Ракета-носитель «Протон-К

Протон-К — советская и российская ракета-носитель тяжёлого класса, разработанная в ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева) и эксплуатировавшаяся с 1967 по 2012 год. Относится к семейству ракет-носителей «Протон», является трёхступенчатой ракетой, предназначенной для выведения полезной нагрузки на низкие, средние и высокие орбиты, включая геостационарную. «Протон-К» использовалась для запуска космических аппаратов различного назначения, включая модули орбитальных станций (станция «Мир», модули МКС), спутники связи и навигации, а также межпланетные станции.

История создания

Разработка ракеты-носителя «Протон-К» началась в 1961 году в ОКБ-23 под руководством Владимира Челомея. Изначально ракета создавалась как носитель для сверхтяжёлой орбитальной бомбы (проект УР-500), но после переориентации программы на мирные цели стала использоваться для космических запусков. Первый пуск «Протон-К» состоялся 10 марта 1967 года с космодрома Байконур, однако он был аварийным из-за отказа системы управления. Первый успешный запуск был проведён 16 ноября 1968 года, когда ракета вывела на орбиту лунный зонд «Зонд-6» (проект «Луна»).

В ходе эксплуатации «Протон-К» прошёл несколько модернизаций. В 1970-х годах была улучшена система управления, а в 1980-х — увеличена грузоподъёмность за счёт форсирования двигателей. Всего с 1967 по 2012 год было выполнено 310 пусков «Протон-К», из которых 277 признаны успешными (успешность — около 89,4 %). Последний запуск ракеты состоялся 30 марта 2012 года с космодрома Байконур, когда она вывела на орбиту спутник связи «Космос-2479» (серия «Ураган»).

Конструкция и технические характеристики

«Протон-К» — трёхступенчатая ракета-носитель с последовательным расположением ступеней. Все ступени работают на жидком топливе — несимметричном диметилгидразине (гептил) в качестве горючего и азотном тетроксиде (амил) в качестве окислителя. Такая топливная пара является высокотоксичной, но обеспечивает высокую плотность и стабильность при хранении.

Первая ступень (Блоки А)

Первая ступень состоит из шести боковых блоков, каждый из которых оснащён одним жидкостным ракетным двигателем РД-253 (разработчик — КБХМ им. А. М. Исаева, позже — НПО «Энергомаш»). Двигатели РД-253 работают по схеме с дожиганием окислительного газа, что обеспечивает высокий удельный импульс (около 285 секунд в вакууме). Суммарная тяга первой ступени на старте составляет около 1050 тонн-сил (10,3 МН). Боковые блоки не имеют собственных баков — топливо подаётся из центрального бака второй ступени через перепускные клапаны.

Вторая ступень (Блок Б)

Вторая ступень представляет собой центральный блок, оснащённый тремя двигателями: одним маршевым РД-0210 и двумя рулевыми РД-0211 (разработка КБХМ). Маршевый двигатель обеспечивает основную тягу (около 230 тонн-сил в вакууме), а рулевые — управление по тангажу и рысканию. Вторая ступень работает около 230 секунд, после чего отделяется.

Третья ступень (Блок В)

Третья ступень оснащена одним маршевым двигателем РД-0212 (модификация РД-0210) и четырьмя рулевыми соплами, которые обеспечивают управление. Двигатель третьей ступени имеет тягу около 60 тонн-сил в вакууме. Третья ступень может быть дооснащена разгонным блоком (например, «Бриз-М» или «ДМ») для выведения на высокие орбиты.

Основные характеристики

Модификации

В процессе эксплуатации «Протон-К» существовал в нескольких модификациях, различающихся составом разгонных блоков и системой управления:

• Протон-К / Блок Д — базовая версия с разгонным блоком «Д» (разработка РКК «Энергия»), использовавшаяся для выведения на высокие орбиты и межпланетные траектории. Применялась для запусков лунных зондов, станций «Венера», «Марс», «Фобос».
• Протон-К / 11С824 — версия с разгонным блоком «ДМ» (модификация блока «Д»), предназначенная для выведения на геостационарную орбиту. Использовалась для спутников связи серии «Экран», «Горизонт», «Радуга».
• Протон-К / 8К82К — базовая трёхступенчатая версия без разгонного блока, применявшаяся для выведения на низкие орбиты (например, для модулей орбитальных станций).
• Протон-КМ — модернизированная версия с улучшенной системой управления и увеличенной грузоподъёмностью (эксплуатировалась с 1990-х годов).

Применение и значимые запуски

«Протон-К» использовалась для широкого спектра задач, включая пилотируемые и беспилотные программы. Ключевые миссии:

• Орбитальные станции: запуск модулей станции «Мир» (базовый блок, «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа»), а также модулей российского сегмента МКС («Заря», «Звезда», «Пирс», «Поиск», «Рассвет»).
• Межпланетные станции: запуски аппаратов к Луне («Зонд»), Венере («Венера-9» — «Венера-16»), Марсу («Марс-2» — «Марс-7», «Фобос-1», «Фобос-2»), комете Галлея («Вега-1», «Вега-2»).
• Спутники связи и навигации: выведение на орбиту спутников серий «Экран», «Горизонт», «Радуга», «Молния-3», «Ураган» (система ГЛОНАСС), «Космос» (военные спутники).
• Научные спутники: запуск астрофизических обсерваторий «Астрон», «Гранат», «Интеграл» (совместно с Европейским космическим агентством).

Один из самых известных запусков — выведение в 1986 году базового блока станции «Мир» (масса около 20 тонн). Также «Протон-К» использовалась для запуска модуля «Заря» (1998 год) — первого модуля Международной космической станции.

Аварии и инциденты

За 45 лет эксплуатации «Протон-К» произошло 33 аварии (по другим данным — 34), что составляет около 10,6 % от общего числа пусков. Наиболее известные аварии:

• 2 июля 1974 года — авария при запуске спутника «Космос-661» (разрушение первой ступени из-за неисправности двигателя РД-253). Ракета упала на территорию космодрома Байконур, жертв не было.
• 16 июня 1982 года — авария при запуске спутника «Космос-1370» (отказ системы управления третьей ступени). Полезная нагрузка не выведена на орбиту.
• 5 декабря 2002 года — авария при запуске спутника «Космос-2393» (отказ двигателя третьей ступени из-за попадания постороннего предмета в топливную магистраль). Спутник упал в Тихий океан.
• 27 сентября 2007 года — авария при запуске спутника «Космос-2428» (отказ системы управления третьей ступени). Ракета упала в Казахстане, что привело к временному запрету на запуски с Байконура.

Несмотря на аварии, «Протон-К» считалась надёжной ракетой-носителем, особенно в модификациях с разгонным блоком «ДМ».

Завершение эксплуатации

С 2001 года началась эксплуатация модернизированной версии «Протон-М», которая постепенно вытеснила «Протон-К». Последний запуск «Протон-К» состоялся 30 марта 2012 года. После этого ракета была снята с производства, а все последующие запуски семейства «Протон» выполняются на базе «Протон-М».

Источники

• «Ракета-носитель „Протон“» — ГКНПЦ им. М. В. Хруничева (официальные данные).
• «Космонавтика СССР» — под ред. В. П. Мишина, 1987.
• «История отечественной космонавтики» — В. С. Авдуевский, 2000.
• «Протон-К: 45 лет на службе» — журнал «Новости космонавтики», № 4, 2012.
• «Ракеты-носители семейства „Протон“» — сайт «Космическая энциклопедия» (astronaut.ru).