Ракета-носитель Энергия

Ракета-носитель «Энергия» — это советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса, разработанная в 1970–1980-х годах в рамках программы «Энергия—Буран». Предназначалась для выведения на орбиту многоразового космического корабля «Буран», а также для доставки крупногабаритных полезных грузов, включая модули орбитальных станций и военные спутники. Отличалась модульной конструкцией на основе универсальных ракетных блоков и использованием криогенных компонентов топлива (жидкий кислород и керосин). Совершила два пуска: в 1987 году с макетом полезной нагрузки и в 1988 году с кораблём «Буран». Программа была закрыта в 1993 году из-за экономических трудностей и изменения политической ситуации.

История создания

Предпосылки и начало разработки

В середине 1970-х годов в СССР возникла потребность в создании ракеты-носителя, способной выводить на орбиту тяжёлые космические аппараты массой до 100 тонн. Это было связано с планами по развёртыванию орбитальных станций нового поколения, а также с необходимостью ответа на американскую программу Space Shuttle. В 1976 году вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о начале работ по многоразовой космической системе, включавшей орбитальный корабль «Буран» и ракету-носитель «Энергия».

Головным разработчиком ракеты-носителя было назначено Научно-производственное объединение «Энергия» (ныне РКК «Энергия» имени С. П. Королёва). Главным конструктором системы стал Валентин Глушко, а после его смерти — Борис Губанов. Проектирование велось с учётом опыта создания ракет-носителей «Протон» и «Союз», а также с использованием новых технологий, включая мощные жидкостные ракетные двигатели РД-170.

Конструктивные особенности

Ракета-носитель «Энергия» была спроектирована по модульной схеме. Центральный блок (вторая ступень) представлял собой криогенную ступень с двигателями РД-0120, работавшими на жидком кислороде и жидком водороде. Боковые ускорители (первая ступень) — четыре блока, каждый из которых оснащался четырёхкамерным двигателем РД-170, работавшим на жидком кислороде и керосине. Такая схема позволяла варьировать грузоподъёмность: при использовании двух боковых блоков ракета могла выводить до 60 тонн, при четырёх — до 100 тонн.

Система управления была разработана на базе бортового компьютера, обеспечивавшего автономную навигацию и коррекцию траектории. Для обеспечения устойчивости на старте и в полёте использовались поворотные сопла двигателей и аэродинамические рули.

Испытания и первый пуск

Первый пуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 мая 1987 года с космодрома Байконур. В качестве полезной нагрузки был выведен макет военного спутника «Полюс» (изделие 17Ф19ДМ), который должен был стать прототипом боевой орбитальной станции. Однако из-за ошибки в программном обеспечении макет не вышел на орбиту и упал в Тихий океан. Несмотря на это, сама ракета отработала штатно, подтвердив работоспособность двигателей и систем управления.

Второй пуск состоялся 15 ноября 1988 года. Ракета-носитель «Энергия» успешно вывела на орбиту многоразовый космический корабль «Буран», который совершил автоматический полёт и приземлился на посадочную полосу Байконура. Этот пуск стал единственным полностью успешным в истории программы.

Конструкция

Первая ступень (боковые ускорители)

Четыре боковых блока (блоки «А») длиной около 32 метров и диаметром 4 метра каждый. Каждый блок оснащался одним двигателем РД-170, развивавшим тягу на уровне моря 740 тонн-сил (7,4 МН). Двигатель работал на керосине и жидком кислороде. После отделения на высоте около 50 км блоки падали в заданный район и могли быть повторно использованы после восстановления. Однако на практике повторное использование не применялось.

Вторая ступень (центральный блок)

Центральный блок (блок «Ц») длиной около 60 метров и диаметром 8 метров. Оснащался четырьмя двигателями РД-0120, работавшими на жидком водороде и жидком кислороде. Суммарная тяга в вакууме составляла около 200 тонн-сил (2 МН). Блок обеспечивал доразгон полезной нагрузки до орбитальной скорости. После отделения он сгорал в атмосфере.

Полезная нагрузка

Ракета-носитель «Энергия» могла выводить на низкую опорную орбиту (высотой около 200 км) грузы массой до 100 тонн. Для выведения на геостационарную орбиту использовался разгонный блок (например, «ДМ» или «Бриз-М»). Грузовой отсек имел диаметр до 5,5 метров и длину до 30 метров, что позволяло размещать крупногабаритные объекты.

Применение

Программа «Буран»

Основной задачей ракеты-носителя «Энергия» было обеспечение запусков многоразового корабля «Буран». Второй пуск в 1988 году стал демонстрацией этой возможности. Корабль «Буран» был выведен на орбиту без экипажа, совершил два витка вокруг Земли и автоматически приземлился. После этого программа была приостановлена из-за недостатка финансирования и распада СССР.

Военные проекты

Ракета-носитель «Энергия» рассматривалась как средство для выведения на орбиту тяжёлых военных спутников, включая системы радиолокационной разведки и боевые орбитальные станции. Первый пуск с макетом «Полюса» был связан с испытаниями боевой лазерной системы, однако из-за неудачи проект был закрыт.

Гражданские проекты

В 1990-х годах предлагалось использовать ракету-носитель «Энергия» для запуска модулей орбитальной станции «Мир» (например, модуля «Спектр»), а также для выведения на орбиту тяжёлых спутников связи. Однако из-за прекращения финансирования эти планы не были реализованы.

Закрытие программы

После распада СССР в 1991 году финансирование космической программы резко сократилось. В 1993 году было принято решение о закрытии проекта «Энергия—Буран». Производственная база и инфраструктура на Байконуре были законсервированы. Часть технологий и двигателей (например, РД-170) были использованы в других проектах, включая ракету-носитель «Зенит» и американскую ракету Atlas V.

Наследие

Ракета-носитель «Энергия» остаётся одной из самых мощных ракет в истории космонавтики. Её грузоподъёмность (100 тонн) до сих пор не превзойдена ни одной российской ракетой. Технические решения, применённые в «Энергии», легли в основу разработок ракет-носителей сверхтяжёлого класса в России, таких как «Енисей» и «Дон». Двигатели РД-170 и РД-0120 используются в модифицированном виде в современных ракетах.

Интересные факты

• Ракета-носитель «Энергия» могла быть использована для запуска космических аппаратов без участия человека, что отличало её от американского Space Shuttle, который требовал экипажа.
• Второй пуск «Энергии» с «Бураном» стал единственным в истории случаем автоматической посадки многоразового космического корабля.
• Стоимость программы «Энергия—Буран» оценивается в 16 миллиардов рублей (в ценах 1980-х годов), что сопоставимо с затратами на американскую программу Space Shuttle.

Источники

• Губанов Б. И. «Триумф и трагедия „Энергии“». Размышления главного конструктора. — Нижний Новгород: Издательство НИЭР, 1998.
• Афанасьев И. Б. «Ракеты-носители. Часть 2. От „Энергии“ до „Ангары“». — М.: Издательство МАИ, 2005.
• «Ракета-носитель „Энергия“». — РКК «Энергия» имени С. П. Королёва, официальный сайт.
• «История создания ракетно-космической системы „Энергия—Буран“». — Сборник статей, под ред. В. П. Легостаева. — М.: Наука, 1994.