Vehiculul de lansare Proton-M este format din trei etaje; toate sunt propulsate de motoare rachetă cu combustibil lichid care folosesc combinația de propulsoare hipergolice de tetraoxid de diazot ca oxidant și dimetilhidrazină nesimetrică drept combustibil.
Prima treaptă este unică prin faptul că este formată dintr-un rezervor central cilindric de oxidant cu același diametru ca și celelalte două trepte, cu șase rezervoare de combustibil atașate la circumferința sa, fiecare transportând câte un motor. Motoarele din această etapă pot pivota tangențial până la 7,0° față de poziția neutră, asigurând un control total al vectorului de împingere. Rațiunea pentru acest design este logistică: diametrul rezervoarelor de oxidant și al celor două etape următoare este maximul care poate fi livrat pe calea ferată la Baikonur. Cu toate acestea, în interiorul Baikonur, stiva complet asamblată este transportată din nou pe calea ferată, deoarece are suficient spațiu liber.
A doua treaptă folosește un design cilindric convențional. Este propulsată de trei motoare RD-0210 și un motor RD-0211. RD-0211 este o versiune modificată a RD-0210 folosită pentru a presuriza rezervoarele de propulsie. A doua treaptă este unită cu prima treaptă printr-o plasă în loc de un interstadiu închis, pentru a permite evacuarea gazelor de eșapament, deoarece a doua treaptă începe să tragă cu câteva secunde înainte de separare. Controlul vectorial al împingerii este asigurat de un motor de tip „gimballing”.
Etapa a treia este, de asemenea, de un design cilindric convențional. Ea conține sistemul avionic care controlează primele două trepte. Folosește un RD-0213, care este o versiune fixă (fără gimbalare) a RD-0210, și un RD-0214, care este un motor vernier cu patru ajutaje utilizat pentru controlul vectorului de împingere. Duzele de la RD-0214 se pot roti până la 45,0°; ele sunt plasate în jurul (cu o anumită separare) și moderat deasupra duzei de la RD-0213.
Proton-M prezintă modificări la etajele inferioare pentru a reduce masa structurală, pentru a crește împingerea și pentru a utiliza mai mult combustibil (mai puțin combustibil rămâne nefolosit în rezervoare). La prima treaptă se folosește un sistem de ghidare în buclă închisă, care permite un consum mai complet de propulsor. Acest lucru sporește ușor performanța rachetei în comparație cu variantele anterioare și reduce cantitatea de substanțe chimice toxice care rămân în etaj atunci când acesta lovește la sol. Aceasta poate plasa pe orbita joasă a Pământului până la 21.000 de kilograme (46.000 de lire sterline). Cu o treaptă superioară, poate plasa o încărcătură utilă de 3000 kg pe orbita geostaționară (GEO) sau o încărcătură utilă de 5500 kg pe orbita de transfer geostaționară (GTO). De asemenea, s-au depus eforturi pentru a reduce dependența de furnizorii străini de componente.
Etaj superiorEdit
Majoritatea lansărilor Proton-M au folosit un etaj superior Briz-M pentru a propulsa nava spațială pe o orbită mai înaltă. Au fost efectuate, de asemenea, lansări cu etaje superioare Blok-DM: șase lansări au fost efectuate cu etajul superior Blok DM-02 care transporta nave spațiale GLONASS, în timp ce alte două lansări GLONASS au utilizat Blok DM-03. DM-03 va fi utilizat pentru un total de cinci lansări; este planificată încă o lansare GLONASS împreună cu două lansări de sateliți Ekspress. Începând din 2013, nicio lansare Proton-M nu a fost efectuată fără o treaptă superioară. Cu toate acestea, această configurație este manifestată pentru a lansa Nauka (modulul ISS) și brațul robotic european (ERA) al Stației Spațiale Internaționale, programate în prezent să fie lansate împreună în iulie 2021.
Carenajul încărcăturii utileEdit
Lansările comerciale efectuate de ILS utilizează două tipuri de carenaje:
- Carenajul scurt PLF-BR-13305.
- PLF-BR-15255 long faring.
Ambele carcase au un diametru de 4,35 metri.
Proton-M Enhanced (M+)Edit
La 7 iulie 2007, International Launch Services a lansat prima rachetă Proton-M Enhanced (numită și M+), care a transportat pe orbită satelitul DirecTV-10. Aceasta a fost a 326-a lansare a unui Proton, a 16-a lansare Proton-M/Briz-M și a 41-a lansare de Proton efectuată de ILS. Aceasta dispune de motoare mai eficiente în prima treaptă, avionică actualizată, rezervoare de combustibil mai ușoare și motoare vernier mai puternice pe treapta superioară Briz-M, precum și reducerea masei în întreaga rachetă, inclusiv pereți mai subțiri ai rezervorului de combustibil în prima treaptă și utilizarea de materiale compozite în toate celelalte trepte. A doua lansare a acestei variante a avut loc la 18 august 2008 și a fost utilizată pentru a plasa pe orbită Inmarsat 4 F3. Modelul de bază Proton-M a fost retras în noiembrie 2007, în favoarea variantei îmbunătățite.
Frank McKenna, CEO al ILS, a indicat că, în 2010, modelul Proton Phase III va deveni configurația standard a ILS, cu capacitatea de a ridica 6150 kg până la GTO.
La 19 octombrie 2011, ViaSat-1, cu o greutate de 6740 kg, a fost ridicat în GTO de Proton-M/Briz-M Faza III.
Variantele Light și MediumEdit
Proton Light și Proton Medium au fost două variante propuse cu o capacitate de sarcină utilă mai mică la un preț redus. Propus inițial la sfârșitul anului 2016, Proton Light a fost anulat în 2017, iar Proton Medium a fost pus în „așteptare pe termen nedefinit” în 2018. Variantele au fost concepute pentru a reduce costurile de lansare a sateliților de comunicații comerciale de dimensiuni medii și mici pe orbita de transfer geostaționar (GTO). Variantele au fost planificate cu o arhitectură cu 2 + 1 trepte bazată pe Proton/Briz M cu 3 trepte, dar renunțând la cea de-a doua treaptă și prezentând o prelungire minoră a celorlalte două trepte. Prima etapă Proton Light a fost planificată cu 4 motoare principale și rezervoare externe față de cele 6 utilizate de Proton Medium și Proton-M. Se preconiza un cost competitiv față de Ariane și SpaceX. Zborurile inaugurale planificate erau în 2018 pentru Proton Medium și 2019 pentru Proton Light. Era de așteptat ca acestea să utilizeze situl 81/24 al cosmodromului Baikonur și ar fi necesitat un nou sistem de transport-erector și alte modificări ale infrastructurii terestre.
Proton-M de dimensiuni normale poate ridica în prezent 6300 kg pe o orbită de transfer geostaționară (GTO) standard; Proton Medium era planificat să ridice 5000 kg pe o GTO similară, în timp ce Proton Light era evaluat pentru 3600 kg. Intervalul de sarcină utilă de 3000-5000 kg include sateliți complet electrici și hibrizi care utilizează propulsoare ionice pentru a-și croi încet drumul spre orbita geostaționară (GEO).
Profil de lansareEdit
Într-o misiune tipică, un Proton-M este însoțit de o treaptă superioară Briz-M. Proton-M lansează unitatea orbitală (adică: sarcina utilă, adaptorul de sarcină utilă și Briz-M) pe o traiectorie ușor suborbitală. Prima și a doua treaptă și carlinga încărcăturii utile se prăbușesc în locurile de prăbușire desemnate; a treia treaptă se prăbușește în ocean. După ce a treia treaptă se separă, unitatea orbitală coboară pe coastă pentru o scurtă perioadă de timp, apoi Briz-M efectuează prima tragere pentru a realiza injecția orbitală pe o orbită de parcare cu o înclinație de 51,5°, la o altitudine cuprinsă între 170 km și 230 km (Ghidul planificatorului de misiuni menționează, de asemenea, 64,8° și 72,6° ca înclinații standard pentru orbita de parcare). Ulterior, Briz-M efectuează manevre orbitale pentru a plasa sarcina utilă fie pe orbita finală, fie pe o orbită de transfer. În cazul în care se folosește o orbită de transfer, manevra (manevrele) finală (finale) este (sunt) efectuată (efectuate) de sarcina utilă cu ajutorul propriului sistem de propulsie.
.