O veículo de lançamento Proton-M consiste em três etapas; todas elas movidas por motores de foguete líquido utilizando a combinação hipergólica de tetróxido de dinitrogênio como oxidante, e dimetil-hidrazina não simétrica para combustível.
A primeira etapa é única, pois consiste num tanque oxidante cilíndrico central com o mesmo diâmetro que as outras duas etapas, com seis tanques de combustível ligados à sua circunferência, cada um carregando um motor. Os motores nesta fase podem girar tangencialmente até 7,0° a partir da posição neutra, proporcionando um controlo total do vector de impulso. A lógica deste projeto é logística: o diâmetro dos tanques de oxidante e as duas etapas seguintes é o máximo que pode ser entregue por ferrovia a Baikonur. No entanto, dentro de Baikonur a pilha totalmente montada é transportada novamente por via férrea, pois tem espaço suficiente.
A segunda etapa utiliza um desenho cilíndrico convencional. É alimentada por três motores RD-0210 e um motor RD-0211. O RD-0211 é uma versão modificada do RD-0210 utilizado para pressurizar os tanques de propulsor. O segundo estágio é unido ao primeiro estágio através de uma rede, em vez de um entre estágios fechado, para permitir a fuga do escape, pois o segundo estágio começa a disparar segundos antes da separação. O controle do vetor de empuxo é fornecido pelo gimballing do motor.
O terceiro estágio também é de um projeto cilíndrico convencional. Ele contém o sistema aviônico que controla os dois primeiros estágios. Utiliza um RD-0213 que é uma versão fixa (não cardan) do RD-0210, e um RD-0214 que é um motor de quatro bicos vernier utilizado para o controle do vetor de empuxo. Os bicos do RD-0214 podem virar até 45,0°; eles são colocados ao redor (com alguma separação), e moderadamente acima do bico do RD-0213.
O Proton-M apresenta modificações nos estágios inferiores para reduzir a massa estrutural, aumentar o empuxo, e utilizar mais propulsor (menos dele permanece sem uso nos tanques). Na primeira etapa é utilizado um sistema de guia em circuito fechado, que permite um consumo mais completo de propelente. Isto aumenta ligeiramente o desempenho do foguete em comparação com as variantes anteriores, e reduz a quantidade de produtos químicos tóxicos que permanecem no estágio quando ele tem impacto na redução da faixa. Ele pode colocar até 21.000 quilogramas (46.000 lb) em órbita baixa da Terra. Com um estágio superior, ele pode colocar uma carga útil de 3000 kg na órbita geoestacionária (GEO), ou uma carga útil de 5500 kg na órbita de transferência geoestacionária (GTO). Também foram feitos esforços para reduzir a dependência de fornecedores de componentes estrangeiros.
Editar estágio superior
Lançamentos do Proton-M mais avançado utilizaram um estágio superior Briz-M para impulsionar a espaçonave para uma órbita mais alta. Lançamentos também foram feitos com os estágios superiores Blok-DM: seis lançamentos foram feitos com o estágio superior Blok DM-02 carregando a nave espacial GLONASS, enquanto outros dois lançamentos GLONASS usaram o Blok DM-03. O DM-03 será usado para um total de cinco lançamentos; um lançamento adicional GLONASS está planejado juntamente com dois lançamentos dos satélites Ekspress. A partir de 2013, nenhum lançamento de Proton-M foi feito sem um estágio superior. Contudo, esta configuração manifesta-se para o lançamento do Nauka (módulo ISS) e do European Robotic Arm (ERA) da Estação Espacial Internacional, actualmente programado para ser lançado em conjunto em Julho de 2021.
Carenagem de carga útilEditar
Lançamentos comerciais realizados por ILS usam dois tipos de carenagem:
- PLF-BR-13305 curto faring.
- PLF-BR-15255 longo faring.
Bambas carenagens têm um diâmetro de 4,35 metros.
Proton-M Enhanced (M+)Edit
Em 7 de Julho de 2007, a International Launch Services lançou o primeiro foguete Proton-M Enhanced (também chamado M+), que levou o satélite DirecTV-10 para a órbita. Este foi o 326º lançamento de um Proton, o 16º lançamento do Proton-M/Briz-M, e o 41º lançamento do Proton a ser realizado pela ILS. Apresenta motores mais eficientes no primeiro estágio, aviônica atualizada, tanques de combustível mais leves e motores Vernier mais potentes no estágio superior do Briz-M, e redução de massa em todo o foguete, incluindo paredes mais finas do tanque de combustível no primeiro estágio, e uso de materiais compostos em todos os outros estágios. O segundo lançamento desta variante ocorreu em 18 de agosto de 2008, e foi utilizado para colocar em órbita o Inmarsat 4 F3. A linha de base do Proton-M foi retirada em Novembro de 2007, a favor da variante Melhorada.
Frank McKenna, CEO do ILS, indicou que em 2010 o desenho da Fase III do Proton se tornaria a configuração padrão do ILS, com a capacidade de elevar 6150 kg para o GTO.
Em 19 de Outubro de 2011, o ViaSat-1 com um peso de 6740 kg foi elevado para GTO pelo Proton-M/Briz-M Fase III.
Variantes Light e MediumEdit
Proton Light e Proton Medium foram duas variantes propostas com uma capacidade de carga útil inferior a um preço reduzido. Originalmente proposto final de 2016, o Proton Light foi cancelado em 2017 e o Proton Medium foi colocado em “espera indefinida” em 2018. As variantes foram concebidas para reduzir o custo de lançamento de satélites de comunicações comerciais médios e pequenos em órbita de transferência geoestacionária (GTO). As variantes foram planejadas com uma arquitetura de 2 + 1 estágios baseada em 3 estágios Proton/Briz M, mas dispensando o 2º estágio e apresentando um pequeno alongamento dos outros dois estágios. O 1º estágio do Proton Light foi planejado com 4 motores principais e tanques externos aos 6 utilizados pelo Proton Medium e Proton-M. O custo era esperado ser competitivo com Ariane e SpaceX. Os voos inaugural previstos foram 2018 para Proton Medium e 2019 para Proton Light. Esperava-se que utilizassem o sítio 81/24 do Baikonur Cosmodrome Site e teriam exigido um novo sistema transportador-erector e outras alterações na infra-estrutura terrestre.
O Proton-M em tamanho real pode actualmente elevar 6300 kg para uma Órbita de Transferência Geoestacionária (GTO) padrão; o Proton Medium foi planeado para elevar 5000 kg para uma GTO semelhante enquanto o Proton Light foi classificado para 3600 kg. A gama de 3000-5000 kg de carga útil inclui satélites totalmente eléctricos e híbridos que utilizam propulsores iónicos para entrar lentamente na órbita geoestacionária (GEO).
Perfil de lançamentoEditar
Numa missão típica, um Proton-M é acompanhado por um estágio superior Briz-M. O Proton-M lança a unidade orbital (ou seja: a carga útil, o adaptador de carga útil e o Briz-M) numa trajectória ligeiramente suborbital. O primeiro e segundo estágios e a carenagem da carga útil colidem com locais de colisão designados; o terceiro estágio colide com o oceano. Depois que a terceira etapa se separa, a unidade orbital se estende por um breve período, então o Briz-M realiza sua primeira queima para alcançar a injeção orbital em uma órbita de estacionamento com inclinação de 51,5°, a 170 km a 230 km de altitude (o Guia do Planejador da Missão também menciona 64,8° e 72,6° como inclinações padrão para a órbita de estacionamento). Subsequentemente, o Briz-M realiza manobras orbitais para colocar a carga útil na sua órbita final ou numa órbita de transferência. Se for utilizada uma órbita de transferência, a(s) manobra(ões) final(is) é(são) realizada(s) pela carga útil em seu próprio sistema de propulsão.