我们的火箭如何减肥



国内航天业出现了一个有趣的趋势。普通的助推火箭开始减轻重量,消除了其中一个步骤。重型质子将很快获得中型和轻型,最近有消息称联盟号还将推出新的轻型。火箭如何以及为什么“减肥”?

质子灯


关于这个项目的新闻出现在夏天。在Proton-M的原始形式中,实际上它分为四个阶段(运载火箭和助推器装置三个阶段),因此建议删除第二阶段。在这种情况下,火箭的质量将减少168吨,或大约20%。但是他们希望通过延长第一和第三阶段(成为第二阶段)来返回部分燃料。在甚至更轻的版本的“质子”中,将删除两个带有侧挡存储燃料的发动机。由于只有氧化剂位于第一阶段的中心位置,因此您将不得不添加一个装有燃料的小油箱。



由此产生的导弹更简单,更便宜,但其运载能力足以满足地球静止轨道上的标准卫星需求。这就是大多数商业电信卫星的住所,这为他们的制造商和发射它们的火箭的创造者带来了利润。

一些消息来源还提到了第二阶段(以前的第三阶段)的两个夹杂物与卫星的发射有关的Briz-M助推器块的移除以及第一阶段的软着陆的想法,但是这些信息可能并不正确。两种选择都将严重降低承载能力,这是我们没有观察到的。



请注意,在图中,原则上未显示低地球轨道上的负载能力。事实是,质子上次在1998-2000年展示了ISS模块,从那时起,它就专门为更高的轨道工作。

图中的名称GPO 1800和1500是地球过渡轨道,卫星本身将通过其自身的引擎从地球静止轨道进入。在世界范围内,历史上已经制定了两个标准-GPO(美国人必须以1800 m / s的速度进行加速),这是美国人,中国人和日本人通常使用的标准; GPO必须以1500 m / s的速度进行加速,这是欧洲人熟悉的。从拜科努尔开始的“质子”可以进入具有不同参数的轨道,但是从该轨道到对地静止轨道的路径将采用与卫星设计相同的1500或1800 m / s,即与所有国家竞争。出售质子发射服务的公司ILS发布了一份文件具有不同质子变体的详细承载特性,具体取决于轨道的参数以及加速到对地静止轨道所需的速度。例如,这是质子媒介的表格:



针对潜在客户的详细规格的发布表明该项目正在成功实施,并且第一批轻质子质子真正有机会按计划于2018年(中)和2019年(轻)飞行。此外,已经签署了Proton Medium的第一份合同-根据ILS的官方信息,为最大卫星通信提供商之一的Eutelsat Communications的利益,应在2019-2020年发射带有未命名卫星的Proton Medium。

出现质子和轻质版质子的原因很简单-发射服务市场的竞争。卫星扣除合同的确切成本是专有信息。各种专家估计,发射质子较重的卫星的费用约为60-65百万美元,与Ilona Mask的SpaceX发射服务的估计费用相当。以前,ILS的优点是发射没有延迟,没有按计划进行,但是近年来,由于各种原因,Proton一年一直在发生事故。对事故原因及其消除方法的调查耗时数月,发射被推迟。根据意见 作为Roscosmos亚历山大·梅德韦杰夫(Alexander Medvedev)导弹系统的总设计师,轻质的质子便宜了四分之一,这使得与SpaceX的Falcon 9进行成功竞争成为可能。

联盟2LK


最近的新闻-在Soyuz-2运载火箭的基础上,建议通过取消第三阶段对Soyuz-2LK进行轻型修改。相反,将有一个加速块“ Frigate”,在对“ Union”的某些修改中,这是第四步。



产生的火箭在太阳同步轨道上将具有2-3.85吨的有效载荷。该轨道经常被地球遥感卫星,气象学和制图学所使用,因为在该轨道上,卫星在同一本地时间飞越地球的不同部分。护卫舰助推器可以使发动机启动几次,因此可以将几颗卫星发射到不同的轨道。如果没有第三阶段,这是一台现代(且价格更高)的发动机,那么预计成本,将减少25-40%。在世界上,联盟号运载火箭已经有四个发射场(拜科努尔,普列塞茨克,库鲁,沃斯托尼),而且新导弹与之兼容。的确,欧洲人不太可能在库鲁(Kuru)购买Soyuz-2LK,他们已经有打火机,但有自己的Vega。

同样令人惊讶的是,联盟号已经进行了两次轻型改装- 联盟号2.1v,其中第一阶段已卸下,第二阶段的引擎已更新,并且增加了新的伏尔加河输出单元。



但是,Soyuz-2.1v在太阳同步轨道上的负载能力是Soyuz-2LK的两倍多。从理论上讲,它们可以解决不同的问题,选项2.1c将为Roscosmos /国防部和LC显示单个卫星,一次显示多个商业卫星。该项目的工作尚未开始,但是如果资金现在开始流动,Soyuz-2LK将能够在2019-2020年首次飞行。

结论



左边是R-7,整个家族都从中成长,其中包括右边的Soyuz-2,UR-500(Proton的两级父亲),

这很有趣,但是两枚现在都在“减肥”的导弹开始了漫长而光荣的两级飞行生涯。后来,步骤数首先增加到三个,然后增加到四个。事实上,在21世纪,由于务实的原因,他们获得了更轻的选择,变得与祖先相似,这是一种导弹辩证法。好吧,如果用非常简单的话来说,那就是我们的火箭科学家们不要固步自封,也不会失去制造新设备的机会,而是尝试应对当今的挑战是一件好事。

另请参阅:

R-7”和“ Soyuz-2.1v”家族的修改历史
如先前所述,删除步骤并尝试创建通用火箭。
» 类似出版物以不同方式促进人们进入太空。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399603/


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