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| 関数 | 軌道打ち上げロケット |
|---|---|
| メーカー | フルニチェフ国立研究生産宇宙センターおよび化学自動設計局 |
| 原産国 | ソビエト連邦; ロシア |
| サイズ | |
| 身長 | 53メートル（174フィート） |
| 直径 | 7.4メートル（24フィート） |
| 質量 | 693.81 トン (1,529,600 ポンド)、3 段 |
| ステージ |
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| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 質量 | 23,700キログラム（52,200ポンド）[1] |
| GTOへのペイロード | |
| 質量 | 6,300キログラム（13,900ポンド）[1] |
| 関連ロケット | |
| 派生作品 |
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| 発売履歴 | |
| 状態 | アクティブ |
| 発射場 | バイコヌール、LC-200、LC-81 |
| 総打ち上げ数 | 430
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| 成功 | 382
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| 失敗 | 44
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| 部分的な障害 | 4
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| 初飛行 | プロトン： 1965年7月16日 プロトン-K： 1967年3月10日 プロトン-M： 2001年4月7日 |
| 最終便 | プロトン： 1966年7月6日 プロトンK： 2012年3月30日 プロトンM： 2023年3月12日 |
| 乗客/貨物の種類 |
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| 第一段階 | |
| 搭載 | 6 RD-275 |
| 最大推力 | 10,470 kN (2,350,000 lb f ) |
| 燃焼時間 | 126秒 |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
| 第二段階 | |
| 搭載 | 3 RD-0210 & 1 RD-0211 |
| 最大推力 | 2,399kN（539,000lbf）[2] |
| 比推力 | 327秒（3.21 km/s） |
| 燃焼時間 | 208秒 |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
| 第三段階 | |
| 搭載 | 1 RD-0212 |
| 最大推力 | 630 kN (140,000 lbf) |
| 比推力 | 325秒（3.19 km/s） |
| 燃焼時間 | 238秒 |
| 推進剤 | N2O4 /過酸化水素 |
| 第4段階 – ブロックD/DM | |
| 搭載 | RD-58M |
| 最大推力 | 83.4 kN (18,700 lbf) |
| 比推力 | 349秒（3.42 km/s） |
| 燃焼時間 | 770秒 |
| 推進剤 | LOX / RP-1 |
プロトン（ロシア語：Протон）（正式名称：UR-500）は、商業およびロシア政府の宇宙打ち上げに使用される使い捨ての打ち上げシステムです。最初のプロトンロケットは1965年に打ち上げられました。打ち上げシステムの最新バージョンは2023年現在も使用されており[アップデート]、宇宙飛行の歴史の中で最も成功した大型ブースターの1つとなっています。すべてのプロトンのコンポーネントは、モスクワのフルニチェフ国立研究生産宇宙センター工場とヴォロネジの化学自動設計局[3]で製造され、その後バイコヌール宇宙基地に輸送され、サイト91で組み立てられて打ち上げ機を形成します。[4]ペイロードの統合後、ロケットはレールで水平に発射台に運ばれ、打ち上げのために垂直位置に持ち上げられます。[5] [6]
多くのソ連のロケットと同様に、繰り返し搭載されるペイロードの名前は、打ち上げロケット自体に関連付けられるようになりました。「プロトン」という愛称は、ロケットの最初のペイロードの 1 つであった、同様の名前の科学衛星シリーズに由来しています。冷戦中、西側諸国の諜報機関によってD-1 / D-1eまたはSL-12 / SL-13と指定されました。
低軌道への打ち上げ能力は約22.8トン（50,000ポンド）です。[7]静止軌道への移送能力は約6.3トン（14,000ポンド）です。[8] 商業打ち上げは国際打ち上げサービス（ILS）によって販売されています。[9]
2013年、このロケットは2030年までに退役する予定だった。[10] 2018年6月現在、新しいアンガラ[アップデート]ロケットが稼働を開始したため、プロトンロケットの生産は終了している。プロトンの新たな打ち上げサービス契約は締結されない可能性が高い。[11]
歴史
プロトン[12]は「超重量大陸間弾道ミサイル」として誕生した。100メガトン（またはそれ以上）の熱核兵器を13,000kmの距離から打ち上げるように設計された。大陸間弾道ミサイルとしては大きすぎたため、そのような用途で配備されることはなかった。最終的には宇宙打ち上げロケットとして使用された。これはウラジミール・チェロメイ設計局の発案によるもので、セルゲイ・コロリョフのN1ロケットの対抗馬として考案された。コロリョフは、毒性のある燃料を使用するプロトンやチェロメイの他の設計に公然と反対した。
第一段の異様な外観は、部品を鉄道で輸送する必要があったためである。中央の酸化剤タンクは、トラックの積載限界の最大幅である。それを取り囲む6つのタンクは燃料を運び、エンジンの取り付けポイントとして機能する。ストラップオンブースターに似ているにもかかわらず、これらは中央の酸化剤タンクから分離するようには設計されていない。第一段と第二段は格子構造で接続されている。第二段のエンジンは、第一段が分離する直前に点火し、格子によって排気が排出される。[13]これは「ホットステージング」と呼ばれ、第二段に アレージモーターが不要になる。
急いで行われた開発プログラムにより、1965年から1972年の間に何十もの失敗が起こりました。プロトンは1977年まで州試験を完了しませんでしたが、その時点で信頼性は90%以上であると判断されました。
プロトンの設計は1986年まで秘密にされ、一般公開されたのは上段部分の映像や写真のみで、完成した機体が初めて外部に公開されたのはミールのテレビ放映された打ち上げの時であった。
プロトンの誘導、航法、制御システムの量産は1964年に「コミュナード」工業協会（ウクライナ、ハリコフ）で開始された。[14]
プロトンは、米国がアポロ8号ミッションを実施する前に、ソ連の無人月周回飛行を開始し、ソ連初の有人月周回宇宙飛行を開始する予定だった。プロトンは、サリュート宇宙ステーション、ミールのコアセグメントと拡張モジュール、および国際宇宙ステーションのザーリャとズヴェズダの両モジュールを打ち上げた。
プロトンは商業衛星も打ち上げており、そのほとんどはインターナショナル・ローンチ・サービス（ ILS）によって管理されている。最初のILSプロトン打ち上げは1996年4月9日のSES アストラ1F 通信衛星の打ち上げであった。[15]
1994年から2010年半ばまでのプロトンの収益は43億ドルで、2011年までに60億ドルに成長すると予測されていました。[16]
2017年1月、プロトンは製造元のヴォロネジ機械工場がエンジンの耐熱合金を安価な金属に置き換えたため、一時的に運航停止となった。[17] [18]
2018年6月、国営企業 ロスコスモスは、新型アンガラロケットが稼働を開始したため、プロトンロケットの生産を中止すると発表した。プロトンの新たな打ち上げサービス契約は締結されない見込みである。 [11]
プロトンは2019年10月9日に最後の商業ミッションを遂行し、ユーテルサット5ウェストBとミッション延長ロケット-1を静止軌道に乗せた。[19]ロスコスモスやその他のロシア政府のミッションの多くはプロトンの打ち上げ予定表に載っている。
プロトンK
プロトンKの燃料は、非常に毒性の高い非対称ジメチルヒドラジンと四酸化窒素です。[20]これらは接触すると発火する極低温燃料であるため、点火システムを必要とせず、常温で保管できます。これにより、低温に耐える部品の必要性がなくなり、ロケットを無期限に発射台にとどめておくことができます（このような能力を持つ他の打ち上げ機には、米国のタイタンII GLV、タイタンIII、タイタンIV、中国の長征2号と長征4号、ソ連/ウクライナのツィクロン打ち上げ機、ソ連/ロシアのコスモス3号とコスモス3M打ち上げ機、欧州のアリアネ1号からアリアネ4号打ち上げ機があります）。対照的に、極低温燃料は沸騰するため定期的な補充が必要です。
第 4 段には、ミッションに応じて複数のバリエーションがあります。最もシンプルなBlok D は、惑星間ミッションに使用されました。Blok D には誘導モジュールがなく、飛行を制御するために探査機に依存していました。3 つの異なる Blok DM バージョン (DM、DM2、および DM-2M) は、地球の高軌道用でした。Blok D/DM は、燃料がエンジンの周囲、酸化剤タンクの後ろにあるトロイダル タンクに保管されるという点で独特でした。
1965年から66年にかけてのプロトンの最初のテストでは、ブースターの最初の2段のみが使用され、完全な4段式ロケットが初めて飛行したのは1967年でした。ソビエトの宇宙ステーション計画が1971年に開始されると、プロトンはブロックDを取り外して、重量物運搬用のLEOロケットとして使用するために飛行を開始しました。
プロトンKの積載物には、ソ連のすべてのサリュート 宇宙ステーション、ほぼすべてのミールモジュール（米国のスペースシャトルで打ち上げられたドッキングモジュールを除く）、国際宇宙ステーションのザーリャとズヴェズダモジュールが含まれていた。この計画はキャンセルされる前に有人TKS宇宙船の打ち上げを予定していたが、数回の宇宙船の無人飛行は実現した。さらに、1970年代のLKS宇宙機の打ち上げも予定されていたが、実現することはなかった。[21]
プロトンKの最後の打ち上げは2012年3月30日に行われました。
プロトンM
![](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Launch_Vehicle_"Verticalization",_Proton-M.jpg/500px-Launch_Vehicle_"Verticalization",_Proton-M.jpg)
プロトンMの初期バージョンは、3～3.2トン（6,600～7,100ポンド）を静止軌道に、または5.5トン（12,000ポンド）を静止トランスファー軌道に打ち上げることができます。国際宇宙ステーション（ISS）の軌道である傾斜角51.6度の低軌道に最大22トン（49,000ポンド）を投入できます。
プロトンMの改良には、構造質量の削減、推力の増加、および推進剤の完全利用のための下段改造が含まれていた。一般的に、Blok DまたはBlok DM段の代わりに、推進剤を貯蔵できるBriz-M（ロシア語：Бриз 、そよ風の意）上段が使用され、沸騰による複数の燃料供給と酸素の補充の必要性がなくなった。プロトンMはBlok-DM上段でも飛行した。外国（通常はウクライナ）の部品サプライヤーへの依存を減らす努力も行われた。Briz-M上段では、ペイロードフェアリングの直径は4.1メートル（13.45フィート）である。[22]
プロトンロケットとブリズM上段ロケットは、モスクワのフルニチェフ国立研究生産宇宙センター（フルニチェフ）によって設計・製造されている。同センターは、国際発射サービス（ILS）の過半数株主である。同センターは、プロトン生産のすべてのエンジニアリング、組み立て、試験機能を担っている。ロシアの宇宙企業の最近の統合により、フルニチェフはサプライヤーからメーカーまで、プロトン生産全体の最大70％を直接監督・管理している。この統合は、フルニチェフが現在行っているプロトン生産の垂直統合に向けた取り組みを直接的にサポートしている。[23]
フェーズIII
強化版であるフェーズ III プロトン M/ブリズ M ロケットは、2009 年 2 月にロシア連邦の Express AM-44 と Express MD-1 のデュアル ミッションで飛行実証され、2010 年 3 月に Echostar XIV 衛星とともに最初の商業打ち上げを実施しました。プロトン M/ブリズ M フェーズ III 構成は、基本設計構成を維持しながら、6150 kg の GTO パフォーマンスを提供します。これは、元のプロトン M ブリズ M より 1150 kg 増加しています。
2012年8月6日、ロシア連邦宇宙局は、プロトンMロケットでロシアとインドネシアの通信衛星を軌道に乗せようとしたが、最終段の技術的問題により衛星を失った。[24]
2013年7月2日、3基のGLONASS航法衛星を打ち上げたプロトンMロケットは、打ち上げ直後に1960年代の惨事を思い出させる故障に見舞われた。ブースターがバイコヌールのLC-39付近に墜落し、30年間続いた第一段故障のない記録に終止符が打たれた。その後のプロトンロケットの飛行はすべて調査のため中止された。[25]事故は最終的に、レートジャイロパッケージが逆さまに設置されていたことが原因であると判明した。パッケージを誤って設置することは困難であったため、クルニチェフ工場の不満を抱いた労働者や酔っ払った労働者が故意に取り付けたのではないかと広く疑われた。[要出典]
2014年5月15日、エクスプレス衛星を搭載したプロトンM/ブリズMは、ターボポンプベアリングの故障により第3段の故障に見舞われ、破片は満州に落下した。10月21日、ブリズ段が24秒早く停止したため、別のエクスプレス衛星が役に立たない軌道上に残された。
2015年5月16日、MEXSAT通信衛星は第3段の故障により軌道投入に失敗し、2010年以来8度目のプロトンの故障となった。
フェーズIV
クルニチェフは、市場の需要と商用衛星の質量増加傾向に対応するために、フェーズIVの一連の機能強化の開発を開始しました。フェーズIVのプロトンブリズM機能強化の実装は2016年に完了しました。フェーズIVのペイロード質量性能は、GSOへの残留デルタVが1500m/sの基準GTO軌道への6320kgに増加しました。[26]
今後の展開
1992 年に新しいアンガラ打ち上げロケットが発表された後、重要なアップグレードは一時的に保留されました。最大のアップグレードはKVRB ステージでした[いつ? ] 。この極低温ステージは容量を大幅に増加させるはずでした。エンジン[どれ? ]は[いつ? ]に成功裏に開発され、ステージ全体がハードウェアに進化しました。ただし、KVRB はブロック D よりも明らかに大きいため、ロケットの空気力学、飛行制御、ソフトウェア、およびおそらく電子機器を再評価する必要があります。さらに、発射台は、既存のプロトンに単一のソースから共通の極低温燃料を供給することができます。特に上段には、ロケットに沿って走る共通のローディング パイプによって燃料が供給されます。異なる燃料のステージに切り替えるには、追加のサポート アイテムを追加する必要があります。極低温に切り替えるには、そのようなサポート アイテムをステージに定期的に補充する必要があります。[引用が必要]
アンガラの大型バージョンはプロトンよりもシンプルで安価になる（アトラス Vロケットのようにハイパーゴリック燃料は使用せず、代わりにソユーズ ロケットのようなケロロックスロケットになる）。また、最初からKVTKステージに対応できるように設計され、発射台に液体酸素供給がすでに備わっているため、必要なのは水素供給のみとなる。[要出典]
参照
同様の発射システム
- デルタIVヘビー – デルタロケットファミリーの廃止された使い捨て打ち上げシステム
- アトラス V ヘビー – 使い捨て発射システム
- アリアン5 – 欧州の大型宇宙打ち上げロケット（1996年～2023年）
- 長征5号 – 中国の大型ロケット
- アンガラ A5 – ロシアの宇宙打ち上げロケットシリーズ
- ファルコン9 – SpaceXの軌道打ち上げロケット
- H-IIB – 使い捨て型ロケット
- サターンI – 宇宙計画で使用されたアメリカのロケット
- サターンIB – 1960年代から70年代にかけてアポロ計画で使用されたアメリカのロケット
- 大型ロケット – 20,000～50,000 kg の荷物を低軌道に打ち上げることができるロケット
参考文献
- ^ ab フルニチェフ国立研究開発宇宙センター - プロトン M ロケット // russianforces.org
- ^ “Proton 8K82K”. www.friends-partners.org . 2021年11月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年11月16日閲覧。
- ^ АО "Конструкторское Бюро Химавтоматики" [JSC "化学自動化設計局" (フルニチェフ国立研究生産宇宙センターのホームページ) ].
- ^ 「バイコヌール宇宙基地のサイト92」. russianspaceweb.com . 2022年9月26日閲覧。
- ^ 「プロトンミッションプランナーガイド」。国際打ち上げサービス。
- ^ 「陽子垂直化、パッド39、バイコヌール」。flickr。2005年9月5日。
- ^ Служебный модуль «Звезда» [「ズヴェズダ」サービス モジュール]。フルニチェフ州立研究生産宇宙センター。 2011 年 4 月 16 日のオリジナルからアーカイブ。
- ^ Clark, Stephen (2016年6月9日). 「アップグレードされたプロトンブースターがインテルサットの衛星群に追加」Spaceflightnow.com。
- ^ 「商業打ち上げの歴史」。インターナショナル・ローンチ・サービス。
- ^ 「2010年代のロシアのロケット開発」アナトリー・ザック。
- ^ ab Berger, Eric (2018年6月25日). 「アポロより前のロシアのプロトンロケットがついに飛行停止 技術的問題とスペースXの台頭が要因」arsTechica . 2018年6月26日閲覧。
...近年、失敗が続いています。これらの問題と、スペースXのファルコン9ロケットなどの低コストの代替手段の急速な台頭が相まって、プロトンの年間打ち上げ回数は8回程度から1回か2回にまで減少しています。
- ^ 「プロトンヘリテージ」。インターナショナル・ローンチ・サービス。
- ^ ロシアのスペースウェブにあるプロトンロケットの第一段
- ^ “SSIA「コミュナード」の歴史”。2021年1月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年5月5日閲覧。
- ^ 「Proton Launch Archives | International Launch Services」. ilslaunch.com . 2014年9月13日閲覧。
- ^ 「2010年7月15日の記者会見におけるウラジミール・イェ・ネステロフ・フルニチェフ事務局長の声明」。2019年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ロシアのプロトンロケット、品質管理不良で運航停止」www.planetary.org . 2017年1月26日閲覧。
- ^ 「ロシアのプロトンロケット、エンジンの系統的問題により長期間の飛行停止に直面」spaceflight101.com 2017年1月25日2017年2月24日閲覧。
- ^ 「プロトンが最後の商業ミッションを遂行」russianspaceweb.com。
- ^ 「Commercial Launch Vehicle | ILS Proton Breeze M | International Launch Services」. ilslaunch.com . 2014年9月13日閲覧。
- ^ バート・ヘンドリックス;ヴィス、バート (2007)。 「ブランを超えて - チェロミーのLKS」。エネルギー・ブラン: ソ連のスペースシャトル。宇宙探査。スプリンガー・プラクシス。 431–433ページ。土井：10.1007/978-0-387-73984-7。ISBN 978-0-387-69848-9。
- ^ 「Proton Breeze M – ILS」www.ilslaunch.com . 2019年11月9日閲覧。
- ^ 「ILSを体験: ミッションを達成しよう」(PDF) 2011年3月4日。2012年1月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「世界中のニュース」 latimesblogs.latimes.com. 2012年8月7日. 2014年9月13日閲覧。
- ^ 「ロシアのプロトンが3基の航法衛星とともに墜落」ロシア宇宙ウェブ、2013年7月2日。
- ^ 「Commercial Launch Heritage | Proton Rocket | International Launch Services」. ilslaunch.com . 2014年9月13日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには
、 プロトン（ロケット）（カテゴリ）に関連するメディアがあります。
、 プロトン（ロケット）（カテゴリ）に関連するメディアがあります。
- プロトンがLyngSatのページを公開
- プロトンロケット仕様書
- プロトンMは2001年4月7日、エクランの打ち上げ成功とともにデビューしました。
- プロトン 8K82K / ブリズ-M。アストロノーティクス。
- FAS – プロトンロケット 2016年6月2日アーカイブ - Wayback Machine
- ILSプロトン
- SatlaunchのProton打ち上げスケジュール 2021年2月8日Wayback Machineにアーカイブ
- Слабое звено – 「Бриз-М」