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Die
Shtil und Volna TrägerraketeDie Abrüstungsverhandlungen zwischen der GUS und den USA haben seit Ende der achtziger Jahre sehr viele Raketen auf beiden Seiten freigesetzt. Diese werden nun zumindest zum Teil als Raumfahrtträger eingesetzt (Zum Teil deswegen, weil es so viele sind, alleine die USA verfügten über 1000 Minuteman Raketen!). Es gibt allerdings zwei unterschiedliche Ansätze in Ost und West. In den USA werden vor allem die Stufen in neuen Raketen verwendet (Taurus, Athena), seltener ganze Raketen (Minotaur). In Russland wird die ganze Rakete verwendet und eventuell um eine Oberstufe ergänzt.
Wie schon zu Beginn des Weltraumzeitalters sind die Sowjets im Vorteil: Ihre Raketen sind größer. Amerikanische Interkontinentalraketen wiegen zwischen 30 und 65 t, russische zwischen 60 und 100 t. Damit sind größere Nutzlasten möglich.
Bei der Shtil und der Volna handelt es sich um eine Besonderheit: Es ist keine ICBM sondern eine von einem U-Boot abgefeuerte Rakete. Weitere andere Schiffs- oder U-Boot stationierte Raketen werden als Trägerraketen angeboten, haben bislang jedoch noch keinen Start absolviert.
Die Shtil basiert auf der russischen Rakete R-29RM Sineva, von der Nato auch als SS-N-23 "Skiff" bezeichnet. Es ist eine Weiterentwicklung der R-29, ebenfalls eine U-Boot Rakete. Die 40.3 t schwere lange Rakete sollte eine 2.8 t schwere Nutzlast über eine Distanz von 8300 km befördern. Die R-29M hat eine Länge von 14.8 m und einen Durchmesser von 1.9 m. Die Entwicklung der R-39RM begann 1979. Nach 16 land- und seegestützten Starts fand die Stationierung im Jahre 1986 statt.
Die Stationierung fand auf 7 U-Booten der Delta IV Klasse statt. Jedes dieser U-Boote
konnte 16 Raketen mit je 4 Sprengköpfen von je 100 kt Sprengkraft mitführen. Eine Version mit 10
Sprengköpfen wurde entwickelt, aber nach Unterzeichnung des START-1 Vertrages nicht stationiert.
Im Jahre 1999 verlautbarte Russland dass sie die Produktion der SS-N-23 wieder aufnehmen wolle um
andere veraltete Raketen zu ersetzen.
Die R-29RM ist eine dreistufige Rakete, angetrieben durch die lagerfähige Treibstoffkombination Stickstofftetroxid (Oxidator) und UDMH (Verbrennungsträger) in allen Stufen. Sie kann unter Wasser abgefeuert werden.
Neben der Shtil 1 / Shtil 1N gibt es eine zweite Version namens Shtil 2/2N, welche sich aber nur in der Nutzlastverkleidung unterscheidet. Die Shtil 1 verwendet die Verkleidung der SS-N-23. Die Shtil 2 dagegen eine größere für Satelliten besser geeignete. Es gibt zwei Versionen mit Längen von 16 m (Shtil 2) und 18.3 m (Shtil 2R). Die letztere kann nur vom Land aus gestartet werden. Die größere Verkleidung senkt allerdings die Nutzlastmasse ab.
Die neueste Version Shtil 3 hat eine dritte Stufe mit mehr Treibstoff und eine zusätzliche Injektionsstufe. Die Startmasse steigt dadurch auf 44 t und die Länge auf 19 m. Für die Nutzlast stehen 3.6 m³ zur Verfügung. Diese Rakete wird nur von Land aus gestartet. Sie transportiert bis zu 430 kg Nutzlast. Pläne gab es auch die Rakete von einem Flugzeug aus abzuwerfen, um so die Nutzlast zu erhöhen. Diese sind inzwischen aber wohl aufgegeben worden. Die Shtil soll je nach Version nur 100-300.000 USD kosten und ist damit der preiswerteste verfügbare Träger. Neben Kleinsatelliten ist die Rakete auch für den Transport von Wiedereintrittskapseln geeignet. Ohne die Kosten für das U-Boot liegt eine Shtil 3 bei 200.000 USD, dazu kommen nochmals etwa 100.000 USD für den Start.
| Rakete | Shtil 1 | Shtil 2 | Shtil 2R | Shtil 3 |
|---|---|---|---|---|
| Länge | 14.8 m | 16 m | 18.3 m | 19 m |
| Startmasse | 39300 kg | 39700 kg | 40000 kg | 44000 km |
| Nutzlastvolumen nutzbar | 0.195 m³ | 0.25 m³ | 1.17 m³ | 3.60 m³ |
| Nutzlast 200 km Höhe | 280 kg | 200 kg | 220 kg | 430 kg |
| Startmethode | U-Boot/Boden | U-Boot/Boden | Boden | Boden |
Die erste Stufe der Shtil hat eine Länge von 7.7 m bei einem Durchmesser von 1.9 m. Ihr RD-0233 Antrieb mit 682 kN Schub brennt 75.02 Sekunden lang. Stabilisiert wird der Flug durch 4 Vernierdüsen, die 5 Sekunden länger brennen. Aus den Daten lässt sich eine Treibstoffmasse von 17.2 t errechnen. Weitere Details über Stufenmassen und Schub gibt es nicht.
Die zweite Stufe hat eine Länge von 4.9 m bei ebenfalls 1.9 m Durchmesser.
Sie brennt 87 Sekunden lang. Über Sie und die dritte Stufe, welche eine Länge von 2.8 m hat sind keine weiteren Daten bekannt.
Die Nutzlast einer Shtil 1 in einen 200 km hohen Orbit beim Start von der Barentsee aus liegt bei
280 kg. Die der Shtil 2 bei 200 kg. Eine von einem Flugzeug in Äquatornähe abgeworfene Shtil 3
soll bis zu 950 kg erreichen. Normalerweise wird die Shtil von einem U-Boot der Delta Klasse aus
der Barentsee aus gestartet. Dieser Startplatz liegt bei 69 Grad Nord, 35 Grad Ost, nördlich von
Moskau. Es sind von der Barentsee alle Inklinationen über 69 Grad möglich. Es ist auch ein Start
von Land aus möglich.
Da ein Atom U-Boot prinzipiell jede geographische Breite anfahren kann ist dies ein Gegenstück zu dem Unternehmen Sea Launch auf See. Bisher fand am 7.7.1998 der bisher erste orbitale Einsatz statt, wo ein deutscher Experimentalsatellit in den Orbit gebracht wurde. Für den 1.3.2005 war der Start des experimentellen Satelliten Cosmos-1 geplant. Dieser nur 4 Millionen USD teure Satellit der Planetary Society sollte ein elektrische Triebwerk erproben. Als der Start am 21.6.2005 stattfand war zunächst nicht klar ob der Satellit in einen Orbit gelangte, nachdem man zeitweise Telemetrie empfing. Eine Untersuchung ergab, dass die zweite Stufe der Shtil nicht die nominelle Leistung brachte und so der Satellit keinen Orbit erreichte.
| Erfolg | Datum | Nutzlast | Version |
|---|---|---|---|
| x | 07.07.1998 | Tubsat-N | Shtil-1 |
| - | 21.06.2005 | Cosmos-1 | Shtil-1 |
Die
zweite russische U-Boot ICBM die als Trägerrakete angeboten wird ist die Volna. Sie basiert auf
der R-29L (NATO Code SS-N-18 Stingray). Dies ist eine zweistufige U-Boot Rakete. Die R-29L war
die erste russische U-Boot Rakete mit MIRV Sprengköpfen, welche über interkontinentale Distanz
eingesetzt wurde. Wie die R-29RM basiert diese Rakete auf der R-29. Doch anstelle eines einzelnen
Sprengkopfes konnte diese ein MIRV Modul mitführen, das 3-7 Sprengköpfe über Distanzen von 6500
km befördern konnte. Die Version mit einem Sprengkopf erreichte 8000 km Reichweite. Die Nutzlast
betrug in beiden Fällen 1600 kg.
Die R-29L ist eine zweistufige Rakete mit einer Länge von 14.1 m und einem Durchmesser von 1.8 m. Die Startmasse beträgt 35.3 t. Die Entwicklung begann 1973. Die ersten Testflüge 1976 und die Stationierung 1979. Es gab 22 Testflüge. Stationiert wurde die Rakete auf 14 U-Booten der Delta III Klasse.
Über die Volna sind noch weniger Daten bekannt als über die Shtil. Da die Rakete nur zweistufig ist, benötigen Satelliten einen eigenen Kickantrieb um einen Orbit zu erreichen. Beide Stufen verwenden die Treibstoffkombination UDMH / Stickstofftetroxid. Wie die Shtil 1 wird die originale ICBM verwendet. Die Nutzlast wird also nur von einer kleinen Verkleidung für Atomsprengköpfe umhüllt. Für die Nutzlast steht ein Volumen von 1.3 m³ zur Verfügung.
Beim Start von der Barent See aus erreicht eine 50 kg
schwere Nutzlast einen 70-80 Grad geneigten 600 km hohen Orbit. Beim Start im pazifischen Ozean
kann dieselbe Nutzlast in einen 900 km hohen, 52 Grad geneigten Orbit transportiert werden. Die
maximale Nutzlastmasse in einen 400 km Orbit liegt je nach Startplatz zwischen 115 und 130 kg.
Aufgrund der kleinen Nutzlastmasse ist die Volna eher geeignet als Höhenforschungsrakete
eingesetzt zu werden. In dieser Konfiguration kann eine Volna eine 250-650 kg schwere Nutzlast in
eine Höhe von 2000-3000 km bringen. Dies erlaubt 20-40 Minuten Messungen in der Schwerelosigkeit.
Nach dem ersten Start 1995 mit einem deutschen Mikrogravitationsexperiment fanden 3 Einsätze
dieser Konfiguration statt, von denen einer scheiterte. Als Höhenforschungsrakete kann die Rakete
bis zu 720 kg Nutzlast transportieren, davon entfallen 400 kg auf die Forschungsinstrumente, der
Rest auf die Kapsel. Es steht ein Volumen von 80 × 48 × 48 cm für Instrumente zur Verfügung. Die
Kapsel ist ein Wiedereintrittskopf vom Typ WKK ohne Atomsprengkopf.
Die Volna wird vom russischen Hersteller der Rakete Makeyev angeboten. Dieser ist auch Anbieter der Shtil. Dieser bietet auch die Vysota Rakete an, basierend auf der SS-N-8 "Sawfly" (RS-40M) Rakete. Diese 33.3 t schwere Rakete verfügt jedoch nur über ein Volumen von 0.7 m³ für die Nutzlast. Sie absolvierte bislang keinen Start. Es gibt weitere U-Boot Raketen die man als Weltraumträger einzusetzen gedenkt. (PRIBOI, Riksha, Urengoi, Air Launch) Die größten zusammengesetzt aus 5 Stufen der RS-52M und RS-54M sollen eine Nutzlast von 2.4 t haben. Bislang sind jedoch Vermarktungserfolge ausgeblieben.
Weitere noch 1993 geplante Konvertierungen von U-Boot Raketen sind die Rif-MA (entwickelt aus der RSM-52 / SS-N-20), Syb (RSM-25) wurden in den letzten Jahren aufgegeben zugunsten der größeren Typen Volna und Shtil.
Ein weiterer Start der europäischen „Expert“ Kapsel für die Erprobung einer Wiedereintrittskapsel und ihrer Landesysteme wurde 2010 abgeschlossen, dann aber die Zusage zurückgezogen. Ein Startpreis von 2 Millionen Euro wurde dabei genannt.
| Rakete | Shtil | Volna | Vysota | PRIBOI | Riksha | Urengoi | Air Launch |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| basierend auf | SS-N-23 | SS-N-18 | SS-N-8 | SS-N-20 / SS-N-23 | Zenit | - | Herkules-N / Sojus |
| Startmasse | 39.3-44 t | 35.3 t | 33.3 t | 104 t | 65-185 t | 180 t | 103 t |
| Nutzlast | 200-430 kg | 115 kg | - | 3400 kg | 600-4000 kg | 5000 kg | 3000-3800 kg |
Wie man an dem Umfang der Website sieht, sind Trägerraketen eines meiner Hauptinteressen. Es gibt inzwischen eine Reihe von Büchern von mir, auch weil ich in den letzten Jahren aufgrund neuer Träger oder weiterer Informationen über alte Projekte die Bücher neu aufgelegt habe. Sie finden eine Gesamtübersicht aller Bücher von mir bei Amazon und hier beim Verlag.
Ich beschränke mich in diesem Abschnitt auf die aktuellen Werke. Für die in Europa entwickelten Trägerraketen gibt es von mir zwei Werke:
Europäische Trägerraketen 1 behandelt die Vergangenheit (also bei Drucklegung): Das sind die nationalen Raketen Diamant, OTRAG und Black Arrow und die europäischen Träger Ariane 1 bis 4 und Europarakete.
Europäische Trägerraketen 2 behandelt die zur Drucklegung 2015 aktuellen Träger: Ariane 5, Vega und die damaligen Pläne für Vega C und Ariane 6.
Wer sich nur für einen der in den beiden besprochenen Träger interessiert, findet auch jeweils eine Monografie, die inhaltlich identisch mit dem Kapitel in den Sammelbänden ist, nur eben als Auskopplung.
Weiter gehend, alle Raketen die es weltweit gibt, behandelnd, gehen zwei Bände:
und
Internationale Trägerraketen (im Sinne von allen anderen Raketen weltweit)
Auch hier habe ich 2023 begonnen, die Bände aufzusplitten, einfach weil der Umfang für eine Aktualisierung sonst weder handelbar wäre bzw. an die Seitengrenze stößt, die der Verlag setzt. Ich habe auch bei den Einzelbänden nochmals recherchiert und den Umfang erweitert. Bisher sind erschienen:
US Trägerraketen 1 mit den frühen, kleinen Trägern (Vanguard, Juno, Scout)
US Trägerraketen 2 mit der Titan-Familie
2023 wird noch die erste Auskopplung aus den internationalen Raketen über russische Träger erscheinen. Nach und nach werden alle Raketen dann in einzelnen Monografien geordnet nach Trägerfamilien oder Nationen dann aktualisiert auf den aktuellen Stand, so besprochen.
Für die Saturns gibt es noch einen Sonderband, den ersten in der Reihe über das Apolloprogramm.
Alle bisherigen Bücher sind gerichtet an Leute, die wie ich sich nicht mit oberflächlichen Informationen oder Zusammenfassung der Wikipedia zufriedengeben. Wenn sie sich nicht für Technik interessieren, sondern nette Anekdoten hören wollen, dann sind die bisherigen Bücher nichts für Sie. Für dieses Publikum gibt es das Buch „Fotosafari durch den Raketenwald“ bei dem jeder Träger genau eine Doppelseite mit einem Foto und einer Beschreibung hat. (Also etwa ein Zehntel der Seitenzahl auf den ich ihn bei den beiden obigen Bänden abhandelte). Das Buch ist anders als die anderen Bände in Farbe. Ab und an macht BOD als Print on Demand Dienstleister Mist und verschickt es nur in Schwarz-Weiß, bitte reklamieren sie dann, ich als Autor kann dies nicht beeinflussen.
Als Autor würde ich mich freuen, wenn sie direkt beim Verlag bestellen, da ich da eine etwas größere Marge erhalte. Dank Buchpreisbindung und kostenlosem Versand ist das genauso teuer wie bei Amazon, Libri und iTunes oder im Buchhandel. Über eine ehrliche Kritik würde ich mich freuen.
Alle Bücher sind auch als E-Book erschienen, üblicherweise zu 2/3 des Preises der Printausgabe – ich würde sie gerne billiger anbieten, doch da der Gesetzgeber E-Books mit 19 Prozent Mehrwertsteuer besteuert, Bücher aber mit nur 7 Prozent, geht das leider nicht. Ein Vorteil der E-Books - neben dem einfacher recherchierbaren Text ist, das alle Abbildungen, die im Originalmanuskript in Farbe, sind auch in Farbe sind, während ich sonst - um Druckkosten zu sparen - meist auf Farbe verzichte. Sie brauchen einen pdf-fähigen Reader um die Bücher zu lesen. Sofern der Verlag nicht weiter für bestimmte Geräte (Kindle) konvertiert ist das Standardformat der E-Books ein DRM-geschütztes PDF.
Mehr über meine Bücher finden sie auf der Website Raumfahrtbuecher.de und eine Liste aller Veröffentlichungen findet sich auch bei meinem Wikipediaeintrag.
© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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