Trägerrakete "Sojus-5"

Mehr Nutzlast

Bei Sojus-5.3 hat sich die Startmasse als auch die Nutzlast auf 26 Tonnen erhöht. Das Bild zeigt die modulare Bauweise von Sojus-5 und bis 130 Tonnen einer Schwerlastträgerrakete, die Entscheidung zwischen Progress und RKK Energija soll in zwei Wochen fallen.



Quelle: RKZ Progress

Alt vs. Neu




Der Vergleich zeigt die Unterschiede in der Entwicklung der Methan Trägerrakete Sojus-5, darunter die Triebwerksanordnug als auch zu Startmasse und der deutlich grösseren Nutzlast bei Sojus-5.3. Bei S-5.2 dagegen keine Veränderungen.

Sojus-5 Triebwerke

hier noch eine Zusammenfassung mit denn technischen Daten von RKZ Progress





Das RD C5.867 mit hervorragenden Eigenschaften ist für die Oberstufe vorgesehen, es gibt aber noch andere Möglichkeiten. Die Nutzlast wie gepostet, wurde auf 26 Tonnen erhöht. Theoretisch mit 4 Booster wäre aber auch eine Nutzlst von etwa 53 Tonnen möglich. Eine weitere Steigerung wäre mit Wasserstoff in der Oberstufe möglich.

Konstruktionsmerkmale.



Auf dem Bild sehen wir einige innovative Lösungen wie bei der Trennung der zweiten Stufe, hoher Einsatz von Verbundwerkstoffen darunter bei Konstruktionsrahmen der Triebwerke in der ersten und zweiten Stufe als auch der Stufenverbindung.

Sojus-5.1 vs. Sojus-2-1b



Nutzlast vom Wostotschny 9,2 Tonnen, max. bis 23-30 Tonnen. Die Startvorbereitung soll unter 24 Stunden liegen. Ja, und die Startkosten unter 50 Millionen $ (40-45 Millionen ?), also unter der F-9. Laut Webseite verlangt SpaceX 61,2 Millionen Dollar pro Start.   

Ab den 1 Januar 2016 kommen in Russland neue Standarts zu Methan, darunter für Raketentriebwerke mit einer Reinheit über 99%.

Sojus-5.1 vs. Sojus-2-1b



Nutzlast vom Wostotschny 9,2 Tonnen, max. bis 23-30 Tonnen. Die Startvorbereitung soll unter 24 Stunden liegen. Ja, und die Startkosten unter 50 Millionen $ (40-45 Millionen ?), also unter der F-9. Laut Webseite verlangt SpaceX 61,2 Millionen Dollar pro Start.

Könnte man noch ergänzen:
Brennstoff ist LNG (verflüssigtes Erdgas, also hauptsächlich Methan) bei Soyuz 5.1 ggü. Kerosin (T-1 oder RG-1) bei Soyuz 2.1b.

Sojus-5 ist doch Methanträgerrakete, wird in allen Varianten flüssiges Methan über 99% benutzt. Nutzlaststeigerung ist mit Acetam in der Oberstufe möglich, senkt auch die Kosten der Stufe.

Sojus-5 ist doch Methanträgerrakete, wird in allen Varianten flüssiges Methan über 99% benutzt. Nutzlaststeigerung ist mit Acetam in der Oberstufe möglich, senkt auch die Kosten der Stufe.

Naja, da steht aber die russische Abkürzung für verflüssigtes Naturgas (=Erdgas) (LNG = Liquefied Natural Gas), also nicht reines Methan.
Nach der mir bekannten russischen Spezifikation hat LNG einen Methananteil von 86-96 mass%. Mir bekannte Tests damit hatten tatsächlich eine Methananteil von bis zu 97 mass%.
99% geht natürlich, dann wird es aber deutlich teurer.
Dann bleibt die Frage aus welche Fördergebiet. entscheidend ist der Anteil an Schwefelverbindungen, da diese Ablagerungen in Kühlkanälen usw. bilden können. Der Anteil an höheren Kohlenwasserstoff-Verbindungen dagegen ist nicht wirklich wesentlich, die beeinflussen zwar rechnerisch die Leistung, das ist praktisch aber nicht nachweißbar.

Zunächst, die korrekte Abkürzug ist СПГ, ( сжиженный природный газ) und die neue Spezifikation (ГОСТ Р 56021-2014) wird am 1 Januar 2016 eingeführt. Für die Raumfahrt kommt wahrscheinlich nur die Marka A ab 99% in Frage, hier müssen wir aber abwarten. Bei Brennversuchen wurden auch unterschiedliche Konzentration verwendet, die Daten sind somit vollständig. Was nur noch fehlt, ist die Zertifizierung des Methan als Raketentreibstoff. Für die Herstellung des Raketentreibstoffes mit über 99% wurden neue billige technologische Verfahren entwickelt und patentiert.

Bei langen Brennversuchen in НИЦ РКП (Versuchstand IS-105) hat sich gezeigt, das Methan bei 98% sehr gute Ergebnisse liefert. Eine Konzentration über 99,5% wäre aber nicht optimal.

Der erster Brennversuch eines Prototyp für den späteren RD-0162 (Grundlage für RD-0164 der Sojus-5) erfolgte im Mai 2007, lieferte einen Schub von 10 Tonnen bei einer Brenndauer von 69 Sekunden. Brennversuche für Triebwerk 2015 gingen sogar über 2000 Sekunden, ein Weltrekord.

Sojus-5.0



Bei den neuen Unterlagen von RKZ ist mir die Sojus-5.0 Variante mit 3 Tonnen Nutzlast aufgefallen. In älteren Dokumenten war sie noch nicht vorhanden. Ja, und mit Sojus-5.3, wie schon früher gepostet, ist auch der Transport des neuen PTK Raumschiffes möglich.

Sojus-5 für FKP 2016-25

Laut A.Kirilin von RKZ Progress, ist die Fertigstellung der Sojus-5 für das FKP Programm 2016-25 vorgesehen, die offizielle Entscheidung folgt bis Mai. Die technische Entwicklung befindet sich im Endstadium, die Fertigstellung soll um 2021 erfolgen.

http://tass.ru/kosmos/1769671

Nachtrag zu RD S5.867

Der Isp mit Standarddüse beträgt 385s, also auch hier absolute Spitze und identisch mit dem Demonstrator LM10-MIRA.

Nachtrag zu RD S5.867

Der Isp mit Standarddüse beträgt 385s, also auch hier absolute Spitze und identisch mit dem Demonstrator LM10-MIRA.

Hallo Jura,  in deinem Beitrag Nr. 27 vom 25. Januar hast du ein Skizze und Datentabelle des Triebwerks gezeigt, da hat es 'nur' 370 s spez. Impuls. Wie sieht jetzt die Standarddüse aus die 15 s mehr Isp bringt ?

Bei langen Brennversuchen in НИЦ РКП (Versuchstand IS-105) hat sich gezeigt, das Methan bei 98% sehr gute Ergebnisse liefert. Eine Konzentration über 99,5% wäre aber nicht optimal

Warum nicht?  Rest auf 100% sind Schwefelverbindungen und höhere alkane?


Gibt es schon ne Planung wann die erste Konfiguration fliegen soll?

Höhere Alkane könnt ich mir vorstellen, um gleichmäßigere Verbrennung zu erreichen. Aber neugierig wär ich auch, was der wirkliche Anlaß für 98% ist

"wäre aber nicht optimal" kann vieles bedeuten, nicht nur die Leistung. Außerdem bezieht sich das auf eine Reinheit von über 99,5%.

Wenn schon bei 98-99% der Anteil an Schwefelverbindungen ausreichend gering ist, dann erhöht eine weitere Reinigung über 99,5% hinaus vor allem die Kosten, vieleicht mehr als durch etwas höheren Isp gewonnen werden kann. Alkane haben einen verschwindend geringen Einfluß auf die Leistung (theoretisch). Die Verbrennungsstabilität hat viele Einflußfaktoren, auch die Konstruktion des Einspritzsystems, da scheinen Alkane ebenfalls nicht sehr relevant zu sein.

Zitat von: Jura am 22. März 2015, 09:26:30

Nachtrag zu RD S5.867

Der Isp mit Standarddüse beträgt 385s, also auch hier absolute Spitze und identisch mit dem Demonstrator LM10-MIRA.

Hallo Jura,  in deinem Beitrag Nr. 27 vom 25. Januar hast du ein Skizze und Datentabelle des Triebwerks gezeigt, da hat es 'nur' 370 s spez. Impuls. Wie sieht jetzt die Standarddüse aus die 15 s mehr Isp bringt ?

Hallo proton01, hier handelt sich zunächst um reine technische Möglichkeit des Triebwerks für Beschleunigungsstufen, so die Info eines Mitarbeiters.

Auch NSA hat bestätigt über die weitere Entwicklung der Methantechnologie für FKP 2016-25, wir haben aber noch keinen Beschluss was alles gemacht wird. Denke bis Mai-Juni folgt die Entscheidung. Rätselraten hat aber die Info über eine sehr kleine Methanträgerrakete hervorgerufen, soll auch wiederverwendbar sein (mit RD-0162SD).

NSA liest sich immer lustig

Neue Infos

Laut einer Aussage von Kirilin die er kürzlich gemacht hat, folgendes:

1) Die Sojus-5 wird selbständig durch RKZ Progress entwickelt.
2) Die Roskosmos Finanzierung, also FKP, soll ab 2017 beginnen.
3) Es wurde auch gesagt, das der neue Träger vollständig (полностью заменит линейку Союзов) die Sojus Trägerrakete ersetzen wird.

Sojus-5 in FKP

Ausgehend von FKP Dokumenten, eine Kopie davon hat eine hochrangige Quelle, plant Roskosmos ab 2018 die Entwicklung (Thema Feniks oder Phoenix in Deutsch) der Methanträgerrakete Sojus-5.1. Am 15 April bei der NTS Sitzung hat Komarow die Arbeiten von RKZ Progress unterstützt. Für 2018-25 sind 30,790 Milliarden Rubel vorgesehen, im ersten Jahr sind 283,2 Millionen und im letzten Jahr 7,283 Milliarden Rubel vorgesehen.

Die Kosten für laufende Arbeiten an Sojus-5 werden von RKZ Progress gedeckt.

http://www.kommersant.ru/doc/2718486

OKR Feniks

Auf der letzten NTS Sitzung am 15 April wurde ua. das untere Bild des Sojus-5.1 Trägers den Entscheidungsträger der russischen Raumfahrt von A. Kirilin präsentiert.



Die technische Angaben haben sich leicht verändert, darunter der etwas grössere Isp beim Start.

Hallo,
am Stand des Rocket Centre Progress lag bei der diesjährigen ILA ein Prospekt des Sojus-5 Trägers aus, bei dem es sich offensichtlich um das im Post #35 noch Sojus-5.1 genannte Modell handelt.



Die anderen Modellkonzepte der Raketenfamilie, insbesondere die Sojus-5.2 und -5.3, die auf den Progress-Prospekten bei der ILA 2014 noch zu finden waren, scheinen offensichtlich nicht weiter verfolgt zu werden. Jedenfalls tauchen sie in dem diesjährigen Prospekt nicht mehr auf. Meine Frage auf zusätzliche Booster an der Sojus-5 beantwortete die Standbetreuerin dann auch mit "njet"!

Im Tread "Angosat-1 auf Zenit" bin ich über den folgenden Satz gestolpert:

Zitat jakda:
"Und wenn wir ehrlich sind - die SOJUS-5 ist doch "nur" eine russische ZENIT (Darum gibt es auch keine größeren Probleme beim Starkomplex)."

Konnte damit erstmal nichts anfangen, denn die Technik beider Raketen sollte meiner Meinung nach doch völlig verschieden sein.
Habe also erstmal bei Norbert Brügge recherchiert. Da fand ich dann zwei Startseiten zur Sojus-5, einmal diese hier:

http://www.b14643.de/Spacerockets_1/East_Europe_2/Soyuz-5/Description/Frame.htm

Zum anderen diese hier:

http://www.b14643.de/Spacerockets_1/East_Europe_2/Sunkar-Soyuz-5/Description/Frame.htm

Bei ersterem Link findet man die Sojus-5 so wie sie mir bisher geläufig war, mit Methan als Treibstoff für die Haupttriebwerke. Hat also mit der Zenit wirklich nichts gemeinsam.

Der zweite Link zur Sojus-5 (wobei die Rakete dort auch Sunkar genannt wird) war für mich dann doch eine Überraschung. Äußerlich hat sie sehr viel Ähnlichkeit mit der Zenit, und auch die Triebwerke sind zumindest teilweise mit denen der Zenit ziemlich identisch; in der Erststufe ein Derivat des in der Zenit verwendeten RD-171; in der Drittstufe ein RD-58MF, welches offensichlich mit dem RD-58Z des Block DM-SL der Zenit-3SL/SLB verwandt ist.
Und in der Zweitstufe soll ein RD-0124 Derivat des Oberstufentriebwerks der Sojus 2.1b verwendet werden.
Neu ist auch, das in allen drei Stufen die Treibstoffkombination Kerosin/LOX zum Einsatz kommen soll. Hat also keine Ähnlichkeit mehr mit dem älteren Sojus-5 Projekt, dafür umso mehr mit der Zenit.

Vor allem stellt sich mir da jetzt eine Frage: hat man sich von dem älteren Sojus-5 Projekt und von der Methan-Antriebstechnik ganz verabschiedet? Der Methanantrieb sollte doch eigentlich ihr das Markenzeichen werden!
Ein bisschen Text bei Brügge ist ja auch enthalten, leider auf Englisch, was ich nicht beherrsche. So sind bei mir erstmal Fragen offen geblieben.

Gruß, Wilga35

Hallo,

die jetzige favorisierte Version zielt vor allem weiter auf die Unabhängigkeit von ukrainischen Fertigungen und Zulieferungen. Das Konzept der Zenit ist ja wirklich gut, die Amerikaner lassen ihre Antares-Zellen auch in den Hallen der Zenit-Fertigung herstellen.  Aber für die neue Rakete muss der Durchmesser auf 4.10 wachsen, um fertigungsmäßig die Proton-Fertigungswerkzeuge, Maschinen, Prozesse nutzen zu können. Auch der Bahntransport ist dann noch händelbar. Die verlängerte Erststufe ist so relativ zeitnah zu produzieren. Alle drei Triebwerke (aller Stufen) sind einsatzbereit, fliegen alle schon, auch das RD-58MF z.B. auf der 11S861-03 (DM-03).
 Das wird der Preis für eine schnelle Fertigung, anders kann man eine schnelle Produkteinführung nicht erreichen. Aber ob die russische Seite das wirklich packt, bleibt abzuwarten. Wenn die Versorgungsflüge zur ISS verloren gehen, und das ist zeitnah zu erwarten, fehlen die hochdotierten Einnahmen. Triebwerke kaufen die Amerikaner auch nicht mehr nach (man hat sich vertraglich ja gut abgesichert und ganze Blöcke geordert, die jetzt geliefert werden. Sie setzen auf Eigenentwicklungen, und das sehr erfolgreich. Europa wird die Kourou-Version auch bald meiden, sollte Ariane-6 verfügbar sein. Bei den kommerziellen Buchungen für russische Raketen spielt eigentlich jetzt nur noch die Sojus-2 auffällig mit, wehe es kommen noch weitere Ausfälle dieser Rakete. Dann wird es eng für die russische Raumfahrt.