKS a fost lăsat pe o orbită greșită . Parametrii orbitali ( i = 51,23°, apogeu 20.294 km, perigeu 995 km) nu au permis salvarea satelitului folosind propriile motoare [121] . Express AM4 trebuia să fie cel mai puternic satelit de comunicații din Europa. Potrivit ministrului rus al comunicațiilor, Igor Șcegolev, Express AM4 a fost „un satelit de telecomunicații remarcabil în ceea ce privește parametrii săi nu numai pentru Rusia, ci și pentru întreaga lume”. Printre altele, compania de stat rusă FSUE RTRS cu ajutorul ei urma să facă tranziția de la televiziunea analogică la cea digitală [122] . Costul creării și lansării satelitului a fost de aproximativ 10 miliarde de ruble [123] . Satelitul a fost asigurat pentru 7,5 miliarde de ruble de către compania de asigurări Ingosstrakh [124] .
Telkom-3 și Express MD2 . La 6 august 2012, ca urmare a accidentului Breeze-M RB, satelitul de comunicații Express MD2 al operatorului rus de satelit RSCC (care urma să înlocuiască parțial Express-AM4 [125] ), pierdut anterior, precum și Sateliții de comunicații indonezian Telkom au fost lăsați pe orbite incorecte -3 producție rusă. Din cauza orbitei prea joase, sateliții au fost considerați pierduți. Cauza accidentului a fost recunoscută ca o problemă de producție: a existat o linie de presurizare înfundată pentru rezervoarele de combustibil suplimentare ale combustibilului Breeze-M [126] [127] . Prejudiciul produs de accident este estimat la 5-6 miliarde de ruble [128] , fără a ține cont de faptul că ambii sateliți au fost asigurați, dintre care Express MD2 pentru 1,2 miliarde de ruble [129] .
După acest accident, președintele rus Vladimir Putin l-a demis pe Vladimir Nesterov din funcția de director general al Centrului Spațial. M. V. Hrunichev [130] .
Yamal-402 . 8 decembrie 2012 un accident cu lansatorul de rachete Breeze-M. În timpul lansării navei spațiale Yamal-402 a operatorului rus Gazprom Space Systems , procedura de dezamorsare de la etapa superioară Briz-M a avut loc cu 4 minute mai devreme decât ora estimată [131] , iar satelitul a fost lăsat pe orbită sub cea calculată. . Cu toate acestea, Yamal-402 a ajuns pe o orbită de lucru folosind propriile sale motoare [132] . Deoarece o parte din combustibilul destinat corectării orbitei a fost cheltuită pentru manevre suplimentare, Yamal-402 va putea efectua corecții de orbită pentru doar 11,5 ani în loc de cei 19 așteptați. Aceasta este, de asemenea, mai mică decât durata de viață inițială a satelitului, care a fost egal cu 15 ani [133] . În acest sens, Gazprom Space Systems a primit 73 de milioane de euro în compensații de asigurare pentru consecințele unei eșecuri a lansării unui satelit [134] .
3 KA Glonass-M . Pe 2 iulie 2013, după lansarea vehiculului de lansare Proton-M cu treapta superioară DM-03, a avut loc un accident și ILV a căzut cu ~32.682 de la zborul pe teritoriul cosmodromului la aproximativ 2,5 km de complexul de lansare. În acel moment, în rachetă se aflau aproximativ 600 de tone de componente de combustibil, dintre care majoritatea au ars în timpul exploziei. Nu există victime sau distrugeri. Lansarea rachetei și prăbușirea acesteia au fost transmise în direct pe postul de televiziune Rossiya-24 [135] [136] [137] [138] [139] . Prejudiciul din accident este estimat la 4,4 miliarde de ruble, deoarece această lansare nu era asigurată [140] . După accident, a fost creată o comisie de urgență sub conducerea lui Alexander Lopatin, șef adjunct al Agenției Spațiale Federale. Comisia a ajuns la concluzia că cauza accidentului vehiculului de lansare Proton-M a fost instalarea incorectă a senzorilor de viteză unghiulară de-a lungul canalului de rotire în timpul asamblarii rachetei în noiembrie 2011. Trei dintre cei șase senzori au fost răsturnați la 180 de grade, ceea ce a făcut ca sistemul de control al rachetei să primească date incorecte despre orientarea acesteia. Deoarece senzorii sunt dificil din punct de vedere tehnologic de instalat incorect, aceștia au fost asigurați cu forță după ce nu au fost instalați în conformitate cu instrucțiunile [141] [142] . De asemenea, Comisia a constatat că în timpul lansării ILV , formarea semnalului „Lift Contact” a avut loc înainte ca LVV real să părăsească suporturile lansator, cu 0,4 s mai devreme decât timpul estimat. Totuși, acest lucru nu a provocat accidentul [141] . În legătură cu accidentul , Dmitri Medvedev , președintele Guvernului Federației Ruse , la 2 august 2013, l-a mustrat pe șeful Roscosmos, Vladimir Popovkin , pentru îndeplinirea necorespunzătoare a atribuțiilor sale [143] .
Express AM4P . Pe 16 mai 2014, după a 530-a secundă de zbor, a apărut o situație de urgență pe vehiculul de lansare, după care raportul de zbor a fost oprit. Comisia de investigare a cauzelor căderii a constatat că cauza accidentului a fost distrugerea rulmentului din grupul de turbopompe.
Accidentele din 2013-2014 au dus la consecințe negative nu doar pentru spațiu și telecomunicații, ci și pentru industria asigurărilor - tarifele pentru reasigurarea riscurilor în timpul lansărilor Proton-M le-au depășit pe cele pentru vehiculele de lansare Ariane [144] . Pentru a îmbunătăți fiabilitatea asigurărilor, Ministerul de Finanțe al Federației Ruse a alocat Roskosmos încă 1,7 miliarde de ruble pentru 2014 [145] .
Mexsat 1 . Pe 16 mai 2015, vehiculul de lansare Proton-M a fost lansat pentru a plasa un satelit de telecomunicații mexican pe orbită geostaționară. La 497 de secunde de la începutul zborului, motoarele de direcție ale etapei a treia s-au defectat. Ca urmare, toate elementele rachetei și ale satelitului au ars în atmosferă, nu au existat victime sau pagube. Lansarea a fost asigurată de partea mexicană. A fost înființată o comisie condusă de primul adjunct al șefului Roskosmos Alexander Ivanov [146] . Până la clarificarea circumstanțelor prăbușirii, toate lansările de rachete Proton-M sunt suspendate [147] .
În iunie 2013, s-a presupus [148] că vehiculul de lansare Proton-M va fi complet înlocuit cu vehiculul de lansare Angara , care va fi fabricat și la GKNPT-urile im. M. V. Hrunichev. Prima lansare a lui Angara-5, programată inițial pentru 2013 [149] , a avut loc pe 23 decembrie 2014 [150] . Dezafectarea completă a Proton-M este posibilă nu mai devreme de când Angara A5 este pus în funcțiune operațională [151] [152] .
Refuzul de a utiliza Proton se datorează mai multor motive:
Cu toate acestea, întârzierile în dezvoltarea vehiculului de lansare Angara înseamnă că vehiculul de lansare Proton-M va continua să fie folosit pentru ceva timp.
Booster oxigen-hidrogenDin anii 1990, GKNPT-urile im. M. V. Khrunichev, au fost efectuate lucrări la treapta superioară oxigen-hidrogen (KVRB), deoarece aceasta ar crește semnificativ masa sarcinii utile pe orbite înalte. Drept urmare, motorul RD-0146 a fost dezvoltat cu succes și a început chiar și fabricarea de piese și blocuri individuale ale acestui RB . Cu toate acestea, deoarece KVRB este considerabil mai mare decât DM sau Breeze-M RB și trebuie utilizat cu un caren de nas de 5 metri, aspecte precum aerodinamica vehiculului de lansare , sistemul de control, software-ul și chiar unele dintre componentele electronice. trebuie să fie actualizat. În plus, în prezent, locul de lansare nu este pregătit pentru realimentarea RB cu combustibil criogenic ( hidrogen lichid ). Aceasta înseamnă că pentru atingerea acestor obiective vor fi necesare investiții financiare serioase, care acum sunt concentrate pe crearea vehiculului de lansare Angara . În acest sens, lucrările în această direcție au fost suspendate, iar unitățile în sine au fost redenumite KVTK (Oxygen-Hydrogen Heavy Class) și optimizate pentru utilizare în noul vehicul de lansare Angara [153] [154] .
Dezvoltarea vehiculului de lansare Proton a fost unul dintre principalele programe în cosmonautica sovietică [17] [155] [156] . În ciuda unei serii de eșecuri în primii ani de existență, alături de cei „ șapte ” (vehicul de lansare Vostok, vehiculul de lansare Soyuz etc.), vehiculul de lansare Proton a devenit unul dintre cele mai utilizate vehicule de lansare în Soviet și mai târziu în cosmonautica rusă. De-a lungul timpului, defectele inițiale de proiectare au fost rezolvate, iar Protonul este în prezent unul dintre cei mai de încredere purtători construiti vreodată [157] .
În ultima jumătate de secol, diferite modificări ale vehiculului de lansare Proton au făcut mai mult de 360 de lansări, iar cu ajutorul acestuia au fost lansate peste 40 de tipuri de nave spațiale diferite în scopuri economice, științifice și de apărare naționale [23] [158] .
În primul rând, vehiculul de lansare Proton a fost utilizat pe scară largă în programele cu echipaj sovietic și rusesc . La sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970, vehiculul de lansare Proton a fost testat în zborul cu echipaj L-1 / Zond în jurul Lunii , iar la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980 ar fi trebuit să fie purtătorul navei spațiale reutilizabile LKS . După închiderea programului de dezvoltare a vehiculului de lansare N-1 , acesta a devenit singurul mijloc sovietic de lansare pe orbită, oferind lansarea modulelor grele cu o greutate mai mare de 8 tone și odată cu dezvoltarea mijlocului Zenit-2. -vehicul de lansare greu , până în 1985 - mai mult de 14 tone [159] . Cu ajutorul său, au fost lansate pe orbită stații Salyut cu echipaj pe termen lung , inclusiv DOS civil și Almaz militar , module de nave spațiale fără pilot TKS pentru aceste stații, precum și module bloc pentru asamblarea stației cu mai multe module Mir pe orbită ( unitatea de bază și toate modulele - " Kvant-1 ", " Kvant-2 ", " Crystal ", " Spectrum " și " Priroda ") [23] [158] . Vehiculul de lansare Proton a devenit principalul mijloc de lansare a părții ruse în proiectul de creare a Stației Spațiale Internaționale (Proton a lansat modulele Zarya , Zvezda , Nauka pe orbită ) [160] .
În cosmonautica fără pilot, utilizarea noilor sateliți de telecomunicații , a căror lansare a devenit posibilă cu ajutorul vehiculului de lansare Proton, a fost un pas important pentru dezvoltarea televiziunii, telefoniei și comunicațiilor prin satelit în URSS și Rusia. „Proton” a lansat sateliți ai sistemelor „ Ekran ”, „ Ekran-M ”, „ Horizont ”, „ Hals ” și „ Express ”. Niciun alt transportator sovietic nu a avut suficientă energie pentru a livra acești sateliți de telecomunicații direct către GSO [18] [23] .
Vehiculul de lansare Proton a servit și la construirea sistemelor de apărare și a sistemelor cu dublă utilizare. Cu ajutorul acestuia, o parte a Sistemului unificat de comunicații prin satelit (ESSS) a fost dislocată pe baza navelor spațiale Raduga , Raduga-1 și Raduga-1M (parte a ESSS, constând din navele spațiale Molniya-2 și Molniya-3 , a fost desfășurat pe orbite extrem de eliptice folosind vehiculul de lansare Molniya ). În plus, vehiculul de lansare Proton a lansat diferiți sateliți releu ai sistemelor Luch și Potok către GEO , iar implementarea sistemului Harpoon începe în prezent . În plus, încă din anii 1980, vehiculul de lansare Proton participă la desfășurarea sistemului global de navigație prin satelit GLONASS bazat pe nava spațială din seriile Uragan și Uragan-M , lansată de trei vehicule pe un Proton [ 18] [ 23] .
În domeniul cercetării științifice a sistemului solar , cu ajutorul vehiculului de lansare Proton, începând de la sfârșitul anilor 1960, toate stațiile interplanetare automate sovietice și rusești pentru cercetarea științifică a Lunii , Venus , Marte , Phobos , cometei Halley etc. Vehiculele cu protoni pe orbită înaltă „ Astron ” și „ Garnet ” (foto) au efectuat un studiu al spațiului adânc în intervalele ultraviolete , gamma și razelor X [23] .
În ciuda faptului că vehiculul de lansare Proton a fost dezvoltat la începutul anilor ’60, vehiculul de lansare a concurat cu succes cu vehicule de lansare străine similare până la mijlocul anilor 2010. Deci, conform programelor comerciale ale companiei ILS , din octombrie 2011, vehiculul de lansare Proton a fost folosit de 68 de ori de la primul zbor din 1996 [86] [161] . Până în 2013, se făceau anual 10-12 lansări ale acestui vehicul de lansare, în timp ce pentru vehiculele de lansare străine de clasă grea această cifră nu depășește șase lansări [ [163]162] [164] .
În septembrie 2019, Directorul General al Centrului. Hrunichev Alexei Varochko a spus că până la sfârșitul anului 2021 vor fi fabricate 11 rachete Proton-M, după care producția va fi întreruptă [165] .
În acest moment, există mai multe vehicule de lansare de clasă grea în lume care sunt comparabile ca performanță cu vehiculul de lansare Proton -M. Mai jos, în tabelul „Compararea caracteristicilor vehiculelor de lansare de clasă grea”, sunt prezentate principalele caracteristici ale celor mai recente modificări ale acestor vehicule de lansare.
Trebuie remarcat faptul că toate vehiculele de lansare enumerate folosesc cosmodrome situate mult mai aproape de ecuator decât Baikonur . Acest lucru le oferă un avantaj în masa sarcinii utile pe diferite orbite . În plus, majoritatea vehiculelor de lansare străine folosesc hidrogen lichid ca combustibil în etapele superioare, al cărui impuls specific este vizibil mai mare (450 s față de 320 s pentru heptil ). Acest lucru le permite să lanseze o sarcină mult mai mare pe orbite înalte (GPO, GSO și plecare), dar, în același timp, costul lansării crește considerabil [166] . Cu toate acestea, în ciuda acestor neajunsuri și fiind moștenitorul unui design vechi de peste 50 de ani, Proton-M depășește multe vehicule de lansare în ceea ce privește masa sarcinii utile pe orbită de referință scăzută . În același timp, din 2016, costul lansării încărcăturilor Falcon 9 în versiunea FT a devenit mai ieftin decât lansările Proton.
Comparația caracteristicilor vehiculelor de lansare de clasă grea [a] | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
vehicul de lansare | Țară | Primul zbor |
Număr de lansări pe an (total) |
Latitudine SK | Greutatea de pornire , t |
Greutate PN , t | GO diametru , m |
Lansări reușite , % |
Preț de pornire, mln $ | ||
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 | douăzeci | zece | 5.4 | 97,36 | 220 | ||
Delta IV Heavy [169] [170] | 2004 | 1(13) [e] | 35° și 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° și 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° și 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° și 28° | 541 | 18.8 | 6,86 | 3,90 | 5.4 | 98,92 [g] | 190 [171] | |
Falcon 9FT [173] | 2015 | 11-50 (163) | 35° și 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 | opt | 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 | douăzeci | paisprezece | 4.5 | 5.2 | 87,5 | ||
Deși toate rachetele de clasă grea menționate pot fi considerate concurenți, nu toate sunt, deoarece nu sunt capabile să concureze cu vehiculul de lansare Proton-M din mai multe aspecte: în ceea ce privește prețul de lansare, în ceea ce privește sarcina utilă. masa livrată către GPO , în ceea ce privește costul unui kilogram de sarcină utilă pe orbită și, dacă este posibil, pentru a produce un număr suficient de vehicule de lansare în cursul anului [163] .
Principalii concurenți ai vehiculului de lansare Proton-M în ceea ce privește prețul și sarcina utilă sunt vehiculul de lansare american Falcon 9 , racheta europeană Arianespace de clasă grea Ariane-5 și proiectul internațional Sea Launch cu vehiculul de lansare mediu-greu Zenit. În plus, vehiculele de lansare americane Atlas-5 și Delta-4 , precum și vehiculul de lansare japonez H-IIB , pot fi considerate concurenți în ceea ce privește masa sarcinii utile puse pe orbită . Cu toate acestea, costul ultimelor trei vehicule de lansare menționate depășește semnificativ costul vehiculului de lansare Proton-M și, prin urmare, ele nu concurează efectiv cu Proton pe piața comercială de lansare [162] .
Un alt potențial concurent este și vehiculul de lansare mediu-greu chinez „ Changzheng-3B ”, dar din cauza interdicției impuse de Statele Unite asupra exportului de produse americane de înaltă tehnologie în China („ Regulile privind comerțul cu arme internaționale”), acest vehicul de lansare este utilizat în prezent foarte puțin [180] .
Ariane 5Vehiculul de lansare Arian-5 este fabricat și operat de compania Arianspace . În 2011, compania era lider în lansarea sateliților comerciali, deținând aproximativ 50-60% din această piață [181] . Lansările Ariane-5 au loc din cosmodromul Kourou , care se află la numai 500 km de ecuator, ceea ce face posibilă plasarea unei sarcini utile cu 27% mai mare pe orbită geostaționară decât din cosmodromul Baikonur [166] . Deși vehiculul de lansare Ariane-5 (o variantă a lui Ariane-5 ECA) costă mai mult de două ori mai mult decât lansatorul Proton-M-Breeze-M (aproximativ 220 milioane USD [162] ), are o capacitate de încărcare utilă mai mare decât " Proton”, și lansează de obicei doi sateliți către GPO într-o singură lansare, cu o masă totală de până la 9300 kg [182] . În astfel de cazuri, clienții împart costul de lansare, ceea ce permite Ariane-5 să concureze cu vehiculul de lansare Proton. În același timp, acest lucru forțează selectarea perechilor adecvate de sateliți și poate duce la întârzieri în lansări (până la șase luni) [182] [183] . Răspândirea motoarelor electrice de propulsie cu corecție a orbitei a redus oarecum masa sateliților moderni, sporind atractivitatea schemei de lansare duală [184] .
Lansare pe mare„ Sea Launch ” este un port spațial plutitor pentru lansarea rachetelor ucrainene „ Zenit-3SL ” și consorțiul internațional cu același nume pentru operarea portului spațial Sea Launch, controlat în prezent de RSC Energia . Se lansează de pe platforma de lansare ODYSSEY de la ecuator , de unde vehiculul de lansare Zenit-3SL este capabil să lanseze aproape același PG (6060 kg) pe orbita de geotransfer ca și vehiculul de lansare Proton-M din Baikonur. Cu toate acestea, capacitatea de a lansa o sarcină utilă pe orbită terestră joasă pentru un Zenith mediu-greu este semnificativ mai mică (cu aproximativ nouă tone) decât pentru un Proton greu.
Vehiculul de lansare Zenit-3SL este structural mai simplu decât vehiculul de lansare Proton-M și, prin urmare, mai ieftin. Până în 2009, costul de lansare folosind Sea Launch a fost de doar 45 de milioane de dolari [185] [186] , ceea ce a dus, totuși, la falimentul consorțiului și la restructurare. Pe 24 septembrie 2011, Sea Launch a făcut prima lansare după restructurare, după care costul de lansare era deja estimat la 80 de milioane de dolari în 2010, ceea ce este comparabil cu costul unei lansări pe vehiculul de lansare Proton [187] .
vehicul de lansare | " Angara -1.1" | "Angara-1.2" | "Angara-A3" | " Angara-A5 " | "Angara-A5V" | " Soyuz-2.1v " | „ Soyuz-2.1b ” | " Proton-M " | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Primul stagiu | URM-1, RD-191 | 2×URM-1, RD-191 | 4×URM-1, RD-191 | NK-33 , RD-0110R | RD-107A | 6× RD-276 | |||||
Al doilea pas | — | URM-2 [A] , RD-0124 A | URM-1, RD-191 | RD-0124 | RD-108A | 3× RD-0210 , RD-0211 | |||||
Al treilea pas | — | — | URM-2, RD-0124 AP | URM-3V, 2× RD-0150 | — | RD-0124 | RD-0213 , RD-0214 | ||||
Bloc superior | Briza-KS | — | " Beze-M " | KVSK | " Beze-M " | Blocați DM | Blocați DM | KVTK | " Volga " | " Fregata " | " Beze-M " |
Înălțime (maximum), m | 34.9 | 41,5 | 45,8 | 55.4 | 64,0 | 44,0 | 46,0 | 58.2 | |||
Greutatea de pornire, t | 149 | 171 | 480 | 773 | 820 | 160 | 313 | 705 | |||
Impingerea (la nivelul solului), tf | 196 | 588 | 980 | 1000 | |||||||
Sarcina utilă pentru LEO , t | 2.0 | 3,5 [B] | 14,0 [B] | 24,5 [C] | 37,5 [C] | 3,3 [C] | 8,7 [C] | 23.0 | |||
Sarcină utilă pe GPO , t | — | — | 2.4 [B] | 3.6 | 5.4 [B] | 7,0 [C] | 13,0 [C] | — | 2,0 [C] | 6,35-7,1 | |
Sarcina utilă pe GSO , or | — | — | 1,0 [B] | 2.0 | 2,8 [B] | 3,6 [C] | 5,5 [C] | 8,0 [C] | — | — | 3.7 |
Aspectul cel mai des criticat al designului vehiculului de lansare Proton este combustibilul acestuia: dimetilhidrazina nesimetrică (UDMH sau „heptil”) este un cancerigen extrem de toxic care trebuie manipulat cu grijă extremă [17] . Înfrângerea UDMH este posibilă ca urmare a inhalării vaporilor sau a pătrunderii prin piele. În caz de otrăvire ușoară, simptomele pot fi dureri de cap , greață, amețeli, creșterea tensiunii arteriale etc. În acest caz, o recuperare completă este posibilă la 5-6 zile după otrăvire. Pentru otrăviri mai severe, recuperarea poate dura două săptămâni. În cel mai rău caz, otrăvirea cu „heptil” poate provoca multe ore de convulsii, pierderea cunoștinței, edem pulmonar etc. și, ca urmare, duce la moarte [188] .
În plus, atunci când etapele uzate cad, combustibilul rămas (în cazul Proton-K, mai mult de două tone de heptil) contaminează solul la locul accidentului, ceea ce necesită măsuri costisitoare de curățare: atunci când heptilul pătrunde în sol, datorită stabilității sale, rămâne acolo mult timp și este capabil să migreze de-a lungul profilului solului. În acest caz, vegetația afectată capătă aspectul de verdeață „fiartă”. Agentul oxidant folosit în vehiculul de lansare Proton, tetroxidul de azot , este toxic și poate contamina solul și apa cu nitrați și nitriți [189] .
Destul de numeroase accidente ale vehiculului de lansare Proton provoacă și mai multe daune: în acest caz, tone de UDMH sunt turnate pe sol la locul impactului. Pe lângă poluare, aceasta aduce și alte probleme, de exemplu, partea kazahă cere compensații bănești și o revizuire a programului de lansare. Deci, în 2007, vehiculul de lansare Proton-M a căzut la 40 km de orașul Zhezkazgan . După negocieri dure cu partea kazahă, Rusia a plătit 2,5 milioane de dolari pentru a curăța zona de „heptil”. În același timp, Astana a cerut 60,7 milioane de dolari și a cerut o reducere a numărului de lansări, ceea ce ar putea duce la încălcarea acordurilor comerciale existente [114] . După accidentul din iulie 2013, Astana a cerut direct amânarea următoarei lansări, din septembrie, invocând curățarea insuficientă a locului prăbușirii rachetei. Roskosmos a fost nevoit să revizuiască momentul lansării comerciale cu mai puțin de 10 zile înainte de data planificată [190] .
Un alt dezavantaj al „heptilului” este impulsul specific relativ scăzut (288-330 s), ceea ce îl face mai puțin atractiv pentru treptele superioare ale motoarelor. Pentru comparație, combustibilul criogenic ( hidrogen lichid ) oferă un impuls specific de aproximativ 450 s, ceea ce permite obținerea unor rezultate mai bune în ceea ce privește masa sarcinii utile [191] .
![]() |
---|
Rachete și tehnologie spațială sovietică și rusă | ||
---|---|---|
Operarea vehiculelor de lansare | ||
Lansați vehicule în curs de dezvoltare | ||
Vehicule de lansare scoase din funcțiune | ||
Blocuri de amplificare | ||
Sisteme spațiale reutilizabile |
grele și super grele | Vehicule de lansare|
---|---|
STATELE UNITE ALE AMERICII |
|
URSS / Rusia |
|
China |
|
Uniunea Europeană ( ESA ) | |
Japonia | |
India |
|
(ST) - vehicule de lansare super-grele; * - în curs de dezvoltare; cursive - neexploatate; boldface - în prezent în funcțiune. |