Протон-К
Ракета-носитель «Протон-К» разработана ГКНПЦ имени М. В. Хруничева на базе ракеты-носителя УР-500 «Протон» с некоторыми изменениями и добавлением третьей и четвертой ступеней, что позволило увеличить массу полезной нагрузки и выводить космические аппараты на более высокие орбиты.
Первый пуск «Протон-К» состоялся 10 марта 1967 года. Программа государственных испытаний ракеты завершилась в сентябре 1977 года, за это время был произведён 61 пуск[1]. Трёхступенчатый «Протон-К» использовался для выведения полезной нагрузки на низкие орбиты, четырёхступенчатый — для выведения космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты[2]. Ракета была способна вывести до 21 т полезной нагрузки на орбиту высотой 200 км и до 2,6 т на геостационарную орбиту.
Производство «Протона-К» прекращено. Последняя РН этой серии была выпущена в конце 2000-х годов, её пуск был произведён 30 марта 2012 года для вывода на орбиту последнего спутника серии УС-КМО с помощью последнего РБ версии ДМ-2[3][4]. Всего в процессе эксплуатации с 1967 по 2012 год РН «Протон-К» стартовала 310 раз.
Краткая история разработкиПравить
В июле 1965 года было выпущено Постановление Правительства о прекращении работ по двухступенчатой РН УР-500 и создании трехступенчатого варианта РН УР-500К, который уже начал разрабатываться филиалом №1 ЦКБМ и Машиностроительным заводом им. М.В.Хруничева. Также было принято решение о разработке IV ступени РН УР-500К на базе пятой ступени ракеты-носителя Н1 в КБ С.П.Королева[2]. РН «Протон-К» должна была использоваться для вывода на отлётную траекторию новых КА для облёта Луны. Кроме того, начались работы над четвёртой ступенью РН «Протон-К» на базе пятой ступени ракеты-носителя Н-1, получившей название блок Д. Согласно этому проекту (УР-500К-Л-1), двухсекционный корабль 7К-Л1 (вариант «Союза») выводился на отлётную траекторию для полёта к Луне, совершал облёт Луны и благополучно возвращался. Полёты были запланированы сначала в беспилотном, а затем в пилотируемом вариантах[5].
Разгонный блок Д в 1965 году не имел собственной системы управления и управлялся аппаратурой космического аппарата. Разгонный блок ДМ с собственной системой управления был разработан к середине 1974 года[2].
«День рождения» РН «Протон-К» — 10 марта 1967 года[6], когда состоялся запуск космического аппарата «Космос-146»[7]. Второй запуск состоялся 8 апреля 1967 года, был запущен КА «Космос-154». На этих аппаратах проводилась отработка бортовых систем и программ для облета Луны. По результатам пусков было выдано заключение о возможности использования РН «Протон-К» для пилотируемых пусков. Дальнейшее производство РН «Протон-К» регламентировалось положениями о пилотируемых космических комплексах[2].
За 1967-73 годы на ракетах-носителях «Протон-К» выводились на орбиту космические аппараты серий «Зонд», «Луна», «Марс», «Космос», а также научная космическая станция «Протон-4» и долговременные обитаемые станции «Салют-1» и «Салют-2». В серийную эксплуатацию РН «Протон-К» была принята в 1978 году[2].
Конструкция ракеты-носителяПравить
Первая ступеньПравить
РН «Протон-К» изначально унаследовала первую ступень РН УР-500. В начале 1990-х годов двигатели были заменены на модифицированные, получившие название РД-275, в результате тяга двигателей первой ступени увеличилась на 7,7%[8].
Вторая ступеньПравить
Вторая ступень РН «Протон-К» разработана на базе второй ступени РН УР-500. Для увеличения массы ПН на орбите были увеличены объёмы топливных баков и изменена конструкция переходного отсека. Управление осуществлялось качанием маршевых двигателей на шарнирных подвесах. Разделение 1-й и 2-й ступеней происходило по «горячей» схеме[9][10].
Третья ступеньПравить
Третья ступень РН «Протон-К» состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Она разработана на базе второй ступени РН УР-500, укороченной и с одним маршевым двигателем вместо четырёх. Двигатель РД-0212 аналогичен двигателю РД-0210 второй ступени и является его модификацией, состоит из маршевого однокамерного двигателя РД-0213 и четырехкамерного рулевого двигателя РД-0214. Тяга маршевого двигателя составляет 588 кН, рулевого — 32 кН. Отделение второй ступени происходит за счёт тяги рулевого ЖРД третьей ступени и торможения отделяемой части второй ступени твердотопливными двигателями 8Д84[11][12]. Разделение 1-й и 2-й ступеней происходило по «горячей» схеме, а 2-й и 3-й — по «полугорячей»[9][10].
Четвёртая ступеньПравить
Основная статья: «Разгонный блок Д».
Разработка блока Д велась в ОКБ-1 (РКК «Энергия»). Изначальный блок претерпел несколько модификаций на повышение грузоподъёмности и снижение стоимости в составе РН «Протон-К», после чего получил название «Блок-ДМ»[13]. Модифицированный разгонный блок имеет ресурс в 9 часов активности и 3 запуска двигателя. Блок модернизировался неоднократно, были разработаны модели ДМ-2, ДМ-2М и ДМ-03 с увеличенным количеством включений до 5[14].
Система управленияПравить
Ракета-носитель «Протон-К» оснащена автономной инерциальной системой управления, разработанной под руководством Н.А. Пилюгина, которая обеспечивает высокую точность выведения полезных грузов на заданные орбиты. Приборы системы управления размещаются в приборном отсеке на ускорителе третьей ступени[11]. Система использовала ряд оригинальных решений на основе гироскопов, разработка которых началась ранее на ракетах Р-5 и Р-7. Приборы СУ размещаются в приборном отсеке, который выполнен в виде тороидальной оболочки вращения прямоугольного поперечного сечения и расположен на ускорителе третьей ступени. В отсеках тора размещены основные приборы СУ по троированной схеме, а также приборы системы регулирования кажущейся скорости и приборы, определяющие параметры конца активного участка траектории. Там же смонтированы три гиростабилизатора[15].
ТопливоПравить
В качестве компонентов топлива во всех ступенях ракеты используются несимметричный диметилгидразин (НДМГ или «гептил») (CH₃)₂N₂H₂ и тетраоксид азота N₂O₄ (АТ или «амил»). Самовоспламеняющаяся топливная смесь позволила упростить двигательную установку и увеличить её надёжность. В то же время компоненты топлива являются весьма токсичными и требуют крайней осторожности в обращении[15].
Запуски по годамПравить
Распределение запусков по годам эксплуатации «Протона-К»[2][16]:
| Год | Кол-во пусков | Год | Кол-во пусков | Год | Кол-во пусков | Год | Кол-во пусков | Год | Кол-во пусков |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1967 | 4 | 1977 | 5 | 1987 | 13 | 1997 | 9 | 2007 | 1 |
| 1968 | 5 | 1978 | 8 | 1988 | 13 | 1998 | 7 | 2008 | 1 |
| 1969 | 10 | 1979 | 6 | 1989 | 11 | 1999 | 9 | 2009 | 1 |
| 1970 | 6 | 1980 | 5 | 1990 | 11 | 2000 | 14 | 2010 | - |
| 1971 | 6 | 1981 | 7 | 1991 | 9 | 2001 | 5 | 2011 | - |
| 1972 | 2 | 1982 | 10 | 1992 | 8 | 2002 | 8 | 2012 | 1 |
| 1973 | 7 | 1983 | 12 | 1993 | 6 | 2003 | 5 | ||
| 1974 | 6 | 1984 | 13 | 1994 | 13 | 2004 | 4 | ||
| 1975 | 5 | 1985 | 10 | 1995 | 7 | 2005 | 3 | ||
| 1976 | 5 | 1986 | 9 | 1996 | 8 | 2006 | 2 | ||
Коммерческие запускиПравить
ГхКНПЦ им. М.В. Хруничева начал выход на мировой рынок с 1993 года, сертифицирован для коммерческих запусков зарубежных КА «Протон-К» был в 1996 году.. До 2001 года было заключено 20 контрактов на коммерческие запуски различных космических аппаратов. Космический центр обеспечивал изготовление РН «Протон-К» с адаптацией под конкретную полезную нагрузку, разработку и изготовление переходных систем и головных обтекателей, а также проводил сами запуски. При поддержке Правительства России, РКА и ВКС ГКНПЦ им. М.В. Хруничева привлёк зарубежных заказчиков запусков КА на РН «Протон-К» — они оценили высокую и стабильную надёжность носителя при низкой стоимости[2].
ИсточникиПравить
- ↑ Афанасьев Н. РН «Протон»: лётные испытания (окончание) // «Новости космонавтики» (1998). — №4/5 — С. 49. Дата обращения: 06.01.2025.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Гусев В.Ф. Ракета-носитель «Протон-К»: прошлое, настоящее и будущее / Космос, время, энергия. Сборник статей, посвящённых 100-летию Д.Д. Иваненко — М.: Белка, 2004. — 415 с. — С. 221-230. Дата обращения: 15.01.2025.
- ↑ Запущенный с Байконура военный спутник выведен на целевую орбиту / «РИА Новости» (30 марта 2012). Дата обращения: 06.01.2025.
- ↑ Последнюю ракету «Протон-К» используют для запуска военного спутника / «Российские космические системы» (29 февраля 2012). Дата обращения: 06.01.2025. Архивировано 26 июня 2013 года.
- ↑ Петраков В., Афанасьев И. Страсти по «Протону» // Авиация и космонавтика. — 1993. — № 4. — С. 10-12. Дата обращения: 16.01.2025.
- ↑ С космодрома Байконур осуществлён пуск РКН «Протон-К» / Федеральное космическое агентство (30.03.2012). Архивировано 19.06.2013. Дата обращения: 16.01.2025.
- ↑ Афанасьев И. РН «Протон»: лётные испытания (окончание) // Новости космонавтики. — 1998. — №4-5. — С.49. Дата обращения: 16.01.2025
- ↑ РД-253 / НПО «Энергомаш». Архивировано 10.01.2012. Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ 9,0 9,1 Минаков В. Вперёд, на Марс! / Моделист-конструктор (17.08.2012). Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ 10,0 10,1 Ясюкевич В. Полвека на старте // Российский космос. — 2014. — №7. — С. 56-59. Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ 11,0 11,1 Описание ракеты-носителя «Протон-К» / ГКНПЦ им. Хруничева. Дата обращения: 12.01.2025.
- ↑ 1.6.1 Proton First Stage / Proton Launch Vehicle Mission Planner’s Guide, Revision 3, Issue 1 dated February 1997 — San Diego: International Launch Services. — P.1-10. Архивировано 5.03.2012. Дата обращения: 12.01.2025.
- ↑ Разгонные блоки ДМ, ДМ-SL / РКК «Энергия». Архивировано 10.07.2011. Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ Новый разгонный блок ДМ-2М // Новости космонавтики. — 1994. — №23. — С. 36-37. Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ 15,0 15,1 Ракетный комплекс УР-500 / Гудилин В.Е., Слабкий Л.И. Ракетно-космические системы (История. Развитие. Перспективы.) — М., 1996. — 326 С. — Дата обращения: 07.01.2025.
- ↑ Krebs, Gunter D. Proton (UR-500) Family / Gunter's Space Page. Дата обращения: 16.01.2025.