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Die Tsyklon (Zyklon)

TsyklonIm Jahre 1962 kündigte Nikita Chruschtschow eine neue Interkontinentalrakete an, die jeden Punkt der Erde erreichen könnte, und die auch über den Südpol Ziele erreichen könnte. (Die Frühwarnstationen der USA waren alle nahe es nördlichen Polarkreises angeordnet). Damals wurde dies als Propaganda angesehen. Und doch wurde mit der Interkontinentalrakete R-36 (Im Westen als SS-9 bezeichnet) eine Rakete entwickelt, die genau dies konnte. Dies war die Tsyklon, die auch als Zyklon bezeichnet wird (je nachdem ob man die amerikanische oder deutsche Schreibweise bevorzugt). Wenn Sie im Internet nach der Zyklon suchen, gibt es eine Reihe von Abkürzungen für diese Rakete: Cyclone, Tsyklon, Tsiklon sind die gängigsten. Der Hersteller spricht auf seiner englischsprachigen Website von Cyclone, was dem deutschen Zyklon entspricht.

Gründe für die Entwicklung der Zyklon

Anfang der sechziger Jahre befand sich die Sowjetunion in einem strategischen Dilemma. Zwar hatten sie den ersten Satelliten und den ersten Menschen ins All geschickt, jedoch waren die USA bei der Bewaffnung mit Atomwaffen und Interkontinentalraketen führend. Zudem konnten Mittelstreckenraketen der USA von der Türkei, Italien und Großbritannien die Sowjetunion innerhalb von wenigen Minuten erreichten, während bei den einzigen Raketen welche die USA erreichen konnten, durch die Flugbahnen eine Vorwarnzeit von 30 Minuten blieb, die ausreichend für ein Gegenschlag war. So konnten strategische Ziele in der Sowjetunion bedroht werden, ohne dass genügend Zeit für eine Reaktion zur Verfügung stand. Aus diesem Dilemma versuchte die Sowjetunion zuerst zu entkommen, indem sie analog zu den USA Mittelstreckenraketen in der Nähe der USA auf Kuba stationierte. Dies führte zur Kuba Krise im Jahre 1962.

Nachdem dies gescheitert war sann man auf eine andere Lösung des Problems. Der Grund für die lange Vorwarnzeit war die Flugplan der Raketen. Diese flogen auf ballistischen Banden über den Nordpol, die Gipfelhöhen von 1000-2000 Kilometern hatten. Die USA hatten große Radaranlagen auf Grönland und in Alaska stationiert, also nahe am Nordpol und weit von den Zielen der Raketen entfernt. Dadurch konnten die Raketen schon in der Aufstiegsphase geortet werden. Gelänge es die USA von Süden anzugreifen und / oder in geringer Höhe, so wäre die Vorwarnzeit nur noch 5 Minuten. Mit dieser Zielsetzung wurde die Interkontinentalrakete SS-9 entwickelt. Allerdings ist die Flugstrecke wesentlich größer: Die Rakete muss praktisch um die ganze Erde herum fliegen anstatt nur etwa 6000-8000 km weit.

Stufe 1 der ZykonAnders als normale Raketen flog diese auf einer Bahn über den Südpol, die ähnlich wie die eines Satelliten ausgelegt war. Kurz vor den USA wird die Bahn abgebremst, und der Sprengkopf schlägt auf seinem Ziel ein. Dadurch reduziert sich die Vorwarnzeit enorm. Von 1967-1972 wurde ein solches System unter der Bezeichnung FOBS getestet. Dabei wurde eine Attrappe in eine Bahn gebracht, die von Baikonur über den südlichen Pazifik, die Spitze von Südafrika, Westafrika auf das Gebiet der Sowjetunion führte, wo der Satellit kurz vor Beendigung seines ersten Umlaufs abgebremst wurde und dort landete. Prinzipiell konnte man so auch einen Sprengkopf in Richtung USA starten, ja es wäre möglich gewesen den Sprengkopf im Orbit zu stationieren und erst bei Bedarf abzubremsen. Selbst wenn es den USA gelingen würde alle Atomwaffen am Boden auszuschalten, so blieben noch die weltraumgestützten Sprengköpfe. Dieses System wurde jedoch mit dem Vertrag über das Verbot von Atomwaffentests im Weltraum und der Stationierung von Waffen im Weltraum im Jahre 1967 nicht umgesetzt. Zudem war die militärische Bedeutung eher gering, da mit der damaligen Technik eine punktgenaue Landung nicht möglich war und somit nur nicht gegen Atomwaffen geschützte Ziele getroffen werden konnten.

Die Nutzlast der R-36 bestand aus einem 5825 kg schweren Sprengkopf mit 10 MT Sprengkraft und einer Reichweite von 10.200 km. Alternativ gab es einen 3975 kg schweren Sprengkopf mit einer Reichweite von 15500 km und einer Sprengkraft von 5 MT. Insgesamt 288 R-36 wurden in Silos stationiert. Der Abstand eines Solos zum anderen betrug mindestens 8-10 km, so dass ein Sprengkopf nie mehr als ein Silo treffen konnte. Die R-36 entstand aus der R-16, einer Rakete die durch die Nedelin Katastrophe (Explosion bei Wartungsarbeiten im Jahre 1960, bei der es über 100 Tote gab) traurige Berühmtheit erlangte. Der Unterschied zur R-16 ist ein durchgängiger Durchmesser von 3.00 m, wodurch eine wesentlich schwerere zweite Stufe mitgeführt werden konnte.

Die Entwicklung der Zyklon begann am 16.4.1962. Der erste Teststart fand im Juli 1965 statt und die ersten R-36 Raketen wurden am 5.11.1966 stationiert. Im Jahre 1971 wurden Sie zu MIRV Trägern umgerüstet. Die letzten R-36 wurden im Jahre 1979 aus dem Dienst genommen. Sie wurden durch noch stärkere Versionen, die R-36O ersetzt, die zwanzig Jahre später als Dnepr ebenfalls zu Trägerraketen umgebaut wurden.

Die Verwendung als Satellitenträger

Stufe 2 der ZyklonÜber die technischen Details der Zyklon war im Westen lange Zeit wenig bekannt, auch Fotos der Rakete wurden erst nach Öffnung der Sowjetunion durch Gorbatschow veröffentlicht. In ihrer Auslegung ist sie mit der westlichen Rakete Titan 2 vergleichbar. Ähnlich wie diese gehört sie zur zweiten Generation der Interkontinentalraketen. Beide verwenden die gleichen Treibstoffe und zwei Stufen. Jedoch ist die Zyklon größer als die Titan. Sie hat eine Startmasse von 182 t in der Interkontinentalraketenversion im Vergleich zu 157 t bei der Titan 2. Die Zyklon ist sogar eine der schwersten je stationierte Interkontinentalrakete. Die RS-36 "SATAN", heute als Dnepr ebenfalls eine Trägerrakete ist jedoch noch größer als die Zylon.

Der Beschluss der Schaffung eines Satellitenträgers erfolgte am 16.8.1965. Die R-36 schloss dabei die Lücke zwischen den Kosmos Trägerraketen (500 beziehungsweise 1500 kg Nutzlast) und der Semjorka (Wostok, Sojus 6000-7000 kg Nutzlast). Schon 2 Jahre später erfolgte am 27.10.1967 der erste FOBS Test.

Von der Zyklon wurden 2 Versionen eingesetzt. Die erste Version (Zyklon 1) entsprach der originalen Interkontinentalrakete. Mit 2 Stufen konnte die Nutzlast nur auf eine suborbitale Bahn transportiert werden. Das heißt, ähnlich wie bei der amerikanischen Atlas benötigte die Nutzlast eine weitere Oberstufe und ihre Bahn zu erreichen.

Sehr bald wurde die Zyklon 1 schon 1969 von einer verbesserten Version, der Zyklon 2 abgelöst, die heute noch im Einsatz ist. Diese Version wurde zuerst eingesetzt für die Tests des FOBS. Später wurden mit dieser Rakete Killersatelliten (ASAT) getestet und Operationelle Radar Beobachtungs- Satelliten (RORSAT) gestartet. Letztere erlangten Bekanntheit durch Unfälle, bei denen radioaktives Material aus dem Reaktor freigesetzt wurde. Heute werden nur noch passive Radar Satelliten des Typs EORSAT mit dieser Rakete gestartet, die Starthäufigkeit ist damit auf etwa einen Start pro Jahr gesunken.

Die dreistufige Variante der Tsyklon die nach zehnjähriger Erprobung erst 1980 in Dienst gestellt wurde, löste die Wostok als Trägerrakete für meteorologische, taktische Kommunikationssatelliten, und elektronische Aufklärungssatelliten ab. Gegenüber dieser, war die Zyklon erheblich preiswerter und unkomplizierter in der Handhabung. So kann die Rakete innerhalb von 3 Stunden gestartet werden.

Anfang der neunziger Jahre wurde die Rakete auch im Westen als Träger für einen relativ geringen Startpreis von 10 Millionen Dollar angeboten. Ein Erfolg war dem jedoch nicht beschieden. Nachdem Boeing die Vermarktung 1996 zuerst übernahm, dann aber zugunsten des Unternehmens Sea Launch wieder einstellte liefen eine Zeitlang Verhandlungen mit der DASA. Über einen Erfolg ist jedoch nichts bekannt.

Die Zyklon 2

Stufe 3 der Zyklon 2KDie Zyklon 2 ist eine direkte Verbesserung der Interkontinentalrakete Zyklon 1 welche die ersten 6 Flüge von 1965-1967 absolvierte. Das besondere an der Rakete ist, das sie die Nutzlast nicht in eine Bahn sondern nur eine suborbitale Bahn befördert. In dieser Hinsicht ist sie mit den alten Atlas E+F ICBMs vergleichbar, die mit Feststoffoberstufen für den Start von Wettersatelliten ausgerüstet wurden. Mit dieser Rakete wurden nur militärische Nutzlasten befördert.

Die beiden ersten Stufe verwenden die lagerfähige Treibstoffe Stickstofftetroxid (NTO) und Unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH). Die Stufentrennung erfolgt "heiß", d.h. die Zündung der zweiten Stufe findet statt, wenn die erste Stufe noch brennt. Dazu wird zeitgleich ein Kommando zum Zünden der zweiten Stufe und zum Abschalten der ersten Stufe gesendet. Durch den Schub der zweiten Stufe brechen Verbindungen zwischen den Stufen. Vier kleine Feststoffraketen drücken dann die erste Stufe von der Oberstufe weg. Die Zyklon verwendet wie die meisten sowjetischen Raketen dazu einen Stufenadapter aus Gittern.

Die erste Stufe besteht aus zwei Triebwerke vom Typ RD-261 in einem gemeinsamen festen Rahmen. Jedes RD-261 Triebwerk besteht wiederum aus drei Brennkammern mit einer gemeinsamen Turbopumpe. So verteilt sich der Startschub von 2792 kN auf 6 Brennkammern. Die Lageregelung übernehmen 4 Triebwerke des Typs RD-855 mit je 28.55 kN Schub in 4 Positionen an der Außenseite, versetzt um 90 Grad. Sie können um 41 Grad geschwenkt werden, die RD-261 sind fest eingebaut. die Tanks sind getrennt, zylindrisch ohne gemeinsamen Zwischenboden. Der UDMH Tank ist unten, durch ihn führt in einem Tunnel die Leitung dex Oxydators. Am Heck befinden sich auch die Retroraketen die nach Brennschliss gezündet werden. Die Stufe ist nach 120 Sekunden ausgebrannt. Die erste Stufe hat eine Länge von 18.84 m bei einem Durchmesser von 3.0 m.

Die zweite Stufe verwendet ein Triebwerk RD-262 mit zwei Brennkammern an einer gemeinsamen Turbopumpe. Der Vakuumschub beträgt 955 kN. Die zweite Stufe ist relativ schwer, da man sie aus der R-16 Zweitstufe heraus entwickelt hatte, die nur einen Durchmesser von 2.40 m hatte. Auch das RD-262 ist nicht schwenkbar. Die Lageregelung erfolgt wie bei der ersten Stufe durch 4 Verniertriebwerke des Typs RD-855. Sie sind um 30 Grad schwenkbar. Kurz vor Brennschluss wird der Schub des RD-262 auf 20 % heruntergefahren, um die Beschleunigungskräfte zu reduzieren. Der Tank ist auch hier zylinderförmig, jedoch mit einem gemeinsamen Zwischenboden. Die zweite Stufe hat eine Länge von 8.84 m bei einem Durchmesser von 3.0 m.

Die dritte Stufe (Boost Segment) hing von der Nutzlast ab. Die ersten zwei Stufen hatten ein eigenes Lenksystem, das 752 kg wog und autonom arbeitete. Die dritte Stufe wurde dagegen von einem eigenen Steuerungssystem gesteuert.

Ein typisches Boost Segment hatte eine Masse von 1.600 / 1.000 kg und Brennzeiten von bis zu 2.000 Sekunden um auch höhere Orbits erreichen zu können. Die Zyklon 2K wird heute von Puskovie Uslugi angeboten. (Siehe unten) Hier ist sie um eine dritte Stufe erweitert. (Bild rechts). Diese Version der Zyklon verfügt über eine größere Nutzlastverkleidung von 9.41 m Länge und 2.70 m Durchmesser, so dass der "Knick" (Durchmesser von nur 2.03 m beim Übergang auf die Zusatzoberstufe) bei der alten Zyklon 2 entfällt. Die Zyklon 2 ist heute von der Zyklon "K abgelöst worden. Die letzte starte am 25. Juni 2006. Sie erreichte eine hohe Zuverlässigkeit KB Juschnoje spricht von 100%, andere Quellen weisen zwei Fehlstarts aus, was immer noch mehr als 98% Zuverlässigkeit entspricht.

Die Zyklon 2 startete nur von Baikonur aus. Der Start erfolgt ohne Heftklammern: zuerst zünden die Verniertriebwerke, dann die Haupttriebwerke, 2,3 s vor dem Abheben. Sie werden zuerst mit geringem Schub betrieben, 0,8 bis 1,2 s vor dem abheben wenn ihre Funktion geprüft ist werden sie hochgefahren und die Rakete hebt ab. Hat sie 12,3 mm Distanz erreicht so startet ein Sensor das Flugprogramm das sie der vorgegebenen Bahn nachführt. Sie startet zuerst 14 s lang vertikal, neigt sich dann in die Flugbahn. Von der 53-ten Sekunde (Mach 0,9) bis Brennschluss der ersten Stufe bei 16,6 s hält sie einen Kurs mit einem Angriffswinkel gegenüber der Luftströmung von Null Grad ein. Sie durchbricht nach 71 s die Zone maximaler Belastung in 11 km Höhe.

116,6 s nach Abheben werden die Haupttriebwerke abgeschaltet, 123,1 s die Verniertriebwerke. 2,6 s später zünden die Verniertriebwerke der zweiten Stufe. 0,12 s später findet ie Stufentrennung und 2 s später die Zündung des Haupttriebwerkes. Die Nutzlastverkleidung wird abgeworfen wenn die Reibungswärme einen Wert von 1135,1 W/m² unterschreitet. 289,1 s nach dem Start wird das Haupttriebwerk der zweiten Stufe abgeschaltet. Sieben Sekunden später gleichzeitig die Verniertriebwerke abgeschaltet und die Stufentrennung ausgelöst. 3,32 s später zündet das Haupttriebwerk der dritten Stufe. Sie brennt 447,28 s lang. Danach erfolgt nach 42 s die Abtrennung der Nutzlast und die Passivierung / Deorbitierung. 900 s nach der Zündung der dritten Stufe ist die Mission beendet.

Zyklon 1

Zyklon 1

Erstflug 25.12.1965, letzter Flug 1.11.1968
Einsätze 7, kein Fehlstart, Zuverlässigkeit 100 %

Zyklon 2

Erstflug 27.10.1967 letzter Flug 25.6.2006
Einsätze 106, Fehlstarts 2 Zuverlässigkeit 98.1 %

Gesamthöhe 35.5 m
Nutzlastverkleidung: 9,54 m Länge, 2,20 m Durchmesser
Nutzlast 2.800-3.300 kg in einen 200 km, 65° Orbit
(je nach integrierter Oberstufe).

Die Nutzlast wird mit integrierter
Oberstufe bei v=6.6 km/s abgetrennt.

Kosten 12 Mill. US-$ (1994)

Stufe 1 (11S691)
Länge 19.38 m, Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 127.020 t, Leermasse 6.32 t
Schub: 2451 kN Boden, 2745 kN Vakuum
+ 296 kN Steuerdüsen (334 kN Vakuum)
Brennzeit 120 sec.
Spezifischer Impuls 2648 m/s (Meereshöhe) 2923 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-251
mit 6 Brennkammern und 4 Steuerdüsen

Stufe 2 (11S692)
Länge 10.9 m, Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 53.26 t Leermasse 3.46 t
Schub: 956 kN Vakuum
Brennzeit 158 sec.
Spezifischer Impuls 3120 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-252
mit 2 Brennkammern und 4 Steuerdüsen

Die Zyklon 3

Seit 1970 lief die Entwicklung einer einheitlichen Oberstufe für die Zyklon. Doch erst 1977 fand der erste Start und 1980 nach der Flugerprobung die Indienststellung statt. Seitdem hat die Zyklon 3 hinsichtlich Startrate die Zyklon 2 überholt. Bedingt durch den hohen Schub der ersten beiden Stufen muss dabei eine Freiflugphase während des Betriebs der dritten Stufe absolviert werden. Mit dieser Rakete sind auch höhere Bahnen möglich. Durch die relativ kleine Oberstufe (im Vergleich zur 10 mal größeren zweiten Stufe) ist die Nutzlast nur wenig größer als bei der Zyklon 2. Sie erhöht aber die Flexiblität. Sie ist wiederzündbar und dies auch bei wenig Treibstoff. Ein Gitternetz an den Treibstoffleitungen bindet dabei Treibstoff für den Start. Zusätzlich werden vor der Zündung des Haupttriebwerks mit der Zündung der Verniertriebwerke die Treibstoffe am Boden gesammelt. Die dritte Stufe wird zusammen mit der Nutzlast von einer relativ langen Nutzlastverkleidung umgeben. Sie war mit 2,70 m Durchmesser deutlich geräumiger als die alte mit 2,20 m Durchmesser.

Die Zyklon 3 startet nur vom Startzentrum Plesetsk im Norden Sibiriens aus. Somit beträgt die kleinste Neigung beim Start 65 Grad. Im Vergleich zur Zyklon 2 wurden die Stufen 1+2 nur gering modernisiert. Die Triebwerke wurden verbessert und liefern einen etwas höheren Schub und haben eine besseren spezifischen Impuls. Die neue dritte Stufe wird kalt gezündet, also erst nach Abtrennung der zweiten Stufe. Dazu beschleunigen zwei Feststofftriebwerke zuerst die Stufe um den Treibstoff zu sammeln. Dann erst erfolgt die Zündung. Weiterhin hat die Oberstufe ihre eigene Steuerung und die ersten beiden Stufen ihre eigene Steuerung. Sie arbeitet wie die ersten beiden Stufen mit den lagerfähigen Treibstoffen NTO und UDMH.

Inzwischen wurde die Produktion bei Dnepropetrovsk eingestellt. Es stehen nur sieben Zyklon-2/3 als Restbestände zur Verfügung. Die Firma "UnitedStart" bot lange Zeit die Zyklon an. Seit Anfang 2008 ist deren Website nicht mehr aktiv, so dass man von keiner weiteren Vermarktung ausgehen kann.

tsyklon-3.jpeg

Zyklon 3

Erstflug 24.6.1977, letzter Flug 20.1.2009
Einsätze 122, Fehlstarts 7, Zuverlässigkeit 94,3.0%
Gesamthöhe 39.27 m
Nutzlastverkleidung: 9,54 m Länge, 2,70 m Durchmesser.
Nutzlast 3600 in einen 200 km, 65° Orbit
3300 kg in einen 200 km 82.5° Orbit
2000 kg in einen 2000 km 82.5° Orbit
600 kg in einen 5,1° geneigten GTO-Orbit
Kosten 15 Mill. US-$ (1994)

Stufe 1 (11S691)
Länge 18.86 m, 19.67 m mit Adapter zur zweiten Stufe.
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 127.500 kg, Leermasse 6300 kg
Schub: 2451 kN Boden, 2797 kN Vakuum
+ 296 kN Steuerdüsen (334 kN Vakuum)
Brennzeit 120 sec.
Spezifischer Impuls 2946 m/s (Meereshöhe) 3032 m/s (Vakuum)
1 Triebwerke RD-251 mit 6 Brennkammern und 4 RD-59M Steuerdüsen

Stufe 2 (11S692)
Länge 8.84 m, mit Adapter zur dritten Stufe 10.9 m
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 53300 kg, Leermasse 2.620 kg
Schub: 955.2 kN Vakuum
Brennzeit 160 sec.
Spezifischer Impuls 3078 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-262 Energomasch
mit 2 Brennkammern und 4 RD-69M Steuerdüsen

Stufe 3 (S5M)
Länge 2.58 m, Durchmesser 2.25 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 4,607 t Leermasse 1,407 t
Schub: 78,9 kN Vakuum
Brennzeit 125 sec.
Spezifischer Impuls 3110 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-861
mit 1 Brennkammer und 10 Steuerdüsen

Die Zukunft der Zyklon sah zuerst nicht so rosig aus. Westliche Firmen haben sich mehr den neuen russischen Raketen wie der Rockot zugewandt, welche die gleichen Nutzlast befördern können. Selbst für russische Starts ist die Zyklon tabu, da der Hersteller in der Ukraine und damit von Russland aus im Ausland sitzt und man Devisen für die Rakete zahlen muss. Seit 1998 wurde keine Rakete von Russland mehr bestellt, sie hatten damals noch 4 Exemplare die inzwischen alle gestartet sind. Seit 2009 erfolgte kein weiterer Start mehr.

Ein neuer Anfang? - die Zyklon 4

Nach drei Jahren fand 2004 erstmals wieder der Start einer Zyklon statt, die einen militärischen Satelliten startete. Doch mehr erhofft man sich vom Westen. Nachdem sich die DASA, mit der man Mitte der neunziger Jahre verhandelte für die Rockot Trägerrakete entschied, war die Zyklon die einzige größere russische Trägerrakete die nicht im westen angeboten wird, obgleich sie mit einer Nutzlast von 3-4 t die Lücke zwischen der Rockot/Dnepr (2-2.5 t) und der Sojus (6-7 t) schließt. Nun versucht man es alleine.

Mit Brasilien gibt es ein Abkommen, das Starts vom Alcantara Raumfahrtzentrum nahe des Äquators vorsieht. Brasilien und die Ukraine werden zusammen 180 Millionen USD für Startanlagen investieren. Beide Parteien beteiligen sich 50:50 an den Kosten. Ziel ist es die Tsyklon als Trägerrakete für geostationäre Satelliten zu platzieren. Dazu ist Brasilien aus zweierlei Gründen geeignet. Zum einen entfallen hier die COCOM Bestimmungen die bei einem Start in der Ukraine greifen. Diese verbieten den Export von westlicher Hochtechnologie in bestimmte Länder. Andere russische Trägerraketenhersteller umgehen dies mit der Kooperation mit einer westlichen Firma, denn dann wacht diese über die Einhaltung der Bestimmung.

Der zweite Vorteil ist der, dass das Startgelände nahe des Äquators liegt. Von der Ukraine aus startete die Tsyklon in Orbits mit über 65 Grad Inklination. Für geostationäre Orbits muss diese Inklination abgebaut werden und dies reduziert die Nutzlast rapide. Die neue Tsyklon 4 soll 1.8 t in den GTO Orbit transportieren.

Die Tsyklon wird angepasst werden und verwendet nun Teile der SS-18 "Satan" Trägerrakete, die auch im Westen als "Dnepr" angeboten wird. Die ersten beiden Stufen sind identisch zur Zyklon 2. Die neue dritte Stufe arbeitet mit dem Triebwerk RD861K LRE und ist mit 13.3 t Startmasse wesentlich schwerer als die bisherigen Drittstufen der Zyklon. Das Triebwerk ist eine Variation des schon verwendeten RD-861, anders als dieses aber wiederzündbar, so dass die Nutzlast für höhere Orbits höher ist,. In einen 500 km hohen Orbit werden 4600 kg transportiert. In einen 1000 km hohen immer noch 3500 kg und in einen 2000 km hohen 3000 kg, also 50 % mehr als die Zyklon 3. Die Verniertriebwerke, jedes mit einem Schub von 30 N sind für die Rollachsensteuerung während des fluges notwendig. Sie erlauben aber auch längere Freiflugphasen, da sie die stufe während Freiflugphasen stabilisieren, den Treibstoff vor einer Zündung sammeln. Sie brennen nach dem Brennschluss des Haupttriebwerks noch etwas nach und erhöhen so die Bahngenauigkeit, da sie einen kleineren Schub haben. Sie führen auch die Ausrichtung der Nutzlast vor der Abtrennung aus und führen ein Kollisonsvermidungmanöver aus, danach deorbitieren sie die Stufe. Die stufe wurde in der Länge verkürzt und dafür im Durchmesser erhöht. Sie wird von der Nutzlast Verkleidung mit umgeben.

Die Genauigkeit beträgt bei LEOI-Bahnen 5 km in der Höhe. Bei SSO Bahnen sind es 6-7 km, bei GTO Bahnen 5 km im Perigäum und 100 km im Apogäum. Die Abweichung in der Inklination beträgt uwischen 0,05 und 0,08 Grad. Bedingt durch den Wechsel auf ein äquatoriales Stadtzentrum und eine viel größere dritte Stfue steigt die Nutzlast bei niedrigen Erdbahnen um 50% an, bei GTO Missionen erhöht sie sich sogar um 150%.

Neu ist auch ein digitales Lenksystem, eine 9.58 m lange Nutzlastverkleidung von zuerst 2.7 m Durchmesser, später auf 4,00 m vergrößert, die 50% - 100 % mehr Volumen zur Verfügung stellt als die der Zyklon 2K. Das Telemetriesystem überträgt bis zu 2048 kbit/s, es gibt einen zweiten Kanal im S-Band für Videosignale. Die Arbeiten an der Startplattform begannen im Frühjahr 2004 und sollen in 3 Jahren abgeschlossen sein. Man hofft dann mindestens 3 eventuell bis zu 6 Starts pro Jahr durchführen zu können. Der Erststart einer Zyklon 4 war für 2006 geplant. Ende 2013 stand er immer noch aus. Angesichts der demontierten Montagelinie bei Dnepropetrovsk stehen die Chancen schlecht für eine Wiederaufnahme der Produktion. Sie ist mit maximal 1.600 kg GTO Nutzlast auch zu klein für die meisten Satelliten.

Zyklon

Zyklon 4

Erstflug?
Einsätze 0
Gesamthöhe 40,19 m
Nutzlast
5.685 kg in einen 200 km hohen 2,3° Orbit
5.300 kg in einen 500 km hohen 2,3° Orbit
4.600 ikg n einen 500 km, 65° Orbit
3.690 kg in einen 600 km, SSO Orbit
3.500 kg in einen 1000 km 65° Orbit
3.000 kg in einen 2000 km 65° Orbit
1.600 kg in einen 156 x 35887 km 5,1° GTO-Orbit

Stufe 1 (11S691)
Länge 18.58 m
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 131.273,4 kg, Leermasse 8.076,4 kg
Schub: 2451 kN Boden, 2797 kN Vakuum
+ 296 kN Steuerdüsen (334 kN Vakuum), gesamt 3207 kN Vakuum
Brennzeit 119 sec.
Spezifischer Impuls 2924,5 m/s (Meereshöhe) 3032 m/s (Vakuum)
1 Triebwerke RD-261 mit 6 Brennkammern und 4 RD-885 Steuertriebwerke

Stufe 2 (11S692)
Länge 8.84 m, mit Adapter zur dritten Stufe 10.9 m
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 53.846,5 kg, Leermasse 3,964,5 kg
Schub: 1031,5 kN Vakuum
Brennzeit 162 sec.
Spezifischer Impuls 3074 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-262 Ergomasch
mit 2 Brennkammern und 4 RD-856 Steuertriebwerke

Stufe 3 (S5M)
Länge 2.58 m, Durchmesser 3,98 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 12.813,9 kg, Leermasse 1.824,9 kg
Schub: 77,6 kN Vakuum
Brennzeit 450 sec.
Spezifischer Impuls 3237 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD861K LRE
mit 1 Brennkammer und 10 Steuerdüsen

Komm schon!

Die Zyklon 2K

Daneben bietet auch Yuzhnoye der Hersteller der Zyklon die Zyklon 2K an. Die Zyklon 2K ist eine dreistufige Rakete mit einer größeren Nutzlastverkleidung. Sie hat einen Durchmesser von 2.7 m und 13 m Länge. Sie umgibt auch die neue Oberstufe ADU-600. Für Nutzlasten ist eine Länge von 6.5 m und ein Volumen von 22.5 m³ nutzbar.

Die Oberstufe erhöht die Nutzlast für höhere Orbits und vergrößert die Genauigkeit mit der Orbits erreicht werden. Folgende Nutzlastmasse können bei einem Start von Baikonur aus transportiert werden:

Höhe [km] 65° Neigung 98° Neigung SSO
500 2460 kg 1790 kg
750 2235 kg -
800 - 1460 kg
1000 1980 kg 1290 kg
1100 1840 kg -
1250 1570 kg -
1380 1200 kg -
1500 - 810 kg
1570 550 kg -
1670 0 -
2000 - 180 kg
2110 - 0

Die Länge der Zyklon 2K beträgt 39.9 m. Ein Start soll  innerhalb von 15 Monaten nach Vertragsunterzeichnung möglich sein.

Zyklon 2K

Zyklon 2K

Erstflug?
Einsätze?
Gesamthöhe 39.27 m
Nutzlast 2460 in einen 500 km, 65° Orbit
1290 kg in einen 1000 km SSO Orbit
810 kg in einen 1500 km SSO Orbit

Stufe 1 (11S691)
Länge 18.86 m, 19.67 m mit Adapter zur zweiten Stufe.
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 127.400 kg, Leermasse 6400 kg
Schub: 2451 kN Boden, 2797 kN Vakuum
+ 296 kN Steuerdüsen (334 kN Vakuum)
Brennzeit 120 sec.
Spezifischer Impuls 2946 m/s (Meereshöhe) 3032 m/s (Vakuum)
1 Triebwerke RD-251 mit 6 Brennkammern und 4 RD-59M Steuerdüsen

Stufe 2 (11S692)
Länge 8.84 m, mit Adapter zur dritten Stufe 10.9 m
Durchmesser 3.00 m
Treibstoff NTO + UDMH
Vollmasse 51700 kg, Leermasse 2700 kg
Schub: 955.2 kN Vakuum
Brennzeit 160 sec.
Spezifischer Impuls 3078 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk RD-262 Energomasch
mit 2 Brennkammern und 4 RD-69M Steuerdüsen

Stufe 3 (S5M)
Länge 3.11 m, Durchmesser? m
Treibstoff NTO + UDMH
Treibstoffmasse: 600 kg, Vollmasse?, Leermasse?
Schub: 2.44 kN Vakuum
Brennzeit 720 sec.
Spezifischer Impuls 2952 m/s (Vakuum)
1 Triebwerk S7.21
mit 4 Brennkammern

Alle Starts der Zyklon finden sich in dieser Datei.

Links

Encyclopedia Astronautica

Puskovie

United Start
Alcantara Cyclone Space: Cyclone 4 Launch vehicle Users Guide

Artikel zuletzt verändert am 10.5.2014

Büchertipps

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Zum einen zwei Werke über alle Trägerraketen der Welt und zum zweiten zwei Bände über die europäische Trägerraketenentwicklung.

Mein bisher umfassendstes Werk ist ein zweibändiges Lexikon über Trägerraketen mit 700 bzw. 600 Seiten Umfang. In ein Buch passten schlichtweg nicht alle Träger in ihren Subversionen so gibt es einen Band nur für US-Träger, einen zweiten für "internationale" Trägerraketen, sprich alle anderen Nationen. Beide Bände haben denselben Aufbau:

Nach einem einleitenden Kapitel über die Arbeitsweise von Raketen kommt ein einführendes Kapitel über die Raumfahrtbestrebungen des Landes und der Weltraumbahnhöfe, bei den USA ist dies natürlich nun eines. Danach kommen die Träger geordnet nach Familien mit gleicher Technologie aber historischer Weiterentwicklung. Zuerst wird die Technologie und Entwicklungsgeschichte beim ersten Exemplar einer Familie beschrieben, dann folgt bei den einzelnen Mitgliedern nur noch die Veränderungen dieses Modells und dessen Einsatz.

Ich habe soweit möglich technische Daten zum schnelleren Nachschlagen in Tabellen ausgelagert, Querschnittsdiagramme, Grafiken über den Einsatz und bei den US-Trägerraketen auch komplette Startlisten komplettieren dann jedes Kapitel. Dazu gibt es von jedem Träger ein Startfoto.

In jedem Buch stecken so über 100 Subtypen, was den Umfang bei dieser ausführlichen Besprechung auf 600 Seiten (internationale Trägerraketen) bzw. 700 Seiten (US-Trägerraketen getrieben hat). Ich denke sie sind mit 34,99 und 39,99 Euro für den gebotenen Inhalt trotzdem sehr günstig.

Speziell mit der Geschichte der Trägerraketenentwicklung in Europa beschäftigt sich das zweibändige Wert Europäische Trägerraketen 1+2. Band 1 Europäische Trägerraketen 1: Von der Diamant zur Ariane 4 - Europas steiniger Weg in den Orbit behandelt die nationalen Trägerprogramme (Black Arrow und Diamant) , das OTRAG Projekt, die glücklose Europa-Rakete und die Ariane 1-4.Band 2: Europäische Trägerraketen 2: Ariane 5, 6 und Vega die aktuellen Projekte Ariane 5 und Vega. Sowie die Weiterentwicklungen Ariane 6 und Vega C. Beide Bücher sind voll mit technischen Daten, Details zur Entwicklungsgeschichte und zu den Trägern. Diese Bücher sind gedacht für Personen die wirklich alles über die Träger wissen wollen. Der nur an allgemeinen Infos interessierte wird mit dem Buch Internationale Trägerraketen besser fahren das sich auf die wichtigen Daten beschränkt.

Wer nur bei Amazon einkauft (nicht im normalen Buchhandel erhältlich) der kann auch beide Bände im DIN-A4 Format auf 540 Seiten zusammengefasst erwerben. Dank der Preispolitik von Amazon ist diese Ausgabe nur wenig teurer als ein Einzelband. Der Band erschien aber 2014 und enthält noch nicht die neuesten Daten über Ariane 6 und Vega.

Es gibt von den europäischen Trägerraketen, da die Programme weitestgehend unabhängig voneinander sind, auch die Möglichkeit sich nur über einen Träger zu informieren so gibt es die gleiche Information auch in vier Einzelbänden:

Auf einen eigenen Band für Ariane 5 und 6 habe ich verzichtet, weil dieser nur wenig billiger als Band 2 der europäischen Trägerraketen wäre, da Ariane 5+6 rund 2/3 des Buches ausmachen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.


© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.

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