"Протон" против "Сокола": битва за право быть космическим извозчиком
26-11-2016, 10:04. Разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ
"Протон" против "Сокола": битва за право быть космическим извозчиком
ГКНПЦ им. Хруничева 13 сентября 2016 анонсировал создание «Средней» и «Легкой» версий «Протон-М», согласно пресс-релизу, конструкторское бюро изготовит новые модификации ракеты-носителя «Протон». В разработке принимало участие совместное российско-американское предприятие International Launch Services (ILS).
Центр Хруничева объявляет о расширении продуктовой линейки РН «Протон» с разгонным блоком «Бриз-М» за счет создания двух дополнительных модификаций – легкого и среднего класса
Новые «Протоны» будут представлены в двух модификациях — средней и легкой. Первый пуск среднего по тяжести «Протона», согласно информации пресс-релиза, намечен уже на 2018 год, легкого — на 2019.
За основу новых ракет-носителей взят их предшественник — «Протон-М»,
а также уже ранее использовавшийся разгонный модуль «Бриз-М».
Средний «Протон» будет повторять конфигурацию «Протон-М» с возможностью установки такого же, как и для старшей модели, головного обтекателя диаметром четыре метра.
Два варианта обтекателей для «Протон-М», разработанных совместно с ILS
ILS- International Launch Services Inc.
В 1993 году ГКНПЦ, РКК "Энергия” и американская корпорация «Локхид» создали совместное предприятие "Локхид-Хруничев-Энергия” (ЛХЭ). Основной целью СП являлся маркетинг пусковых услуг РН "Протон”. В рамках данного предприятия ГКНПЦ обеспечивал изготовление ракеты-носителя, адаптацию полезной нагрузки к ней, разработку и изготовление обтекателя и предоставление пусковых услуг. Совместное предприятие «ЛХЭ» 7 июня 1995 г. было реорганизовано в СП International Launch Services Inc.
International Launch Services (ILS) имеет эксклюзивное право на маркетинг и коммерческую эксплуатацию российской ракеты–носителя тяжелого класса «Протон» и перспективного космического ракетного комплекса "Ангара". Компания ILS зарегистрирована 1995 году в США, штаб-квартира расположена в г. Рестон, штат Вирджиния. Контрольный пакет акций в ILS принадлежит российскому Государственному космическому научно–производственному центру имени М.В. Хруничева (г. Москва), разработчику и изготовителю РН "Протон" и "Ангара".
ГКНПЦ им. Хруничева не стало изобретать велосипед и использовало в создании новых «Протонов» уже проверенные конфигурации и модели оборудования. Первая ступень среднего и легкого «Протона» будет повторять таковую в «Протон-М», головной обтекатель с разгонным блоком «Бриз-М» — также наследие «старшей» ракеты-носителя. Ключевые отличия между «Протон-М» и анонсированными новинками — отказ от второй ступени для снижения себестоимости запуска.
Сравнение «Протон-М» и новых моделей РН / сайт ГКНПЦ им. Хруничева
Новые ракеты — это оптимизированные двухступенчатые версии «Протон-М», на которых будет выводиться исключительно коммерческая нагрузка.
Предполагается, что появление таких носителей позволит обеспечить экономически эффективное выведение на геостационарную орбиту (ГСО) космических аппаратов различных типов. А это усилит коммерческий потенциал «Протона» на рынке запусков геостационарных спутников.
Пресс-релиз приводит следующие данные касательно грузоподъемности ракет-носителей линейки «Протон», оснащенных головным обтекателем диаметром четыре метра:
РН тяжелого класса «Протон-М», энергетические характеристики: 6300 кг при ΔV=1500 м/с;
РН среднего класса «Протон Средний», минимальные энергетические характеристики: 5000 кг при ΔV=1500 м/с;
РН легкого класса «Протон Легкий», минимальные энергетические характеристики: 3600 кг при ΔV=1500 м/с.
В 2018 году Центр Хруничева планирует обеспечить первый запуск двухступенчатой ракеты «Протон» среднего класса. Она будет иметь стандартную конфигурацию носителя «Протон-М». Планируется использование головного обтекателя диаметром 4 метра. Грузоподъёмность составит 5,0 тонны при выведении полезной нагрузки на типовую геопереходную орбиту.
В 2019 году планируется пуск «лёгкой» версии «Протона». Эта модификация будет иметь четыре двигателя на первой ступени и головной обтекатель диаметром 4 метра. Грузоподъёмность — 3,6 тонны.
«Протоны» летают с 1965 года и претерпели множество модификаций и доработок. Анонс новых облегченных моделей — это прямая заявка отечественной космической отрасли на борьбу за коммерческие запуски, которые не только дадут КБ финансы для дальнейших разработок и постоянные «живые» пуски ракет, но и обеспечат выживание ракетно-космической отрасли страны как таковой.
Активизацию в данном направлении можно понять: успешные коммерческие пуски ракет компании SpaceX, анонс собственных РН от Blue Origin и развитие космических программ других стран. В определенный момент российская космическая отрасль занимала доминирующее положение за счет отказа от программы космических шаттлов со стороны США и мощной базы, полученной еще от СССР.
В современных реалиях создание более легких и доступных для частных компаний ракет — необходимость, так как сверхтяжелые РН уже не пользуются тем спросом, что раньше.
Еще в 2015 году ГКНПЦ им. Хруничева снизило стоимость запуска ракеты «Протон-М» со средних 95 млн. долларов США до, примерно, 70 млн. Пуски облегченных версий «Протона» будут еще дешевле.
Для сравнения: сейчас вывод на ГПО спутника массой до 5,5 т при помощи Falcon 9 обойдется заказчику в 62 млн. долларов (только при условии, что SpaceX постараются вернуть первую ступень и сократить издержки). Вполне возможно, что именно весьма существенная разница в 8 млн. долларов и стала причиной отказа израильтянами от вывода спутника Amos-6 при помощи «Протон-М» в пользу Falcon 9, который, к сожалению, взорвался первого сентября во время предстартовой проверки.
Кроме возможного снижения стоимости пуска ниже 62 млн. долларов, которые просит компания Маска, «Протоны-М» летают уже порядка пятнадцати лет и из 98 известных пусков лишь 10 из них закончились неудачно. При этом основная масса неудач связана не со взрывом ракеты на старте, а с выводом полезной нагрузки (спутников) на неверную орбиту из-за сбоев аппаратуры.
РБ 14С43 «Бриз–М» отличает высокая степень преемственности конструкции прежних разработок, успешно зарекомендовавших себя в полетах. Так, центральный топливный бак, объединяющий ДУ и агрегаты пневмо–гидросистемы, пришел с РБ «Бриз–К», летавшего в составе РН «Рокот». По конструкции, системам разделения и сброса головной обтекатель (ГО) аналогичен обтекателям модулей станции «Мир», модуля «Заря» и универсальных головных обтекателей УГО, созданных для коммерческих запусков «Протона–К». В целом преемственность агрегатов и систем РБ превышает 90%.
Оригинальные конструкции (ДТБ, сухие отсеки, новые агрегаты и системы) были тщательно проработаны и прошли всесторонние испытания. Новую систему управления разработало и изготовило МО КБ «Марс», новую систему телеметрических измерений «Пирит» — НПО ИТ, модифицированный маршевый двигатель 14Д30 — КБХМ.
РБ «Бриз–М», имеющий длину 2654 мм и наибольший диаметр 4100 мм, включает:
– центральный блок (диаметр без верхнего экрана — 2490 мм, длина — 2654 мм),
– ДТБ тороидальной формы (внешний диаметр — 4000 мм, внутренний — 2490 мм, длина — 2071 мм),
– нижнюю проставку диаметром 4100 мм и высотой 583 мм.
Сухая масса РБ составляет 2600 кг, максимальная масса заправляемого топлива (АТ + НДМГ) 19800 кг (5200 кг в центральном блоке и 14600 кг в ДТБ). Максимальная масса ПН, выводимой РБ в составе РН 8К82КМ «Протон–М» на геопереходную орбиту (ГПО, 5500х35786 км, 25°), — 5500 кг, на геостационарную орбиту (ГСО) — 3000 кг. Удлиненный ГО в составе космической головной части с РБ «Бриз–М» предоставляет для размещения ПН объем 97 м3. В ходе активного полета (24 часа) можно выполнить до 10 включений маршевого двигателя.
В новую линейку «Протонов», таким образом, войдут:
• РН тяжелого класса «Протон–М+» или «Протон Тяжёлый», выводящая 6,3-7 тонн ПН на ГПО (с ΔV=1500 м/с);
• РН среднего класса «Протон Средний» (это нынешний «Протон М» без второй ступени), с 5 тоннами на ГПО при той же ΔV=1500 м/с;
• РН легкого класса «Протон Легкий» (это нынешний «Протон М» без второй ступени и с четырьмя двигателями вместо шести на первой ступени), выводящий 3,6 тонны на ГПО в тех же условиях.
Вполне возможно, что будет реанимирован этот проект от 2012 года - тяжелая РН "Протон-М 1А(+)"
Было рассчитано, что использование двух ускорителей РДТТ "Тополь-1" в первой ступени ракеты-носителя Протон-М позволит увеличить ПН на 570 кг для вывода на геостационарную орбиту. Два ускорителя "Тополь-1" на первой ступени и два ускорителя "Тополь-2" на второй увеличивает ПН РН "Протон-М" на 900 кг.
Другой вариант - три бустера" Тополь-1" на первой ступени и три "Тополь-2" - смогут доставить полезную нагрузку больше на 1240 кг, чем стандартный "Протон-М". Использование бустеров на первой ступени ракеты не требует слишком сложных модификаций носителя. Использование ускорителей "Тополь-2" на второй ступени ракеты уже требует некоторых технических изменений в его конструкции.
Почему боковые ускорители РДТТ для РН были названы "Тополь" - я не в курсе... ;)
Справка:
Доля коммерческого рынка International Launch Services (ILS):
За 2008-2014 годы компания совершала около 8 пусков ракеты Протон-М с РБ Бриз-М в год. Однако под воздействием конкурентной борьбы она потеряла 50 процентов рынка и сейчас планирует осуществлять 3-4 пуска в год.
Основные РН мира и их аварийность (данные на 2014 год)
На 2016 г из 98 известных пусков РН "Протон" лишь 10 окончились неудачей. Точнее пять неудачных пусков, в остальных случаях подвёл Бриз-М (и то один частично неудачный, хотя и аварийный).
Выведено на орбиту более 8000 тонн груза.
Стоимость производства ракетоносителя в 2014 оценивалась примерно в 1,5 млрд. руб., а сопутствующих ее запуску услуг - еще примерно в 1 млрд. руб.
Интересные кадры.
Доспехи для спутника: в космическом центре имени Хруничева проверяется механизм, раскрывающий в космосе головной обтекатель ракеты-носителя «Протон». Редкая возможность увидеть процесс на земле.
Использованы фото, видео и документы
www.rbc.ru/
http://leninsk.ru/
http://www.astro.cz/
http://www.3dnews.ru/
https://en.wikipedia.org/
http://www.ilslaunch.com/
https://www.youtube.com/
http://www.roscosmos.ru/
http://www.khrunichev.com/
http://www.russianspaceweb.com/
Вернуться назад