Lanzamiento de un Protón-M/Briz-M (Anik G1)

La compañía ILS (International Launch Services) lanzó el 15 de abril de 2013 a las 19:36 UTC un cohete Protón-M/Briz-M (Phase III) desde la rampa PU-39 del Área 200 del cosmódromo de Baikonur (NIIP-5/GIK-5) con el satélite canadiense Anik G1. Esta ha sido la segunda misión de un Protón de la empresa ILS en 2013 y la 79 en total para esta compañía. Se trata del 385º lanzamiento de un cohete Protón desde su debut inicial en 1965. La órbita inicial ha sido de 9105 x 35823 kilómetros, con 13,4º de inclinación. El satélite se separó de la etapa Briz-M 9 horas y 13 minutos tras el lanzamiento, después de que la etapa superior realizase cinco encendidos.

Traslado del cohete con espectadores de todo tipo (TsENKI).

Anik G1

El Anik G1 es un satélite geoestacionario de comunicaciones de 4905 kg construido por Space Systemas Loral para la empresa canadiense Telesat usando la plataforma SSL-1300. Está situado en la longitud 107,3º oeste de la órbita geoestacionaria, desde donde cubrirá toda la región de América y el Pacífico occidental. Posee 55 transpondedores: 24 en banda C, 28 en banda Ku y 3 en banda X. Su vida útil se calcula que será de 15 años.

Anik G1 (SSL).
Vídeo del Anik G1:
Protón-M/Briz-M

El cohete Protón-M (8K82KM) es un lanzador de tres etapas con una masa en seco de 53,65 toneladas y 712,8 toneladas de masa máxima una vez cargado de propergoles (la masa de este lanzamiento fue de 705 kg). Sus dimensiones sin la carga útil son de 42,3 x 7,4 m. Con la cofia la longitud alcanza 56,2 m. Tiene capacidad para poner 21,6 toneladas en una órbita baja de 200 km y una inclinación de 51,6º. También es capaz de situar 6920 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) o bien 3250 kg en la órbita geoestacionaria (GEO), lo que lo convierten en el lanzador ruso más potente en servicio.

Cohete Protón-M (Roskosmos).

La empresa estatal rusa GKNPTs Khrúnichev es la encargada de fabricar el Protón-M. Este lanzador se oferta en el mercado internacional por la compañía ILS (International Launch Services), de la cual Khrúnichev es el principal accionista. El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos, también construida por Khrúnichev. En algunos lanzamientos para el gobierno federal ruso se sigue empleando la etapa Blok DM-2/DM-03 (11S861) que emplea queroseno y oxígeno líquido.

Cohete Protón-M/Briz-M (ILS).
Prestaciones del Protón-M (ILS).

La primera etapa (Protón KM-1 ó 8S810M) está formada por un tanque central de tetróxido de nitrógeno rodeado de seis pequeños tanques de UDMH (dimetilhidrazina asimétrica). Sus dimensiones son de 21,18 x 7,4 m y su masa en seco es de 30,6 toneladas (428,3 t con combustible). Está construido usando las aleaciones de aluminio soviéticas AMg-6 y V95. Hasta la década de los 80 los analistas occidentales pensaban que los tanques exteriores eran aceleradores independientes -siguiendo el modelo de distribución del cohete Soyuz-, pero en realidad esta curiosa distribución se debe a la necesidad de transportar hasta Baikonur los componentes del cohete por separado en el ferrocarril (los túneles imponen el radio máximo).

En la base de cada tanque de hidrazina, de 19,86 m de largo, hay seis motores RD-276 (RD-275M ó 14D14M). El RD-276 es una versión ligeramente mejorada del RD-275 (14D14), diseñado por NPO Energomash. Cada uno tiene un empuje de 1590 kN a nivel del mar y 1750 kN en el vacío, así como un impulso específico de 289-316 segundos, generando unos 10 MN de empuje en total. El RD-275 debutó en octubre de 1995 y es el motor cohete hipergólico en servicio más potente del mundo. El RD-275 deriva a su vez del RD-253 (11D43), de 1474 kN de empuje. Cada uno de los RD-275 pueden moverse un rango de 7,5º gracias a actuadores hidráulicos, lo que permite el giro del cohete para orientarse en azimut después del lanzamiento. En 2007 se introdujo el RD-275M -también denominado RD-276- un 5,2% más potente, lo que ha permitido aumentar la masa útil lanzada a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) en unos 150 kg. Los motores de la primera etapa funcionan durante 127 segundos.

La segunda etapa (Protón KM-2 ó 8S811K) incorpora tres motores RD-0210 y un RD-0211 (de 588 kN de empuje y 321 s de Isp cada uno, con un empuje de 2,4 MN en total), diseñados por KB Khimavtomatika (KBKhA, antigua OKB-154 de Semyon Kosberg, localizada en Voronezh). La diferencia entre el RD-0211 y el RD-0210 es que el RD-0211 incorpora partes del sistema de presurización del RD-253/275. Cada motor puede moverse 3,25º alrededor de su eje central para maniobrar el vehículo. Esta segunda etapa del Protón está basada en el malogrado misil UR-200 de Cheloméi. Sus dimensiones son de 17,05 x 4,1 m y su masa es de 11,715 kg (157,3 kg con combustible).

La tercera etapa (Protón KM-3 ó 8S812M) lleva un motor RD-0212 fabricado por KBKhA, formado a su vez por un motor de una cámara RD-0213 (582,1 kN y 320 s de Isp) y otro con cuatro cámaras RD-0214 (30,98 kN y 287 s de Isp) que funciona como vernier. En esta etapa se encuentra el sistema de control del cohete diseñado por la compañía NIIP (antigua NII-885 de Pilyugin). Sus dimensiones son de 4,11 x 4,1 m y su masa de 3500 kg (46,562 toneladas con combustible). La tercera etapa funciona durante 241 segundos.

El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos y también construida por Khrúnichev. La Briz-M suele realizar cuatro o cinco encendidos para transportar la carga hasta la órbita geoestacionaria. Tiene unas dimensiones de 2,61 x 4,0 m, una masa de 2370 kg (19 800 kg con combustible) e incorpora un motor RD-2000 (S5.98 M/14D30) de 19,62 kN de empuje, así como cuatro motores 11D458M (RDMT-400, de 40 kgf de empuje) de orientación y doce pequeños propulsores de actitud RDMT-12 (17D58E, de 1,36 kgf de empuje). Tiene un de un diseño muy original con un cuerpo central (TsTB, Tsentralni Toplivni Bak/Центральный Топливный Бак, ЦТБ, “tanque de combustible central”), donde se instala el motor principal, y un tanque exterior desechable de forma toroidal (DTB, Dopolnitelni Toplivni Bak/Дополнительный Топливный Бак, ДТБ, “tanque de combustible adicional”). La Briz-M actualmente en servicio es la versión Phase III, que introduce dos tanques de gases para la presurización con 80 litros de capacidad en vez del diseño anterior con seis tanques.

Briz-M.

Fases del lanzamiento de un Protón:

  • T-13 horas 30 minutos: activación de la etapa de ascenso (Briz-M o Blok DM-2).
  • T-7 horas: carga de combustible.
  • T-5 horas: empiezan las actividades del lanzamiento.
  • T-3,1 segundos: comienzo de la secuencia de ignición.
  • T-1,75 s: ignición de los seis motores RD-275 de la primera etapa a 40% del empuje.
  • T-0,15 s: los motores a 107% de empuje.
  • T-0 s: lanzamiento.
  • T+0,5 s: confirmación del lanzamiento.
  • T+10 s: maniobra de giro para que el cohete cambie su azimut y alcance la órbita con la inclinación prevista.
  • T+65,5 s: máxima presión dinámica (Max Q). Velocidad: 465 m/s. Altura: 11 km.
  • T+119 s: ignición de la segunda etapa.
  • T+123,4 s: separación de la primera etapa. Velocidad: 1724 m/s. Altura: 40 km.
  • T+332,1 s: ignición de los cohetes vernier de la tercera etapa.
  • T+334,5 s: apagado de la segunda etapa.
  • T+335,2 s: separación de la segunda etapa mediante seis pequeños retrocohetes de combustible sólido. Velocidad: 4453 m/s. Altura: 120 km.
  • T+337,6 s: ignición del motor principal de la tercera etapa.
  • T+348,2 s: separación de la cofia protectora. Velocidad: 4497 m/s. Altura: 123 km.
  • T+576,4 s: apagado del motor principal de la tercera etapa.
  • T+588,3 s: apagado de los motores vernier de la tercera etapa.
  • T+588,4 s: separación de la carga con la etapa superior. Velocidad: 7182 m/s. Altura: 151 km.

Fases en el lanzamiento (ILS).
Trayectoria de lanzamiento (ILS/Khrunichev).
Inserción en la cofia con la etapa Briz-M (Khrúnichev).
Transporte a la otra zona del edificio 92A-50 para integración con el lanzador (Khrúnichev).
Instalación de las cubiertas protectoras de la cofia para controlar la temperatura (Khrúnichev).
Traslado a la estación de carga de la Briz-M (Khrúnichev).
Traslado a la rampa del Área 200 (Khrúnichev).
Un observador casual (Khrúnichev).
Lanzamiento (Roscosmos).
Vídeo del traslado a la rampa:
Vídeo del lanzamiento:

8 Comentarios

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NikfarNikfar

Hace tiempo que tengo una duda, a ver si algún entendido me puede ayudar.
¿Porque Rusia no se plantea utilizar el Protón como lanzador de la futura nave PTK-NP? Entiendo que no es por capacidad a LEO (22 toneladas). Supongo que hay otros factores como el empuje, combustibles, rampa de lanzamiento, pero cual es el factor determinante que diferencia entre una lanzador apto para naves tripuladas y uno que no.

Gracias

Celsog1

Si no me equivoco, en este caso el problema del Protón es el uso de combustibles hipergólicos lo que no lo hace aconsejable para lazamientos tripulados por lo peligrosos que son estos combustibles, tóxicos y contaminantes.

Solo lo chinos actualmente usan cohetes con este tipo de combustibles para lanzar sus propias naves pero eso no va a durar así en un futuro.

Daniel Marín

El principal problema es que la PTK-NP debe despegar desde Vostochni, donde no está planeada la construcción de ninguna rampa del Protón, sólo Angará y Soyuz.

Saludos.

NikfarNikfar

Entiendo que no hay ninguna limitación técnica y que cualquier lanzador incluido el Protón se podría utilizar para naves especiales. Si no se hace, es por evaluación de riesgos de los combustibles o manca de medios.

Gracias por las respuestas

AnonymousAnonymous

El nombre correcto del oxidante sería tetróxido de dinitrógeno (N2O4) que es la forma mas abundante del llamado antiguamente dioxido de nitrógeno (NO2), éste último es una molecula con estructura de radical libre y en los equilibrios a temperatura ambiente y líquido casi no abunda.
Como hierve a 21ªC , y antes de un lanzamiento los tanques suelen estar a más temperatura , una parte del compuesto se evapora ejerce presión (aprox. 60 psi a 140ºF).
El siguiente es un documento del D.O.D. para manejo de esta sustancia (dirigido a los técnicos y militares asignados a los cohetes Titan-2) data de 1963.

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltex/u2/404805.pdf

Jon Mikel

Los Breeze-M (tanques) son unos de los satélites que mas me gusta observar, capaces a llegar magnitudes visibles en su perigeo y se puede ver incluso como llega aumenta su velocidad y se aleja de el aminorando su velocidad angular hasta que se hace invisible. Precioso.
Por otra parte no soy muy fan precisamente de utilizar este tipo de combustibles, pero claro, en un principio no se pensaba en usar así el Proton… por lo que se necesitaba un dispositivo que estuviese listo para despegar en cualquier momento.

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