Nosná raketa Proton-M se skládá ze tří stupňů; všechny jsou poháněny kapalinovými raketovými motory využívajícími jako okysličovadlo hypergolickou kombinaci tetroxidu dinitrogenu a jako palivo nesymetrický dimethylhydrazin.
První stupeň je unikátní tím, že se skládá z centrální válcové nádrže okysličovadla o stejném průměru jako ostatní dva stupně, k jejímuž obvodu je připojeno šest palivových nádrží, z nichž každá nese motor. Motory v tomto stupni se mohou tangenciálně otáčet až o 7,0° od neutrální polohy, což umožňuje plné řízení vektoru tahu. Důvodem pro tuto konstrukci je logistika: průměr nádrží s okysličovadlem a dvou následujících stupňů je maximální, který lze dopravit po železnici na Bajkonur. V rámci Bajkonuru se však kompletně sestavený komín přepravuje opět po železnici, protože má dostatečnou vůli.
Druhý stupeň využívá konvenční válcovou konstrukci. Je poháněn třemi motory RD-0210 a jedním motorem RD-0211. RD-0211 je upravená verze RD-0210, která se používá k natlakování nádrží s pohonnou hmotou. Druhý stupeň je s prvním stupněm spojen sítí namísto uzavřeného mezistupně, aby mohly unikat spaliny, protože druhý stupeň začíná střílet několik sekund před oddělením. Řízení vektoru tahu zajišťuje kardanové řízení motoru.
Třetí stupeň má rovněž konvenční válcovou konstrukci. Obsahuje avionický systém, který řídí první dva stupně. Používá jeden RD-0213, což je pevná (negimbalová) verze RD-0210, a jeden RD-0214, což je motor se čtyřmi vernierovými tryskami používaný pro řízení vektoru tahu. Trysky RD-0214 se mohou natáčet až do úhlu 45,0°; jsou umístěny kolem (s určitým odstupem) a mírně nad tryskou RD-0213.
Proton-M se vyznačuje úpravami spodních stupňů s cílem snížit konstrukční hmotnost, zvýšit tah a využít více pohonných látek (méně jich zůstává nevyužito v nádržích). Na prvním stupni je použit uzavřený naváděcí systém, který umožňuje úplnější spotřebu pohonné hmoty. To mírně zvyšuje výkon rakety ve srovnání s předchozími variantami a snižuje množství toxických chemikálií, které zůstávají ve stupni při dopadu na zem. Na nízkou oběžnou dráhu Země může vynést až 21 000 kg (46 000 lb). S horním stupněm může na geostacionární oběžnou dráhu (GEO) vynést náklad o hmotnosti 3000 kg nebo na geostacionární přenosovou dráhu (GTO) náklad o hmotnosti 5500 kg. Snahou bylo také snížit závislost na zahraničních dodavatelích součástek.
Horní stupeňEdit
Ve většině startů Protonu-M byl použit horní stupeň Briz-M, který vynáší kosmickou loď na vyšší oběžnou dráhu. Byly také uskutečněny starty s horními stupni Blok-DM: šest startů bylo uskutečněno s horním stupněm Blok DM-02, který nesl sondu GLONASS, zatímco další dva starty GLONASS použily Blok DM-03. Blok DM-03 bude použit celkem pro pět startů; plánuje se další start systému GLONASS a dva starty družic Ekspress. Od roku 2013 nebyl proveden žádný start Protonu-M bez horního stupně. Tato konfigurace se však projevila při vynášení modulů Nauka (ISS) a European Robotic Arm (ERA) Mezinárodní vesmírné stanice, jejichž společný start je v současnosti naplánován na červenec 2021.
Kryt užitečného zatíženíEdit
Komerční starty prováděné ILS používají dva druhy krytů:
- PLF-BR-13305 krátký kryt.
- PLF-BR-15255 long faring.
Obě kapotáže mají průměr 4,35 m.
Proton-M Enhanced (M+)Edit
Dne 7. července 2007 vypustila společnost International Launch Services první raketu Proton-M Enhanced (označovanou také jako M+), která vynesla na oběžnou dráhu družici DirecTV-10.
Proton-M Enhanced (M+)Edit
Dne 7. července 2007 vypustila společnost International Launch Services první raketu Proton-M Enhanced (označovanou také jako M+). Jednalo se o 326. start rakety Proton, 16. start rakety Proton-M/Briz-M a 41. start rakety Proton, který provedla společnost ILS. Raketa se vyznačuje účinnějšími motory prvního stupně, modernizovanou avionikou, lehčími palivovými nádržemi a výkonnějšími vernierovými motory na horním stupni Briz-M a snížením hmotnosti celé rakety, včetně tenčích stěn palivové nádrže na prvním stupni a použití kompozitních materiálů na všech ostatních stupních. Druhý start této varianty se uskutečnil 18. srpna 2008 a byl použit k vynesení družice Inmarsat 4 F3 na oběžnou dráhu. Základní Proton-M byl vyřazen v listopadu 2007 ve prospěch vylepšené varianty.
Frank McKenna, generální ředitel ILS, uvedl, že v roce 2010 se konstrukce Protonu fáze III stane standardní konfigurací ILS se schopností vynést 6150 kg na GTO.
Dne 19. října 2011 byla družice ViaSat-1 o hmotnosti 6740 kg vynesena do GTO pomocí Protonu-M/Briz-M fáze III.
Lehká a střední variantaEdit
Proton Light a Proton Medium byly dvě navrhované varianty s nižší nosností za sníženou cenu. Původně byly navrženy koncem roku 2016, v roce 2017 byl Proton Light zrušen a v roce 2018 byl Proton Medium odložen na „neurčito“. Varianty byly navrženy s cílem snížit náklady na vynášení středních a malých komerčních komunikačních družic na geostacionární přenosovou dráhu (GTO). Varianty byly plánovány s architekturou 2 + 1 stupeň, která vycházela ze třístupňového Protonu/Briz M, ale upouštěla od 2. stupně a vyznačovala se menším prodloužením zbylých dvou stupňů. 1. stupeň Proton Light byl plánován se 4 hlavními motory a vnějšími nádržemi oproti 6 používaným u Protonu Medium a Protonu M. Náklady měly být konkurenceschopné s Ariane a SpaceX. První lety byly plánovány na rok 2018 pro Proton Medium a na rok 2019 pro Proton Light. Předpokládalo se, že budou využívat kosmodrom Bajkonur, stanoviště 81/24, a vyžadovaly by nový transportně-erozivní systém a další změny pozemní infrastruktury.
Plnohodnotný Proton-M může v současnosti vynést 6300 kg na standardní geostacionární přenosovou dráhu (GTO); Proton Medium měl vynést 5000 kg na podobnou GTO, zatímco Proton Light byl dimenzován na 3600 kg. Rozsah užitečného zatížení 3000-5000 kg zahrnuje plně elektrické a hybridní družice, které využívají iontové trysky k pomalé cestě na geostacionární oběžnou dráhu (GEO).
Profil startuUpravit
V typické misi je Proton-M doprovázen horním stupněm Briz-M.
Profil startuUpravit
V typické misi je Proton-M doprovázen horním stupněm Briz-M. Proton-M vynáší orbitální jednotku (tedy: užitečné zatížení, adaptér užitečného zatížení a Briz-M) na mírně suborbitální trajektorii. První a druhý stupeň a kryt užitečného zatížení se zřítí na určená místa havárie; třetí stupeň se zřítí do oceánu. Po oddělení třetího stupně orbitální jednotka krátce vybíhá, poté Briz-M provede první zážeh, aby dosáhl navedení na parkovací oběžnou dráhu se sklonem 51,5° ve výšce 170 až 230 km (v příručce Mission Planner’s Guide jsou jako standardní sklony pro parkovací dráhu uvedeny také 64,8° a 72,6°). Následně Briz-M provede orbitální manévry, aby umístil užitečné zatížení buď na jeho konečnou dráhu, nebo na dráhu přenosovou. Pokud je použita přenosová oběžná dráha, závěrečný manévr (manévry) provede užitečné zatížení na svůj vlastní pohonný systém.