Fregat


Fregat
Fregat-Stufe mit den sphärischen Tanks, hier in der Konfiguration für Fobos-Grunt

Fregat (russisch Фрегат für Fregatte) ist eine Raketenoberstufe, die vom russischen Unternehmen Lawotschkin gebaut wird und gegenwärtig in Sojus-Trägerraketen verwendet. Die Stufe wird zum Starten von hochfliegenden Satelliten, wie beispielsweise geostationären Kommunikationssatelliten, und Raumsonden verwendet. Fregat kann bis zu 20 Mal wiedergezündet werden und ist somit auch zum Aussetzen von mehreren Satelliten in verschiedenen Umlaufbahnen geeignet.

Inhaltsverzeichnis

Entwicklung

Die Fregat-Stufe wurde von dem Antriebsmodul der Fobos- und Mars-96-Raumsonden abgeleitet. Die Entwicklung der Stufe begann 1993, kam jedoch aufgrund von Finanzierungsschwierigkeiten nur sehr langsam voran. Erst mit der Gründung des Unternehmens Starsem zur Vermarktung der Sojus-Rakete und der Unterzeichnung des Vertrags zum Start von vier Cluster-Satelliten für die ESA beschleunigte sich Ende der 1990er die Entwicklung der Fregat-Stufe.

Der erste Start einer Fregat-Oberstufe auf einer Sojus-Rakete (in der Version Sojus-U) fand am 8. Februar 2000 statt. Nach einem weiteren Testflug wurden bei zwei Sojus-U/Fregat-Flügen erfolgreich vier Cluster-Satelliten ins All gebracht. Dabei konnte Fregat ihre Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit beweisen, als sie nach einem zu frühen Abschalten der dritten Stufe der Sojus die Steuerung des Fluges rechtzeitig übernahm und durch ihre überschüssige Treibstoffladung die Mission doch noch retten konnte.

Gegenwärtig wird die Sojus (in den Versionen Sojus-U, Sojus-FG und ab 2006 auch Sojus-2.1a und Sojus-2.1b) mit der Fregat-Stufe zum Starten von kommerziellen Nutzlasten und Raumsonden (Mars Express, Venus Express) genutzt. Dabei werden die Startaufträge durch die Firma Starsem abgewickelt.

Ab 2011 sollen standardmäßig mit Fregat-Stufen ausgerüstete Sojus-Raketen vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou starten, hier erfolgt die Vermarktung über Arianespace.

Ebenfalls noch 2011 startet die Fobos-Grunt Mission, bei der mit Hilfe der Fregat Stufe erstmals eine Sonde auf dem Mars-Mond Phobos landen und Bodenproben zur Erde zurückbringen soll.

Technik

Die Fregat-Oberstufe ist eine autonome Raketenstufe, die mit einem modernen digitalen Steuerungssystem ausgestattet ist und über eigenständige Kommunikations- und Navigationssysteme verfügt. Dadurch ist die Stufe theoretisch in verschiedene Typen von mittelschweren bis schweren Trägerraketen integrierbar. Die Stufe ist 1,50 m hoch mit einem Durchmesser von 3,35 m. Die Leermasse beträgt 950 kg und es können bis zu 5.250 kg Treibstoff (NTO/UDMH) mitgenommen werden.

Die Struktur der Stufe besteht aus sechs sphärischen Aluminiumtanks, die im Kreis angeordnet sind. Zwei dieser Tanks enthalten den Treibstoff (UDMH), zwei das Oxidationsmittel (NTO) und zwei weitere dienen als Behälter für die Avionik. Acht Trägerstrukturen, die durch die Tanks verlaufen, dienen der Strukturstabilität.

Das Haupttriebwerk der Stufe ist ein von KB Chimmasch bei Moskau hergestelltes S5.92-Triebwerk, welches über eine Brennkammer verfügt und durch ein hydraulisches Steuerungssystem seine Position und somit den Schubvektor der Stufe ändern kann. Das Triebwerk kann in zwei Modi betrieben werden: mit einem Schub von 19,85/14 kN und einem spezifischen Impuls von 3.247/3.100 Ns/kg (bzw. 331/316 s).

Zur Lageregelung verfügt Fregat neben den Steuerungsmöglichkeiten des S5.92 über 12 zusätzliche Hydrazin verbrennende 50-N-Triebwerke, die in vier Gruppen angeordnet sind und aus zwei separaten kleineren Tanks mit Treibstoff gespeist werden. Bis zu 85 kg Hydrazin können von der Stufe mitgenommen werden.

Zurzeit läuft die Entwicklung der vergrößerten Fregat-SB-Stufe (russisch Фрегат-СБ), die über zusätzliche abwerfbare Treibstofftanks verfügt. Diese Stufe ist 2,3 m hoch bei einem Durchmesser von 3,44 m und wiegt zusammen mit Treibstoff bis zu 11.600 kg. Die Leermasse der Stufe beträgt 950 kg, die Leermasse der abwerfbaren Tanks 375 kg. Fregat-SB soll auf schwereren Trägerraketen – zunächst ist der Einsatz auf der Zenit geplant – eingesetzt werden. Der erste Start fand am 20.Januar 2011 statt. Dabei wurde die Fregat-SB auf einer Zenit gestartet und beförderte den russischen Elektro-L-Wettersatelliten in den geostationären Orbit. [1]

Startliste

Dies ist eine vollständige Liste aller Fregat-Starts. Stand der Liste: 8. November 2011.

Datum Typ Startplatz Nutzlast Art der Nutzlast Orbit¹ Anmerkungen
8. Februar 2000 Sojus-U/Fregat Ba LC31/PU6 IRDT 1 Wiedereintrittstechnologie, 1. Qualifikationsflug LEO Erfolg
20. März 2000 Sojus-U/Fregat Ba LC31/PU6 Dumsat Dummy-Nutzlast, 2. Qualifikationsflug HEO Erfolg
16. Juli 2000 Sojus-U/Fregat Ba LC31/PU6 Cluster FM6/FM7 Zwei Forschungssatelliten HEO Erfolg
8. August 2000 Sojus-U/Fregat Ba LC31/PU6 Cluster FM5/FM8 Zwei Forschungssatelliten HEO Erfolg
2. Juni 2003 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Mars Express Marssonde Marstransfer Erfolg
27. Dezember 2003 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Amos 2 Kommunikationssatellit GTO Erfolg
13. August 2005 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Galaxy 14 Kommunikationssatellit zur Versorgung von Kabelfernsehnetzen GTO Erfolg
9. November 2005 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Venus Express Venussonde Venustransfer Erfolg
28. Dezember 2005 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 GIOVE A (GSTB V2/A) Testsatellit für das Galileo Navigationssystem MEO Erfolg
19. Oktober 2006 Sojus-2.1a/Fregat Ba LC31/PU6 MetOp A Wettersatellit auf polarer Bahn SSO Erfolg
24. Dezember 2006 Sojus-2.1a/Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 1 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
27. Dezember 2006 Sojus-2.1b/Fregat Ba LC31/PU6 COROT Weltraumteleskop LEO Erfolg
29. Mai 2007 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Globalstar 4 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
20. Oktober 2007 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 Globalstar 4 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
14. Dezember 2007 Sojus-FG/Fregat Ba LC31/PU6 RADARSAT-2 Erdbeobachtungssatellit SSO Erfolg
20. Januar 2011 Zenit-3F/Fregat-SB Ba LC45/PU1 Elektro-L Wettersatellit GEO Erfolg
18. Juli 2011 Zenit-3F/Fregat-SB Ba LC-45/PU1 RadioAstron Weltraumteleskop HEO Erfolg
21. Oktober 2011 Sojus-2.1b/Fregat ELS, Kourou Galileo IOV 2 Navigationssatelliten MEO Erfolg, Erststart einer Sojus Fregat von Kourou
8. November 2011 Zenit-2SB/Fregat Baikonur Fobos-Grunt Mars & Phobossonde Marstransfer Misserfolg: von der Fregat abgeleitete Antriebseinheit MDU zündete nicht.
  • ¹ Nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast - sondern die Bahn auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt wurde.

Für geplante Starts der Fregat-Stufe siehe die Liste der geplanten Sojus-Starts und die Liste der geplanten Zenit-Starts.

Weblinks

Quellen

  1. Roskosmos: Tests von Fregat-SB, 29. Januar 2007 (russisch)

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