Bagaimana roket kita menurunkan berat badan

Tren yang menarik telah muncul di industri luar angkasa domestik. Roket pendorong yang biasa mulai meringankan, menghilangkan salah satu langkah. Proton yang berat akan segera mendapatkan versi medium dan ringan, dan baru-baru ini ada berita bahwa Soyuz juga akan memiliki versi ringan yang baru. Bagaimana dan mengapa roket “menurunkan berat badan”?

Proton Light

Berita tentang proyek ini muncul di musim panas. Di Proton-M, yang dalam bentuk aslinya memiliki, pada kenyataannya, empat tahap (tiga tahap dari kendaraan peluncuran dan unit pendorong), diusulkan untuk menghapus tahap kedua. Dalam hal ini, massa roket akan berkurang sebesar 168 ton, atau sekitar 20%. Tetapi mereka ingin mengembalikan sebagian bahan bakar dengan memperpanjang tahap pertama dan ketiga (menjadi yang kedua). Dalam versi yang lebih ringan dari "Proton" akan menghapus dua mesin dengan blok samping yang menyimpan bahan bakar. Karena hanya zat pengoksidasi yang ada di blok tengah tahap pertama, Anda harus menambahkan tangki kecil dengan bahan bakar.



Rudal yang dihasilkan lebih sederhana dan lebih murah, tetapi daya dukungnya cukup untuk satelit standar di orbit geostasioner. Di sinilah sebagian besar satelit telekomunikasi komersial hidup, yang mendatangkan keuntungan bagi produsen mereka dan pembuat roket yang meluncurkannya.

Beberapa sumber juga menulis tentang penghapusan blok penguat Breeze-M dengan peluncuran satelit oleh dua inklusi dari tahap kedua (sebelumnya ketiga) dan tentang gagasan soft landing tahap pertama, tetapi informasi ini mungkin tidak benar. Kedua opsi ini akan sangat mengurangi daya dukung, yang tidak kami amati.



Harap dicatat bahwa dalam gambar, pada prinsipnya, kapasitas beban di orbit Bumi rendah tidak ditunjukkan. Faktanya adalah bahwa Proton terakhir kali menampilkan modul ISS pada 1998-2000, dan sejak itu telah bekerja secara eksklusif untuk orbit yang lebih tinggi.

Penunjukan GPO 1800 dan 1500 pada gambar adalah orbit geo-transisional dari mana satelit itu sendiri akan memasuki orbit geostasioner dengan mesinnya sendiri. Di dunia ada dua standar yang telah dikembangkan secara historis - GPO, yang dengannya perlu dipercepat dengan 1800 m / s, biasanya digunakan oleh orang Amerika, Cina dan Jepang, dan GPO, yang dengannya diperlukan untuk mempercepat dengan 1500 m / s, yang umum bagi orang Eropa. "Proton", mulai dari Baikonur, dapat masuk ke orbit dengan parameter yang berbeda, tetapi dari mana jalan menuju orbit geostasioner akan mengambil 1500 atau 1800 m / s yang sama dengan yang dirancang oleh satelit, yaitu, bersaing dengan semua negara. ILS, sebuah perusahaan yang menjual layanan peluncuran proton, telah menerbitkan dokumendengan karakteristik pembawa muatan yang terperinci dari berbagai varian Proton tergantung pada parameter orbit dan seberapa banyak yang diperlukan untuk berakselerasi ke orbit geostasioner. Berikut adalah, misalnya, tabel untuk Media Proton:



Publikasi spesifikasi terperinci untuk pelanggan potensial menunjukkan bahwa proyek sedang berhasil dilaksanakan, dan Proton ringan pertama memiliki peluang nyata untuk terbang pada 2018 (sedang) dan 2019 (ringan), sesuai rencana . Selain itu, kontrak pertama telah ditandatangani untuk Proton Medium - menurut informasi resmi ILS , peluncuran Proton Medium dengan satelit tanpa nama harus diluncurkan pada 2019-2020 untuk kepentingan Eutelsat Communications, salah satu penyedia komunikasi satelit terbesar.

Alasan munculnya versi medium dan ringan dari Proton adalah sederhana - persaingan di pasar layanan peluncuran. Biaya pasti dari kontrak pengurangan satelit adalah informasi hak milik. Berbagai ahli memperkirakan biaya peluncuran satelit dengan Proton berat di wilayah $ 60-65 juta, yang sebanding dengan perkiraan biaya layanan peluncuran SpaceX oleh Ilona Mask. Sebelumnya, ILS memiliki keuntungan bahwa peluncuran tidak tertunda dan berjalan sesuai rencana, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, Proton, karena berbagai alasan, telah mengalami kecelakaan setahun. Investigasi penyebab kecelakaan dan penghapusannya memakan waktu berbulan-bulan, dan peluncurannya ditunda. menurut pendapat perancang umum sistem rudal Roscosmos dari Alexander Medvedev, Proton yang ringan akan menjadi seperempat lebih murah, yang akan memungkinkannya untuk berhasil bersaing dengan Falcon 9 dari SpaceX.

Soyuz-2LK

Berita yang lebih baru - berdasarkan kendaraan peluncuran Soyuz-2, diusulkan untuk membuat modifikasi ringan dari Soyuz-2LK dengan menghapus tahap ketiga. Sebagai gantinya, akan ada blok akselerasi "Frigate", yang dalam beberapa modifikasi "Union" adalah langkah keempat.



Roket yang dihasilkan akan memiliki muatan 2-3,85 ton dalam orbit matahari-sinkron. Orbit ini sering digunakan oleh satelit penginderaan jauh Bumi, meteorologi dan kartografi, karena di atasnya satelit terbang di berbagai bagian planet pada waktu lokal yang sama. Blok booster Frigate dapat menghidupkan mesin beberapa kali dan karenanya akan dapat meluncurkan beberapa satelit ke orbit yang berbeda. Dan tanpa tahap ketiga, yang merupakan mesin modern (dan lebih mahal), biaya diharapkan, akan dikurangi 25-40%. Di dunia sekarang sudah ada empat kompleks peluncuran untuk kendaraan peluncuran Soyuz (Baikonur, Plesetsk, Kuru, Vostochny), dan rudal baru kompatibel dengan mereka. Benar, orang Eropa tidak mungkin membeli Soyuz-2LK di Kuru, mereka sudah memiliki korek api, tetapi Vega mereka sendiri.

Sangat mengherankan bahwa Soyuz sudah memiliki modifikasi cahaya dua kali - Soyuz-2.1v , di mana tahap pertama telah dihapus, mesin tahap kedua telah diperbarui, dan unit output Volga baru telah ditambahkan.



Tetapi Soyuz-2.1v memiliki kapasitas muat lebih dari dua kali lebih sedikit dalam orbit sinkronisasi matahari daripada Soyuz-2LK. Secara teoritis, mereka dapat memecahkan masalah yang berbeda, opsi 2.1c akan menampilkan satelit tunggal untuk Roscosmos / Kementerian Pertahanan, dan LC - beberapa satelit komersial sekaligus. Pekerjaan proyek belum dimulai, tetapi jika dana mulai mengalir sekarang, Soyuz-2LK akan dapat terbang untuk pertama kalinya pada 2019-2020.

Kesimpulan

Di sebelah kiri adalah R-7, dari mana seluruh keluarga tumbuh, termasuk Soyuz-2 di sebelah kanan, UR-500, ayah dua tahap Proton.

Itu lucu, tetapi kedua rudal, yang sekarang "kehilangan berat," memulai karir mereka yang panjang dan gemilang sebagai dua tahap. Kemudian, jumlah langkah meningkat pertama menjadi tiga, lalu ke empat. Dan pada kenyataan bahwa pada abad ke-21, karena alasan pragmatis, mereka mendapatkan pilihan yang lebih ringan, menjadi mirip dengan leluhur mereka, ada semacam dialektika rudal. Nah, jika dengan kata-kata yang sangat sederhana, ada baiknya para ilmuwan roket kita tidak berpuas diri dan tidak kehilangan kesempatan untuk membuat peralatan baru, tetapi cobalah untuk menjawab tantangan hari ini.

Lihat juga:

" Sejarah modifikasi keluarga" R-7 "dan" Soyuz-2.1v " .
"Seperti yang sebelumnya dihapus langkah-langkah dan upaya untuk membuat roket universal.
» Publikasi serupa dengan berbagai cara untuk memfasilitasi akses ke ruang.

Source: https://habr.com/ru/post/id399603/