ОКБ-456

ОКБ-456 — советское опытно-конструкторское бюро, созданное в 1946 году для разработки жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Впоследствии неоднократно переименовывалось, в настоящее время известно как Научно-производственное объединение «Энергомаш» имени академика В. П. Глушко (входит в госкорпорацию «Роскосмос»). ОКБ-456 стало одним из ключевых предприятий советской ракетно-космической программы, обеспечив двигателями первые баллистические ракеты, межконтинентальные ракеты и ракеты-носители, включая Р-7, «Протон» и «Энергия».

История

Создание и первые годы (1946—1950)

ОКБ-456 было основано 3 июля 1946 года на базе авиационного завода № 456 в подмосковных Химках. Первым начальником и главным конструктором назначен Валентин Петрович Глушко, до этого руководивший разработкой первых советских ЖРД (ОРМ, РД-1, РД-3). Основной задачей бюро стало создание мощных двигателей для баллистических ракет дальнего действия, в первую очередь — копирование и модернизация немецкого двигателя А-4 (Фау-2).

В 1947—1948 годах ОКБ-456 освоило производство двигателя РД-100, являвшегося точной копией А-4. Затем последовали форсированные версии РД-101 и РД-103, которые устанавливались на ракеты Р-1, Р-2 и Р-5. К 1950 году коллектив бюро насчитывал около 2 тысяч человек.

Разработка двигателей для межконтинентальных ракет (1950—1960)

В 1950-х годах ОКБ-456 перешло к созданию оригинальных конструкций. Ключевым проектом стал двигатель РД-107 для ракеты Р-7 (межконтинентальная баллистическая ракета, ставшая основой для космических носителей). Разработка велась под руководством Глушко с 1954 года. РД-107 работал на жидком кислороде и керосине, имел четыре камеры сгорания и один турбонасосный агрегат. Его модификация РД-108 использовалась на второй ступени.

Первый пуск Р-7 состоялся 15 мая 1957 года, а 4 октября 1957 года с её помощью был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли. За эту работу ОКБ-456 в 1957 году было награждено орденом Ленина.

Параллельно велась разработка двигателя РД-214 для ракеты Р-12 (на высококипящих компонентах — азотной кислоте и керосине), а также РД-216 для ракеты Р-14.

Период лунной гонки и тяжелых носителей (1960—1970)

В 1960-х годах ОКБ-456 сосредоточилось на создании мощных двигателей для ракет-носителей сверхтяжёлого класса. В 1961 году начались работы над двигателем РД-253 для ракеты-носителя «Протон» (УР-500). Этот двигатель, работающий на гептиле и азотном тетраоксиде, стал одним из самых массовых и надёжных в советской космонавтике. Первый пуск «Протона» с РД-253 состоялся в 1965 году.

Для лунной программы (Н-1) ОКБ-456 разработало двигатель НК-15 (позже НК-33), но из-за конфликта Глушко с Сергеем Павловичем Королёвым работы по нему были переданы в Куйбышев (ОКБ-276 Н. Д. Кузнецова). Сам Глушко сосредоточился на создании двигателя РД-270 на высококипящих компонентах, который так и не был принят на вооружение.

В 1974 году ОКБ-456 было преобразовано в Научно-производственное объединение «Энергомаш» (НПО «Энергомаш»). Глушко оставался его руководителем до 1989 года.

Позднесоветский и российский периоды (1970—1990)

В 1970—1980-х годах НПО «Энергомаш» (бывшее ОКБ-456) разработало двигатели для ракетно-космической системы «Энергия» — РД-170, который стал самым мощным жидкостным ракетным двигателем в мире (тяга на уровне моря — 740 тонн). Четыре таких двигателя устанавливались на боковые блоки «Энергии». Первый и единственный пуск системы состоялся 15 мая 1987 года.

После распада СССР предприятие столкнулось с сокращением государственного заказа. В 1990-х годах началось сотрудничество с американскими компаниями: двигатели РД-180 (модификация РД-170) стали устанавливаться на американские ракеты-носители Atlas III и Atlas V. Первый контракт был подписан в 1996 году.

Классификация и типы двигателей

За всю историю ОКБ-456 (НПО «Энергомаш») разработало более 60 типов жидкостных ракетных двигателей. По назначению их можно разделить на несколько групп:

• Двигатели для баллистических ракет: РД-100, РД-101, РД-103 (для Р-1, Р-2, Р-5), РД-214 (для Р-12), РД-216 (для Р-14).
• Двигатели для межконтинентальных ракет и космических носителей: РД-107/РД-108 (для Р-7 и её модификаций — «Восток», «Союз»), РД-253 (для «Протона»), РД-170 (для «Энергии»).
• Двигатели для разгонных блоков и верхних ступеней: РД-58, РД-0120 (водородный двигатель для «Энергии»).
• Экспериментальные и нереализованные проекты: РД-270 (для Н-1), РД-701 (для многоразовой системы «МАКС»).

По типу топлива двигатели делятся на:

• кислородно-керосиновые (РД-107, РД-170, РД-180);
• на высококипящих компонентах (азотная кислота + керосин — РД-214; гептил + азотный тетраоксид — РД-253);
• водородно-кислородные (РД-0120).

Устройство и характеристики

Характерной особенностью двигателей, разработанных в ОКБ-456, является применение замкнутой схемы с дожиганием окислительного газа. В такой схеме часть топлива сжигается в газогенераторе, а полученный горячий газ вращает турбину турбонасосного агрегата, после чего подаётся в камеру сгорания, где дожигается с остальным топливом. Это позволяет достичь высокого удельного импульса и давления в камере (до 250 атмосфер у РД-170).

Основные элементы типового двигателя ОКБ-456:

• Камера сгорания (часто многокамерная — до 4 камер у РД-107, 2 у РД-180).
• Турбонасосный агрегат (ТНА) с турбиной и насосами окислителя и горючего.
• Газогенератор.
• Система автоматики и регулирования (пневмогидравлическая схема).
• Система охлаждения (регенеративное охлаждение стенок камеры топливом).

Применение и значение

Двигатели ОКБ-456 обеспечили:

• Первый в мире запуск искусственного спутника Земли (1957).
• Первый полёт человека в космос (1961, Юрий Гагарин на корабле «Восток»).
• Запуски всех советских и российских пилотируемых кораблей («Восток», «Восход», «Союз»).
• Выведение на орбиту модулей орбитальных станций («Салют», «Мир», МКС).
• Запуски спутников связи, навигации и военного назначения (через «Протон»).
• Участие в американской космической программе (двигатели РД-180 для Atlas V).

По состоянию на 2024 год модификации двигателей РД-107/РД-108 продолжают использоваться на ракетах-носителях семейства «Союз-2». РД-180 поставляются в США (до прекращения поставок в 2022 году в связи с санкциями). РД-171МВ устанавливается на новую российскую ракету «Союз-5».

Критика и проблемы

В истории ОКБ-456 отмечались следующие сложности:

• Конфликт между В. П. Глушко и С. П. Королёвым по выбору компонентов топлива для лунной ракеты Н-1. Глушко настаивал на высококипящих компонентах (гептил), Королёв — на кислороде и керосине. В результате двигатели для Н-1 разрабатывал Н. Д. Кузнецов, что, по мнению ряда историков, негативно сказалось на сроках и надёжности программы.
• Высокая токсичность компонентов топлива (гептил, азотный тетраоксид) в двигателях для «Протона» и РД-214, что создавало экологические риски при авариях и падениях ступеней.
• Прекращение поставок РД-180 в США в 2022 году привело к финансовым потерям для предприятия, хотя оно было компенсировано увеличением госзаказа.

Интересные факты

• Двигатель РД-170 до сих пор (2024 год) удерживает рекорд по тяге среди жидкостных ракетных двигателей — 740 тонн на уровне моря.
• На базе ОКБ-456 в 1960-х годах разрабатывался ядерный ракетный двигатель (проект РД-0410), но он не был доведён до лётных испытаний.
• В 1990-х годах предприятие участвовало в программе «Морской старт», поставляя двигатели РД-171 для украинской ракеты «Зенит-3SL».
• Первый двигатель РД-107, установленный на ракету Р-7 в 1957 году, проработал в космосе всего 8 минут, но его модификации продолжают летать спустя 65 лет.

Источники

• Глушко В. П. «Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР». — М.: Машиностроение, 1987.
• Афанасьев И. Б., Лавренов А. Н. «Ракетные двигатели. История и современность». — М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019.
• Официальный сайт НПО «Энергомаш» имени академика В. П. Глушко (раздел «История»).
• Бирюков Ю. В. «ОКБ-456. Очерки истории». — Химки, 2006.