Lanzamiento Protón-M/Briz-M (SES-3 y KazSat-2)

Por Daniel Marín, el 16 julio, 2011. Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 1

El viernes 15 de julio a las 23:16 UTC, la empresa ILS (International Launch Services) lanzó un cohete Protón-M/Briz-M (8K82KM, Proton Phase III) con los satélites SES-3 y KazSat-2 desde la rampa PU-39 del Área 200 del cosmódromo de Baikonur (NIIP-5/GIK-5). Es el segundo lanzamiento de un cohete Protón en 2011.

SES-3

El SES-3 es un satélite de comunicaciones geoestacionario de 3112 kg fabricado por Orbital Sciences Corporation para la empresa norteamericana SES World Skies usando la plataforma Star 2.4E. Se espera que sustituya al satélite AMC-1 en 2012 y estará situado en la longitud 103º oeste. Incluye 24 transpondedores en banda C y 24 en banda Ku. Su vida útil se estima en 16 años. Es el 45º satélite de la empresa SES World Skies.


SES-3 (ILS).

KazSat-2

Se trata de un satélite geoestacionario de comunicaciones de 1330 kg construido por la empresa rusa Khrúnichev usando la plataforma Yakhta para el gobierno de Kazajistán (a través de la empresa JSC KazSat). Cuenta con 16 transpondedores en banda Ku, 12 para comunicaciones fijas y otros 4 para televisión. Dispone de un motor de apogeo K10K y motores de plasma SPT-70 para maniobras. Tiene una vida útil estimada en 12 años y ocupará la posición 86,5º oeste.


KazSat-2 (Khrunichev).

En principio, el cohete Protón no puede poner en órbita dos satélites al mismo tiempo, a no ser que uno de ellos sirva de soporte para el otro. En el caso de este lanzamiento, el KazSat-2 ha sido diseñado específicamente por Khrúnichev, la misma empresa fabricante del Protón, para que pueda servir de apoyo al SES-3. No es el primer lanzamiento dual de un Protón, pero sí el primero gestionado por ILS.

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 cargado de propergoles. Sus dimensiones sin la carga útil son de 42,3 x 7,4 m. En esta misión la masa al lanzamiento era de 705 toneladas y la longitud del cohete era de 58,2 metros.

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. 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. El Protón-M incorpora además la etapa superiorBriz-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 es una modernización de la etapa Blok-D desarrollada para el programa lunar tripulado fabricada por la empresa RKK Energía. Emplea queroseno y oxígeno líquido con un motor 11D58M.



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 31,1 t (419,41 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).


Primera etapa del Protón-M (Khrúnichev). 

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. 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.


Segunda etapa (Khrúnichev).  


Primera y segunda etapa del Protón (ILS).



RD-275 (NPO Energomash).  

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), diseñados por DB 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 (156,113 kg con combustible). La anterior versión Protón-K empleaba motores RD-0209 y RD-0209.



Motor RD-0120 y sus prestaciones (Roskosmos).

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 4,185 kg (46,562 kg con combustible).



Tercera etapa del Protón (ILS). 



Motor RD-0212, formado por RD-0213 y RD-0214 (Roskosmos). 

El Protón-M incorpora además la etapa superiorBriz-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 una masa de 2370 kg (19 800 kg con combustible) e incorpora un motor RD-2000 (S5.98 M/14D30) de 19,62 kgf 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.


Instalaciones del Protón en Baikonur (Khrúnichev).


Instalaciones de lanzamiento del Área 200 (Khrúnichev).


Instalaciones de carga de combustible de la Briz-M (Khrúnichev).



Torre de servicio del Protón (Khrúnichev).



Llegada del KazSat al edificio 92A50 de Baikonur (ILS).


Unión del KazSat con la etapa Briz-M (ILS).


Integración con el SES-3 (ILS).


Integración con el lanzador (ILS).


Traslado a la rampa (ILS).




Lanzamiento (ILS).

Vídeo del traslado a la rampa:

Vídeo del lanzamiento:



1 Comentario

  1. Muy buena entrada, Daniel! Siempre es interesante recordar lo vigente del diseño del Proton, tan bien comercializado hoy dia para clientes foraneos y su increible capacidad de puesta en órbita considerando la desfavorable posicion geográfica de Baikonur y que es 100% hipergólico. Me gustaría leer alguna publicacion tuya sobre las diferentes «upper stages» actualmente en servicio, con virtudes y diferencias de cada una 😉
    Un saludo!

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 16 julio, 2011
Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • sondasesp