质子-M/微风-M是俄罗斯赫鲁尼契夫中心研制的大型液体运载火箭,为质子号家族最新型号,采用四氧化二氮/偏二甲肼推进剂,搭配微风-M上面级可执行高轨发射任务,是俄罗斯主力商业及军用航天运载工具之一。
质子-M(Proton-M)是俄罗斯质子号运载火箭家族的最新型号,主动力采用四氧化二氮/偏二甲肼推进剂,搭配微风-M(Briz-M)上面级后可执行地球同步轨道、星际探测等发射任务;微风-M上面级主发动机可多次点火,支持长时间在轨机动,显著提升了火箭的任务适应性。该火箭主要从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场发射,目前已逐步向安加拉火箭过渡。
| 参数类别 | 具体参数 | 数值 |
|---|---|---|
| 基本尺寸 | 火箭全长 | 56.2m |
| 起飞参数 | 起飞重量 | 705.0t |
| 芯级直径 | 一级/二级/三级 | 4.1m/4.1m/4.1m |
| 整流罩直径 | 商用标准型 | 4.35m |
| 轨道运载能力 | 近地轨道(LEO,200km圆轨道) | 22.0t |
| 地球同步转移轨道(GTO,标准轨道) | 7.5t | |
| 地球同步轨道(GEO,直接入轨) | 3.5-5.2t | |
| 典型适用载荷 | 通信卫星、导航卫星、深空探测器 | 单星发射最大支持5t级GEO卫星 |
该型火箭作为俄罗斯2008年前后推出的阶段性改进型号,主要面向高价值商业通信卫星发射市场,其常温液体推进剂系统具备发射前长期加注待命能力,适配拜科努尔航天发射场现有质子系列发射工位,无需额外基础设施改造即可投入使用。相比基础型质子-M/微风-M,阶段2改进型的运力提升幅度超过30%,尤其适合发射重量超过5吨的大型GEO通信卫星,可帮助运营商降低单位载荷发射成本。在应用场景上,除商业通信卫星发射外,该构型也可承担俄罗斯联邦的军用通信卫星、GLONASS导航卫星组网发射任务,部分深空探测任务如金星、火星探测器发射也可采用该构型搭配定制整流罩执行。
| 系统层级 | 技术特点 | 具体参数 |
|---|---|---|
| 总体构型 | 三级半结构(三级芯级+微风-M上面级) | 前三级采用串联布局,上面级与载荷共同封装于整流罩内 |
| 推进系统 | 全箭统一推进剂 | 四氧化二氮/偏二甲肼常温可存储推进剂 |
| 一级动力 | 6台RD-276液体发动机 | 单台海平面推力1830kN,总起飞推力约11000kN,燃烧时间124秒 |
| 二级动力 | 4台RD-0210液体发动机 | 真空总推力2400kN,燃烧时间206秒 |
| 三级动力 | 1台RD-0212液体发动机 | 真空推力588kN,燃烧时间240秒 |
| 微风-M上面级 | 1台S5.98M主发动机+多台姿控推力器 | 主发动机推力19.62kN,最大可重复启动8次,携带推进剂23吨,最大在轨工作时间24小时 |
| 航电系统 | 数字化制导导航与控制系统 | 支持GLONASS/GPS双模式定位,入轨精度较基础型提升40% |
其核心技术改进主要集中在三个方面:一是推进系统效率提升,通过对一二级发动机的涡轮泵结构优化,提高了推进剂燃烧效率,比冲较基础型提升约15秒;二是上面级性能升级,微风-M上面级采用了可分离环形外挂贮箱设计,推进剂装载量较早期微风-K提升2倍,多次点火能力支持复杂轨道部署任务,可实现多星不同轨道面部署、GEO轨道直接入轨等特殊任务;三是结构减重设计,通过采用新型铝合金材料替代部分传统钢质结构,箭体结构重量减少约3吨,进一步转化为运力提升。不过该型火箭也存在明显的技术局限,常温推进剂本身具有高毒性和强腐蚀性,发射事故后易造成周边环境污染,这也成为后续质子系列逐步被安加拉系列火箭替代的核心原因之一。
| 发射序号 | 发射代码 | 发射时间 | 发射工位 | 搭载载荷 | 轨道类型 | 发射结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2008-039 | 2008年8月18日 | 拜科努尔航天发射场TTMTR工位 | INMARSAT 4-F3通信卫星 | GEO | 成功 |
| 统计数据 | 总发射次数:1次 | 成功次数:1次 | 成功率:100% | 累计发射载荷质量:约5.9吨 | 累计入轨卫星数:1颗 | - |
本次发射是该阶段2改进型的首次也是唯一一次公开飞行任务,搭载的INMARSAT 4-F3卫星是国际海事卫星组织第四代通信卫星系统的第三颗星,卫星总质量约5.9吨,设计寿命13年,配备200个L波段点波束和1个C波段全球波束,可提供全球覆盖的移动宽带通信服务,主要服务于海事通信、航空机载通信、应急救援等领域。该卫星入轨后定点于西经98度的地球同步轨道,截至2026年仍在超期服役。此次发射成功标志着俄罗斯质子-M系列火箭的改进工作取得阶段性成果,后续的质子-M改进型号基本延续了该构型的技术路线,逐步成为俄罗斯商业航天发射的主力,在2010-2020年间承担了欧洲、亚洲多个国家的大型通信卫星发射任务。该构型仅执行1次发射的主要原因是后续赫鲁尼契夫中心推出了改进幅度更大的阶段3改进型,进一步将GTO运力提升至8吨以上,阶段2改进型作为过渡型号仅完成技术验证任务后便退出了发射序列。


