بروتون-ك

كان بروتون-ك (Протон-К, GRAU : 8K82K , Sheldon : D-1 , D-1-e , D-1-h , DoD : SL-12 , SL-13 ), ^{[ 3 ] [ 4 ]} صاروخًا حاملًا روسيًا، كان سابقًا سوفيتيًا ، مشتقًا من بروتون السابق . تم بناؤه بواسطة خرونيتشيف ، وأُطلق من المواقع 81/23 و 81/24 و 200/39 و 200/40 في قاعدة بايكونور الفضائية في كازاخستان .

حملت الرحلة الأولى عام 1967 مركبة سويوز 7K-L1 كجزء من برنامج زوند . وخلال سباق القمر، تضمنت رحلات بروتون/زوند هذه عدة رحلات تجريبية غير مأهولة لمركبات سويوز الفضائية إلى مدارات حول القمر بهدف لم يتحقق بعد، وهو إنزال رواد فضاء سوفييت على سطح القمر .

خلال سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين، أطلق صاروخ بروتون-كيه جميع المركبات الفضائية بين الكواكب التابعة لبرنامج الفضاء السوفيتي ، ضمن مهمتي فينيرا والمريخ ، مستخدمًا مرحلته الرابعة من طراز بلوك دي . وفي تكوينه ثلاثي المراحل، أطلق رحلات برنامج زوند حول القمر، بالإضافة إلى جميع محطات الفضاء السبع التابعة لبرنامج ساليوت . كما نظر البرنامج السوفيتي في استخدام بروتون لإطلاق المركبة الفضائية المأهولة تي كيه إس والطائرة الفضائية إل كيه إس .

منذ عام 1986، أطلق الصاروخ ستة من أصل سبعة وحدات من محطة مير، أول محطة فضائية معيارية، ومنذ عام 1998، أطلق وحدتي زاريا وزفيزدا من القطاع المداري الروسي لمحطة الفضاء الدولية . أُخرج الصاروخ من الخدمة لصالح صاروخ بروتون-إم المُحدَّث ، حيث قام بإطلاقه رقم 310 والأخير في 30 مارس 2012.

كان صاروخ بروتون-ك الأساسي صاروخًا ثلاثي المراحل. أُطلق ثلاثون صاروخًا بهذا التكوين، حاملةً حمولات شملت جميع محطات ساليوت الفضائية السوفيتية ، وجميع وحدات مير باستثناء وحدة الالتحام التي أُطلقت على متن مكوك الفضاء الأمريكي ، ووحدتي زاريا وزفيزدا التابعتين لمحطة الفضاء الدولية . كان الهدف منه إطلاق مركبة تشيلومي الفضائية المأهولة TKS ، وقد نجح في إطلاق أربع رحلات تجريبية غير مأهولة قبل إلغاء البرنامج. كما كان مُخصصًا أيضًا لطائرة تشيلومي الفضائية LKS التي تزن 20 طنًا ، والتي لم تُنفذ.

كغيره من صواريخ عائلة يونيفرسال ، كان صاروخ بروتون-كيه يُزوّد ​​بوقود ثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل ورباعي أكسيد النيتروجين . تشتعل هذه المواد الدافعة فائقة الاشتعال عند التلامس، مما يُغني عن الحاجة إلى نظام إشعال، ويمكن تخزينها في درجات حرارة محيطة. هذا يُغني عن الحاجة إلى مكونات تتحمل درجات الحرارة المنخفضة، ويسمح للصاروخ بالبقاء على منصة الإطلاق مُزوّدًا بالوقود بالكامل لفترات طويلة. في المقابل، كان الوقود المُبرّد سيتطلب إعادة تعبئة دورية للمواد الدافعة مع تبخرها. مع ذلك، كانت المواد الدافعة المستخدمة في بروتون مُسببة للتآكل وسامة ، وتتطلب معالجة خاصة. تكفّلت الحكومة الروسية بتكاليف تنظيف بقايا الوقود في المراحل المُستهلكة التي تسقط في مسار الإطلاق.

صُنعت مكونات صاروخ بروتون في مصانع قرب موسكو، ثم نُقلت بالسكك الحديدية إلى نقطة التجميع النهائية قرب منصة الإطلاق. تتألف المرحلة الأولى من صاروخ بروتون-ك من خزان مؤكسد مركزي، وستة خزانات وقود جانبية. تنفصل هذه المرحلة كوحدة واحدة عن المرحلة الثانية، التي كانت متصلة بها بواسطة هيكل شبكي بين المرحلتين. تُشعل المرحلة الثانية قبل انفصال المرحلة الأولى، ويُعزل الجزء العلوي من المرحلة الأولى لضمان الحفاظ على سلامتها الهيكلية حتى لحظة الانفصال.

استخدمت المرحلة الأولى ستة محركات من طراز RD-253، من تصميم فالنتين غلوشكو . محرك RD-253 هو محرك أحادي الحجرة ويعمل بدورة احتراق مرحلية . كان نظام توجيه المرحلة الأولى مفتوح الحلقة، مما استلزم الاحتفاظ بكميات كبيرة من الوقود الاحتياطي.

كانت المرحلة الثالثة تعمل بمحرك RD-0210 وأربعة فوهات توجيه دقيقة ، مع أنظمة مشتركة. وفرت فوهات التوجيه الدقيقة التوجيه، مما ألغى الحاجة إلى تثبيت المحرك الرئيسي على محور دوار. كما ساعدت في فصل المراحل، وعملت كمحركات سحب الهواء . قامت قنوات مدمجة في الهيكل بتوجيه عادم فوهات التوجيه الدقيقة قبل فصل المراحل. كما استُخدم نظام توجيه المرحلة الثالثة للتحكم في المرحلتين الأولى والثانية في وقت مبكر من الرحلة.

استُخدمت مرحلة علوية في العديد من عمليات الإطلاق لرفع الحمولة إلى مدار أعلى. استُخدمت المراحل العلوية من طراز Blok D في أربعين رحلة، معظمها لبرنامجي لونا وزوند . استُخدمت المرحلة العلوية Blok D-1 في عشر رحلات، معظمها لإطلاق مركبات فضائية باتجاه كوكب الزهرة . استُخدمت المراحل العلوية Blok D-2 ثلاث مرات، مع المركبات الفضائية فوبوس 1 وفوبوس 2 ومارس 96. استُخدمت المرحلة العلوية Blok DM في 66 عملية إطلاق. كانت المرحلة العلوية الأكثر استخدامًا هي Blok DM-2، والتي استُخدمت في 109 رحلات، معظمها مع أقمار غلوناس ورادوجا الصناعية . استُخدمت المرحلة العلوية المُطوّرة Block DM-2M في خمس عشرة عملية إطلاق، معظمها لحمل أقمار إكسبريس الصناعية ، إلا أن أقمارًا صناعية أخرى، بما في ذلك SESAT 1 التابع لشركة يوتلسات ، استخدمت هذا التكوين أيضًا. أُطلق قمران صناعيان من طراز أراكس باستخدام المراحل العلوية Block DM-5. استُخدمت المرحلة العلوية Block DM1، وهي نسخة تجارية من DM-2، لإطلاق القمر الصناعي Inmarsat-3 F2 . كما استُخدمت المرحلة العلوية Block DM2 لإطلاق ثلاث مجموعات من سبعة أقمار صناعية تابعة لشركة Iridium ، بما في ذلك Iridium 33. واستُخدم هذا التكوين أيضًا لإطلاق القمر الصناعي INTEGRAL التابع لوكالة الفضاء الأوروبية . استُخدمت مراحل Block DM3 في خمس وعشرين عملية إطلاق، حملت جميعها تقريبًا أقمارًا صناعية تجارية. أُطلق القمر الصناعي Telstar 5 باستخدام المرحلة العلوية Block DM4. استُخدمت المرحلة العلوية Briz-M في أربع عمليات إطلاق؛ ثلاث منها حملت حمولات للحكومة الروسية، وعملية إطلاق تجارية واحدة باستخدام GE-9 لصالح شركة GE Americom . ^{[ 5 ]} أُفيد بأن عملية إطلاق واحدة استخدمت المرحلة العلوية Block DM-3، إلا أن هذا قد يكون خطأً في الإبلاغ، ومن غير الواضح ما إذا كانت هذه العملية قد استخدمت بالفعل المرحلة العلوية DM-3 أو DM-2.

بسبب تطويرها المتسرع، حققت مركبة الإطلاق بروتون كيه نسبة نجاح منخفضة في البداية. ومع ذلك، تم تدارك المشكلات وأصبحت فيما بعد واحدة من أكثر مركبات الإطلاق الثقيلة استخداماً.

المصدر ^{[ 6 ]}

• مقارنة أنظمة إطلاق الرفع الثقيل
• قائمة عمليات إطلاق بروتون