Energia – Wikipedia

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Sowjetische Trägerrakete

Energia
ENERGIJA.png

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Modell der Energia-Trägerrakete
Funktion Mehrzweck-Super-Schwerlast-Trägerrakete für Menschen
Hersteller NPO “Energia”
Herkunftsland Sovietunion
Größe
Höhe 58,765 m (192,80 ft)[1]
Durchmesser 17,65 m (57,9 ft)[1]
Masse 2.400.000 kg (5.300.000 lb)
Stufen 2
Kapazität
Nutzlast an LEO
Masse 100.000 kg[2]
Nutzlast an GSO
Masse 20.000 kg[2]
Nutzlast zu TLI
Masse 32.000 kg[2]
Geschichte starten
Status Im Ruhestand
Sites starten Baikonur
Total Starts 2
Erfolg (e) 2
Fehler 0
Erster Flug 15. Mai 1987
Letzter Flug 15. November 1988
Booster – Zenit
Nr. Booster 4
Länge 39,46 m (129,5 ft)[1]
Durchmesser 3,92 m (12,9 ft)[1]
Motoren 1 RD-170
Schub 29.000 kN (6.500.000 lbf) Meeresspiegel
32.000 kN (7.200.000 lbf) Vakuum
Spezifischer Impuls 309 s (3,03 km / s) auf Meereshöhe
338 s (3,31 km / s) im Vakuum
Brenndauer 156 s
Treibstoff RP-1 / LOX
Kernphase
Länge 58,765 m (192,80 ft)[1]
Durchmesser 7,75 m (25,4 ft)[1]
Motoren 4 RD-0120
Schub 5.800 kN (1.300.000 lbf) Meeresspiegel
Vakuum von 7.500 kN (1.700.000 lbf)
Spezifischer Impuls 359 s (3,52 km / s) auf Meereshöhe
454 s (4,45 km / s) im Vakuum
Brenndauer 480-500 s
Treibstoff LH2 / LOX

Energia (Russisch: Энергия, romanisiert: Energiya, zündete. ‘Energie’; GRAU 11K25) war eine superschwere Trägerrakete. Es wurde von der NPO Energia der Sowjetunion für eine Vielzahl von Nutzlasten einschließlich des buranischen Raumfahrzeugs entworfen. Das Hauptentwicklerunternehmen des Steuerungssystems war der Khartron NPO “Electropribor”.[3][4] Der Energia verwendete vier Anschnall-Booster, die jeweils von einem Vierkammer-RD-170-Motor mit brennendem Kerosin / LOX angetrieben werden, und eine zentrale Kernstufe mit vier Einkammer-RD-0120-Motoren (11D122), die mit flüssigem Wasserstoff / LOX betrieben werden.[5]

Die Trägerrakete hatte zwei funktional unterschiedliche Betriebsvarianten: Energia-Polyus, die anfängliche Testkonfiguration, bei der das Polyus-System als letzte Stufe verwendet wurde, um die Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen, und Energia-Buran,[6] in dem die BuranOrbiter der Klasse waren die Nutzlast und die Quelle des Orbit-Insertionsimpulses.

Die Trägerrakete hatte eine Kapazität von etwa 100 Tonnen in der erdnahen Umlaufbahn, bis zu 20 Tonnen in der geostationären Umlaufbahn und bis zu 32 Tonnen über die translunare Flugbahn in die Mondumlaufbahn.[2]

Die Trägerrakete flog nur zwei Mal in die Umlaufbahn, bevor sie eingestellt wurde.[7][6] Seit 2016 wurde versucht, die Trägerrakete wiederzubeleben.

Entwicklungsgeschichte[edit]

Die Arbeiten am Energia / Buran-System begannen 1976, nachdem beschlossen worden war, die erfolglose N1-Rakete abzubrechen. Die für die N1 gebauten Einrichtungen und Infrastrukturen wurden für Energia (insbesondere das riesige horizontale Montagegebäude) wiederverwendet, ebenso wie die NASA die für den Saturn V im Space-Shuttle-Programm entwickelte Infrastruktur wiederverwendete. Energia ersetzte auch das “Vulkan” -Konzept, das auf dem Proton basierte und dieselben hypergolischen Treibmittel verwendete, jedoch viel größer und leistungsfähiger war. Die Bezeichnung “Vulkan” wurde später für eine Variante des Energia vergeben, die acht Booster und mehrere Stufen aufweist.

Polyus-Satellit auf Energia-Trägerrakete

Die Energia wurde entwickelt, um das wiederverwendbare sowjetische “Buran” -Shuttle zu starten.[6] und aus diesem Grund wurde entwickelt, um seine Nutzlast auf der Seite des Stapels montiert zu tragen, anstatt auf der Oberseite, wie dies bei anderen Trägerraketen der Fall ist. Bei der Konstruktion des Energia-Buran-Systems wurde davon ausgegangen, dass der Booster ohne den Buran-Orbiter als Schwerlast-Trägerrakete eingesetzt werden kann. Diese Konfiguration erhielt ursprünglich den Namen “Buran-T”.[7] Diese Konfiguration erforderte das Hinzufügen einer oberen Stufe, um die endgültige Orbitalinsertion durchzuführen.[7] Der erste Start der Energia erfolgte in der Konfiguration einer schweren Trägerrakete mit dem großen Militärsatelliten Polyus als Nutzlast. Polyus führte die Orbitalinsertion jedoch nicht korrekt durch.

Aufgrund der Beendigung des Buran-Programms wurde das Energia-Programm nach nur zwei Starts abgeschlossen, und außerdem führte die Nutzlast beim ersten Start den endgültigen Boost nicht richtig aus. Das Erbe des Energia / Buran-Projekts zeigt sich am deutlichsten in Form der Raketentriebwerksfamilie RD-170 und des Zenit-Trägers, wobei die erste Stufe in etwa der eines der Energia-Booster der ersten Stufe entspricht.

Geschichte starten[edit]

Flugnummer Datum (UTC) Startplatz Seriennummer. Nutzlast Umlaufbahn bei Nutzlasttrennung Bemerkungen
1 15. Mai 1987
17:30:00 		Baikonur Cosmodrome Site 250 6SL[8] Polyus -15 x 155 km x 64,61 °[9] Ein Softwarefehler des Raumfahrzeugs führte dazu, dass das Einsetzen der Umlaufbahn in einer falschen Lage durchgeführt wurde und die Nutzlast vor Abschluss der ersten Umlaufbahn wieder in die Atmosphäre eintrat.[10]
2 15. November 1988
03:00:01 		Baikonur Cosmodrome Site 110/37 1L[8] Buran -11,2 x 154,2 km x 51,64 °[11] Erster und einziger Flug von Buran. Das Raumschiff umkreiste die Erde zweimal, bevor es umkreiste, und landete um 06:24 UTC in Baikonur.

Erster Start (Energia – Polyus)[edit]

Die Energia wurde erstmals am 15. Mai 1987 mit dem Raumschiff Polyus als Nutzlast getestet. Ein FGB-Triebwerksabschnitt (“Functional Cargo Block”), der ursprünglich als storniertes Mir-Modul gebaut wurde, wurde in die obere Stufe integriert, um die Nutzlast in die Umlaufbahn zu befördern, ähnlich wie Buran und das US-Space Shuttle, die seit dem geplanten Einsetzen der Umlaufbahn die endgültige Umlaufbahn einführten. Die obere Stufe von Buran-T war noch nicht über die Planungsphase hinausgegangen.[7] Die beabsichtigte Umlaufbahn war 280 km Höhe, Neigung 64,6 °.[12]

Die Sowjets hatten ursprünglich angekündigt, dass der Start ein erfolgreicher suborbitaler Test des neuen Energia-Boosters mit einer Dummy-Nutzlast war, aber einige Zeit später wurde bekannt, dass der Flug tatsächlich den Polyus in die Umlaufbahn bringen sollte. Die beiden Stufen des Energia-Trägers funktionierten wie vorgesehen, aber aufgrund eines Softwarefehlers im Lageregelungssystem konnte der Orbital-Einführmotor von Polyus die Nutzlast nicht in die Umlaufbahn einspeisen. Stattdessen trat der Polyus wieder in die Atmosphäre über dem Pazifik ein.[13]

Zweiter Start (Energia – Buran)[edit]

Energia – Buran auf dem Launchpad vor dem Start

Der zweite Flug und der erste, bei dem die Nutzlast die Umlaufbahn erfolgreich erreichte, wurde am 15. November 1988 gestartet. Diese Mission startete das nicht geschraubte sowjetische Shuttle-Fahrzeug Buran. Am Apogäum brannte das Raumschiff Buran 66,7 m / s, um eine endgültige Umlaufbahn von 251 km × 263 km zu erreichen.[6][14]

Einstellung und Wiederbelebung[edit]

Die Produktion von Energia-Raketen endete mit dem Fall der Sowjetunion und dem Ende des Buran-Shuttle-Projekts. Seitdem gab es anhaltende Gerüchte über eine Erneuerung der Produktion, aber angesichts der politischen Realität ist dies höchst unwahrscheinlich. Während der Energia nicht mehr produziert wird, waren die Zenit-Booster bis 2017 im Einsatz. Die vier Umschnall-Booster für flüssigen Kraftstoff, die Kerosin und flüssigen Sauerstoff verbrannten, waren die Basis der Zenit-Rakete, die dieselben Motoren verwendete. Der Motor ist der Vierbrennraum RD-170. Sein Derivat, der RD-171, wurde für die Zenit-Rakete verwendet. Ein halbgroßes Derivat des Motors, die Zweikammer-RD-180, treibt die Atlas V-Rakete von Lockheed Martin an, während das Einkammer-Derivat RD-191 zum Starten des koreanischen Naro-1 (als reduzierte) verwendet wurde Schubvariante namens RD-151) und die russische Angara-Rakete. Die RD-181, basierend auf der RD-191, wird für die Antares-Rakete verwendet.[15]

Im August 2016 wurde angekündigt, aus vorhandenen Energia-Komponenten eine Super-Schwerlast-Trägerrakete zu entwickeln, anstatt das weniger leistungsstarke Angara A5V-Projekt voranzutreiben.[16] Dies würde es Russland ermöglichen, Missionen zur Errichtung einer permanenten Mondbasis mit einfacherer Logistik zu starten und nur ein oder zwei superschwere 80-160-Tonnen-Raketen anstelle von vier 40-Tonnen-Angara-A5V zu starten, was schnelle Starts und mehrere Rendezvous im Orbit impliziert .[17]

Varianten[edit]

Die Rakete Energia II (“Uragan”) sollte vollständig wiederverwendbar sein und auf einem konventionellen Flugplatz landen können.

Nach der ursprünglichen Konfiguration wurden drei Hauptdesignvarianten mit jeweils sehr unterschiedlichen Nutzlasten konzipiert.

Energia M.[edit]

Der Energia M war eine Designkonfiguration aus den frühen 1990er Jahren und die kleinste der drei. Die Anzahl der Zenit-Booster wurde von vier auf zwei reduziert, und statt vier RD-0120-Motoren im Kern sollte es nur einen geben. Es wurde entwickelt, um die Proton-Rakete zu ersetzen, verlor jedoch 1993 einen Wettbewerb gegen die Angara-Rakete.[18][citation needed]

Energia II (Uragan)[edit]

Energia II, benannt Uragan (Russisch: Ураган, Hurrikan) war ein Raketendesign, das Ende der 1980er Jahre vorgeschlagen wurde[19] vollständig wiederverwendbar sein mit der Fähigkeit, auf einem konventionellen Flugplatz zu landen. Im Gegensatz zum Energia-Buran, der (wie das US Space Shuttle) halb wiederverwendbar sein sollte, sollte das Uragan-Konzept die vollständige Wiederherstellung aller Buran / Energia-Elemente ermöglichen, wie das ursprüngliche, vollständig wiederverwendbare Orbiter / Booster-Konzept von das US-Shuttle.[20] Der vorgeschlagene Energia II-Kern könnte wieder eintreten und zu einer Landung gleiten.

Vulkan-Herkules[edit]

Das endgültige, nie gebaute Designkonzept[when?] war auch der größte. Mit acht Zenit-Booster-Raketen und einem Energia-M-Kern als Oberstufe die “Vulkan” (der gleiche Name einer anderen sowjetischen Schwerlastrakete, die Jahre zuvor gestrichen wurde) oder “Hercules” (der gleiche Name, der für bezeichnet wurde) die N-1 Raketen[citation needed]) Die Konfiguration sollte ursprünglich bis zu 175 Tonnen in die Umlaufbahn bringen.

Die Entwicklung des Raketenträgers “Vulcan” und die Sanierung der Startrampe “Energia” für ihre Starts waren zwischen 1990 und 1993 im Gange. Später wurde die Arbeit an diesem Projekt jedoch aufgrund fehlender Mittel und des Zusammenbruchs der Sowjetunion abgebrochen.[21]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ ein b c d e f Energia-Eigenschaften
  2. ^ ein b c d Startfahrzeug “Energia” Offizielle Seite
  3. ^ Krivonosov, Khartron: Computer für Raketenleitsysteme
  4. ^ Steuerungssysteme für Interkontinentalraketen und Trägerraketen Archiviert 05.02.2010 an der Wayback-Maschine
  5. ^ Russisches Weltraumnetz, Energia Seite. Zugriff am 21. September 2010
  6. ^ ein b c d Bart Hendrickx; Bert Vis (2007). Energiya-Buran: Das sowjetische Space Shuttle. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-73984-7.
  7. ^ ein b c d B. Hendrickx, “Die Ursprünge und die Entwicklung der Energiya-Raketenfamilie”, J. British Interplanetary Soc. 55, S. 242-278 (2002).
  8. ^ ein b Lukaschewitsch, Vadim. “Herstellungsgeschichte des Energia Launch Vehicle”. buran.ru (auf Russisch). Abgerufen 25. Januar 2018.
  9. ^ Lukaschewitsch, Vadim. “Das Polyus-Raumschiff”. buran.ru (auf Russisch). Abgerufen 25. Januar 2018.
  10. ^ Day, Dwayne A.; Kennedy, Robert G. III (Januar 2010). “Sowjetische Star Wars: Der Start, der die Welt vor der Umlaufbahn von Laser-Kampfstationen rettete”. Luft & Raum / Smithsonian. Abgerufen 25. Januar 2018.
  11. ^ Lukaschewitsch, Vadim. “Zeitleiste des Fluges von Buran am 15. November 1988”. buran.ru (auf Russisch). Abgerufen 25. Januar 2018.
  12. ^ Vassili Petrovitch, Polyus (abgerufen am 21. September 2010)
  13. ^ “Polyus”. Astronautix. Abgerufen 25. September 2017.
  14. ^ Mark Wade, Enzyklopädie Astronautik, Buran Archiviert 2008-12-20 an der Wayback-Maschine (abgerufen am 21. September 2010)
  15. ^ “Erste Angara-Rakete auf suborbitalem Testflug gestartet”. Raumfahrt jetzt. 9. Juli 2014. Abgerufen 9. Juli 2014.
  16. ^ “Роскосмос” создаст новую сверхтяжелую ракету. Izvestia (auf Russisch). 22. August 2016.
  17. ^ Zak, Anatoly. “Russlands neues Raketenprojekt könnte einen Koloss aus der Sowjetzeit wiederbeleben”. Beliebte Mechanik. Hearst Digital Media. Abgerufen 24. Oktober 2019.
  18. ^ “Diese immense russische Rakete wurde für Jahrzehnte aufgegeben”. Beliebte Mechanik. 06.07.2015. Abgerufen 28.05.2017.
  19. ^ http://www.buran.ru/htm/41-3.htm
  20. ^ “Das Space Shuttle – NASA Technical Reports Server (NTRS)” (PDF). nasa.gov. 2011.
  21. ^ Godwin, Robert (2006). Russisches Raumschiff. Space Pocket-Referenzhandbücher. Apogee Bücher. p. 59. ISBN 1-894959-39-6.

Externe Links[edit]


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