Bovenste trap 14С48 "Perseus": grondwerk voor de toekomst
Op 27 december vond er opnieuw een lancering plaats van het zware draagraket Angara-A5 op de Plesetsk-cosmodrome. Aan boord van de raket bevonden zich een veelbelovende bovenste trap 14S48 "Perseus" en een simulator voor het gewicht van de lading. Voor de zware Angara was deze vlucht al de derde en werd voor het eerst gebruik gemaakt van het Perseus-product. In de toekomst zou het echter zijn plaats moeten innemen in het Russische ruimteprogramma en op grote schaal worden gebruikt.
Moderniseringsproblemen
Het product "Perseus" is de nieuwste binnenlandse bovenste trap (RB), ontworpen voor gebruik met draagraketten van de Angara-familie. Het is ontwikkeld bij RSC Energia op basis van bestaande ontwerpen en is opgenomen in de vrij oude en succesvolle familie van D-blokken. De nieuwe 14С48 verschilt van zijn voorgangers door een andere samenstelling van componenten, verbeterde prestaties, enz.
Vanuit ontwerpoogpunt is Perseus een grondige modernisering van het vorige RB-type 11S861-03 of DM-03. De eerste versie van Perseus is ontwikkeld door Energia in opdracht van Roskosmos als onderdeel van ontwikkelingswerk met de code Dvina-DM. Toen werd aangenomen dat het blok van een nieuw type eerst zou worden gebruikt met Proton-M-raketten en vervolgens zou worden aangepast aan de eisen van de veelbelovende Angara-A5.
Later werden de plannen voor het 14S48-project bijgesteld. Er werd besloten de compatibiliteit met het Proton-draagraket stop te zetten met het oog op hun verwachte ontmanteling. Nu werd de Angara-A5-raket als de belangrijkste drager beschouwd. In dit opzicht werd de Dvina-DM R&D gesloten en in plaats daarvan lanceerden ze in 2014 een soortgelijk werk, Perseus-KV. Voor zover bekend was het Ministerie van Defensie nu de klant.
Het ontwerpwerk werd halverwege het decennium en in 2017-18 voltooid. het proces van het bouwen van de eerste "Perseus" begon. In dit stadium waren de Krasnoyarsk Machine-Building Plant, de Voronezh Mechanical Plant en een aantal andere ondernemingen bij het project betrokken. In december 2018 voltooide Krasmash de montage van het eerste blok en stuurde het naar RSC Energia.
In 2019-20 de bovenste trap van het nieuwe type heeft de nodige grondtesten doorstaan voor de toekomstige lancering. In de nabije toekomst werd de eerste lancering van een nieuwe raketwerper met een zware Angara-A5-raket verwacht. De datum van een dergelijke lancering werd verschillende keren uitgesteld en als gevolg daarvan was deze gepland voor december 2021. Als onderdeel van de Perseus-KV R&D werden ook fondsen voorbereid voor de werking van nieuwe apparatuur in de Plesetsk-cosmodrome.
Opvallend is dat de RB 14S48 al de basis is geworden voor het nieuwe ontwerp. Op basis hiervan wordt het product 14S49 ontwikkeld. Het krijgt een ander voortstuwingssysteem en enkele instrumenten, maar presteert op Perseus-niveau. Voltooiingsdatums en de datum van de eerste lancering zijn nog niet aangekondigd.
Ontwerpkenmerken
Qua ontwerp is de veelbelovende RB 14S48 vergelijkbaar met de vorige producten van zijn familie. In feite is het een voortstuwingssysteem waarop een frame, brandstoftanks en regelapparatuur zijn gemonteerd. Er zijn ook middelen voorzien voor het installeren van de lading en het monteren van de RB op het draagraket.
De Perseus maakt gebruik van een 11D58M-motor met vloeibare stuwstof die draait op kerosine en vloeibare zuurstof. Product 14S49 gebruikt de 11D58MF-engine. De motorstuwkracht voor 14S48 in de leegte bereikt 8500 kgf, de totale bedrijfstijd is 1200 seconden met de mogelijkheid om zeven keer in te schakelen. Rondom de motor bevinden zich grotere brandstof- en oxidatietanks. Perseus vervoert bijna 19 ton brandstofcomponenten - vele malen meer dan de vorige vertegenwoordigers van de D-lijn. Blok eigen gewicht - 3240 kg.
De bediening van de units wordt aangestuurd door apparatuur uit het autonome instrumentencompartiment, gebouwd op moderne componenten. Deze unit is waarschijnlijk geleend van de vorige RB en is ook optioneel. Dus op blok 11С861-03 worden de vluchtbesturingsfuncties, bij afwezigheid van een instrumentencompartiment, overgebracht naar het ruimtevaartuig, dat de lading is.
Bovenste trappen 11С861-03 en 14С48, evenals de toekomstige 14С49, hebben een aantal belangrijke technische en operationele voordelen en overtreffen ook de vorige producten van hun familie in hun kenmerken. De veelbelovende "Perseus" is compatibel met het nieuwste draagraket en stelt u ook in staat om ladingen uit te voeren met hoge nauwkeurigheid en energie-efficiëntie. Producten 14S48 en 14S49 zijn bedoeld voor de overdracht van ruimtevaartuigen van de referentiebaan naar het doel nabij de aarde of vertrek.
Eerste begin
De afgelopen maanden hebben Roscosmos en het Ministerie van Defensie zich actief voorbereid op de derde testlancering van de Angara-A5-raket, die ook de eerste zou zijn voor Perseus. De lancering was gepland voor eind december op een van de locaties van de Plesetsk-cosmodrome.
De lancering van het zware draagraket vond plaats op 27 december om 22 uur Moskouse tijd. Alle pre-lanceringsoperaties en directe lancering vonden plaats in de normale modus. De vlucht werd uitgevoerd onder de controle van het op de grond gebaseerde geautomatiseerde controlecomplex van de VKS en de grondfaciliteiten van het Main Test Space Center. Titov Ruimtestrijdkrachten VKS.
Volgens het ministerie van Defensie scheidde het Perseus-product met een onafscheidelijk payload-mock-up op het geschatte tijdstip van de derde trap en ging verder met het binnengaan van de berekende baan. Volgens Roskosmos moest de lading in een geostationaire baan komen. Hiervoor was het de bedoeling om een typisch driepulscircuit van negen uur te gebruiken, waarbij de RB-motor vier keer werd ingeschakeld.
Er is echter nog geen bericht dat de doelbaan is bereikt. Bovendien verschenen de volgende dag na de start buitenlandse gespecialiseerde middelen nieuws over problemen. Volgens buitenlandse bronnen kon Perseus de motoren maar één keer aanzetten en de lading slechts in een baan met een hoogte van 176 x 200 km tillen. Het driepulsschema kon niet worden voortgezet. Als er geen actie wordt ondernomen, zal de Republiek Wit-Rusland zich binnen enkele weken ontbinden.
Roskosmos gaf geen commentaar op dit nieuws. De persdienst van het staatsbedrijf stelt voor om de details te verduidelijken met de launch customer vertegenwoordigd door het ministerie van Defensie. Deze afdeling specificeerde echter niet de staat van de bovenste trap en de schijnbelasting. Misschien wordt de situatie de komende dagen opgehelderd.
Plannen voor de toekomst
Hoewel er nog geen officiële informatie is, is er alle reden om aan te nemen dat de eerste lancering van de Perseus niet succesvol was. Om onbekende redenen kon de bovenste trap de lading niet de nodige impulsen geven en in de geplande baan met een hoogte van 36 duizend km brengen. Gelukkig leidde het falen van de apparatuur niet tot het verlies van een duur en complex ruimtevaartuig - nu zal het gewichts- en maatmodel van de minimale kosten de baan verlaten.
Nu zullen de specialisten van de militaire en ruimtevaartafdelingen deze situatie moeten begrijpen, de oorzaken van de storingen moeten bepalen en maatregelen moeten nemen met betrekking tot de volgende blokken van het nieuwe model. Welke eenheden van het 14С48-product en hoe het moet worden voltooid, is onbekend en waarschijnlijk zal dergelijke informatie niet worden vrijgegeven. Als gevolg van deze maatregelen zullen tekortkomingen echter worden verholpen en zal de betrouwbaarheid van apparatuur toenemen.
Deze werken zijn van bijzonder belang voor zowel het Perseus-project als het Angara-programma. De blokken 14S48 en 14S49 zijn gepland om gedurende lange tijd actief te worden gebruikt en ze zouden een hoge betrouwbaarheid moeten vertonen. Tegelijkertijd mag de revisie niet lang duren en de hele loop van het programma slepen. Daarom is het de bedoeling om volgend jaar de tweede Perseus te lanceren met een echte lading in de vorm van een communicatiesatelliet. De onvoorbereidheid van het blok voor dit evenement zal een negatieve invloed hebben op het gerelateerde programma.
Gelukkig falen
Ondernemingen van de Russische raket- en ruimtevaartindustrie hebben de taak van het creëren van een veelbelovend zwaar draagraket volbracht en voeren met succes de ontwerptests van de vlucht uit. De ontwikkeling van een nieuwe overklokeenheid ervoor, die de prestaties heeft verbeterd, is ook voltooid. Hij ging ook naar testvluchten, maar de enige lancering was blijkbaar niet succesvol.
Het werk stopt echter niet en het is vrij duidelijk wat er daarna gaat gebeuren. Roskosmos-ondernemingen zullen de redenen voor het falen vinden en de nieuwe bovenste trap verbeteren, waarna het zijn taken volledig zal kunnen oplossen. De recente mislukking zal dus een zeker voordeel opleveren en bijdragen aan verder succes - hoewel de ontwikkelaars van Perseus hiervoor enige moeite zullen moeten doen.
- Ryabov Kirill
- Ministerie van Defensie van de Russische Federatie, RSC Energia
informatie