プロトンMロケットは3段からなり、酸化剤として四酸化二窒素、燃料として非対称のヒドラジンという双極性の推進剤を用いた液体ロケットエンジンで駆動される。
第1段の特徴は、他の2段と同じ直径の円筒形の酸化剤タンクを中心に、その外周に6つの燃料タンクが取り付けられ、それぞれにエンジンが搭載されていることである。 このステージのエンジンは、中立位置から最大7.0°まで接線方向に旋回することができ、完全な推力ベクトル制御が可能である。 この設計の根拠はロジスティックスにある。酸化剤タンクとそれに続く2つのステージの直径は、バイコヌールまで鉄道で輸送できる最大値である。 しかしバイコヌールでは、完全に組み立てられたスタックは十分なクリアランスがあるため、再び鉄道で輸送される。
第2段は従来の円筒形の設計を採用している。 エンジンはRD-0210が3基、RD-0211が1基搭載されている。 RD-0211はRD-0210を改良したもので、推進剤タンクを加圧するために使用される。 第2段は分離の数秒前に燃焼を開始するため、排気を逃がすために、閉じた段間ではなく、網を介して第1段と結合している。 推力方向の制御はエンジンのジンバルで行う。
第3段も従来の円筒形の設計である。 この中には、第1段と第2段を制御するアビオニクス・システムが含まれている。 RD-0210の固定式(非ジンバル式)のRD-0213と、推力ベクトル制御用の4ノズルバーニアエンジンRD-0214が1基ずつ使用される。 また、RD-0213のノズルの周囲に配置され、RD-0213のノズルのやや上に配置されている。
Proton-Mは、構造質量を減らし、推力を高め、推進剤を多く使うために下段を改良した。 第1段には閉ループ誘導システムが採用され、推進剤をより完全に消費することができる。 これにより、ロケットの性能は従来のものよりわずかに向上し、ダウンレンジに衝突したときにステージ内に残る有害化学物質の量も減少しています。 地球低軌道に最大21,000キログラム(46,000ポンド)を投入することができます。 上段を使えば、3000kgの荷物を静止軌道(GEO)に、5500kgの荷物を静止遷移軌道(GTO)に投入することができる。 5732>
上段編集
Proton-Mの打上げのほとんどは、Briz-M上段を使用して宇宙船をより高い軌道に推進させるものである。 グロナス宇宙船を載せた6回の打上げはDM-02を使用し、さらに2回の打上げはDM-03を使用した。 DM-03は合計5回の打ち上げに使用される予定で、さらにGLONASSの打ち上げとEkspress衛星の打ち上げが2回予定されている。 2013年現在、上段なしのProton-Mの打ち上げは行われていない。 しかし、この構成は、現在2021年7月に一緒に打ち上げられる予定の国際宇宙ステーションのナウカ(ISSモジュール)と欧州ロボットアーム(ERA)の打ち上げに明示されています。
Payload fairingEdit
Proton-M/Briz-M payload fairing
ILSが行う商業打ち上げでは2種類のフェアリングが用いられる:
- PLF-BR-13305 short faring.ILSが行う民間打ち上げのフェアリングは2種類ある。
- PLF-BR-15255 long faring.
どちらのフェアリングも直径4.35メートル。
Proton-M Enhanced (M+) Edit
2007年7月7日にインターナショナルローンチサービスが最初のプロトンMエンハンストロケット(またM+)を打ち上げ、DirecTV-10の衛星を軌道へ乗せました。 この打ち上げは、プロトンとしては326回目、プロトン-M/ブリッツ-Mとしては16回目、ILSが実施するプロトンとしては41回目の打ち上げとなった。 第1段エンジンの効率化、アビオニクスの更新、上段Briz-Mの燃料タンクの軽量化とバーニアエンジンの高出力化、第1段の燃料タンク壁の薄肉化、その他の段の複合材使用など、ロケット全体の質量削減が特徴である。 2008年8月18日に行われた2回目の打ち上げでは、Inmarsat 4 F3を軌道に乗せるために使用された。 ILSのCEOであるFrank McKennaは、2010年にフェーズ3のプロトンがGTOまで6150kgを持ち上げる能力を持つILSの標準的な構成になることを示唆している。
2011年10月19日、プロトンM/ブリズMフェーズIIIにより、重量6740kgのViaSat-1がGTOに吊り上げられた。
Light and Medium variantsEdit
プロトンライトとプロトンミディアムは、積載量を減らし、価格を下げた2種類のバージョンを提案した。 当初は2016年末に提案されたが、プロトン・ライトは2017年にキャンセルされ、プロトン・ミディアムは2018年に「無期限保留」とされた。 このバリエーションは、静止遷移軌道(GTO)に中・小型の商業通信衛星を打ち上げる際のコストを削減するために設計されたものである。 プロトン/ブリズMの3段式をベースに2+1段のアーキテクチャで計画されたが、2段目を省き、他の2段を若干長くしたのが特徴である。 プロトン・ライトの1段目は、プロトン・ミディアム、プロトンMの6基に対して、4基のメインエンジンと外部タンクを搭載する計画であった。 コスト面ではアリアンやSpaceXと競合することが予想された。 計画されていた初飛行は、Proton Mediumが2018年、Proton Lightが2019年であった。 フルサイズのProton-Mは現在、標準的な静止遷移軌道(GTO)に6300kgを持ち上げることができ、Proton Mediumは同様のGTOに5000kg、Proton Lightは3600kgに定格されていることを計画していた。 3000~5000kgのペイロード範囲は、静止軌道(GEO)への道をゆっくりと作るためにイオンスラスタを使用して、すべての電気およびハイブリッド衛星を含む。 プロトンMは、軌道上ユニット(ペイロード、ペイロードアダプタ、ブリズマウント)をややサブオービタル軌道に乗せて打ち上げる。 第1段、第2段、衛星フェアリングは所定の墜落地点に墜落し、第3段は海上に墜落する。 第3段が分離した後、軌道装置は短時間惰行した後、Briz-Mは最初の噴射を行い、高度170kmから230kmの傾斜角51.5度のパーキング軌道に軌道投入する(ミッションプランナーズガイドにはパーキング軌道の標準傾斜角として64.8度と72.6度の記載がある)。 その後、Briz-Mは軌道制御を行い、最終軌道またはトランスファー軌道に投入します。 トランスファー軌道を使用する場合、最終的なマヌーバは、ペイロードが自身の推進システムで行います。