Amerikanci ga zovu upper stage ili space tug, Rusi разгонный блок ili межорбитальный буксир, a mi ... nikako. Bar da ja znam. U svojim pričama o kosmosu ja ga pominjem jednostavno kao 'dodatni stepen'. Bez njega danas nema nijedne rakete, računajući i nuklearne balističke projektile. O I i II raketnom stepenu uglavnom nema šta da se priče – to su 'mišići' svake rakete, i za njih važi klasika – što veći to jači. Njihov zadatak je u načelu da podignu korisni teret dovoljno visoko i tu ga ostave. Kako dalje? Kako ući u odgovarajuću orbitu, zahtevane visine, nagiba i brzine? Hajde da danas zajedno naučimo nešto o tome.

briz1
Moćni 'Proton-M' sa dodatnim stepenom.

Bukvalni prevod ruskih izraza za ovaj deo rakete glasi 'blok za ubrzanje[1]', odn. 'međuorbitni tegljač' i, kao što to često biva u tehnici, u imenu se krije prava namena elementa. Za potrebe ove priče, koristiću ovaj opisni izraz, blok za ubrzavanjeBU.

U principu, BU omogućava prebacivanje korisnog tereta rakete sa jedne orbite na drugu, ili njegovo usmeravanje prema 'odlaznim' i međuplanetnim trajektorijama. Radi toga, BU-ovi moraju da budu u mogućnosti da izvedu jedan ili više manevara povezanih s promenom (obično prirastom, Δv) brzine leta, radi čega se u svakom slučaju pretpostavlja uključivanje glavnog motora. Između ovih paljenja, slede dugi (do nekoliko sati, pa čak i više) segmenti pasivnog (po inerciji) leta po prelaznim orbitama ili trajektorijama. Stoga svaki BU mora da poseduje marševski raketni motor[2] sa mogućnošću višekratnog uključivanja (restartovanja), kao i dodatni reaktivni sistem ili pogonske uređaje (trastere) koji omogućuju orijentaciju i stabilizaciju kretanja BU-a, kao i stvaranja uslova za pokretanje marševskog motora. Pri tome, rad njegovih motora može da se kontroliše ili preko sistema upravljanja kosmičke letilice, ili preko autonomnog sistema upravljanja samog BU-a. U potonjem slučaju, potrebno je da postoji poseban otsek za instrumente za njegovo postavljanje.

Prvi u svetu dodatni stepen – blok 'E', konstruisan kao III stepen za raketu 'Vastok-L'[3], napravljen je u birou OKB-1 pod (ruko)vodstvom S.P. Koroljeva, kako bi osigurao let automatske kosmičke sonde 'Luna-1', koja je lansirana 2. januara 1959. godine. Nakon toga, ovaj blok je počeo da se koristi kao treći stepen raketa tipa 'Vastok. Marševski kiseonik-kerozinski motor RD-7, koji je bio njegov deo, kreiran je u rekordnom vremenu (9 meseci) na bazi komora koje je konstruisao M.V. Meljnikov[4] i agregata turbopumpi S.A. Kosberga.

briz2 
Levo
RD-0105. Potisak u vakuumu – 5,04 t (49,4 kN); specifični impuls – 3100 m/s; vreme rada – 454 s; težina motora – 130 kg; visina – 1,62 m; napravljeno motora – 7 kom.

Sredina i desnoRD-0109. Motor je korišćen kao marševski na III stepenima raketa 'Vastok', kojima je pored satelita serije 'Kosmos''Meteor' i dr. bio lansiran i J.A. Gagarin. Za razliku od RD-0105,
imao je novu, lakšu i ekonomičniju komoru za sagorevanje veću pouzdanost.
Bio je manji i lakši i jači 9,5% (~½ tona).

Kasnije je u Centralnom konstruktorskom birou za eksperimentalno inženjerstvo (kako je u drugoj polovini 60-ih preimenovan OKB-1; danas se zovu AO 'CKBM'), pod vodstvom M.V. Meljnikova, stvoren i kiseonik-kerozinski motor S1.5400 (11D33) za drugi sovjetski BU – blok 'L'. Ovaj motor, kao prvi tečni raketni motor na svetu sa dodatnim sagorevanjem generatorskog gasa[5], imao je visok specifični impuls i dug radni vek, što mu je osiguralo uspešan i dugotrajan rad u sklopu raketa-nosača 'Molnija' (8K78). Blok 'L' se naširoko koristio za letove međuplanetnih sondi tipa 'Luna''Venera' i 'Mars', a često se koristio i za lansiranje solarnih opservatorija 'Prognoza' i komunikacionih satelita 'Molnija' na vrlo izdužene eliptične orbite.

briz3
Blok 'L'
 je prvi put poleteo 1960. a poslednji 2010. Bio je to prvi sovjetski raketni stepen koji je mogao da se restartuje u bestežinskom stanju. Napravljeno je preko 320 komada bloka 'L' i njegovih modifikacija '2BL' i '2ML' za rakete 'Molnija' i 'Molnija-M'. Desno je marševski motor S1.5400 koji je prvi u SSSR-u koristio sistem predsagorevanja, čime je ostvarivao veći specifični impuls.

Međutim, glavni proboj u stvaranju multidisciplinarnih RU-ova dogodio se krajem 60-ih i bio je povezan sa sprovođenjem projekta 'N1-L3' koji je trebao da izvede ekspediciju na Mesec. Tada su stvorena dva prilično moćna RU-a – blokovi 'G' i 'D', koji su bili deo glavnog bloka 'L3'[6]. Obe jedinice su takođe koristile tečni kiseonik i kerozin kao komponente goriva, a njihove motore su pravili u Centralnom konstruktorskom birou CKBEM[7] modernizacijom i forsiranjem motora S-5400 bloka 'L'. Nažalost, nakon otkazivanja programa 'N1-L3' nije pronađena dalja namena za blok 'G', ali je blok 'D', na predlog Koroljeva, postavljen na 'Proton-K' radi sprovođenja projekta 'UR-500K-L1'[8] – prve etape lunarnog programa SSSR-a sa posadom. Nakon stopiranja ovog programa, blok 'D' se aktivno koristio za letove automatskih stanica ka Mesecu, Veneri i Marsu. Trenutno se njegova upotreba nalazi u planovima za naredne međuplanetne ekspedicije[9].

briz4
Pored raketnog bloka 'D', u sastav 'L3' su ulazili LOK (lunarni orbitni brod) i lunarni modul (LK).
1 – blok 'D'; 2 – blok 'E' (sa motorom za sletanje); 3 – lunarni modul; 4 – blok 'I'; 5 – Sletna kapsula;
6 – orbitalno-boravišni modul; 7 – spojni blok.

briz5
Blok 'D' (11
S824). Mogao je da se startuje do 7 puta, a pravio je potisak od 8,5 tona. Na raketama 'Proton', njegovo korišćenje se privodi kraju a zamenjuje ga blok 'Briz-M'. Interesantno je da je za izvođenje satelita 'GLONASS-M' na orbite visine preko 20.000 km, blok 'DM' imao veću preciznost od 'Briza-M', te će zato njegovo korišćenje na raketama 'Proton-M' prestati tek kada se završi zamena satelita 'GLONASS-M' novim nehermetičkim 'GLONASS-K'.

Blok 'D' se pokazao vrlo uspešnim za postavljanje satelita u geostacionarnu orbitu. 1974. godine prošao je prve letne testove u ovom svojstvu, moderniziran je, a od 1976. njegova se modifikacija, blok 'DM' (11S86), koristi za lansiranje satelita veze i TV u geostacionarnu orbitu. Blok 'DM', za razliku od bloka 'D', ima autonomni instrumentni otsek sa vlastitim upravljačkim sistemom. Tokom godina, takođe je modernizovan i marševski motor 11D58 bloka 'D'. Trenutno su blokovi 'D' i 'DM' opremljeni motorom 11D58M, razvijenim u NPO 'Energiji' pod rukovodstvom ing. B.A. Sokolova, koji je kao glavni konstruktor zamenio M.V. Meljnikova. Raketni motor 1158M, za razliku od prethodnih modifikacija, može da umesto običnog kerozina sagoreva sintetički ('sintin'), što mu daje značajano povećanje specifičnog impulsa. Pored toga, broj restartovanja motora podignut je na 7.

Napominjem i da je Koroljev tokom rada na projektu 'N1-L3' planirao da zameni gornje kiseonik-kerozinske stepene rakete 'N1' (blokove 'G' i 'D') jednim kiseonik-vodoničnim. Stoga su u OKB-1, paralelno s razvojem dotičnih blokova, počeli da rade na stvaranju savršenog raketnog motora na kiseonik-vodoničnotečno gorivo (pod vodstvom M.V. Meljnikova) i na njemu baziranog dodatnog stepena moćnog potisnika. Tiradovi nisu stali ni nakon iznenadne smrti Sergeja Koroljeva početkom 1966. Postali su deo novog, naprednijeg programa ekspedicije na Mesec koji je vodio Koroljevljev zamenik, desna ruka i naslednik VasiliMišin. Rad na moćnom kiseonik-vodoničnom BU doveden je do faze pravljenja prototipa. Štaviše, sâm blok jerazvijen u birou OKB-1, koje je prethodno izvodio radove na raketi 'N1', a motor za njega, RD-56, stvoren je 1974. u konstruktorskom birou A.M. Isajeva. Bio je to prvi na svetu raketni motor na kiseonik i vodonik saizgaranjem generatorskog gasa. U to vreme je zauzimao vodeću poziciju po pitanju ekonomičnosti, resursa i pouzdanosti. Pri tom, radovi u Isajevljevom birou na RD-56 dostigli su u fazu završnih testiranja na motoru[10].

U maju 1974, CKBEM je postao deo novostvorene kompanije NPO 'Energija', na čije čelo je došao Valentin Gluško. Novi generalni konstruktor nikada nije do kraja karijere u potpunosti shvatio budućnostvodika kao goriva, već je od samog početka bio žestok protivnik projekta 'N1-L3'[11]. U njegove 'vrele' ruke je dopao i projekt snažnog kiseonik-vodoničnog BU-a, pa je i taj rad zaustavljen. Tek relativno skoro ovaj projekt je revitalizovan, a na osnovu motora RD-56 planirano je stvaranje novog kiseonik-vodoničnog dodatnog stepena ('KVRB'), koji bi se koristio na budućim raketama. Konkretno, bilo je planirano da se 'KVRB' montiraumesto bloka 'DM' na rakete 'Proton-M' u cilju njene modernizacije.

briz6
Dodatni stepen 'KVRB'
. Dužina bloka – 8,6 m; prečnik – 4,0 m; težina s gorivom – 21,1 t; potisak u vakuumu – 73,58 kN; broj uključivanja – do 5.

U ostalim konstruktorskim biroima u SSSR-u inženjeri su se u dizajniranju BU-a ograničili na komponente goriva sa visokim tačkama ključanja. Tako npr. u NPO 'Južnoje' za rakete 'Ciklon' je razvijen BU 'S5M' koristeći azotni tetroksid i UDMH (dimetil-hidrzin). On je korišćen kao treći stepen lake rakete-nosača 'Ciklon-3' (11K68).

U ovom veku su sa istim komponentama goriva razvijena još dva obećavajuća BU-a. Jedan od njih – 'Fregat'[12] – nastao je u slavnim fabrikama Lavočkina iz Himkija. On je оmogućаvao do 7 uključivanja marševskog motora (novije verzije i 25), a u 4 loptasta rezervoara je imao mesta za oko 5235 kg. U još dva takva identična loptaska kontejnera smešteni su uređaji i neophodni kontrolni instrumenti. Svih 6 lopti je raspoređeno oko marševskog raketnog motora, čija je komora obešena na kardanski sistem radi upravljanja. Snažni držači kardana su pričvršćeni za četiri nosača, od kojih je svaki zavaren na odgovarajući tank s gorivom. Na BU 'Fregat' postoji sistem trastera za orijentaciju i osiguranje uključivanja marševskog motora. Za svoj rad oni koriste katalitičko raspadanje hidrazina, čija je zaliha (oko 85 kg) smeštena u dva mala sferna tanka. Svaki traster ima potisak od 50 N sa specifičnim impulsom od 2250 N∙s / kg. Pritisak u rezer-voarima,kojim se obezbeđuje dotok goriva u komoru, osigurava helijum.

briz7
'Fregat' i dve modifikacije: 'Fregat-MT' i 'Fregat-SB'
. Njihove težine: 6235, 7640 i 11.680 kg. 'Fregat-SB' poseduje torusni tank sa preko 3 tone goriva koji se posle pražnjenja odbacuje. Prvi put je poleteo 2011. Usavršena verzija nosi skoro 5 tone goriva.

Drugi perspektivni BU koji je koristio tetraoksid diazota i nesimetrični dimetil-hidrazin, 'Briz' ('Povetarac'),razvijen je u moskovskom konstruktorskom birou KB 'Saljut'[13] (danas je to državni istraživački i proizvodni kosmički centar 'Hruničev'). Omogućava do 25 uključivanja marševskog motora i može da ponese od 5150 kgpa do skoro 23 tone goriva u najnovijim verzijama. 

Za razliku od dodatnog stepena 'Fregat', koji ima veliki prečnik i malu visinu, 'Briz', naprotiv, ima mali prečnik i značajno veliku visinu. To omogućava, uz druge gotovo identične tehničke karakteristike (vidi donju tabelu), korištenje jednog ili drugog BU-a u zavisnosti od rakete i veličine tereta. Prilikom stvaranja BU 'Briz',puno pažnje je posvećeno poboljšanju njegovih operativnih svojstava. Recimo, posebno je predviđenopunjenje bloka komponentama raketnog goriva u fabrici s naknadnom ampulizacijom[14] bloka. Slična tehnologija se koristi za podmorničke nuklearne balističke projektile.

Punjenje blokova za ubrzavalje ne-kriogenim[15] komponentama raketnog goriva i komprimovanim gasovima obavlja se u specijalizovanim pogonima na kosmodromima, a kriogenim komponentama na samim lansirnim rampama.

Dodatni stepen, BU
Коmponente goriva
Potisak marševskog
motora,
kN
Vreme rada motora, sec.
Broj uključivanja
Rakete koje koriste BU
'BRIZ'
nesimetrični dimetil-hidrazin+tetraoksid diazota
20
-
25
'Rokot',
'Angara',
'Proton-М'
'КVRB'
Кiseonik+vodonik
74
1000
 
'Proton-М',
Аngara'
'DМ'
Кiseonik+kerozin
86
720
8
'Proton-К'
'Zenit-3'

Osnovne tehničke karakteristike BU.

PORODICA 'BRIZ'

Raketni stepeni porodice 'Briz' kompanije 'Hruničev' nastali su tokom 80-ih godina kao naslednici veteranske serije bloka 'D', u okviru sovjetskog programa protivsatelitskog oružja koje bi nosilo 'ubice' ka metama u orbiti. Posle okončanja Hladnog rata, pogonska sekcija 'ubice' satelita je prepravljena u par dodatnih stepeni, koji su dobili oznake 'Briz-K' (14S19) i 'Briz-KM' (14S45). Oba su konstruisana da mogu da se montiraju na lake rakete 'Rokot', proizašle iz tada najbrojnijih sovjetskih balističkih raketa 'UR-100N UTTH'(15A35).

'BRIZ-K / KM'

Nakon samo tri lansiranja 'Briza-K' od 1990. do 1994, odobren je projekat 'Briza-KM' čiji je prvi zadatak bilo lansiranje 'Iridium' satelita, što je tada plaćala kompanija 'Motorola'.

Blok 'Briz-KM' prijavljene težine od 6,77 tona, omogućavao je 'Rokotu' da nakon lansiranja sa Plesecka u kružnu orbitu visine 200 km ponese 1950 kg tereta. Zahvaljujući sopstvenim akumulatorima, 'Briz-KM' je mogao da funkcioniše u orbiti oko 7 sati.

'Briz-KM' je kao treći stepen imao prvo lansiranje kad je i 'Rokot' imao probni let – 16. maja 2000. godine. U septembru 2019. poneo je u orbitu ruski geodetski satelit 'Geo-IK-2'. Bio je to 30. let ovog bloka – svi obavljeni raketom 'Rokot'.

briz8
Levo
: umanjena maketa BU 'Briz-K'Desno: poređenje dva dodatna stepena – 'Briza-K' i 'Briza-KM'. Njihov oblik je diktirao oblik vrha rakete.

'BRIZ-M'

U sledećoj fazi usavršavanja, blok 'Briz-KM' je unapređen dodavanjem spoljnjeg rezervoara za gorivo, koji je trebalo da obavlja zadatke poverene raketama 'Proton-K' i 'Proton-M'. Taj blok je imao 22,9 tona i dobio je ime 'Briz-M' (14S43). Malo kasniće ću o njemu da kažem nešto više...

'BRIZ-KS'

Naredna verzija bloka koja se priprema (bez tankova za gorivo i označen kao 'Briz-KS') trebalo bi da bude prilagođena lakim raketama 'Rokot''Angara-1.1' i 'Angara-1.2''Briz-KS' obećava povećanje nosivosti 'Rokota' sa 1,95 tona (sa 'Brizom-KM') na 2,3 tone.

Priča se da se od 2018. u Krasnojarskom zavodu mašinogradnje radi na novom dodatnom stepenu 'Persej-KB' (14S48), koji će da leti sa budućom raketom 'Angara-A5'.

briz9
Radovi na bloku 14S48, koji će da se koristi kao dodatni stepen na 'Protonu-M' ali će moći da se adaptira i z 'Angaru-A5' i druge teške rakete. 

POGONSKI SISTEM

Svi blokov porodice 'Briz' koriste (i koristili su) marševske motore razvijene u biroima 'HimMaš' sa potiskom od oko 2 tone, koji sagorevaju već pominjane hipergolične gorive komponente. Motor ima specifični impuls od 328,1 sekunde i može da se restartuje 8 puta tokom misije.

Blok 'Briz-KM' je opremljen jednim motorom S5.98M (14D30) obešenim o kardane. Navodno se koristi samo u režimu jednog uključivanja, bez varijacija u potisku. Motor je konstruisan na osnovu već pomenutog S5.92, prvi put korišćenog u sovjetskim misijama 'Fobos'. Blok takođe ima 4 mala trastera 11D458 potiska 40 kg (392 N), koji služe za korekciju orbite, a ima i 12 'vernier' trastera 17D58E snage 1,36±0,06 kg (13 N), koji se koriste za kontrolu položaja i stabilizaciju[16].

briz10
Trasteri za korigovanje putanje i kontrolu položaja na II stepenu rakete 'Angara-1.2' koji je predviđen da odvodi satelite na zadatu orbitu, isti su kao i na BU 'Briz-KM'.

-
'Briz-KM'
'Briz-KS'
'Suva' težina
2,39 tona
1,14 tona
0,95 tona
Težina goriva
oko 20 tona
oko 5 tona
oko 5 tona
Dužina
2,65 metara
2,60 metara
2,57 metara
Prečnik
4,0 metara
2,5 metara
2,5 metara

'BRIZ-M'

Glavni razlog za moje istraživanje na ovu temu je upravo ovaj tzv. 'blok za ubrzavanje', ili skraćeno BU. Njegova istorija i dosadašnja dostignuća su toliko zanimljiva, da zaslužuje posebnu knjigu.

Blok 'Briz-M' je proizašao iz manjih varijanti – 'Briz-K' i 'Briz-KM' – koje su prethodno letele kao dodatni stepeni već pominjane lake rakete 'Rokot'. Da bi se prilagodio mogućnostima većeg 'Protona''Briz-K' je unapređen dodavanjem torusnog spoljnjeg tanka, tvoreći tako 22,9-tonski 'Briz-M' sa industrijskom oznakom 14S43. Uz to, čitava avionika novog bloka je bila prepravljena za rad u vakuumu, za razliku od opreme na 'Brizu-K', koja je zahtevala module pod pritiskom.

Pun razvojni zamah 'Briza-M' startovao je odmah posle pobede na konkursu koji je 1993. i 1994. raspisala sovjetska vlada za novi BU rakete 'Proton'. Čitav projekat je finansiralo Ministarstvo odbrane za buduće vojne satelitske misije.

Hruničevljev Državni istraživački kosmički centar iz Moskve, koji je takođe proizvodio i rakete 'Proton', naglašavao je kao prednosti novog bloka vrlo kompaktne dimenzije i mogućnost produženog rada u kosmosu. 'Briz-M' je imao visinu od samo 2,6 metara, u poređenju sa 6,5 metara 'Protonovog' prethodnog bloka 'D'. Kao rezultat, novi blok je ostavljao više prostora za potencijalni teret na raketi. Marševski motor 'Briza-M' je obećavao restartovanje do 8 puta tokom svake misije, dok je stepen sposoban da radi na orbiti do 24 časa. U kombinaciji sa klasterom manjih motora, blok može da izvršava pažljivo osmišljene manevre za izvođenje u orbitu jednog ili više satelita.

briz11
Manje dimenzije novog 'Briza-M' od starog bloka 'DM', omogućavala su daleko veće mogućnosti izbora korisnog tereta rakete 'Proton'.

Konstruktorski segment 'Hruničeva – biro KB 'Saljut' – kompletirao je idejni projekat 'Briza-M' 1996. godine. Godinu dana kasnije, sređena je projektna dokumantacija i pripremljeno 10 prototipova za dalji razvoj.

Prema 'Hruničevu', uvođenje novog BU-a je obećavalo 'Protonu' da ponese između 3,2 i 3,5 tona tereta direktno u geostacionarnu orbitu (povećavajući prethodne 2,5 tone sa blokom 'D'), ili od 5,5 do preko 6 tona u geostacionarnu transfernu orbitu. Prema fabričkoj dokumentaciji, kombinacija 'Proton'[17] / 'Briz-M' je trebalo da digne oko 15 tona u Zemljinu nisku orbitu.

Ostalo je zabeleženo da je 10. novembra 1998. konačno završena montaža prvog 'Briza-M' spremnog za let. U poslednjoj fazi radova, inženjeri konstruktorskog biroa su obavili preglede na licu mesta, što im je omogućilo utvrđivanje takvih nedoslednosti koje nisu primećene tokom prvih faza dizajnerskog rada. Obzirom na kratke rokove predviđene za izradu BU-a, istovremeno su sprovođene i montažne radnje i izmene dokumentacije. Prvo lansiranje 'Briz-M' sa vojnim satelitom 'Granj 45L' (11F638) bilo je zakazano za 20. decembar 1998. godine. Međutim, došlo je do kašnjenja u autonomnim i složenim električnim testiranjima: pojedini brodski sistemi, posebno kontrola, žiroskopi i telemetrijska oprema 'Pirit', nisu bili spremni niti testirani. Zbog kašnjenja, prvo lansiranje je odgođeno do marta-aprila, a potom do maja 1999. godine.

Nažalost, prvo lansiranje 'Protona' sa 'Brizom-M' završilo se havarijom zbog kvara motora drugog stepena rakete. Za drugo probno lansiranje početkom novembra 1999. odabran je telefonski i telegrafski satelit 'Gorizon' (11F662). Prvobitni datum lansiranja je trebalo da bude krajem aprila 2000, u februaru je rečeno u maju, da bi početkom maja Državna komisija konačno odredila krajnji datum lansiranja – 6. jun. Tako je i bilo...

briz12
Montaža bloka 'Briza-M' u moskovskom razvojnom centru.

briz13
'Briz-M'
 na vrhu III stepena 'Protona' (8S812KM).

'Briz-M' je takođe konstruisan da bude kompatibilan sa sledećom generacijom raketa porodice 'Angara'– 'Angarom A3'[18] i 'Angarom A5'[19]. Tokom 90-ih, blok su takođe trebale da koriste i evropske rakete 'Ariana 5', ukrajinska 'Zenit' i najverovatnije i ruski 'Sojuz 2'.

ARHITEKTURA 'BRIZA-M'

Ovaj raketni blok se generalno sastoji od centralnog bloka i pomoćnog rezervoara za gorivo. Tokom leta, spoljni rezervoar se prvi isprazni, nakon čega se sve njegove gorivne i električne veza sa centralnim blokom kidaju pirotehničkim sredstvima, a opruge odbacuju prazan rezervoar dalje od centralnog bloka duž dve vođice. Specijalno konusno ukrućenje unutar spoljnjeg tanka pomaže raspoređivanju opterećenja od korisnog tereta na ostatak bloka tokom lansiranja.

briz14
Presek kroz dodatni stepen.

briz15
Još jedan presek kroz 'Briz-Z'.

briz16
Tzv. rendgenski snimak kroz blok.

briz17
Dodatni tank i centralni blok 'Briza-M'. Kada se 14,6 tona hipergoličkog goriva iz tanka istroši,
tank se odbacuje.

briz18
Integracija centralnog jezgra bloka i pomoćnog rezervoara za gorivo.
U sredini centralnog jezgra se nalazi marševski motor 'Briza-M'.

Specijalni prelazni prsten prečnika 4,11 metara, tzv. distancer, služi kao spojnica između 'Protonovog'trećeg stepena, njegovog vrha i spoljnjeg tanka 'Briza-M'. Prelazni prsten ostaje sa trećim stepenom nakon odvajanja od 'Briza-M' nekih devet minuta nakon lansiranja.

briz19
Dispozicija bloka 'Briz-M'. Sve ovo što se vidi na slici desno poleće sa Zemlje, ali u orbitu ulazi sve (tzv. 'orbitni blok') samo bez vrha rakete.

'Briz-M' manevriše zahvaljujući svom jednom marševskom motoru S5.98, razvijenom u Isajevljevom konstruktorskom birou hemijske mašinogradnje iz grada Koroljeva, 'HimMašu'. Sposoban da proizvodi potisak od 19,62 kN (~2 tone), motor ima specijalni suspenzioni sistem, koji omogućava skretanje letilice tokom leta pod budnim nadzorom brodskog računara. Radi zaštite motora od surovih uslova u kosmosu tokom dužih perioda leta u kojima je motor neaktivan, mlaznica je zatvorena posebnim termo-izolovanim poklopcem.

Uz to, 'Briz-M' ima i četiri trastera 11D458M čiji zadatak je da bloku daju inicijalno ubrzanje sa ciljem da glavnom motoru omogući nesmetan dotok goriva u vreme njegovog uključivanja. Isti motori mogu da se koriste za fina doterivanja manevara koje izvodi glavni motor. I na kraju, blok poseduje i 12 trastera za kontrolu položaja tipa 17D58E. Svi trasteri su podeljeni u četiri klastera na kratkim nosačima na kraju centralnog bloka: u svakom klasteru po jedan 'ullage' traster za dotok goriva plus tri trastera za kontrolu položaja. Čitav propulzioni sistem troši samozapaljivi miks tetraoksidnog diazota i nesimetričnog dimetil-hidrazina.

Pored motora, kupolasto dno centralnog bloka služi i za kačenje para tankova koji sadrže helijum za presurizaciju rezervoara sa gorivom, kao i određene pneumatske i hidraulične uređaje. Ostala dva loptasta tanka pod visokim pritiskom na dnu bloka služe za smeštaj komponenti goriva za paljenje marševskog motora i napajanje trastera za orijentaciju i stabilizaciju. Ostale komponente pneumatičkih i hidrauličkih sistema smeštene su unutar tankova za gorivo. Bokovi centralnog jezgra su obloženi cevima sistema za termalnu kontrolu. Spoljnji tank nosi i 4 helijumska tanka za presurizaciju.

briz20
'Brizov'
 pogonski sistem (na slici je 'Briz-KM', praktično identičan u ovom elementu sa 'Brizom-M').

                         

briz21
Levo su dva motora S5.98. Svaki ima visinu 115 cm, prečnik 94,8 cm i težinu 95 kg. Može da se tokom leta restartuje do 8 puta. U sredini je traster 11D58M. Visok je 46,9 cm, prečnika 19,2 cm i težak oko 3 kg. Radi pravilnog toka goriva, sva 4 ova motora se uključuju 15 sekundi pre starta marševskog motora da bi izazvali ubrzanje koje će omogućiti isticanje goriva iz velikih tankova. Poslednji je 17D58E, dužine 14 cm i težine 550 grama. Rade u pulsevima od po 0,03 sec, ali može da radi i u kontinuitetu 10 sekundi. Motor poseduje sertifikat da može da izdrži 450.000 ciklusa uključivanja.

briz22
Koji mrs! Montaža marševskog motora. U glavnoj komori sagorevanja pritisak iznosi oko 100 atmosfera. Njegov 'otac' je leteo na Marsovim sondama 'Fobos', a 'deda' na sletnoj lunarnoj stanici 'Luna 16'.

U sistem za kontrolu leta 'Briza-M' spada brodski računar (proizvodi biro KB 'Mars'), troosna žiroskopski stabilizovana platforma i radio-navigacioni sistem koji se služi GPS-om i GLONASS-om. Veći deo avionike bloka i akumulatori nalaze se na vhu bloka i nepresurizovanom segmentu. 10 antena za prenošenje telemetrijskih podataka iz kompleksa 'Pirit', praćenje trajektorije i satelitsku navigaciju, vezane su za centralni blok.

Kupasti adapter za prihvat korisnog tereta pričvršćen je iznad sekcije sa opremom preko 2,49-metarskog prstena. Teret se kači za adapter putem specijalnog mehanizma sa bravicama, konstriusan da oslobodi satelit nakon dospevanja u zadatu orbitu.

briz23
Spajanje bloka i satelita se obavlja na samom kosmodromu.

briz24
Krajnja faza montaže rakete-nosača: korisni teret je spojen sa 'Briz-M'; još samo treba da se doda kućište i da se popne na vrh rakete 'Proton-M'Levo: sateliti 'Amos 5' i 'Luč 5A' (2011). Desno'Eutelsat 5' i 'MEV 1a' (2019).

Sâm vrh rakete je napravljen od savremenih kompozitnih plastičnih materijala, a njegov zadatak je da štiti teret od aerodinamičkih, termičkih i akustičkih opterećenja kojima je izložena raketa tokom leta kroz atmosferu. Čim raketa napusti atmosferu – a to se dešava tokom rada III stepena, posle 340-350 sekundi leta – vrh se pirotehnički odbacije. Unutrašnji prečnik vrha rakete iznosi 4,1 metar (spoljnji 4,35 m), dužina od 13,31 do 15,26 metara a težina oko 2 tone. Sve vrhove za 'Proton' proizvodi kompanija ONPP 'Tehnologija' iz grada Obninska iz Kalužske oblasti.

briz25
Postavljanje druge 'kriške' vrha rakete. Krajnje levo se vidi dodatni stepen, za koji su zakačena dva satelita. Dve crvena ventila na vrhu predstavljaju priključke za creva koja će pre lansiranja da održavaju termoregulaciju u vrhu na zadovoljavajućem nivou. Pogledaj filmić o ovom genijalnom delu rakete kakav ne koristi niko na svetu a Rusi su ga neizmenjenog nasledili od Sovjeta.

POBOLJŠAVANJA

Tokom dugog operativnog života, pojedene komponente 'Briza-M' su neminovno pretpele izvesna apgrejdovanja. Faza-IV[20] poboljšavanja 'Protona-M' najavljena je svetu u leto 2016, kada je predstavljen novi multifunkcionalni modularni radio-telemetrijski sistem 'Pirit-RB'. Prema izveštaju kompanije AO 'RKS'[21], koja je razvila 'Pirit-RB', njegova težina je smanjena na 8 kg[22], naspram 14 kg prethodne verzije, i što je takođe bilo važno radila je sa domaćom avionikom. 'Pirit-RB' poseduje jedinstvenu sposobnost da simultano šalje na Zemlju u realnom vremenu podatke i prethodno snimljenu telemetriju u brodsku memoriju.

Faza-IV je takođe predvidela skidanje dva tanka za visoki pritisak iz instrumentnog otseka.

Krajem 2019, 'Roskosmos' je počeo sa testiranjem nove opreme za mobilno punjenje tankova za gorivo sa niskim pritiskom. Opremu je proizveo konstruktorski biro KB 'THM'[23] (Biro za transport i hemijske mašine), a na testiranje je poslata u Bajkonur i postavljena u blizinu hale za montažu 'Protona' 92A-50 radi punjenja goriva. Testovi su započeli u novembru 2019. a završiće se u februaru 2020.

briz26
Testiranje sistema punjenja gorivom metodom slobodnog pada. Sve ukazuje na vojne tehnike sa terena. Kako to izgleda uživo, pogledaj ovde. Za punjenje 'Briza-M' potrebno je oko dva dana.

Karakteristike bloka 'Briz-M' (14S43):

Težina pri lansiranju
22,5 – 22,9 tona
Težina praznog bloka
2,39 – 2,665 tona
Ukupna težina goriva
19,8 – 19,92 tone
Ukupna težina oksidatora
13,26 tona
Ukupna težina goriva
6,66 tona
Težina goriva u centralnom bloku
5,2 tone
Težina goriva u spoljnjem tanku
14,6 tona
Visina
2,654 metara
Prečnik
4,0 metara
Max. broj uključivanja motora tokom misije
do 8 (5 tokom tipične misije)
Max. trajanje autonomnog leta
do 24 sata prema originalnoj dokumentaciji[24]
Oznaka marševskog motora
S5.98M (14D30)
Prvi let
5. jun 1999.

Do sada je ovaj fantastični blok leteo u kosmos 103 puta, sa samo 7 kvarova. Sva lansiranja su obavljena raketom 'Proton-M', sem jednog, probnog, krajem 2014, kada je blok stavljen na raketu 'Angaru 5'; taj let je bio neuspešan.

PROFIL JEDNE MISIJE

Sve ovo do sada navedeno uglavnom je tehnički opis jednog bitnog dela rakete, što mene kao inženjera uvek privlači. Međutim, to je nešto što je lako pronaći rasuto po brošurama 'Hruničeva' i 'Roskosmosa' ili po različitim sajtovima. Ali na koji način dodatni stepen konkretno učestvuje u misiji? Koliko sve to traje? Koliko je precizno? Pokušaću da dam odgovor i na to. Ne znam ga ni ja, pa ćemo zajedno da istražimo.

STANDARDNA ŠEMA LETA 'PROTONA-M' sa 'BRIZOM-M'

Da bi se jedan veštački satelit lansirao u geostacionarnu orbitu, 'Proton-M' mora da sledi standardnu šemu lansiranja kako bi se osigurala tačnost padanja odbačenih delova rakete u unapred određena područja Ruske federacije. Kao rezultat, nakon rada prva tri stepena rakete i prvog uključivanja 'Briza-M'orbitni blok, koga čine 'Briz-M', gornji i donji adapter i satelit, uvode se u parkirnu orbitu dimenzija 170 × 230 km i nagiba 51,5°. Nadalje, BU izvodi još 3-4 uključivanja, usled kojih se formira prelazna orbita sa apogejem bliskim apogeju ciljne orbite. Nakon petog uključivanja, BU konačno uvodi satelit u ciljanu orbitu i odvaja se od satelita. Ukupno vreme leta od lansiranja do odvajanja satelita od 'Briza-M' obično iznosi oko 9,3 sata[25].

Pokušaću da u jednom idealizovanom lansiranju dam prikaz približnih vremena uključivanja i isključivanja motora svih stepeni, vreme odvacivanja vrha i prostornu orijentaciju BU da bi se osigurala zadata trajektorija. Precizna vremena se određuju posebno za svako lansiranje, u zavisnosti od konkretnog korisnog tereta i krajnje orbite.

briz27
Trostepeni 'Proton-M' sa dodatnim IV stepenom 'Briz-M' tokom priprema za start. Vrh rakete, tzv. orbitni blok je termički zaštićen do samog kraja pred lansiranje. Sistem lansiranja je nasleđen iz davne prošlosti, kada je konstruktor V.N. Čelomej radio sa interkontinentalnim projektilima. Ako misliš da samo Ameri atraktivno snimaju lansiranja, pogledaj pažalusta ovo.

LET 'PROTONA-M'

Svi pravi raketomanijaci ovo znaju napamet, ali nije zgoreg da ponovim. Naime, 1,75 sekundi (T-1,75 s) pre samog uzletanja, uključuje se svih šest motora RD-276 prvog stepena, usled čega se potisak, koji je do tog momenta iznosio 40% od nominalnog, penje na 107% u trenutku davanja signala za uzletanje (рус. 'Ключподъёма'). Potvrda signala stiže u T-0,5 s. Tokom prvih 6 sekundi leta (T+6 s) potisak se penje na 112% od nominalnog. Postepeno uključivanje motora omogućava dobivanje potvrde njihova pravilnog rada pre nego što se potisak poveća do maksimuma.

Nakon početnog vertikalnog leta u trajanju od oko 10 sekundi, raketa počinje da izvodi manevar skretanja kako bi uhvatila potrebni azimut leta. Za rakete lansirane sa Bajkonura, pri nagibu orbite od 51,5°, kao u slučaju uvoda u geostacionarnu orbitu, azimut iznosi 61,3°. Za ostale orbitne nagibe koriste se različiti azimuti: za orbite s nagibom od 72,6° azimut je 22,5°, a za orbite s nagibom 64,8° – 35,0°.

Tri RD-0210 i jedan RD-0211 drugog stepena uključuju se u 119. sekundi leta i prelaze u režim punog potisak u trenutku odvajanja prvog stepena u 123. sekundi. 'Vernier' motori III stepena (četvorokomorni RD-0214) uključuju se u 332. sekundi[26], nakon čega se motori II stepena isključuju u 334. sekundi leta. Razdvajanje II stepena sledi nakon što se u 335. sekundi uključi šest kočionih motora na čvrsto gorivo i udalji ga od pravca leta.

Motor RD-0213 III stepena startuje u 338. sekundi, nakon čega se odbacuju kriške vrha rakete otprilike 347 sekundi (5 minuta i 48 sekundi) od signala za start rakete. Kao i u slučaju raketnih stepeni, momenat odbacivanja vrha je odabran tako da osigura garantovan pad drugog stupnja u određeni rejon (vrh sagoreva u atmosferi), kao i da se osiguraju termički zahtevi korisnog tereta. Nakon što se marševski motor III stepena isključi u 576. sekundi, četiri 'vernier' motora rade još 12 sekundi radi kalibracije procenjene brzine izlaska na orbitu.

Nakon postizanja zadatih parametara, približno o 588. sekundi leta, upravljački sisitem izdaje naredbu za isključivanje 'verniera', nakon čega se III stepen odvaja od orbitnog bloka i skreće u stranu pomoću retromotora. Trenutak razdvajanja od trećeg stepena uzima se kao početak autonomnog leta orbitnog bloka. Tipično: visinomer pokazuje oko 151 km, a brzinomer – 25.850 km/h (7,18 km/s). Daljnje uvođenja satelita u orbitu sprovodi se isključivo uz pomoć 'Briza-M'.

briz28
Teška raketa-nosač 'Proton-M' je glavni korisnik usluga 'Briza-M'. Ima dužinu 58,2 metra i težinu od 702 tona. Na nisku orbitu oko Zemlje može da podigne teret do 23,7 tona, a uz pomoć 'Briza-M' na geostacionarnu visine 36.000 km 3,7 tone.

briz29
Posle samo 5 minuta i 48 sekindi leta ovo je sve što ostane od moćnog 'Protona'. Dostignuta visina – 123 km; brzina – 16.200 km/h.

LET 'BRIZA-M'

Uvođenje orbitnog bloka u geotransfernu orbitu[27] izvodi se najčešće prema šemi sa pet uključivanja marševskog motora 'Briza-M'. Kao i u slučaju 'Protona-M', tačna vremena uključivanja motora i parametri orbite variraju i zavise od konkretne misije.

Odmah nakon odvajanja III stepena rakete uključuju se trasteri BU-a koji obezbeđuju orijentaciju i stabilizaciju orbitnog bloka tokom pasivnog dela leta po suborbitnoj trajektoriji do prvog starta BU-ovog motora. Otprilike jedan ipo minut nakon odvajanja od rakete (u zavisnosti od konkretnog satelita) uključuje se prvi put marševski motor i to u trajanju od 4,5 minuta, što rezultira formiranjem parkirne orbite visine 170 × 230 km i nagiba prema ekvatoru od 51,5°.

Drugo uključivanje marševskog motora u trajanju od oko 18 minuta provodi se u području prvog uzlaznog čvora referentne orbite nakon 50 minuta pasivnog leta (s isključenim motorima), što rezultira formiranjem prve međuorbite sa apogejem[28] visine 5000-7000 km. Nakon što je u roku od 2–2,5 sata pasivnog leta orbitni blok dosegao perigej prve međuorbite, marševski motor se u području uzlaznog čvora uključuje po treći put i radi sve dok se gorivo potpuno ne potroši iz dopunskog tanka za gorivo (oko 12 minuta). Nakon otprilike dva minuta, tokom kojih je odbačen dopunski tank, motor se startuje četvrti put. Kao rezultat trećeg i četvrtog uključivanja, formira se prelazna orbita s apogejem blizu apogeja ciljane geotransferne orbite (35.786 km). U ovoj orbiti ansambl provodi u pasivnom letu oko 5,2 sata. Poslednje, peto startovanje motora DU-a vrši se u apogeju prelazne orbite u zoni silaznog čvora (☋) radi podizanja perigeja i promene nagiba u unaprijed određenu, uslijed čega RB dovodi svemirsku letjelicu do ciljane orbite. Otprilike 12–40 minuta nakon petog uključivanja motora, orbitni blok OB je orijentisan u smeru odvajanja letilica, nakon čega sledi razdvajanje satelita od 'Briza-M'.

U intervalima između uključenja marševskog motora, sistem upravljanja bloka za ubrzavanje obezbeđuje rotiranje orbitnog bloka radi održavanja optimalne temperature satelita, daje impulse potiska, provodi sesije radio-praćenja, a takođe i odvajanja satelita nakon petog uključtransferna vanja.

briz30
Šema leta rakete 'Proton-M' i dodatnog stepena 'Briz-M' lansiranih 29. 12. 2009. prilikom uvođenja u orbitu 'Boeingovog'komunikacionog satelita 'DirecTV 12'. U martu naredne godine satelit je planski promenio poziciju. Dešava se da neke misije imaju samo 4 restarta motora dodatnog stepena, kada obično izostane IV uključenje. Strelice prikazuju pravac vektora sile maršđevskog motora.

briz31

Za kraj još da kažem ovo: u vreme SSSR-a, komercijalno lansiranje 'Protona-K' sa blokom 'DM' koštalo je od $65 do $80 miliona. Međutim, početkom 2004. zbog ogromnog pritiska konkurencije cena lansiranja je snižena na svega $25 miliona. Od tada, cena lansiranja postojano raste i do 2008. iznosila je preko $100 miliona za 'Proton-M' sa blokom 'Briz-M'. Ali, sa početkom svetske ekonomske krize, kurs rublje prema dolaru je pao za 33%, što je dovelo do smanjivanja cene lansiranja na oko $80 miliona.

U julu 2015, cena lansiranja 'Protona-M' je za strance dodatno smanjena na $65 miliona da bi mogla da konkuriše američkom 'Falconu 9'.

Za domaće kupce, cena rakete se od početka 2000-ih stalno povećavala: cena rakete 'Proton-M' (bez bloka 'DM') povećala se od 2001. do 2011. za 5,4 puta – sa 252,1 miliona na 1356, 5 miliona rubalja[29]. Ukupna cena 'Protona-M' sa blokom 'DM' ili 'Brizom-M', sredinom 2011. godine iznosila je reda veličine 2,4 milijarde rubalja (oko $66 miliona, ili €45 miliona). U ovu cenu je ulazila sama raketa 'Proton' (1,384 mld.), 'Briz-M' (420 mil.), transport komponenati do kosmodroma u Bajkonuru (20 mil.) i razne usluge pri lansiranju (570 mil.).

Cene od 2013. godine: 'Proton-M' košta 1521 mil. rubalja'Briz-M' 447 miliona, lansirne usluge još 690 miliona, dodatnih 20 milijuna za prevoz rakete do kosmodroma i 170 miliona za vrh rakete. Ukupno, jedno lansiranje 'Protona' koštalo je ruski budžet oko 2,84 mld. rubalja (oko $70 miliona).

I ovo bi bilo sve što sam pripremio u vezi ovog vrednog dodatnog stepena. Kao što sam već rekao, do sada je 'Briz-M' leteo u kosmos preko sto puta, noseći različite satelite, različitih namena, za različite zemlje. Sledeće iskušenje ga čeka za manje od pola godine, kada 'Proton-M' sa 'Brizom-M' treba da ponese na trajektoriju leta ka Marsu rusko-evropski rover 'ExoMars 2020'. Biće to spektakl, kada se makar za trenutak treba setiti da će glavni teret uspešnog lansiranja pasti na pleća ne rakete već njenog četvtrog stepena, malog, vrednog i pametnog 'Briza-M.

briz32

 

[1] Treba biti pažljiv sa ovom reči, jer rakete poseduju i elemente koje mi ponekad zovemo 'ubrzivačima', što su ustvari 'busteri', bočni komplet raketa najčešće na čvrsto gorivo, koje imaju zadatak da pomognu I stepenu da ponese veliki teret do visine od oko 60 km ili više. Zato Rusi koriste izraz 'blok za ubrzavanje', gde 'blok' znači stepen rakete. Zato ja to najčešće zovem 'dodatni stepen'.

[2] Zgodan ruski izraz sa vrstu motora na tečno gorivo koji služe za orbitna manevrisanja, za ulazak u orbitu i njena korigovanja, prelazak sa jedne na drugu orbitu ili kočenje prilikom silaska sa nje. Nazivaju se marševski da bi se razlikovao od ostalih motora na raketi ili modulima koji imaju drugačiju namenu.

[3] Zapravo, to je bila raketa-nosač 'Luna' (8K72), napravljena na osnovu prve interkontinentalne rakete 'R-7' (8K71) dodavanjem trećeg stepena (bloka 'E'). Taj 'blok' (odn. stepen) je omogućio prvi put u istoriji postizanje Druge kosmičke brzine, ali je imao i značajne nedostatke – njegov motor nije mogao da se uključi u uslovima nulte gravitacije, a osim toga, zbog konstrukcije motora nije imao previše visok specifični impuls.
  Tada su se rakete nazivale prema teretu koje su nosile, pa se i ova nazivala 'Luna', jer je nosila nekoliko lunarnih sondi klase 'Luna'. Posle izvesnih usavršavanja, raketa je iskorišćena za lansiranje putničkih brodova 'Vastok', pa je i raketa 8K72K preimenovana u 'Vastok'. Ali, naziv 'Vastok-L' za raketu 8K72 dato je retroaktivno, i u vreme eksploatacije nije korišćeno.

  Još nešto: sovjetski konstruktori su četiri bočna bustera prvih raketa nazivali blokovima 'Б', 'В', Г i 'Д' i to je činilo prvi stepen, dok su centralni stepen rakete nazivali blokom 'A' i to je bio drugi stepen. Zato je treći stepen dobio oznaku blok 'E'. Da komplikacija bude veća, kasnije, kod raketa 'Sojuz', treći stepen je označivan kao blok 'И'.

[4] Mladi inženjer i dr nauka koji je učestvovao u izradi prvog u svetu raketnog aviona 'Bi-2' koga je konstruisao V.F. Bolhovitinov. Sa 35 je postao zamenik Koroljeva zadužen za motore. Rešio je naučne i tehničke probleme hlađenja motora kerozinom. Zajedno sa Kosbergom je napravio motor koji može da se uključi u vakuumu, što je omogućilo prve letove do Meseca.

[5] Ovaj tzv. postupni ciklus sagorevanja, ili ciklus predsagorevanja (ili zatvoren ciklus) obezbeđuje motorima na tečno gorivo veću efikasnost goriva, mereno prema specifičnom impulsu, mada su inženjerski komplikovaniji. Kod ove vrste motora, jedan deo goriva umesto u glavnu komoru odlazi u tzv. preburner. Tu se stvara gas ogromnog pritiska koji se koristi za pokretanje turbopumpi koje ubacuju ogromne količine komponenti goriva u glavne komore za sagorevanje. Kasnije je taj sistem korišćen u za moćne motore NK-15 i NK-33 lunarne džin-rakete 'N1', a danas ga koriste motori 'Protona' i američkih 'Atlasa III i V'.

[6] Čitav kompleks 'N1-L3' se satojao od trostepene rakete 'N1' i četvorostepenog glavnog bloka 'L3'. Glavni blok je bio predviđen da dvočlanu ekipu odnese do lunarne orbite, osigura sletanje modula 'LK' na Mesec, povratak nazad na orbitu i povratak na Zemlju.

  Blok 'G' je bio IV stepen rakete (62 tone), a 'D' V stepen (18 tona). 'G' je trebalo da blok 'L3' izvede na trajektoriju leta Zemlja-Mesec, a 'D' da mu dâ dovoljnu brzinu, izvede dve korekcije trajektorije i uvede u orbitu oko Meseca kompoziciju 'L3' (blok 'D', lukarni orbiter i lender).

[7] Bivši biro OKB-1, a kasnije NPO 'Energija'. Danas je pun naziv Javno akcionarsko udruženje 'Raketno-kosmička korporacija 'Energija' pod imenom S.P. Koroljeva'

[8] Program koji je predviđao putovanje Koroljevljevog broda sa posadom 'L-1' oko Meseca.

[9] Prema ruskom federalnom kosmičkom programu do 2025, planira se blok 14S48 ('Persej') za raketu 'Proton-K', ali ako se ova raketa 2026. povuče iz servisa a zameni je 'Angara-A5', pominje se blok 'DM-U3' (14S49) sa jačim motorom.

[10] Posle prekidanja programa 'N1', razmatrane su mogućnosti da se modifikacije RD-56 iskoriste kao marševski motori porodice dodatnih stepeni (BU) 'Vihr' (za rakete 'Proton'), 'Štorm' (za rakete 'Groza'), 'Smerč' (za rakete 'Energija') i 'Vezuvij' (za raketu 'Vulkan'). Nijedan od ovih projekata nije izguran...
  1994. Indusi su napravili modifikaciju motora KVD-1 (RD-56M) za kriogeni dodatni stepen svoje rakete 'GSLV Mk.1'. Taj stepen su im napravili Sovjeti u Moskvi i poslali. Zanimljivo je da su sve pomno nadgledali Ameri, da bi im Rusi poslali samo gotov stepen ali ne i tehnologiju...

[11] Iako veliki inženjer i genijalni konstruktor, bio je čitavog života žestok protivnik Koroljeva i njegovih ideja. Ironija je da je on na neki način na kraju bio njegov naslednik.

[12] Univerzalni blok za ubrzavanje koji mogu da koriste rakete srednje i velike nosivosti. Potisak marševskog motora S5.92 je oko 2 tone, što je blisko optimumu za rakete srednje nosivosti, ali je premalo u poređenju sa jačim BU ('Briz-M'), pa je za izlazak na visoke, odletne trajektorije potrebno nekoliko uključivanja motora.
  Do sada je izvedeno preko 80 lansiranja ovih BU, koji su pomogli da se u kosmos ponesu sateliti svih zemalja, uključujući Amere, Engleze, Izraelce, Nemce, Fince, Egipćane, Japance, Kanađane itd. Jako su precizni, jer koriste globalne sisteme navigacije GLONASS / GPS. Lansiraju se sa tri kosmodroma: Bajkonir, Pleseck i Kuru.

[13] Taj dodatni stepen je dobio ime 'Briz-K' (14S12) i napravljen je specijalno za raketu-nosač 'Rokot', koja je nastala prepravkom šahtovske interkontinentalne balističke rakete 'UR-100N UTTH' (15A35, SS-19 mod.2) sa 6 MIRV nuklearnih glava. Prvi put je poleteo u decembru 1991.

[14] Skup konstruktivno-tehnoloških mera koje osiguravaju dugotrajno održavanje tečnog motora u punoj gotovosti. Konstruktivno, te mere uključuju zaštitu bloka od uticaja okoline, potpuna hermetizacija tankova i magistrala i sl. Prva ampulizovana rakete je bila vojna 'UR-100', izvršena još 1967. Danas su svi vojni projektili ampulizovani, tako da u bojevoj proipravnosti mogu da čekaji u 20 godina.

[15] Komponente čija je tačka ključanja iznad 0°C. Njima se daleko lakše radi, lakše se transportuju i čuvaju, pa su još 50-ih godina istisnuli kriogene komponente iz vojne raketne industrije. Dalji razvoj dovodi do sve češće zamene i ovih komponenti čvrstim gorivima. Ali kod ozbiljnih raketa kriogene komponente opstaju zbog svoje velike energetske efikasnosti.

  Najpoznatije ne-kriogene komponente su nesimetrični dimetil-hidrazin (C2H8N2) i tetraoksid diazota (N2O4).

[16] Obe vrste trastera su nasleđe od ranije. Korišćeni su u sastavu pogona modula 'Kvant' (1987), 'Skif-DM' (1987), 'Kvant-2' (1989), 'Kristall' (1990), 'Spektr' (1995), 'Priroda' (1995) i 'Zarja' (1998).

[17] Radilo se o prvoj verziji 'Protona', sa samo dva stepena. Savremena verzija – 'Proton-M' – nosi preko 23 tone u LEO orbitu.

[18] Modularna raketa koja se prema nosivosti nalazi između 'Angare 1' i 'Angare 5'. Prema originalnim planovima, ona treba da zameni raketu 'Zenit' koja se najvećim delom sastavljala u Ukrajini. Moći će da podigne do 14 tona u LEO.

[19] Prva raketa od raspada SSSR-a koja će biti jača od 'Protona', trenutno glavnog konja u nacionalnoj ergeli. Da bi bila ekonomična, 'Angara A5' će lansirati sve buduće federalne i komercijalne terete Rusije. Očekuje se da će imati 5-7 lansiranja godišnje.

[20] Četvrta faza usavršavanja je podrazumevala upotrebu novih materijala, uključujući ugljeničnu plastiku i hemijski jako ojačan aluminijum. Raketa je dobila modifikovan telemetrijski sistem 'Pirit-RB'. Za razliku od Faze IFaza-IV je povećala nosivost 'Protona-M'sa 5650 kg na 6350 kg. Prva misija je poletela u junu 2016.

[21] Deo moskovskog naučnoistraživačkog instituta za precizne instrumente (NII TP).

[22] Iako 'Proton-M' ima na rampi 702.000 kg, koji kilogram gore-dole se čini irelevantan, ali treba znati da se to odnosi na raketu a ne na koristan teret. Cena lansiranja svakog kilograma tereta je ogromna: američki 'Pegasus XL' naplaćuje skoro $90.000, japanski 'Epsilon' naplaćuje $32.500-55.700, američki 'Minotaur-C' oko $32.000, ukrajinski 'Rokot' oko $20.000, evropska 'VEGA' oko $18.800, itd. 'Proton' je najjeftiniji sa oko $3000, a odmah tu je i Maskov 'Falcon 9'.

[23] Preduzeće najviše proizvodi za Ministarstvo odbrane federacije i 'Roskosmos'. Na svim kosmodromima na teritoriji federacije nalaze se njihova postrojenja.

[24] Prema specifikaciji, brodski akumulatori obezbeđuju oko 11 sati rada.

[25] Postoji mogućnost i 7-časovne misije, sa samo 4, pa čak i 3 uključivanja marševskog motora bloka 'Briz-M'.

[26] Jedna od potencijalno kritičnih faza leta, koja je u proleće 2015. dovela do pada rakete jer je došlo do nekomtrolisanih vibracija stepena. Tada je Rogozin izjavio da uzrok havarije 'konstruktivna bolest' motora. Sličan problem je registrovan i prilikom jednog lansiranja 2014.

  Prilikom odvajanja II i III stepena, uključuje se tzv. 'vernier' četvorokomorni motor III stepena koji služi za kontrolu položaja rakete, i radi sve dok se ne isključe motori II stepena. Kada se oni isključe, pali se 6 retromotora 8D84 na čvrsto gorivo, koji treba da zaustave odbačeni stepen i udalje ga.

[27] Geoprelazna, ili jednostavno prelazna orbita, predstavlja prelazak sa niske orbite (oko 200 km) na geostacionarnu orbitu (35.786 km). Za razliku od niske orbite i geostacionarne , koje su približno kružne, prelazna orbita predstavlja jako izduženu eliptičnu trajektoriju letilice, čiji apogej leži na rastojanju niske orbite oko Zemlje, a apogej na rastojanju geostacionarne orbite. Ovakva orbita se stručno naziva orbitom Gomana-Vetčinkina.

[28] Najudaljenija tačka na orbiti; najbliža je perigej (prim.prev.).

[29] Inflacija u Rusiji je od 2001. do danas je oko 500%, pa je preračunato cena rakete iznosila od 1300 miliona do 2300 miliona današnjih rubalja. To je u dolarima 21,2 miliona, odn. 37,5 miliona.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar