"Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa

Sisällysluettelo:

"Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa
"Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa

Video: "Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa

Video:
Video: High Density 2022 2024, Huhtikuu
Anonim

Joulukuun 8. päivänä 2013 Proton-M-kantoraketti laukaistiin onnistuneesti Baikonurin kosmodromista, joka laukaisi avaruuteen englantilaisen viestintäsatelliitin, joka on yksi kolmesta ajoneuvosta, joiden kanssa angloamerikkalainen yhtiö odottaa luovan maailmanlaajuisen matkaviestinjärjestelmän. Kiertoradalle lähetetyn satelliitin pitäisi tarjota televiestintäpalveluja Euroopan, Aasian, Afrikan ja Lähi -idän maissa. Nyt Venäjän Proton -kantoraketti on edelleen yksi halutuimmista avaruuden laukaisuista. Lähitulevaisuudessa Venäjän on kuitenkin todennäköisesti siirryttävä vakavasti: avaruuden laukaisumarkkinoilla on erittäin kova kilpailu. Amerikkalainen avaruusjärjestö NASA kehittää aktiivisesti julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuusohjelmaa tällä alalla.

Ensimmäinen kaupallinen avaruusalus tässä ohjelmassa oli SpaceX: n Dragon, joka laukaistiin avaruuteen. Toukokuussa 2012 se toimitti onnistuneesti 500 kg hyötykuormaa ISS: lle. Falcon -kantoraketti luotiin erityisesti tätä avaruusalusta varten. Tämä raketti lähetti 4. joulukuuta 2013 Cape Canaveralin kosmodromilta onnistuneesti viestintäsatelliitin kiertoradalle. Ja vaikka laukaisu tehtiin vasta kolmannella yrityksellä, satelliitti laukaistiin onnistuneesti Maan kiertoradalle. Pääasia tässä tapahtumassa on, että amerikkalaisen Falcon -raketin laukaisu maksoi 30 miljoonaa dollaria vähemmän kuin venäläisten protonien käyttö näihin tarkoituksiin.

Alun perin Falcon 9 -raketin laukaisun SES 8 -tietoliikennesatelliitin oli tarkoitus tapahtua 25. marraskuuta 2013, mutta raketin laukaisua valmisteltaessa havaittiin useita teknisiä ongelmia tämän vuoksi, käynnistämistä lykättiin. Vahvistimen lanseeraus siirrettiin kiitospäivään, joka on Yhdysvalloissa vietettävä juhlapäivä 28. marraskuuta. Mutta tällä kertaa laukaisua valmisteltaessa tapahtui virhe: automaatio pysäytti raketin laukaisun sytytyksen jälkeen, koska rakettimoottorien teho ei kasvanut tarpeeksi nopeasti. Falcon 9 -raketti poistettiin laukaisualustalta ja lähetettiin hallille moottorin tarkastusta varten. Seuraava käynnistysyritys oli määrä järjestää 2. joulukuuta, mutta käynnistystä lykättiin neljäntenä lisätarkistusta varten. Tämän seurauksena laukaisu tapahtui 4. joulukuuta ja päättyi onnistuneesti.

"Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa
"Proton-M" kohtaa vakavan kilpailun amerikkalaisen Falcon 9 -raketin kanssa

Falcon 9 -raketin laukaisu

Falcon 9 -raketti on kaksivaiheinen avaruusalus, jonka on kehittänyt kalifornialainen yksityinen yritys SpaceX. Yrityksen perustaja on amerikkalainen miljardööri Elon Musk. Yhtiön asiantuntijat sanovat, että heidän luomansa raketti on tällä hetkellä halvin keino laukaista erilaisia ajoneuvoja avaruuteen. Amerikkalaisen raketin laukaisukustannukset vaihtelevat 56 miljoonasta 77 miljoonaan dollariin. Samaan aikaan venäläisen "Protonin" avaruuteen laukaisun kustannukset ovat 100 miljoonaa dollaria ja eurooppalaisen kantoraketin Ariane 5 - 200 miljoonaa dollaria.

Falcon 9 ("Falcon 9") on SpaceX: n kehittämä amerikkalainen kertakäyttöinen Falcon -perheen kantoraketti. Tämän raketin ensimmäinen laukaisu tapahtui 4. kesäkuuta 2010. Tällä kantoraketilla on tällä hetkellä tarjolla erilaisia kokoonpanovaihtoehtoja, jotka eroavat kiertoradalle toimitetun hyötykuorman massasta. Falcon-raketit pystyvät toimittamaan 10, 4-32 tonnin rahtia matalalle vertailurata-alueelle (LEO) ja geo-siirtorata-alueelle (GPO) alueella 4, 7-19, 5 tonnia. Laukaisukustannukset riippuvat hyötykuorman massasta ja tilavuudesta (Falcon 9 -rakettien arvot ovat 10 ja 4,7 tonnia). Hyötykuorma-astian mitat ovat 3, 6-5, 2 metriä. Falcon 9 -raketilla voidaan myös laukaista avaruuteen kaupallinen miehitetty avaruusalus (PS) Dragon ja sen rahtikone, jotka on suunniteltu toimittamaan rahtia ISS: lle. Nämä alukset ovat myös SpaceX: n kehittämiä.

Kantoraketin perusversio koostuu kahdesta vaiheesta. Raketin ensimmäisessä vaiheessa käytetään yhdeksää Merlin 1C -rakettimoottoria ja toisessa vaiheessa 1 Merlin Vacuum -rakettimoottori, joka on saman moottorin muunnos, joka on sovitettu toimimaan tyhjiössä. Aivan kuten Falcon 1 -raketti, Falcon 9 -raketin laukaisujärjestys olettaa, että laukaisuprosessi on mahdollista pysäyttää, jos raketin järjestelmissä ja moottoreissa havaitaan ongelmia ennen laukaisua. Jos toimintahäiriöitä havaitaan, laukaisuprosessi keskeytetään ja hapetin ja polttoaine pumpataan raketista. Tästä syystä kantoraketin molemmissa vaiheissa on mahdollista käyttää niitä uudelleen ja suorittaa täysimittaisia penkkitestejä ennen avaruuteen lähtöä.

Kuva
Kuva

Miehitetty avaruusalus (PS) Dragon

Toinen isku venäläiselle kosmonautikalle voi olla amerikkalaisten kieltäytyminen toimittamasta astronauteja venäläisen Sojuz -avaruusaluksen avulla. Asiantuntijoiden mukaan jokainen venäläisen avaruusaluksen astronautille tarkoitettu tila maksaa Yhdysvaltain budjetille 65 miljoonaa dollaria. Siksi amerikkalainen avaruusjärjestö odottaa luopuvansa Roscosmosin palveluista kokonaan vuoteen 2017 mennessä. Oletetaan, että tähän päivään mennessä yksityiset avaruusalukset toimittavat avaruuteen hyötykuormien lisäksi myös astronautteja. Mielessä on jo aluksia Dragon ja Cygnus. Samaan aikaan Boeing ja Sierra Nevada valmistelevat vielä 2 avaruusalusta.

Kantoraketti "Proton-M"

Venäläinen kantoraketti "Proton-M" on päivitetty versio kantorakettista "Proton-K", ja se erottuu parhaista toiminta-, energia- ja ympäristöominaisuuksista. Tämän raketin ensimmäinen laukaisu Briz-M ylemmällä tasolla tapahtui 7. huhtikuuta 2001. Proton-M on kolmivaiheinen kantoraketti, jonka massa on noin 702 tonnia. Laajennettujen nenäsuojien, joiden halkaisija on 5 metriä, käyttäminen osana Proton-M-rakettia mahdollistaa yli kaksinkertaisen tilavuuden, joka mahdollistaa hyötykuorman asettamisen alukselle. Raketin nenän suojuksen volyymin kasvu mahdollistaa muun muassa joidenkin lupaavien ylempien vaiheiden käytön Proton-M: ssä.

Raketin nykyaikaistamisen päätehtävänä oli korvata sen ohjausjärjestelmä - ohjausjärjestelmä, joka kehitettiin jo 1960 -luvulla ja joka vanhentui, myös elementtien perusteella. Modernisoinnin seurauksena Proton-M-raketti sai uuden ohjausjärjestelmän, joka on rakennettu BTsVK: n, sisäisen digitaalisen tietokonekompleksin perusteella. Tämän järjestelmän pääosat ovat läpäisseet alustavat lentotestit muille jo menestyksekkäästi käytetyille kantoraketteille. Uuden ohjausjärjestelmän käyttö mahdollisti raketin teknisten ja toiminnallisten indikaattoreiden merkittävän parantamisen. Esimerkiksi laivalla olevan polttoainevarannon kulutusta pystyttiin parantamaan sen täydellisemmän tuotannon vuoksi.

Kuva
Kuva

Tärkeä tehtävä, joka toteutettiin suunnitellulla raketilla, oli vähentää kantoraketin käytettyjen ensimmäisten vaiheiden pudotukseen osoitettujen kenttien pinta -alaa. On huomattava, että Venäjällä, joka suorittaa laukaisuja Kazakstanilta vuokratulta kosmodromilta, tämä on erittäin kiireellinen ongelma. Raketin käytettyjen ensimmäisten vaiheiden putoamiskenttien pinta -alan pienentäminen toteutettiin 1. vaiheen kiihdyttimen hallitun laskeutumisen avulla kooltaan rajoitetulle alueelle.

On syytä huomata, että rakettiportaiden putoamiskenttien koon pienentäminen vuokran alentamisen lisäksi mahdollistaa myös kantoraketin ensimmäisen vaiheen jäännösten keräämisen ja myöhemmän hävittämisen yksinkertaistamisen. Lisäksi raketin ensimmäisen vaiheen elementit putoavat maahan jo lähes "puhtaina" - raketin ensimmäisen vaiheen nestepolttoainemoottorin toiminnan syklogrammi on rakennettu siten, että se varmistaa täydellisen tyhjenemisen komponentteja raketin säiliöistä, mikä johtaa Proton-M: n ympäristönsuojelun tason paranemiseen.

Lisäksi uuden Breeze -M -ylemmän vaiheen käyttö, joka toimii sellaisilla ponneaineilla, kuten epäsymmetrinen dimetyylihydratsiini ja typpitetraksidi, osana kantorakettia mahdollisti geostationaariselle kiertoradalle asetettavan hyötykuorman parantamisen - jopa 3,7 tonnia ja geotransfer -kiertoradalle - yli 6 tonnia.

Suositeltava: