Прощание с «Протоном»: история самой массовой тяжелой ракеты
Согласно заявлению генерального директора Центра им. М.В. Хруничева, осталось изготовить всего одиннадцать ракет-носителей «Протон». Четыре производятся на предприятии в настоящее время и еще семь будут изготовлены в 2020–2021 годах. После запуска последних ракет российская космонавтика окончательно перейдет на использование новой ракеты «Ангара», разрабатывающейся с 1995 года. «Известия» вспоминают историю создания и использования уникального советского проекта.
От УР к «Протону»
На самом деле воспринимаемый сейчас как самостоятельная разработка «Протон» был частью большого проекта Опытного конструкторского бюро №52 (ОКБ-52) под руководством Владимира Челомея. В начале шестидесятых годов прошлого века, на самой заре мировой космонавтики, Советскому Союзу требовались ракеты, способные выводить на орбиту большую нагрузку. Военные одновременно с этим требовали баллистическую ракету с возможностью доставки боеголовки мощностью более сотни мегатонн. Над проектами таких ракет, способных удовлетворить как военных, так и гражданскую космонавтику, работали сразу несколько конструкторских бюро, включая КБ Михаила Янгеля и Сергея Королева.
Для решения поставленной задачи ОКБ-52 предложило проект, состоящий из четырех ракет различной грузоподъемности: УР-100 и УР-200 (УР — универсальная ракета) для использования в качестве баллистических ракет, УР-500 для вывода на орбиту космических аппаратов большой массы и УР-700 как возможный вариант носителя для советской лунной миссии. Ракеты были во многом унифицированы между собой, в черновом варианте УР-500 вообще состояла из четырех ракет УР-200, соединенных между собой и третьей ступени, созданной опять-таки из ракеты УР-200. Подобная взаимозаменяемость и унификация должна была облегчить производство и ускорить технологический процесс: создавать одинаковые ступени всегда проще.
Межконтинентальная баллистическая ракета УР-100
КБ Сергея Королева оказалось быстрее, предложив свою разработку Р-9 в качестве баллистической ракеты и Н-1 в качестве перспективного лунного носителя. По Н-1 почти сразу начались работы — строилась стартовая площадка и сборочные цеха. «Лунная гонка» между СССР и США требовала максимально быстрых решений. Авторитет главного конструктора Сергея Королева был непререкаемым, поэтому подвинуть Н-1 у челомеевской УР-700 не было никаких шансов. Но вскоре Королев умер, и, как мы знаем, Н-1 в итоге так и не полетела — все четыре запуска закончились аварией. Схема советской сверхтяжелой ракеты Н-1 оказалась слишком сложной для того времени, а экономия на создании испытательного стенда не позволила своевременно выявить и решить технические проблемы. История не терпит сослагательного наклонения, но если бы главной лунной ракетой была выбрана УР-700, история советской космонавтики могла бы пойти по-другому.
В итоге Челомею удалось отстоять лишь проект УР-500, кардинально изменившийся к тому времени. Ступени было решено располагать последовательно, друг над другом. В качестве второй ступени использовались модифицированные УР-200. Топливной парой для УР-500 была выбрана комбинация несимметричного диметилгидразина и азотного тетроксида — оба элемента были чрезвычайно токсичными, но обладали нужными характеристиками и высокой по тем временам энергетической эффективностью. Об экологии в тот момент не думали, гораздо важнее было создать ракету вовремя.
Ракета-носитель УР-500 «Протон» с космическим аппаратом «Фобос-2» в монтажно-испытательном корпусе космодрома Байконур. 7 июля 1988 года
Проектирование и создание УР-500 велось в практически недостижимые по сегодняшним меркам сроки. Ракета была полностью разработана менее чем за три года силами сразу нескольких НИИ. Химкинское КБ энергетического машиностроения под руководством Глушко предоставило двигатели первой ступени РД-253, воронежское КБ химавтоматики разработало двигатели второй и третьей ступени. Всего же над созданием ракеты работали более десяти ведущих организаций, разбросанных по всему Союзу, а общее число смежников исчислялось сотнями.
В 1964 году началось создание наземной инфраструктуры на Байконуре, а уже 16 июля 1965 года состоялся первый запуск УР-500 со спутником «Протон-1». У ракеты еще не было устоявшегося имени, а в теле- и радиопередачах ее называли по названию выводимой полезной нагрузки. Так за УР-500 закрепилось название «Протон». Тогда же и началась многолетняя история самой популярной советской тяжелой ракеты «Протон», хотя изначально создатели думали о том, чтобы назвать ее «Атлантом» или «Геркулесом».
Космический тяжеловоз
Почти сразу началась разработка и новой модификации ракеты «Протон» — «Протон-К». Изначально предполагалось, что она станет использоваться для вывода космических аппаратов на отлетную траекторию к Луне. И уже с 1967 года начались запуски этой ракеты. Увы, но первые старты показали серьезные проблемы лунной программы советской космонавтики. Из 11 стартов только один — «Зонд-7» был признан полностью успешным, неудачи же разделились пополам между ракетой-носителем и лунным кораблем.
Основные проблемы ракеты удалось исправить, и «Протон-К» сразу стал основной советской ракетой для вывода геостационарных спутников и практически всех межпланетных миссий. С помощью этой ракеты были доставлены на Луну луноходы, стартовали автоматические станции к Марсу и Венере. Успешная советская миссия «Вега», предназначенная для изучения Венеры и кометы Галлея, тоже запускалась при помощи «Протона».
В цехе сборки ракетоносителя «Протон». Машиностроительный завод им. М.В. Хруничева. 1989 год
Несмотря на то что «Протон» изначально грузовая ракета, он сильно помог и пилотируемой космонавтике. С его помощью на орбиту были доставлены первые пилотируемые долговременные орбитальные станции серии «Салют». В 1986 году «Протон» вывел первый и последующие модули орбитальной станции «Мир». В 1998–2000 годах «Протон» использовался для вывода на орбиту первого и третьего модулей Международной космической станции «Заря» и «Звезда». Без «Протона» пилотируемой космонавтики в ее нынешнем виде просто бы не было.
Именно с помощью «Протона» в России была создана своя глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. К началу двухтысячных годов с «Протоном» были связаны основные надежды российской коммерческой космонавтики. Казалось, что «Протон» будет царствовать в нише вывода спутников связи безраздельно. Низкая цена, достаточно высокая к тому времени надежность и солидный вес выводимой полезной нагрузки делали его практически внеконкурентным вариантом.
Проблемы с экологией
Но если «Протон» так полезен и нужен, почему началась его замена на «Ангару»? Основных причин тут две — безопасность российской космонавтики и низкая экологичность ракеты. Все площадки для запуска «Протона» находятся на космодроме Байконур в Казахстане, а его диметилгидразиновое топливо стало главным казахским козырем в переговорах с Россией насчет космодрома. В прессе часто появляются ужасные «подробности» о том, как токсичное топливо чуть ли не льется на головы жителям во время очередного старта ракеты.
К реальности это имеет не очень много отношения. Отработавшие корректно ступени падают в степи практически пустыми, после чего их убирает специальная служба. Да, аварии случаются, и тогда действительно происходит заражение местности, но каждый такой случай разбирается отдельно, проводится деактивация, выплачиваются компенсации Казахстану. Тем не менее идея замены «Протона» на «Ангару» и получение независимости в запусках тяжелой ракеты-носителя витает в российской космонавтике уже более четверти века. Процесс перехода оказался значительно более трудным и долгим, чем это представлялось изначально.
Установка ракеты-носителя «Протон-М». Ракета-носитель «Протон-М» упала 2 июля 2013 года на первой минуте старта
Помимо прочего, возросшая аварийность «Протона» в 2010–2015 годах и последующий выход на рынок новых частных конкурентов серьезно пошатнул позиции России на коммерческом рынке запусков. За десять с лишним лет «Протон» практически потерял наработанные годами результаты. Не помогла даже выпущенная в двухтысячных годах новая версия ракеты-носителя «Протон-М». Слишком много разных факторов собралось в одном месте, и под их давлением «Протон» потерял заметную долю коммерческого рынка.
Если же брать в целом за всё время, то статистику запусков «Протона» нельзя назвать совсем плохой. Ракета-носитель имеет более 90% удачных запусков. При этом по части технических параметров «Протон» более удобен и эффективен, чем идущая ему на смену «Ангара», по крайней мере в своей нынешней немодифицированной версии. Однако отсутствие зависимости важнее.
Жизнь после «Протона»
На самом деле последние одиннадцать ракет «Протон» в случае необходимости могут вовсе такими не оказаться. В случае необходимости, если будет дополнительный спрос или «Ангара» не будет успевать вовремя, их производство смогут возобновить и быстро доделать недостающие ракеты. Об этом рассказал Дмитрий Рогозин еще год назад, когда объявил о постепенном переходе с «Протона» на «Ангару».
Сотрудник в цехе сборки семейства ракет-носителей «Ангара» на территории Государственного космического научно-производственного центра им. М.В. Хруничева
Может ли «Протон» остаться надолго? Скорее всего, нет, держать два параллельных производства с дублирующими друг друга ракетами для российской космонавтики будет слишком накладно. Поэтому, может, и не по графику, но УР-500 постепенно уйдет на музейные стенды и в воспоминания.
Окончательно перспективы отставки «Протона» станут понятны в декабре 2019 года после очередного испытательного запуска «Ангары», успех которого должен подтвердить характеристики ракеты. В этом случае замена «Протона» станет делом ближайшего времени. Но он навсегда останется одной из самых успешных в мире ракет тяжелого класса. Рабочей лошадкой, более 400 запусков которого сделали очень много как для советской и российской, так и для мировой космонавтики.
Прощай, «Протон»!
