हमारे रॉकेट कैसे अपना वजन कम करते हैं

घरेलू अंतरिक्ष उद्योग में एक दिलचस्प प्रवृत्ति दिखाई दी है। सामान्य बूस्टर रॉकेट हल्का होना शुरू हो जाता है, जिससे एक कदम दूर हो जाता है। भारी प्रोटॉन बहुत जल्द एक मध्यम और हल्के संस्करण का अधिग्रहण करेगा, और हाल ही में खबर थी कि सोयूज़ का एक नया प्रकाश संस्करण भी होगा। कैसे और क्यों रॉकेट "वजन कम" करते हैं?

प्रोटॉन लाइट

इस परियोजना के बारे में समाचार गर्मियों में दिखाई दिए। प्रोटॉन-एम, जो अपने मूल रूप में है, वास्तव में, चार चरणों (लॉन्च वाहन और बूस्टर इकाई के तीन चरण) में, दूसरे चरण को हटाने का प्रस्ताव था। इस मामले में, रॉकेट का द्रव्यमान 168 टन, या लगभग 20% कम हो जाएगा। लेकिन वे पहले और तीसरे (दूसरे बने) चरणों को लंबा करके ईंधन का हिस्सा वापस करना चाहते हैं। "प्रोटॉन" के एक हल्के संस्करण में, ईंधन को स्टोर करने वाले साइड ब्लॉक के साथ दो इंजनों को हटाने जा रहे हैं। चूंकि केवल ऑक्सीकरण एजेंट पहले चरण के केंद्रीय ब्लॉक में है, इसलिए आपको ईंधन के साथ एक छोटा टैंक जोड़ना होगा।



परिणामी मिसाइल सरल और सस्ती हैं, लेकिन उनकी वहन क्षमता भूस्थैतिक कक्षा में मानक उपग्रहों के लिए पर्याप्त है। यह वह जगह है जहां अधिकांश वाणिज्यिक दूरसंचार उपग्रह रहते हैं, जो अपने निर्माताओं और रॉकेट के निर्माता को लाभ लाते हैं जो उन्हें लॉन्च करते हैं।

कुछ स्रोत दूसरे (पूर्व तीसरे) चरण के दो समावेशनों द्वारा उपग्रहों के प्रक्षेपण के साथ ब्रेज़-एम बूस्टर ब्लॉक को हटाने और पहले चरण के नरम लैंडिंग के विचार के बारे में भी लिखते हैं, लेकिन यह जानकारी शायद सच नहीं है। दोनों विकल्प बहुत गंभीरता से वहन क्षमता को कम कर देंगे, जिसका हम निरीक्षण नहीं करते हैं।



कृपया ध्यान दें कि तस्वीर में, सिद्धांत रूप में, कम पृथ्वी की कक्षा में भार क्षमता का संकेत नहीं है। तथ्य यह है कि प्रोटॉन ने पिछली बार 1998-2000 में आईएसएस मॉड्यूल प्रदर्शित किए थे, और तब से इसने विशेष रूप से उच्च कक्षाओं के लिए काम किया है।

चित्र में GPO 1800 और 1500 के पदनाम एक भू-संक्रमणकालीन कक्षा है जिसमें से उपग्रह स्वयं अपने इंजनों के साथ भूस्थैतिक कक्षा में प्रवेश करेगा। दुनिया में दो मानक हैं जो ऐतिहासिक रूप से विकसित हुए हैं - GPO, जिसके साथ 1800 m / s पर तेजी लाने के लिए आवश्यक है, यह आमतौर पर अमेरिकियों, चीनी और जापानी और GPO द्वारा उपयोग किया जाता है, जिसके साथ यूरोपीय लोगों से परिचित 1500 m / s पर तेजी लाने के लिए आवश्यक है। "प्रोटॉन", बैकोनुर से शुरू होकर, विभिन्न मापदंडों के साथ कक्षाओं में जा सकता है, लेकिन जहां से भूस्थिर कक्षा में समान 1500 या 1800 मीटर / सेकेंड का समय लगेगा, जो उपग्रह के लिए डिज़ाइन किया गया है, अर्थात सभी देशों के लिए प्रतिस्पर्धा। प्रोटॉन लॉन्च सेवाओं को बेचने वाली कंपनी ILS ने एक दस्तावेज प्रकाशित किया हैकक्षा के मापदंडों के आधार पर विभिन्न प्रोटॉन वेरिएंट की विस्तृत लोड-वहन विशेषताओं के साथ और एक जियोस्टेशनरी कक्षा में तेजी लाने के लिए कितना आवश्यक है। यहाँ, उदाहरण के लिए, प्रोटॉन मीडियम के लिए एक तालिका:



संभावित ग्राहकों के लिए विस्तृत विनिर्देशों का प्रकाशन इंगित करता है कि परियोजना को सफलतापूर्वक लागू किया जा रहा है, और पहले हल्के प्रोटॉन के पास 2018 (मध्यम) और 2019 (प्रकाश) में उड़ान भरने की वास्तविक संभावना है, जैसा कि योजना बनाई गई है। । इसके अलावा, प्रोटॉन मीडियम के लिए पहले ही अनुबंध पर हस्ताक्षर किए जा चुके हैं - आईएलएस की आधिकारिक जानकारी के अनुसार , एक अनाम उपग्रह के साथ प्रोटॉन मीडियम का प्रक्षेपण 2019-2020 में यूटेलसैट कम्युनिकेशंस के हितों में किया जाना चाहिए, जो सबसे बड़े उपग्रह संचार प्रदाताओं में से एक है।

प्रोटॉन के मध्यम और हल्के संस्करणों की उपस्थिति का कारण सरल है - लॉन्च सेवाओं के बाजार में प्रतिस्पर्धा। उपग्रह कटौती अनुबंधों की सटीक लागत स्वामित्व जानकारी है। विभिन्न विशेषज्ञ 60-65 मिलियन डॉलर के क्षेत्र में भारी प्रोटॉन के साथ उपग्रहों को लॉन्च करने की लागत का अनुमान लगाते हैं, जो इलोना मास्क द्वारा स्पेसएक्स लॉन्च सेवाओं की अनुमानित लागत के बराबर है। पहले, ILS का यह लाभ था कि लॉन्च में देरी नहीं हुई और योजना के अनुसार चला गया, लेकिन हाल के वर्षों में, प्रोटॉन, विभिन्न कारणों से, एक वर्ष में एक दुर्घटना के बारे में चल रहा है। दुर्घटना के कारणों की जांच और उनके उन्मूलन में महीनों लग गए, और प्रक्षेपण में देरी हुई। के अनुसार राय अलेक्जेंडर मेदवेदेव के रोस्कोसमोस की मिसाइल प्रणालियों के सामान्य डिजाइनर, लाइटवेट प्रोटॉन एक चौथाई सस्ता होगा, जो स्पेसएक्स से फाल्कन 9 के साथ सफलतापूर्वक प्रतिस्पर्धा करना संभव बना देगा।

2LK केंद्रीय

अधिक हालिया समाचार - सोयुज -2 लॉन्च वाहन के आधार पर, तीसरे चरण को हटाकर सोयुज -2 एलके का एक हल्का संशोधन करने का प्रस्ताव है। इसके बजाय, एक त्वरित ब्लॉक "फ्रिगेट" होगा, जो "यूनियन" के कुछ संशोधनों में चौथा चरण है।



परिणामी रॉकेट में सूर्य-समकालिक कक्षा में 2-3.85 टन का पेलोड होगा। इस कक्षा का उपयोग अक्सर पृथ्वी के रिमोट सेंसिंग उपग्रह, मौसम विज्ञान और कार्टोग्राफी द्वारा किया जाता है, क्योंकि इस पर उपग्रह एक ही स्थानीय समय में ग्रह के विभिन्न हिस्सों पर उड़ान भरता है। फ्रिगेट बूस्टर ब्लॉक इंजन को कई बार शुरू कर सकता है और इसलिए कई उपग्रहों को विभिन्न कक्षाओं में लॉन्च करने में सक्षम होगा। और तीसरे चरण के बिना, जो एक आधुनिक (और अधिक महंगा) इंजन है, लागत की उम्मीद है, 25-40% तक कम हो जाएगा। दुनिया में अब सोयुज लॉन्च वाहन (बैकोनूर, प्लासेत्स्क, कुरु, वोस्टोचन) के लिए पहले से ही चार लॉन्च कॉम्प्लेक्स हैं, और नई मिसाइल उनके साथ संगत है। सच है, यूरोपीय लोगों को कुरा में सोयूज -2 एलके खरीदने की संभावना नहीं है, उनके पास पहले से ही एक हल्का है, लेकिन उनका खुद का वेगा।

यह भी उत्सुक है कि सोयुज में पहले से ही दो बार प्रकाश संशोधन है - सोयूज-2.1 वी , जिसमें पहला चरण हटा दिया गया है, दूसरे चरण का इंजन अपडेट किया गया है, और एक नया वोल्गा आउटपुट यूनिट जोड़ा गया है।



लेकिन सोयुज -2 एलके की तुलना में सोयूज -2.1 वी की सूरज-तुल्यकालिक कक्षा में दो गुना कम भार क्षमता है। सैद्धांतिक रूप से, वे अलग-अलग समस्याओं को हल कर सकते हैं, विकल्प 2.1c एक ही बार में रोस्कोस्मोस / रक्षा मंत्रालय के लिए एकल उपग्रहों और एलसी - कई वाणिज्यिक उपग्रहों को प्रदर्शित करेगा। परियोजना पर काम अभी तक शुरू नहीं हुआ है, लेकिन अगर अब धन प्रवाह शुरू हो जाता है, तो सोयुज -2 एलके 2019-2020 में पहली बार उड़ान भरने में सक्षम होगा।

निष्कर्ष

बाईं ओर R-7 है, जिसमें से पूरे परिवार का विकास हुआ, जिसमें दाईं ओर सोयूज़ -2, प्रोटॉन के दो-चरणीय पिता UR-500 शामिल हैं।

यह मज़ेदार है, लेकिन दोनों मिसाइलें, जो अब "वजन कम कर रही हैं", मैंने अपने लंबे और शानदार कैरियर को दो-चरण के रूप में शुरू किया है। बाद में, चरणों की संख्या पहले तीन तक बढ़ गई, फिर चार हो गई। और इस तथ्य में कि 21 वीं सदी में, व्यावहारिक कारणों से, उन्हें हल्के विकल्प मिलते हैं, अपने पूर्वजों के समान बन जाते हैं, एक प्रकार की मिसाइल द्वंद्वात्मक होती है। ठीक है, अगर बहुत ही सरल शब्दों में, यह अच्छा है कि हमारे रॉकेट वैज्ञानिकों ने अपनी प्रशंसा पर आराम नहीं किया और नए उपकरण बनाने का अवसर नहीं गंवाया, लेकिन आज की चुनौतियों का जवाब देने का प्रयास करें।

यह भी देखें:

" आर -7" और "सोयूज-2.1 वी" परिवारों के संशोधनों का इतिहास ।
"जैसा कि पहले एक सार्वभौमिक रॉकेट बनाने के चरणों और प्रयासों को हटा दिया गया था।
» अंतरिक्ष तक पहुंच की सुविधा के लिए विभिन्न तरीकों के साथ समान प्रकाशन।

Source: https://habr.com/ru/post/hi399603/