"Proton-M" bekommt ernsthafte Konkurrenz mit der amerikanischen Rakete "Falcon 9"

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"Proton-M" bekommt ernsthafte Konkurrenz mit der amerikanischen Rakete "Falcon 9"
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Anonim

Am 8. Dezember 2013 wurde die Trägerrakete Proton-M erfolgreich vom Weltraumbahnhof Baikonur gestartet, die einen englischen Kommunikationssatelliten ins All beförderte, der eines von drei Fahrzeugen ist, mit denen der anglo-amerikanische Konzern ein globales Mobilfunksystem schaffen will. Der in die Umlaufbahn gestartete Satellit soll Telekommunikationsdienste in den Ländern Europas, Asiens, Afrikas und des Nahen Ostens bereitstellen. Jetzt bleibt die russische Proton-Trägerrakete eine der gefragtesten für Weltraumstarts. In naher Zukunft wird sich Russland jedoch höchstwahrscheinlich ernsthaft bewegen müssen: Der Markt für Weltraumstarts wird einem sehr harten Wettbewerb ausgesetzt sein. Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA entwickelt in diesem Bereich aktiv ein Public-Private-Partnership-Programm.

Das erste kommerzielle Raumschiff in diesem Programm war Dragon von SpaceX, das in den Weltraum gestartet wurde. Im Mai 2012 lieferte es erfolgreich 500 kg Nutzlasten an die ISS. Die Trägerrakete Falcon wurde speziell für dieses Raumschiff entwickelt. Am 4. Dezember 2013 startete diese Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus erfolgreich einen Kommunikationssatelliten in die Umlaufbahn. Und obwohl der Start erst beim dritten Versuch erfolgte, wurde der Satellit erfolgreich in die Erdumlaufbahn gebracht. Die Hauptsache bei dieser Veranstaltung ist, dass der Start der amerikanischen Falcon-Rakete 30 Millionen US-Dollar weniger kostet als der Einsatz russischer Protonen für diese Zwecke.

Ursprünglich sollte der Start der Falcon 9-Rakete mit dem Telekommunikationssatelliten SES 8 an Bord am 25. der Start wurde verschoben. Der Start des Boosters wurde auf Thanksgiving verschoben, ein Feiertag, der in den USA am 28. November gefeiert wird. Aber diesmal gab es in Vorbereitung des Starts einen Fehler: Die Automatisierung stoppte den Start der Rakete nach der Zündung, da die Leistung der Raketentriebwerke nicht schnell genug anstieg. Die Falcon 9-Rakete wurde von der Startrampe entfernt und zur Triebwerksüberprüfung in den Hangar geschickt. Der nächste Startversuch war für den 2. Dezember geplant, der Start wurde jedoch zur weiteren Überprüfung auf den 4. verschoben. Infolgedessen erfolgte am 4. Dezember der Start und endete erfolgreich.

"Proton-M" bekommt ernsthafte Konkurrenz mit der amerikanischen Rakete "Falcon 9"
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Raketenstart von Falcon 9

Die Falcon 9-Rakete ist ein zweistufiges Raumschiff, das von der kalifornischen Privatfirma SpaceX entwickelt wurde. Firmengründer ist der amerikanische Milliardär Elon Musk. Die von ihnen entwickelte Rakete sei derzeit das günstigste Mittel, um verschiedene Fahrzeuge ins All zu bringen, sagen die Spezialisten des Unternehmens. Die Kosten für den Start einer amerikanischen Rakete liegen zwischen 56 und 77 Millionen US-Dollar. Gleichzeitig betragen die Kosten für den Start des russischen "Proton" in den Weltraum 100 Millionen US-Dollar und die europäische Trägerrakete Ariane 5 - 200 Millionen US-Dollar.

Falcon 9 ("Falcon 9") ist eine von SpaceX entwickelte amerikanische Einweg-Trägerrakete der Falcon-Familie. Der erste Start dieser Rakete erfolgte am 4. Juni 2010. Für diese Trägerrakete werden derzeit verschiedene Konfigurationsmöglichkeiten angeboten, die sich in der Masse der in den Orbit beförderten Nutzlast unterscheiden. Falcon-Raketen sind in der Lage, Ladungen im Bereich von 10, 4-32 Tonnen in den niedrigen Referenzorbit (LEO) und in den Geotransferorbit (GPO) im Bereich von 4, 7-19, 5 Tonnen zu transportieren. Die Startkosten hängen von der Masse und dem Volumen der Nutzlast ab (bei der Falcon 9-Rakete liegen diese Werte bei 10 bzw. 4,7 Tonnen). Der Nutzlastcontainer hat Abmessungen im Bereich von 3, 6-5, 2 Metern. Die Falcon 9-Rakete kann auch verwendet werden, um das kommerzielle bemannte Raumschiff (PS) Dragon und sein Frachtgegenstück, das Fracht zur ISS liefern soll, in den Weltraum zu bringen. Diese Schiffe werden ebenfalls von SpaceX entwickelt.

Die Basisversion der Trägerrakete besteht aus 2 Stufen. Die erste Stufe der Rakete verwendet 9 Merlin 1C-Raketentriebwerke, und die zweite Stufe verwendet 1 Merlin Vacuum-Raketentriebwerk, das eine Modifikation desselben Motors ist, die für den Betrieb im Vakuum ausgelegt ist. Wie bei der Falcon 1-Rakete geht die Startsequenz der Falcon 9-Rakete davon aus, dass es möglich ist, den Startvorgang zu stoppen, wenn vor dem Start Probleme mit den Systemen und Triebwerken der Rakete erkannt werden. Bei Störungen wird der Startvorgang unterbrochen und das Oxidationsmittel und der Treibstoff aus der Rakete gepumpt. Dadurch ist es für beide Stufen der Trägerrakete möglich, diese wiederzuverwenden und vor einem Flug ins All vollwertige Prüfstandstests durchzuführen.

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Bemanntes Raumschiff (PS) Dragon

Ein weiterer Schlag für die russische Kosmonautik könnte die Weigerung der Amerikaner sein, Astronauten mit Hilfe der russischen Sojus-Sonde zu liefern. Laut Experten kostet jeder Platz für einen Astronauten an Bord einer russischen Raumsonde das amerikanische Budget 65 Millionen Dollar. Daher erwartet die amerikanische Raumfahrtbehörde, die Dienste von Roskosmos bis 2017 vollständig einzustellen. Es wird davon ausgegangen, dass bis zu diesem Datum private Raumschiffe nicht nur Nutzlasten ins All bringen, sondern auch Astronauten. Es sind bereits die Schiffe Dragon und Cygnus im Sinn. Gleichzeitig werden 2 weitere Raumfahrzeuge von Boeing und Sierra Nevada vorbereitet.

Trägerrakete "Proton-M"

Die russische Trägerrakete "Proton-M" ist eine verbesserte Version der Trägerrakete "Proton-K", sie zeichnet sich durch beste Betriebs-, Energie-Masse- und Umwelteigenschaften aus. Der erste Start dieser Rakete mit der Briz-M-Oberstufe erfolgte am 7. April 2001. Proton-M ist eine dreistufige Trägerrakete mit einer Masse von etwa 702 Tonnen. Der Einsatz von vergrößerten Bugverkleidungen mit bis zu 5 Metern Durchmesser als Teil der Proton-M-Rakete ermöglicht es, das Volumen für die Unterbringung der Nutzlast an Bord mehr als zu verdoppeln. Die Volumenerhöhung der Rocket Nose Verkleidung ermöglicht es unter anderem, einige vielversprechende Oberstufen am Proton-M zu verwenden.

Die Hauptaufgabe der Modernisierung der Rakete bestand darin, ihr Steuerungssystem zu ersetzen - ein Steuerungssystem, das bereits in den 1960er Jahren entwickelt wurde und auch in Bezug auf die Elementbasis veraltet ist. Als Ergebnis der Modernisierung erhielt die Proton-M-Rakete ein neues Steuerungssystem, das auf der Basis des BTsVK, einem digitalen Bordcomputerkomplex, aufgebaut ist. Die Hauptelemente dieses Systems haben vorläufige Flugtests auf anderen bereits erfolgreich betriebenen Trägerraketen bestanden. Durch den Einsatz des neuen Kontrollsystems konnten die technischen und betrieblichen Indikatoren der Rakete erheblich verbessert werden. So konnte beispielsweise durch die vollständigere Produktion eine Verbesserung des Verbrauchs der Bordtreibstoffreserve erreicht werden.

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Eine wichtige Aufgabe, die mit der entworfenen Rakete umgesetzt wurde, bestand darin, die Fläche der Felder zu reduzieren, die für den Fall der verbrauchten ersten Stufen der Trägerrakete zugewiesen sind. Es sei darauf hingewiesen, dass dies für Russland, das Starts von einem von Kasachstan gepachteten Kosmodrom aus durchführt, ein sehr dringendes Problem ist. Eine Reduzierung des Bereichs der Fallfelder der verbrauchten ersten Stufen der Rakete wurde mit Hilfe eines kontrollierten Abstiegs des Beschleunigers der 1. Stufe auf einen in der Größe begrenzten Ort realisiert.

Es ist erwähnenswert, dass die Verkleinerung der Fallfelder der Raketenstufen neben der Reduzierung der Miete auch eine Vereinfachung der Aufgaben des Sammelns und der anschließenden Entsorgung der Überreste der 1. Stufe der Trägerrakete ermöglicht. Darüber hinaus fallen die Elemente der ersten Stufe der Rakete bereits fast "sauber" zu Boden - das Zyklogramm des Betriebs des Flüssigkeitstriebwerks der ersten Stufe der Rakete ist so gebaut, dass es die vollständige Entleerung gewährleistet von Komponenten aus den Tanks der Rakete, was zu einer Erhöhung der Umweltleistung des Proton-M führt.

Darüber hinaus konnte durch den Einsatz der neuen Breeze-M-Oberstufe, die mit Treibmitteln wie asymmetrischem Dimethylhydrazin und Stickstofftetraxid betrieben wird, als Teil der Trägerrakete die Nutzlast verbessert werden, die in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden kann - bis zu 3,7 Tonnen und in die Geotransfer-Umlaufbahn - mehr als 6 Tonnen.

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