Energia ( Ruso : Энергия , romanizado : Energiya , lit. 'Energy'; GRAU 11K25) era un vehículo de lanzamiento de carga superpesada . Fue diseñado por NPO Energia de la Unión Soviética para una variedad de cargas útiles, incluida la nave espacial Buran . La empresa desarrolladora principal del sistema de control fue Khartron NPO "Electropribor". [3] [4] El Energia usó cuatro impulsores de correa, cada uno impulsado por un motor RD-170 de cuatro cámaras que quema queroseno / LOXy una etapa central con cuatro motores RD-0120 (11D122) de una sola cámara alimentados por hidrógeno líquido / LOX. [5]
Función | Vehículo de lanzamiento superpesado multiusos clasificado para humanos |
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Fabricante | NPO "Energía" |
País de origen | Unión Soviética |
Tamaño | |
Altura | 58,765 m (192,80 pies) [1] |
Diámetro | 17,65 m (57,9 pies) [1] |
Masa | 2.400.000 kg (5.300.000 libras) |
Etapas | 2 |
Capacidad | |
Carga útil a LEO | |
Masa | 100.000 kg (220.000 libras) [2] |
Carga útil a GSO | |
Masa | 20.000 kg (44.000 libras) [2] |
Carga útil a TLI | |
Masa | 32.000 kg (71.000 libras) [2] |
Historial de lanzamiento | |
Estado | Retirado |
Sitios de lanzamiento | Baikonur |
Lanzamientos totales | 2 |
Éxito (s) | 2 |
Fracaso (s) | 0 |
Primer vuelo | 15 de mayo de 1987 |
Último vuelo | 15 de noviembre de 1988 |
Impulsores - Zenit | |
No impulsores | 4 |
Largo | 39,46 m (129,5 pies) [1] |
Diámetro | 3,92 m (12,9 pies) [1] |
Motores | 1 RD-170 |
Empuje | 29.000 kN (6.500.000 lbf) a nivel del mar 32.000 kN (7.200.000 lbf) de vacío |
Impulso específico | 309 s (3,03 km / s) al nivel del mar 338 s (3,31 km / s) en el vacío |
Quemar tiempo | 156 segundos |
Propulsor | RP-1 / LOX |
Etapa central | |
Largo | 58,765 m (192,80 pies) [1] |
Diámetro | 7,75 m (25,4 pies) [1] |
Motores | 4 RD-0120 |
Empuje | 5.800 kN (1.300.000 lbf) al nivel del mar 7.500 kN (1.700.000 lbf) de vacío |
Impulso específico | 359 s (3,52 km / s) al nivel del mar 454 s (4,45 km / s) en el vacío |
Quemar tiempo | 480-500 s |
Propulsor | LH2 / LOX |
El vehículo de lanzamiento tenía dos variantes operativas funcionalmente diferentes: Energia-Polyus, la configuración de prueba inicial, en la que el sistema Polyus se utilizó como etapa final para poner la carga útil en órbita, y Energia-Buran, [6] en la que el Buran - Los orbitadores de clase eran la carga útil y la fuente del impulso de inserción en órbita.
El vehículo de lanzamiento tenía la capacidad de colocar alrededor de 100 toneladas en la órbita terrestre baja , hasta 20 toneladas en la órbita geoestacionaria y hasta 32 toneladas por trayectoria translunar en la órbita lunar . [2]
El vehículo de lanzamiento hizo solo dos vuelos en órbita antes de ser descontinuado. [7] [6] Desde 2016, ha habido intentos de reactivar el vehículo de lanzamiento.
Historia de desarrollo
El trabajo en el sistema Energia / Buran comenzó en 1976 después de que se tomó la decisión de cancelar el cohete N1 fallido . Las instalaciones y la infraestructura construida para el N1 se reutilizaron para Energia (en particular el enorme edificio de montaje horizontal), al igual que la NASA reutilizó la infraestructura diseñada para el Saturn V en el programa del Transbordador Espacial. Energia también reemplazó el concepto "Vulkan", que era un diseño basado en el Proton y usando los mismos propulsores hipergólicos , pero mucho más grandes y poderosos. Más tarde se le dio la designación de "Vulkan" a una variación del Energia que tiene ocho impulsores y múltiples etapas.
El Energia fue diseñado para lanzar el transbordador reutilizable soviético " Buran ", [6] y por esa razón fue diseñado para transportar su carga útil montada en el costado de la pila, en lugar de en la parte superior, como se hace con otros vehículos de lanzamiento. El diseño del sistema Energia-Buran asumió que el propulsor podría usarse sin el orbitador Buran, como un vehículo de lanzamiento de carga pesada; a esta configuración se le dio originalmente el nombre de "Buran-T". [7] Esta configuración requirió la adición de una etapa superior para realizar la inserción orbital final. [7] El primer lanzamiento del Energia fue en la configuración de un vehículo de lanzamiento pesado, con el gran satélite militar Polyus como carga útil, sin embargo Polyus no pudo realizar correctamente la inserción orbital.
Debido a la finalización del programa Buran, el programa Energia se concluyó después de solo dos lanzamientos y, además, la carga útil en el primer lanzamiento no realizó el impulso final correctamente. El legado del proyecto Energia / Buran se manifiesta más visiblemente en forma de la familia de motores de cohetes RD-170 y el lanzador Zenit , con la primera etapa aproximadamente igual a uno de los impulsores de la primera etapa Energia.
Historial de lanzamiento
Número de vuelo | Fecha (UTC) | Sitio de lanzamiento | Número de serie. | Carga útil | Órbita en la separación de la carga útil | Observaciones |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 15 de mayo de 1987 17:30:00 | Sitio del cosmódromo de Baikonur 250 | 6SL [8] | Polyus | -15 x 155 km x 64,61 ° [9] | El error del software de la nave espacial provocó que la combustión de inserción en la órbita se realizara en una actitud incorrecta y la carga útil volviera a entrar en la atmósfera antes de completar la primera órbita. [10] |
2 | 15 de noviembre de 1988 03:00:01 | Sitio del cosmódromo de Baikonur 110/37 | 1L [8] | Buran | -11,2 x 154,2 kilometros x 51,64 ° [11] | Primer y único vuelo de Buran . La nave espacial orbitó la Tierra dos veces antes de desorbitar y aterrizó en Baikonur a las 06:24 UTC. |
Primer lanzamiento (Energia – Polyus)
El Energia se puso a prueba por primera vez el 15 de mayo de 1987, con la nave espacial Polyus como carga útil. Una sección del motor FGB ("bloque funcional de carga") construida originalmente como un módulo Mir cancelado se incorporó en la etapa superior utilizada para expulsar la carga útil a la órbita, de manera similar a Buran y el Transbordador Espacial de EE. UU. Realizando la inserción orbital final, desde el planeado " La etapa superior de Buran-T "aún no había avanzado más allá de la etapa de planificación. [7] La órbita prevista era una altitud de 280 km (170 millas), una inclinación de 64,6 °. [12]
Los soviéticos habían anunciado originalmente que el lanzamiento era una prueba suborbital exitosa del nuevo propulsor Energia con una carga útil ficticia, pero algún tiempo después se reveló que, de hecho, el vuelo tenía la intención de poner el Polyus en órbita. Las dos etapas del lanzador Energia funcionaron según lo diseñado, pero debido a un error de software en su sistema de control de actitud, el motor de inserción orbital de Polyus no pudo inyectar la carga útil en órbita. En cambio, el Polyus volvió a entrar en la atmósfera sobre el Océano Pacífico. [13]
Segundo lanzamiento (Energia – Buran)
El segundo vuelo, y el primero en el que la carga útil alcanzó con éxito la órbita, se lanzó el 15 de noviembre de 1988. Esta misión lanzó el vehículo lanzadera soviético sin tripulación, Buran . En el apogeo, la nave espacial Buran hizo una combustión de 66,7 m / s para alcanzar una órbita final de 251 km × 263 km. [6] [14]
Interrupción y reactivación
La producción de cohetes Energia terminó con la caída de la Unión Soviética y el final del proyecto del transbordador Buran. Desde entonces, ha habido rumores persistentes sobre la reanudación de la producción, pero dadas las realidades políticas, eso es muy poco probable. Si bien el Energia ya no está en producción, los propulsores Zenit estuvieron en uso hasta 2017. Los cuatro propulsores de combustible líquido con correa , que quemaban queroseno y oxígeno líquido, eran la base del cohete Zenit que usaba los mismos motores. El motor es el RD-170 de cuatro cámaras de combustión . Su derivado, el RD-171 , se utilizó en el cohete Zenit . Un derivado de la mitad de tamaño del motor, los de dos cámaras RD-180 , poderes Lockheed Martin 's Atlas V cohete , mientras que el derivado de una sola cámara, la RD-191 , se ha utilizado para poner en marcha el coreano Naro-1 (como se una variante de empuje reducido llamada RD-151 ) y el cohete ruso Angara . El RD-181, basado en el RD-191, se utiliza en el cohete Antares . [15]
En agosto de 2016, se anunciaron planes para desarrollar un vehículo de lanzamiento de carga súper pesada a partir de componentes Energia existentes en lugar de impulsar el proyecto menos potente Angara A5 V. [16] Esto permitiría a Rusia lanzar misiones para establecer una base lunar permanente con una logística más simple, lanzando solo uno o dos cohetes superpesados de 80-160 toneladas en lugar de cuatro A5V Angara de 40 toneladas, lo que implica lanzamientos de secuencia rápida y múltiples en -reunión en órbita. [17]
Variantes
Se conceptualizaron tres variantes de diseño principales después de la configuración original, cada una con cargas útiles muy diferentes.
Energia M
El Energia M era una configuración de diseño de principios de la década de 1990 y la más pequeña de las tres. La cantidad de propulsores Zenit se redujo de cuatro a dos, y en lugar de cuatro motores RD-0120 en el núcleo, debía haber tenido solo uno. Fue diseñado para reemplazar el cohete Proton, pero perdió una competencia en 1993 ante el cohete Angara . [18] [ cita requerida ]
Un prototipo no funcional ("vehículo de prueba estructural") del Energia M todavía existe en un hangar aparentemente abandonado en el cosmódromo de Baikonur . [19]
Energia II ( Uragan )
Energia II, llamado Uragan (en ruso : Ураган , Hurricane ), fue un diseño de cohete propuesto a fines de la década de 1980 [20] para ser completamente reutilizable con la capacidad de aterrizar en un aeródromo convencional. A diferencia del Energia-Buran, que se planeó para ser semi-reutilizable (como el Transbordador Espacial de EE. UU. ), El concepto Uragan debía haber permitido la recuperación completa de todos los elementos Buran / Energia, como el concepto original, totalmente reutilizable Orbiter / Booster de el transbordador de EE. UU. [21] El núcleo de Energia II propuesto sería capaz de volver a entrar y planear hacia un aterrizaje.
Vulkan-Hércules
El concepto de diseño final nunca construido [ ¿cuándo? ] también fue el más grande. Con ocho cohetes impulsores Zenit y un núcleo Energia-M como etapa superior, el "Vulkan" (que era el mismo nombre de otro cohete soviético de carga pesada que fue cancelado años antes) o "Hércules" (que es el mismo nombre designado para La configuración de los cohetes N-1 [ cita requerida ] ) se proyectó inicialmente para lanzar hasta 175 toneladas en órbita.
El desarrollo del portacohetes "Vulcan" y el reacondicionamiento de la plataforma de lanzamiento "Energia" para sus lanzamientos estaban en curso en 1990-1993. Pero más tarde, el trabajo en este proyecto se canceló debido a la falta de fondos y al colapso de la Unión Soviética. [22]
Ver también
- Comparación de familias de lanzadores orbitales
- Comparación de sistemas de lanzamiento orbital
Referencias
- ^ a b c d e f Características de la energía
- ^ a b c d Sitio oficial del vehículo de lanzamiento "Energia"
- ^ Krivonosov, Khartron: Computadoras para sistemas de guía de cohetes
- ^ Sistemas de control para misiles balísticos intercontinentales y vehículos de lanzamiento. Archivado el 5 de febrero de 2010 en la Wayback Machine.
- ^ Russian Space Web,página de Energia . Consultado el 21 de septiembre de 2010.
- ^ a b c d Bart Hendrickx; Bert Vis (2007). Energiya-Buran: el transbordador espacial soviético . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-73984-7.
- ^ a b c d B. Hendrickx, "Los orígenes y la evolución de la familia de cohetes Energiya", J. British Interplanetary Soc., vol. 55, págs. 242 - 278 (2002).
- ^ a b Lukashevich, Vadim. "Historia de fabricación del vehículo de lanzamiento Energia" . buran.ru (en ruso) . Consultado el 25 de enero de 2018 .
- ^ Lukashevich, Vadim. "La nave espacial Polyus" . buran.ru (en ruso) . Consultado el 25 de enero de 2018 .
- ^ Day, Dwayne A .; Kennedy, Robert G. III (enero de 2010). "La guerra de las galaxias soviética: el lanzamiento que salvó al mundo de las estaciones de batalla láser en órbita" . Aire y espacio / Smithsonian . Consultado el 25 de enero de 2018 .
- ^ Lukashevich, Vadim. "Cronología de la huida de Buran el 15 de noviembre de 1988" . buran.ru (en ruso) . Consultado el 25 de enero de 2018 .
- ^ Vassili Petrovitch, Polyus (consultado el 21 de septiembre de 2010)
- ^ "Polyus" . Astronautix . Consultado el 25 de septiembre de 2017 .
- ^ Mark Wade, Encyclopedia Astronautics, Buran Archivado el 20de diciembre de 2008en la Wayback Machine (consultado el 21 de septiembre de 2010)
- ^ "Primer cohete Angara lanzado en vuelo de prueba suborbital" . Vuelo espacial ahora . 9 de julio de 2014 . Consultado el 9 de julio de 2014 .
- ^ "Роскосмос" создаст новую сверхтяжелую ракету. Izvestia (en ruso). 22 de agosto de 2016.
- ^ Zak, Anatoly. "El nuevo proyecto de cohetes de Rusia podría resucitar un coloso de la era soviética" . Mecánica popular . Medios digitales de Hearst . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
- ^ "Este inmenso cohete ruso fue abandonado durante décadas" . Mecánica popular . 2015-07-06 . Consultado el 28 de mayo de 2017 .
- ^ Wenz, John (6 de julio de 2015). "Este inmenso cohete ruso fue abandonado durante décadas" . Mecánica popular . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
- ^ http://www.buran.ru/htm/41-3.htm
- ^ "El transbordador espacial - Servidor de informes técnicos de la NASA (NTRS)" (PDF) . nasa.gov . 2011.
- ^ Godwin, Robert (2006). Nave espacial rusa . Guías de referencia de Space Pocket. Libros Apogee . pag. 59. ISBN 1-894959-39-6.
enlaces externos
- Enciclopedia Astronautica: Energia
- Sitio detallado sobre Energia
- Página oficial de energia.ru
- Página de K26 Energia
- (en ruso) Una página sobre el cohete Energia en un sitio sobre la nave espacial Buran - traducción al inglés
- Energia - proyecto de la última luna. (rus) traducción al inglés