Lanzamiento de un Protón-M/Briz-M

Hoy ha sido lanzado desde Baikonur a las 3:03 (hora de Moscú) un Protón-M con dos satélites de telecomunicaciones. Se trata del 27º lanzamiento de la combinación Protón-M/Briz-M desde su debut en 2001 y el 342º de un cohete Protón. En esta ocasión la carga eran dos satélites de comunicaciones rusos, el Express AM44 y el Express MD1 (también escrito “Ekspress”). Pese a su nombre, son satélites muy distintos: el AM44 ha sido fabricado por Alcatel y la compañía OAO ISS Reshetnyov (fabricante de los GLONASS), mientras que el MD1 es de la empresa Khrunichev. Ambas naves formarán parte del sistema Kosmicheskaya Sviaz de satélites estatales de la compañía de telecomunicaciones federal RSCC.

El Express AM44 (OAO Reshetnyov).

La etapa superior Briz-M (14S43) (“brisa” en ruso) fue introducida por Khrunichev para evitar depender de la etapa Blok-DM-2 (11S861, no confundir con la Blok-DM2 ó 17S40) de RKK Energía. En 1994 el Ministerio de Defensa ruso organizó un concurso para la modernización del Protón-M y el diseño de una nueva etapa superior, concurso que Khrunichev ganó. Briz-M es una mejora de la etapa Briz-K empleada en el cohete Rokot. En 1996 comenzaron a construirse los primeros ejemplares de esta etapa y en 1997 tuvieron lugar las primeras pruebas. El primer lanzamiento, a bordo de un Protón-K tuvo lugar en 1999. Briz-M, a diferencia del Blok-D, emplea combustibles hipergólicos como el resto de etapas del Protón, lo que permite simplificar su integración con el vehículo. Briz-M tiene una masa máxima 22,4 toneladas, de las cuales 19,8 corresponden a los propergoles. Su diseño único consiste en un cilindro interior (de 2,49 m de diámetro y 2,654 m de largo) rodeado de un tanque externo toroidal desechable denominado APT (Additional Propellant Tank, DTB en ruso) con el que la etapa alcanza los 4 m de diámetro. Esta configuración permite aumentar la masa útil considerablemente, lo cual es primordial a la hora de lanzar satélites geoestacionarios desde una localización tan poco favorable como es Baikonur.

Integración de Briz-M con el Protón y la carga (ILS).

VIstas de la etapa Briz-M (Khrunichev).

Partes de la Briz-M: 1- bloque central. 2- DTB. 3- interfaz con el cohete.

Esta etapa consta de un motor principal 14D30 (S5.98) de 2000 kgf de empuje y 325,5 s de impulso específico, cuatro motores 11D-458 de 40 kgf (Isp=252 s) y doce vernier 17D58E de 1,36 kgf (Isp=247 s). Estos motores fueron diseñados por la empresa KBKhM A. M. Isayev, actualmente integrada en Khrunichev. El motor 14D30 es un derivado del S5.92 empleado en la etapa superior Fregat y puede encenderse hasta en 8 ocasiones, aunque normalmente sólo son necesarias cinco maniobras:

  1. Tras el despegue, el primer encendido (de 354 s) es necesario para poner en órbita a la carga útil, pues el Protón sólo proporciona una trayectoria suborbital.
  2. Tras unos 52 minutos en la órbita de aparcamiento, el segundo encendido (efectuado en el nodo ascendente de la órbita y de unos 972 s) eleva el apogeo hasta los 5000-7000 km.
  3. El tercer encendidos, efectuado 2-2,5 horas tras el segundo, permite alcanzar una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) casi completa. Tras el tercer encendido, el tanque toroidal se separa.
  4. El cuarto encendido coloca el apogeo de la GTO en la órbita geoestacionaria (GEO).
  5. 5,2 horas después tiene lugar el quinto encendido que cambia el plano orbital y deja la nave en una órbita de transferencia GTO adecuada.

12 o 40 minutos después se separa el satélite, el cual usará sus propios motores para insertarse en GEO. El tiempo total transcurrido desde el lanzamiento hasta la separación de la Briz M es de unas 9,3 horas. Esta etapa puede funcionar durante 24 horas tras el lanzamiento. Durante la transferencia a GEO, Briz-M puede rotar sobre su eje longitudinal o alrededor de otro eje perpendicular. En el primer caso, la velocidad de rotación puede alcanzar hasta 3º por segundo.

Esquema de inserción nominal en GTO (ILS).

Fases en el despegue de un Protón-M/Briz-M (ILS).

Estaciones de seguimiento durante el lanzamiento (ILS).

También es posible la inserción en GTO con cuatro encendidos, como es el caso de este lanzamiento:

Esuqema de inserción en GTO “Express” (ILS).

El Protón carece de un sistema de puesta en órbita de satélites por separado (como es el caso del SYLDA del Ariane V), así que para lanzamientos dobles como el actual es necesario que uno de los satélites (Express DM-1) sea diseñado para encajar entre la Briz-M y la otra nave. Khrunichev también planea utilizar esta etapa en los futuros Angará A3 y A5. La carga de combustible de la etapa Briz-M se produce en un edifico diferente al 92A-50, donde se integra el Protón con su carga útil.

Vista del Google Earth con las instalaciones del Protón en Baikonur.

Fases de la misión:

El 16 de diciembre llegaba a Baikonur el cohete Protón.

El 19 de diciembre llega al cosmódromo el Express AM-44 a bordo de un Ilyushin Il-76:

El 11 de enero, la compañía Polyot se encarga de enviar a Baikonur la etapa Briz-M a bordo de un An-124.

Enero: integración del Express MD-1 con la Briz-M en el edificio 92A-50:

Integración del Express AM44 con el Express DM1 y la cofia:

Integración con el Protón-M en la otra sala del 92A-50:

Carga de combustible de la Briz-M:

Traslado a la rampa:

Lanzamiento:

Vídeo.

Referencias:


2 Comentarios

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Carlo

Excelente artículo, como siempre, Daniel. Sólo una minúscula corrección: el avión que vemos en la foto descargando el satélite no es un An-124, sino un Il-76.
Saludos!

Daniel Marín

Yo también pensé lo mismo, pero en la nota de prensa ponía An-124. Ahora que veo que tú también crees que es un Il-76, me da que se equivocaron…

Saludos.

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