Протон

Протон — это семейство советских и российских ракет-носителей тяжёлого класса, разработанное в ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева). Ракеты «Протон» предназначены для выведения космических аппаратов на низкие опорные, геопереходные, геостационарные и отлётные орбиты. Первый пуск состоялся 16 июля 1965 года. На протяжении десятилетий «Протон» являлся основным средством для запуска тяжёлых спутников, модулей орбитальных станций и межпланетных станций в СССР и России. По состоянию на 2025 год ракета остаётся в эксплуатации, хотя активно вытесняется новым носителем «Ангара».

История

Разработка

Разработка ракеты-носителя тяжёлого класса началась в СССР в начале 1960-х годов по инициативе главного конструктора ОКБ-23 Владимира Челомея. Первоначально проект назывался УР-500 (универсальная ракета 500-й серии). Предполагалось, что ракета будет использоваться для доставки сверхтяжёлой термоядерной боеголовки массой до 12 тонн на межконтинентальную дальность, а также для космических целей. В 1964 году вышло постановление правительства о создании ракетного комплекса «Протон» — название, закрепившееся за носителем после запуска одноимённого спутника.

Первый испытательный пуск УР-500 состоялся 16 июля 1965 года с космодрома Байконур. Ракета вывела на орбиту научный спутник «Протон-1» массой 12,2 тонны, что стало рекордом для того времени. В 1967 году была принята на вооружение трёхступенчатая версия «Протон-К», которая стала базовой для всех последующих модификаций.

Эксплуатация

В 1970-е годы «Протон» активно использовался для запуска советских лунных и марсианских станций («Луна-16», «Луна-17», «Марс-2», «Марс-3»), а также для вывода на орбиту модулей орбитальной станции «Салют». В 1986 году с помощью «Протона» был запущен модуль «Квант» для станции «Мир». В 1990-е годы, после распада СССР, программа «Протон» была сохранена и модернизирована. В 2001 году начались пуски модернизированной версии «Протон-М», оснащённой цифровой системой управления и разгонным блоком «Бриз-М».

В 2010-е годы «Протон» столкнулся с серией аварий, что привело к временной приостановке пусков и доработкам. В 2018 году была завершена программа «Протон-М» с использованием разгонного блока «ДМ-03». В 2020-х годах эксплуатация «Протона» продолжается, но его роль постепенно снижается в пользу ракет семейства «Ангара».

Конструкция

Ступени

Ракета-носитель «Протон» выполнена по тандемной схеме с последовательным расположением ступеней. Все ступени работают на высококипящих компонентах топлива: горючее — несимметричный диметилгидразин (НДМГ, гептил), окислитель — азотный тетраоксид (амил). Это топливо токсично, но обеспечивает длительное хранение и возможность запуска в любых погодных условиях.

• Первая ступень (блоки А, Б, В, Г, Д) — состоит из шести двигателей РД-253 (или РД-276 на «Протон-М»), работающих по открытой схеме. Каждый двигатель развивает тягу около 150 тонн в вакууме. Суммарная тяга первой ступени — около 900 тонн.
• Вторая ступень (блок Е) — оснащена тремя двигателями РД-0210 и одним РД-0211, работающими по закрытой схеме. Тяга — около 230 тонн в вакууме.
• Третья ступень (блок Ж) — имеет один двигатель РД-0213, работающий по закрытой схеме. Тяга — около 60 тонн в вакууме.

Разгонные блоки

Для выведения спутников на высокие орбиты «Протон» оснащается разгонными блоками:

• «Бриз-М» — многократно включаемый блок, работающий на НДМГ и амиле. Обеспечивает до 8 включений двигателя, что позволяет выводить спутники на различные орбиты.
• «ДМ-03» — блок разработки РКК «Энергия», работающий на кислородно-керосиновом топливе. Используется для выведения тяжёлых спутников на геостационарную орбиту.

Система управления

На «Протон-К» использовалась аналоговая система управления. На «Протон-М» установлена цифровая система управления (ЦСУ) на базе бортового компьютера, что повысило точность выведения и позволило реализовать сложные манёвры.

Модификации

«Протон-К»

Базовая трёхступенчатая версия, эксплуатировавшаяся с 1967 по 2012 год. Выполнила 310 пусков, из них 28 аварийных. Использовалась для запуска модулей станций «Салют», «Мир», МКС, а также спутников связи и навигации.

«Протон-М»

Модернизированная версия, впервые запущенная в 2001 году. Отличается цифровой системой управления, увеличенной грузоподъёмностью (до 23,7 тонн на низкую опорную орбиту и до 6,3 тонн на геостационарную орбиту с разгонным блоком «Бриз-М»). Выполнила более 100 пусков.

«Протон-Лайт»

Проект облегчённой версии для коммерческих запусков, разрабатывавшийся в 2000-х годах. Предполагал использование двух ступеней и разгонного блока. Проект не был реализован.

Применение

Научные программы

«Протон» использовался для запуска советских и российских межпланетных станций: «Венера-7» (первая мягкая посадка на Венеру), «Марс-3» (первая мягкая посадка на Марс), «Луна-16» (доставка лунного грунта), «Луна-24» (последняя советская лунная миссия). Также с помощью «Протона» были запущены астрофизические обсерватории «Гранат», «Интеграл» и «Спектр-Р».

Орбитальные станции

Ракета выводила на орбиту все модули орбитальных станций «Салют» (с 1971 по 1982 год), «Мир» (с 1986 по 1996 год) и российские модули МКС («Заря», «Звезда», «Поиск», «Рассвет»).

Коммерческие запуски

С 1996 года «Протон» активно использовался для коммерческих запусков спутников связи (серии «Экспресс», «Ямал», «Интелсат», «Эхостар»). В 2000-х годах доля «Протона» на мировом рынке коммерческих запусков достигала 30%. После серии аварий в 2010-х годах коммерческие заказы сократились.

Аварии и инциденты

За всю историю эксплуатации «Протона» произошло более 30 аварийных пусков. Наиболее известные:

• 2 июля 2013 года — авария «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» на старте. Причиной стала неправильная установка датчиков угловых скоростей. Ракета упала в 1,5 км от стартового стола.
• 16 мая 2015 года — авария «Протон-М» с мексиканским спутником «Мекссат-1». Причиной стала неисправность в рулевых двигателях третьей ступени.
• 9 июня 2016 года — авария «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М». Причиной стала ошибка в программе полёта разгонного блока.

После каждой аварии проводились доработки конструкции и процедур контроля качества.

Критика

Основные недостатки «Протона» связаны с использованием токсичного топлива (гептил и амил). При авариях происходило загрязнение окружающей среды, особенно в районах падения отработанных ступеней в Казахстане. В 2010-х годах это привело к конфликтам между Россией и Казахстаном по вопросам экологической безопасности. Кроме того, высокая стоимость пуска (около 70-100 млн долларов) и моральное устаревание конструкции стимулируют переход на более современные носители.

Перспективы

В 2020-х годах «Протон» постепенно вытесняется ракетой-носителем «Ангара-А5», которая использует экологически безопасное топливо (керосин и жидкий кислород) и собирается из унифицированных модулей. Последние пуски «Протона» запланированы на 2025-2026 годы. После этого эксплуатация ракеты будет полностью прекращена.

Источники

• ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. «Ракета-носитель „Протон-М“: техническое описание».
• Роскосмос. «История ракетно-космической техники».
• Журнал «Новости космонавтики» (архив за 1996–2024 годы).
• Отчёты Межгосударственной комиссии по расследованию аварийных пусков (2013–2016).