Trägerraketen basierend auf Interkontinentalraketen: Es ist rentabler zu starten als zu kürzen

Trägerraketen basierend auf Interkontinentalraketen: Es ist rentabler zu starten als zu kürzen
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Video: Trägerraketen basierend auf Interkontinentalraketen: Es ist rentabler zu starten als zu kürzen

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Anonim

Am 22. August erfolgte ein weiterer Start der Dnepr-Trägerrakete auf der Raketenbasis Yasny (Region Orenburg). Ziel des Starts war es, den südkoreanischen Satelliten KompSat-5 in die Umlaufbahn zu bringen. Dieses Raumfahrzeug wird Fernerkundung der Erde durchführen und Informationen sammeln, die von der Wissenschaft benötigt werden. Dieser Start war jedoch nicht nur für südkoreanische Wissenschaftler nützlich, sondern auch für die russischen strategischen Raketentruppen und die Industrie.

Trägerraketen basierend auf Interkontinentalraketen: Es ist rentabler zu starten als zu kürzen
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Tatsache ist, dass die Dnepr-Trägerrakete eine leicht modifizierte Interkontinentalrakete (ICBM) der R-36M-Familie ist. Diese Munition ist auch unter den Namen RS-20 (in mehreren internationalen Verträgen über strategische Waffen verwendet) und SS-18 Satan (NATO-Code-Bezeichnung) bekannt. Die R-36M-Raketen können als die stärkste Komponente der russischen strategischen Nuklearstreitkräfte angesehen werden. Jede der fünfzig im Einsatz befindlichen Raketen kann zehn Sprengköpfe mit einer Kapazität von 800 Kilotonnen auf Ziele abfeuern. Dank dessen können die R-36M Interkontinentalraketen effektiv nukleare Abschreckungsaufgaben ausführen.

Bei allen Vorteilen der R-36M-Raketenfamilie weist ihre Verwendung mehrere mehrdeutige Merkmale auf. Die Produktion dieser Raketen wurde nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion eingestellt. Die Teilung des Landes beendete die Zusammenarbeit der über das gesamte Territorium verstreuten Masse der Unternehmen. Aus diesem Grund mussten die russischen strategischen Raketentruppen nur solche Raketen einsetzen, die vor dem Zusammenbruch der UdSSR hergestellt wurden. Darüber hinaus ist im Laufe der Zeit ein weiteres ernstes Problem aufgetreten. Die Gewährleistungsfrist für vor einigen Jahren produzierte Raketen läuft ab. Mit Hilfe einer Reihe von Arbeiten und Teststarts konnte die Garantiezeit für Interkontinentalraketen der R-36M-Familie sukzessive verlängert werden. Bisher wurde dieser Parameter auf das Alter von 31 Jahren gebracht.

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Infografiken

Angesichts des Zeitpunkts der Produktion von Raketen eines bestimmten Modells der R-36M-Familie ist es leicht zu berechnen, dass sie Anfang der zwanziger Jahre aus dem Kampfdienst genommen werden. Somit steht die Frage der Entsorgung der dienstfreigestellten Munition auf der Tagesordnung. Vor dem direkten Schneiden von Metallstrukturen müssen aggressive Brennstoffe und Oxidationsmittel abgelassen und verarbeitet werden, und das Schneiden von Raketen selbst ist eine komplexe technologische Aufgabe. Dadurch wird die Außerdienststellung der Rakete zu einer Menge zusätzlicher Kosten. Unser Land war bereits mit ähnlichen Problemen konfrontiert und erfüllte die Bedingungen einiger internationaler Verträge.

Bereits Anfang der neunziger Jahre gab es den Vorschlag, die aus dem Dienst genommenen Raketen nicht zu streichen, sondern für friedliche Zwecke einzusetzen. Das Ergebnis dieses Vorschlags war die Entstehung des internationalen Raumfahrtunternehmens Kosmotras, organisiert von den Raumfahrtbehörden Russlands und der Ukraine. Später schloss sich Kasachstan ihnen an. Raumfahrtspezialisten aus den drei Ländern haben ein Projekt zur Umrüstung ballistischer Interkontinentalraketen in Trägerraketen ins Leben gerufen. Das Projekt wurde "Dnepr" genannt. Später wurde das Projekt aktualisiert, um die Eigenschaften der Trägerrakete zu verbessern. Dieses Projekt wurde "Dnepr-M" genannt.

Der erste Start der umgebauten R-36M Interkontinentalrakete mit einem Satelliten anstelle von Sprengköpfen fand am 21. April 1999 auf dem Weltraumbahnhof Baikonur statt. Danach führte die Firma Kosmotras 17 weitere Starts durch, von denen nur eine (26. Juli 2006) erfolglos blieb. Ein interessantes Merkmal der Dnepr-Trägerrakete ist die Möglichkeit der sogenannten. Cluster-Starts. Dies bedeutet, dass die Rakete mehrere relativ kleine Raumfahrzeuge gleichzeitig trägt. Während eines einzigen Notstarts hatte die Rakete also eine Nutzlast in Form von 18 Satelliten für verschiedene Zwecke. Bei erfolgreichen Starts brachte die Dnepr-Rakete zweimal acht Fahrzeuge in die Umlaufbahn (29. Juni 2004 und 17. August 2011).

Die Kosten für den Start einer Trägerrakete "Dnepr" liegen zwischen 30 und 32 Millionen US-Dollar. Gleichzeitig beträgt die Nutzlast einschließlich der Systeme zum Zusammenbau des in die Umlaufbahn gestarteten Raumfahrzeugs 3700 Kilogramm. So fallen die Kosten für das Heben eines Kilogramms Fracht deutlich geringer aus als bei anderen existierenden Trägerraketen. Diese Tatsache zieht Kunden an, aber die relativ geringe Nutzlast bringt entsprechende Einschränkungen mit sich. "Dnepr" oder R-36M mit einem Startgewicht von etwa 210 Tonnen sind nur aus Sicht der Klassifizierung ballistischer Raketen schwer. Trägerraketen mit diesen Eigenschaften fallen in die leichte Kategorie.

Es ist erwähnenswert, dass die Idee, ballistische Interkontinentalraketen zum Start von Raumfahrzeugen zu verwenden, selbst Anfang der neunziger Jahre nicht neu war. Die Voraussetzungen für einen solchen Einsatz strategischer Munition wurden Ende der sechziger Jahre geschaffen, als die Cyclone-Trägerrakete auf der Grundlage des R-36orb-Raketenprojekts geschaffen wurde. 1975 wurde das erste Modell der Cyclone-Rakete in Dienst gestellt. Aktualisierte Versionen von "Cyclone" werden immer noch verwendet, um verschiedene Raumfahrzeuge zu starten.

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Ende der 80er Jahre wurde auf Basis der UR-100N UTTH Interkontinentalrakete eine neue Rokot-Trägerrakete geschaffen. Mit einem Startgewicht von weniger als 110 Tonnen kann diese Rakete mit der Briz-KS-Oberstufe bis zu 2300 Kilogramm Nutzlast in eine niedrige Referenzumlaufbahn bringen. Von 1990 bis 2013 wurden 19 Rokot-Starts durchgeführt, von denen nur einer mit einem Unfall endete (8. Oktober 2005).

Im März 1993 wurde die erste Rakete "Start" vom Kosmodrom Plessezk gestartet, die auf der Grundlage von Interkontinentalraketen des "Topol"-Komplexes erstellt wurde. Diese Festtreibstoff-Trägerrakete ist mit strategischer Munition maximal vereint, und das nicht nur in Bezug auf Komponenten und Systeme. Der Start wird von einem mobilen Bodenwerfer aus gestartet, der ebenfalls aus dem Topol-Komplex ausgeliehen wurde. "Start" hat die bescheidensten Gewichtsparameter. Mit einem eigenen Startgewicht von weniger als 48-50 Tonnen wird diese Trägerrakete nicht mehr als 400-420 kg Nutzlast in eine niedrige Referenzbahn bringen.

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Infografiken

Im Jahr 2003 fand ein Teststart der neuen Trägerrakete Strela statt, die wiederum auf der Interkontinentalrakete UR-100N UTTH basiert. Strelas Eigenschaften unterscheiden sich deutlich von denen von Rokot. Bei einem etwas geringeren Startgewicht (ca. 105 Tonnen) hat der neue Träger eine Nutzlast von nicht mehr als 1,7 Tonnen. Wahrscheinlich wurden die Strela-Raketen gerade wegen so geringer Eigenschaften nur zweimal in den Jahren 2003 und 2013 gestartet.

Von allen verfügbaren Trägerraketen, die auf der Grundlage von Interkontinentalraketen erstellt wurden, wird die Dnepr derzeit am aktivsten eingesetzt. Bei allen verfügbaren Vorteilen werden diese Raketen jedoch in naher Zukunft in begrenztem Umfang eingesetzt werden. Grund dafür ist die relativ geringe Anzahl verfügbarer Interkontinentalraketen der R-36M-Familie und deren Lebensdauer. So können innerhalb der nächsten 8-10 Jahre nicht mehr als zwei bis drei Dutzend Starts mit Dnipro-Raketen durchgeführt werden. Als alternative Optionen für den Einsatz ballistischer Interkontinentalraketen für den Start von Raumfahrzeugen ist die Trägerrakete Rokot derzeit die vielversprechendste. Eine ziemlich große Anzahl von UR-100N UTTH-Raketen mit auslaufender Garantiezeit befindet sich noch in den Raketeneinheiten. Andere Projekte wie Start sind aufgrund der Restlaufzeiten der Topol-Basisraketen noch nicht relevant.

Unabhängig von der Anzahl der verbleibenden Interkontinentalraketen eines bestimmten Modells und der verfügbaren Lebensdauer sieht die gewählte Methode der "Entsorgung" interessant und vielversprechend aus. Die Umwandlung einer ballistischen Rakete in eine Trägerrakete spart eine erhebliche Menge an Treibstoffentsorgung und das Schneiden der Munition selbst. Darüber hinaus führt der kommerzielle Ansatz für den Start von Raumfahrzeugen zu einer vollständigen Amortisation des Projekts und sogar zu einigen Vorteilen. Auf diese Weise war es möglich, den rentabelsten Weg zur Entsorgung von Raketen zu finden, und in Zukunft wäre es besser, die Geschwindigkeit des Zerlegens von Raketen in Schrott zu reduzieren, indem alte Munition als Mittel verwendet wird, um Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn zu bringen.

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Start der Trägerrakete Rokot. Der Moment des Verlassens der Trägerrakete aus dem TPK

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