Советская ракета-носитель «Энергия» сверхтяжёлого класса

«Энергия» – советская сверхтяжелая ракета-носитель. Она была одной из трех самых мощных когда-либо построенных ракет того же класса – «Сатурна V», а также злополучной ракеты Н-1, которую она должна была заменить. Другим главным предназначением ракеты было выведение на орбиту советского космического корабля многоразового использования, что отличало его от американского, взлетавшего с помощью своих собственных двигателей, питаемых большим внешним топливным баком. Хотя в 1987-1988 годах «Энергия» дважды побывала в космосе, после этого запуски больше не проводились, несмотря на то, что в Советском Союзе она должна была стать основным средством доставки грузов на орбиту XXI века.

Лунный плацдарм

После того как Валентин Глушко возглавил ЦКБЭМ (бывший ОКБ-1), сменив опального Василия Мишина, он в течение 20 месяцев работал над созданием лунной базы, основанной на модификации ракеты «Протон» конструкции Владимира Челомея, в которой использовались самовоспламеняющиеся двигатели Глушко.

К началу 1976 г., однако, руководство СССР решило остановить лунную программу и сосредоточиться на советском космическом корабле многоразового использования, так как американский челнок рассматривался как военная угроза со стороны США. Хотя в конечном итоге «Буран» будет сильно похож на конкурента, Глушко внес одно существенное изменение, которое позволило ему сохранить свою лунную программу.

Советский челнок

В американском челноке «Спейс шаттл» два твердотопливных ракетных ускорителя две минуты разгоняли корабль до высоты 46 км. После их отделения корабль использовал двигатели, расположенные в его кормовой части. Другими словами, шаттл, по крайней мере, частично, обладал своей собственной ракетной установкой, а большой внешний топливный бак, к которому он крепился, ракетой не являлся. Он лишь предназначался для перевозки топлива для главных двигателей космического корабля многоразового использования.

Глушко же решил строить «Буран» вообще без каких-либо двигателей. Это был планер, предназначенный для возвращения на Землю, который выводился на орбиту двигателями, внешне напоминавшими топливный бак американского шаттла. На самом деле это была ракета-носитель «Энергия». Другими словами, главный конструктор Советского Союза спрятал в системе космического корабля многоразового использования разгонный модуль класса «Сатурн V», который потенциально мог стать основой для его любимой лунной базы.

Третье поколение

Что из себя представляет ракета-носитель «Энергия»? Ее разработка началась, когда Глушко возглавил ЦКБМ (на самом деле название «Энергия» использовалось в наименовании недавно реорганизованного отдела НПО задолго до создания ракеты) и принес с собой новую конструкцию ракетного летательного аппарата (РЛА). В начале 1970 годов Советский Союз имел не менее трех ракет – модификации Н-1–Р-7, «Циклон» и «Протон». Все они конструктивно отличались друг от друга, поэтому стоимость их обслуживания была относительно высокая. Для третьего поколения советских космических летательных аппаратов требовалось создать легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые ракеты-носители, состоящие из одного общего набора компонентов, и РЛА Глушко подходил на эту роль.

Серия РЛА уступила «Зенитам» ОКБ Янгеля, но у этого бюро тяжелые ракеты-носители отсутствовали, что давало возможность продвижению «Энергии». Глушко взял свою конструкцию РЛА-135, которая состояла из большого основного разгонного модуля и отделяемых ускорителей, и снова предложил ее вместе с модульной версией «Зенита» в качестве ускорителей и основной новой ракетой, разработанной в его бюро. Предложение было принято — так родилась ракета-носитель «Энергия».

5:05 / 02.07.17 Советская ракета-носитель «Энергия» сверхтяжёлого класса

«Энергия» (индекс ГРАУ — 11К25)

— советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса, разработанная НПО «Энергия». Самая мощная из советских ракет-носителей и одна из самых мощных в мире, наряду с «Сатурном-5», «Н-1» и «Спейс Шаттлом».

Ракета-носитель являлась составной частью советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС) «Энергия — Буран», но, в отличие от аналогичной американской МТКС «Спейс Шаттл», могла использоваться автономно для доставки грузов больших масс и габаритов в околоземное пространство, на Луну, планеты Солнечной системы, а также для пилотируемых полетов, её создание связывалось с советскими планами широкого промышленного и военного освоения космоса. [1]

Макет ракеты-носителя «Энергия» с МТКК «Буран» / Фото: ru.wikipedia.org

Выполнена по двухступенчатой пакетной схеме с боковым расположением четырёх блоков первой ступени вокруг центрального блока второй ступени. Впервые в СССР использовалось криогенное горючее (водород на второй ступени). Полезная нагрузка устанавливается на боковой поверхности второй ступени. Конструктивными особенностями являются блочно-модульный принцип компоновки, позволяющий на основе блоков первой и второй ступеней создавать носители среднего и тяжелого класса грузоподъемностью от 10 до 200 т. В связи с планами использования «Энергии» для пилотируемых полетов на ракете применялись различные методы повышения надежности, живучести и безопасности, такие как 3- и 4-кратное дублирование важных систем и возможность управляемого полета при отказе одного из двигателей на любом участке траектории.

Разработка

Была создана как универсальная перспективная ракета для выполнения различных задач:

• носитель для МТКК «Буран»[2]
• носитель для обеспечения пилотируемых и автоматических экспедиций на Луну и Марс
• для запуска орбитальных станций нового поколения
• для запуска сверхтяжёлых геостационарных спутниковых платформ
• для запуска тяжёлых военных грузов

Работы по программе «Энергия—Буран» начались в 1976 году, сразу после закрытия программы Н-1. [3] Главным разработчиком ракеты являлось подмосковное НПО «Энергия» («Предприятие п/я В-2572»), производство осуществлялось на куйбышевском . Главный разработчик системы управления — харьковское НПО «Электроприбор».

Транспортировка элементов ракетной системы специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т «Атлант» / Фото: fishki.net

Блоки ракеты доставлялись на специальном самолёте-транспортировщике ВМ-Т [3] с аэродрома Безымянка на космодром Байконур (на аэродром «Юбилейный»), где в монтажно-испытательном корпусе (МИК) на площадке 112 (филиал — «Предприятие п/я Р-6514») осуществлялась сборка ракеты и подготовка к пуску.

Было выполнено лишь два пуска этого уникального комплекса:

• 15 мая 1987 с экспериментальной нагрузкой: спутник «Полюс» (массогабаритный макет «Скиф-ДМ», прототип орбитальной лазерной платформы), не выведен на орбиту из-за сбоя системы ориентации самого КА
• 5 ноября 1988 в составе комплекса МТКК «Буран»

В проведении пусков комплекса было задействовано большое количество представителей различных ракетно-космических предприятий СССР и войсковых частей.

На старте РН «Энергия» с нагрузкой «Полюс» (макет «Скиф-ДМ») / Фото: Buran.ru

На старте РН «Энергия» в составе комплекса МТКК «Буран» / Фото: Ukr-prom.com

Разработка боевой лазерной станции «Скиф», предназначенной для поражения низкоорбитальных космических объктов бортовым лазерным комплексом, началась в НПО «Энергия», но в связи с большой загрузженностью НПО с 1981 года тему «Скиф» по созданию лазерной боевой станции передали в ОКБ-23 (КБ «Салют») (генеральный директор Д.А. Полухин). Этот КА с лазерным бортовым комплексом, который создавался в НПО «Астрофизика», имел длину ок. 40 м и вес 95 т. Для запуска КА «Скиф» предлагали использовать РН «Энергия».

Полезная нагрузка — КА «Полюс» / Фото: Buran.ru

18 августа 1983 года Генеральный секретарь ЦК КПСС Ю.В. Андропов сделал заявление о том, что СССР в одностороннем порядке прекращает испытания комплекса ПКО — после чего все испытания были прекращены. Однако с приходом М.С. Горбачева и объявлением в США программы SDI работы по противокосмической обороне были продолжены. Для испытаний лазерной боевой станции был спроектирован динамический аналог «Скиф-Д», длиной ок. 25 м и диаметром 4 м, по внешним габаритам он был аналогом будущей боевой станции. «Скиф-Д» был выполнен из толстолистовой стали, внутренние переборки дополняли и набирали вес. Внутри макета — пустота. По программе полета он должен был приводниться вместе со второй ступенью «Энергии» в акватории Тихого океана.

В дальнейшем для проведения испытательного запуска РН «Энергия» в срочном порядке был создан макетный образец станции «Скиф-ДМ» («Полюс») длиной 37 м, диаметром 4,1 м и массой 80 т.

Закрытие программы

В начале 1990-х работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены. К моменту окончательного закрытия программы (1993) на космодроме «Байконур» в различной стадии готовности находились не менее пяти ракет-носителей «Энергия». Две из них в незаправленном состоянии до 2002 года хранились на космодроме Байконур и являлись собственностью Казахстана; были уничтожены 12 мая 2002 г. при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на площадке 112. Три находились на различных стадиях строительства на стапелях НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия»), но после закрытия работ задел был уничтожен, уже изготовленные корпуса ракет либо разрезаны, либо выброшены на задний двор предприятия, где продолжают пребывать до сих пор.

Несмотря на прекращение эксплуатации этого носителя, технологии, разработанные для «Энергии», используются и в настоящее время: двигатель боковых блоков «Энергии» РД-170, самый мощный жидкостный двигатель в истории космонавтики, используется (под обозначением РД-171) на первой ступени ракеты-носителя «Зенит» (в том числе в проекте «Морской старт»), а двухкамерный двигатель РД-180 (фактически «половинка» РД-171), спроектированный на основе РД-171, — в американской ракете Атлас-5. Самый маленький вариант — однокамерный РД-191 — используется в новой перспективной российской ракете «Ангара».

В двадцатую годовщину первого старта, 15 мая 2007 г., в средствах массовой информации прозвучало мнение, что при наличии средств и задела современной российской космической промышленности потребовалось бы 5—6 лет для возрождения «Энергии».

20 августа 2012 года РКК «Энергия» заявила о желании участвовать в тендере на разработку ракеты-носителя тяжёлого класса, которая может занять 5—7 лет. Однако РКК «Энергия» заявку на участие в тендере не подала, его выиграл Российский Центр имени Хруничева.

В августе 2016 г. в СМИ появилась информация, что в госкорпорации «Роскосмос» приступили к проектированию новой ракеты сверхтяжёлого класса, создать которую планируется, используя задел программы «Энергия-Буран», в частности, двигатели РД-171.

«Энергия» – советская сверхтяжелая ракета-носитель. Она была одной из трех самых мощных когда-либо построенных ракет того же класса – «Сатурна V», а также злополучной ракеты Н-1, которую она должна была заменить. Другим главным предназначением ракеты было выведение на орбиту советского космического корабля многоразового использования, что отличало его от американского, взлетавшего с помощью своих собственных двигателей, питаемых большим внешним топливным баком. Хотя в 1987-1988 годах «Энергия» дважды побывала в космосе, после этого запуски больше не проводились, несмотря на то, что в Советском Союзе она должна была стать основным средством доставки грузов на орбиту XXI века. [5]

Схема РН «Энергия» с полезной нагрузкой / Изображение: a402-bgtu.narod.ru

Схема РН «Энергия» с МТКК «Буран» / Изображение: a402-bgtu.narod.ru

Лунный плацдарм

После того как Валентин Глушко [6] возглавил ЦКБЭМ (бывший ОКБ-1), сменив опального Василия Мишина, он в течение 20 месяцев работал над созданием лунной базы, основанной на модификации ракеты «Протон» конструкции Владимира Челомея, в которой использовались самовоспламеняющиеся двигатели Глушко.

Академик Валентин Глушко / Фото: rusplt.ru

Биографическая справка

Валентин Петрович Глушко
(укр. Валентин Петрович Глушко; 20 августа (2 сентября) 1908, Одесса — 10 января 1989, Москва) — советский инженер и учёный в области ракетно-космической техники. Один из пионеров ракетно-космической техники, основоположник советского жидкостного ракетного двигателестроения. Главный конструктор космических систем (с 1974), генеральный конструктор многоразового ракетно-космического комплекса «Энергия — Буран», академик АН СССР (1958; член-корреспондент с 1953), лауреат Ленинской премии, дважды лауреат Государственной премии СССР, дважды Герой Социалистического Труда (1956, 1961). Член ЦК КПСС (1976—1989).

К началу 1976 года, однако, руководство СССР решило остановить лунную программу и сосредоточиться на советском космическом корабле многоразового использования, так как американский челнок рассматривался как военная угроза со стороны США. Хотя в конечном итоге «Буран» будет сильно похож на конкурента, В. Глушко внес одно существенное изменение, которое позволило ему сохранить свою лунную программу.

Ракета носитель «Энергия» и МТКК «Буран» / Фото: fb.ru

Советский челнок

В американском челноке «Спейс шаттл» два твердотопливных ракетных ускорителя две минуты разгоняли корабль до высоты 46 км. После их отделения корабль использовал двигатели, расположенные в его кормовой части. Другими словами, шаттл, по крайней мере, частично, обладал своей собственной ракетной установкой, а большой внешний топливный бак, к которому он крепился, ракетой не являлся. Он лишь предназначался для перевозки топлива для главных двигателей космического корабля многоразового использования.

В. Глушко же решил строить «Буран» вообще без каких-либо двигателей. Это был планер, предназначенный для возвращения на Землю, который выводился на орбиту двигателями, внешне напоминавшими топливный бак американского шаттла. На самом деле это была ракета-носитель «Энергия». Другими словами, главный конструктор Советского Союза спрятал в системе космического корабля многоразового использования разгонный модуль класса «Сатурн V», который потенциально мог стать основой для его любимой лунной базы.

«Буран» и «Шаттл»: такие разные близнецы / Изображение: topwar.ru

Третье поколение

Что из себя представляет ракета-носитель «Энергия»? Ее разработка началась, когда Глушко возглавил ЦКБМ (на самом деле название «Энергия» использовалось в наименовании недавно реорганизованного отдела НПО задолго до создания ракеты) и принес с собой новую конструкцию ракетного летательного аппарата (РЛА). В начале 1970 годов Советский Союз имел не менее трех ракет – модификации Н-1, Р-7, «Циклон» и «Протон». Все они конструктивно отличались друг от друга, поэтому стоимость их обслуживания была относительно высокая. Для третьего поколения советских космических летательных аппаратов требовалось создать легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые ракеты-носители, состоящие из одного общего набора компонентов, и РЛА В. Глушко подходил на эту роль.

Серия РЛА уступила «Зенитам» ОКБ Янгеля, но у этого бюро тяжелые ракеты-носители отсутствовали, что давало возможность продвижению «Энергии». Глушко взял свою конструкцию РЛА-135, которая состояла из большого основного разгонного модуля и отделяемых ускорителей, и снова предложил ее вместе с модульной версией «Зенита» в качестве ускорителей и основной новой ракетой, разработанной в его бюро. Предложение было принято — так родилась ракета-носитель «Энергия».

Королев был прав

Но В. Глушко должен был принять еще удар по своему самолюбию. На протяжении многих лет советская космическая программа тормозилась по той причине, что он не соглашался с Сергеем Королевым, который считал, что для большой ракеты жидкий кислород и водород являются лучшими видами топлива. Поэтому в Н-1 были двигатели, построенные гораздо менее опытным конструктором Николаем Кузнецовым, а Глушко сосредоточился на азотной кислоте и диметилгидразине.

Хотя это топливо и обладало такими преимуществами, как плотность и пригодность к хранению, но оно было менее энергоемким и более токсичным, что представляло большую проблему в случае аварии. Кроме того, советское руководство было заинтересовано в том, чтобы догнать Соединенные Штаты – у СССР не было больших двигателей на жидком кислороде и водороде, в то время как во второй и третьей ступенях «Сатурна V» они использовались, как и в главном двигателе «Спейс шаттл». Отчасти добровольно, отчасти из-за этого политического давления, но Глушко пришлось уступить в его споре с Королевым, которого уже восемь лет как не было в живых.

Тяжелые ракеты носители / Изображение: fb.ru

10 лет разработок

В течение следующих десяти лет (это долго, но не слишком: на разработку «Сатурна V» ушло семь лет) НПО «Энергия» разработала массивную основную ступень. Боковые ускорители были относительно легче, меньше и использовали двигатели на жидком кислороде и керосине, в создании которых СССР имел большой опыт, так что вся ракета была готова к первому полету в октябре 1986 года.

Конструкция 15 июня 1988 года с космодрома Байконур успешно стартовала в космос самая мощная в мире ракета-носитель «Энергия». Она была разработана в одноименном подлипкинском КБ под руководством Генерального конструктора В. Глушко. Энергия могла выводить в космос полезную нагрузку весом в 100 тонн — 2 железнодорожных вагона! И, хотя по решению Правительства СССР, она предназначалась для вывода на орбиту нашего корабля многоразового использования Буран, эта ракета была универсальной и могла использоваться для полетов на Луну и к другим планетам.

Ракета выполнена по двухступенчатой пакетной схеме на базе второй ступени в котором установлены 4 кислородно-водородных маршевых двигателя РД-0120. Первую ступень составляют четыре боковых блока «А» с одним кислородно-керосиновым четырёхкамерным двигателем РД-170 в каждом. Блоки «А» унифицированы с первой ступенью ракеты-носителя среднего класса «Зенит». Двигатели обеих ступеней имеют замкнутый цикл с дожиганием отработанного турбинного газа в основной камере сгорания. Полезный груз ракеты-носителя (орбитальный корабль или транспортный контейнер) при помощи узлов силовой связи крепится асимметрично на боковой поверхности центрального блока Ц.

Сборка ракеты на космодроме, её транспортировка, установка на стартовый стол и запуск осуществляется с помощью переходного стартово-стыковочного блока «Я», который представляет собой силовую конструкцию обеспечивающую механические, пневмогидравлические и электрические связи с пусковым устройством. Применение блока Я позволило осуществлять стыковку ракеты со стартовым комплексом в сложных метеоусловиях при воздействии ветра, дождя, снега и пыли. В предстартовом положении блок является нижней плитой на которую ракета опирается поверхностями блоков А 1-й ступени, он же защищает ракету от воздействия потоков ракетных двигателей при старте. Блок Я после пуска ракеты остается на стартовом комплексе и может использоваться повторно.

Для реализации ресурса двигателей РД-170, рассчитанных на 10 полётов, предусматривалась система возвращения и многократного использования блоков A первой ступени. Система состояла из парашютов, ТТРД мягкой посадки и амортизирующих стоек, которые размещались в специальных контейнерах на поверхности блоков А, однако в ходе конструкторских работ выяснилось, что предложенная схема чрезмерно сложна, недостаточная надёжна и сопряжена с рядом нерешённых технических проблем. К началу лётных испытаний система возвращения не была реализована, хотя на лётных экземплярах ракеты имелись контейнеры для парашютов и посадочных стоек в которых находилась измерительная аппаратура. Центральный блок оснащён 4 кислородно-водородными двигателями РД-0120 и является несущей конструкцией. Используется боковое крепление груза и ускорителей.

Работа двигателей первой ступени начиналась со старта и, в случае двух выполненных полётов, завершалась до момента достижения первой космической скорости. Другими словами, на практике «Энергия» представляла собой не двух-, а трехступенчатую ракету, поскольку вторая ступень в момент завершения работы придавала полезному грузу только суборбитальную скорость (6 км/с), а доразгон осуществлялся либо дополнительным разгонным блоком (по сути, третьей ступенью ракеты), либо собственными двигателями полезного груза — как в случае с «Бураном»: его объединенная двигательная установка (ОДУ) помогала ему после разделения с носителем достичь первой космической скорости.

Стартовая масса «Энергии» — около 2400 тонн. Ракета (в варианте с 4 боковыми блоками) способна вывести на орбиту около 100 тонн полезного груза — в 5 раз больше, чем эксплуатируемый носитель «Протон». Также возможны, но не были испытаны, варианты компоновки с двумя («Энергия-М»), с шестью и с восемью («Вулкан») боковыми блоками, последний — с рекордной грузоподъёмностью до 200 тонн.

Проектировавшиеся варианты

В дополнение к базовому варианту ракеты проектировались 3 основных модификации, рассчитанные на вывод полезной нагрузки различной массы.

Энергия-М «Энергия-М» (изделие 217ГК «Нейтрон»)

[7] была наименьшей ракетой в семействе, с уменьшенной примерно в 3 раза грузоподъёмностью относительно РН «Энергия», то есть с грузоподъёмностью 30-35 тонн на НОО.

«Энергия-М» (изделие 217ГК «Нейтрон») / Изображение: topwar.ru

Число боковых блоков было уменьшено с 4 до 2, вместо 4 двигателей РД-0120 на центральном блоке был установлен только один. В 1989—1991 гг. проходила комплексные испытания, планировался запуск в 1994 году. Однако в 1993 году «Энергия-М» проиграла государственный конкурс (тендер) на создание новой тяжёлой ракеты-носителя; по итогам конкурса было отдано предпочтение ракете-носителю «Ангара» (первый запуск состоялся 9 июля 2014 года). Полноразмерный, со всеми составляющими компонентами макет ракеты хранился на Байконуре.

Энергия II (Ураган)

«Энергия II» (также называемая «Ураган») [8] проектировалась как полностью многоразовая. В отличие от базовой модификации «Энергии», которая была частично многоразовой (как американский Спейс шаттл), конструкция «Урагана» позволяла возвращать все элементы системы «Энергия» — «Буран», аналогично концепции Space Shuttle.

«Энергия II» (также называемая «Ураган») / Изображение: ribalych.ru

должен был входить в атмосферу, планировать и садиться на обычный аэродром. Вулкан (Геркулес)

Наиболее тяжёлая модификация:

её стартовая масса составляла 4747 т. Используя 8 боковых блоков и в качестве последней ступени, ракета «Вулкан» [9] (кстати, это название совпадало с названием другой советской тяжёлой ракеты, разработка которой была отменена за несколько лет до этого) или «Геркулес» (что совпадает с проектным именем тяжёлой ракеты-носителя РН Н-1) должна была выводить до 175-200 тонн на низкую околоземную орбиту.

Модификация ракеты «Энергия» РН «Вулкан» («Геркулес») / Фото: www.kulch.spb.ru

Изображение: www.kulch.spb.ru

С помощью этой колоссальной ракеты планировалось осуществлять наиболее грандиозные проекты: заселение Луны, строительство космических городов, пилотируемый полет на Марс и т. д.

Оценка проекта Дмитрием Ильичем Козловым, советским и российским конструктором ракетно-космической техники

.

Дмитрий Козлов дважды Герой Социалистического Труда, генеральный конструктор Центрального специализированного конструкторского бюро («ЦСКБ-Прогресс»), член-корреспондент Российской академии наук (1991; член-корреспондент АН СССР с 1984 года)

Дмитрий Козлов / Фото: www.warheroes.ru

Слова Дмитря Козлова по поводу проекта «Энергия-Буран»:
«Через несколько месяцев после того, как В. П. Глушко был назначен на место главного конструктора, возглавляемому им НПО «Энергия» было поручено проектирование новой мощной ракеты-носителя, а заказ на её изготовление министерство передало Куйбышевскому . Вскоре после этого у меня с Глушко произошёл долгий и очень тяжёлый разговор о путях дальнейшего развития советской ракетно-космической отрасли, о перспективах работы куйбышевского филиала № 3, а также о комплексе «Энергия-Буран». Я тогда ему предлагал вместо этого проекта продолжить работу по ракете Н1. Глушко же настаивал на создании «с нуля» нового мощного носителя, а Н1 называл вчерашним днём космонавтики, уже никому больше не нужным. К единому мнению мы с ним тогда так и не пришли. В итоге мы решили, что возглавляемому мной предприятию и НПО «Энергия» больше не по дороге, поскольку мы расходимся во взглядах на стратегическую линию развития отечественной космонавтики. Это наше решение нашло понимание на самом верху тогдашнего правительства страны, и уже вскоре филиал № 3 был выведен из подчинения НПО «Энергия» и преобразован в самостоятельное предприятие. С 30 июля 1974 г. оно именуется Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ). Как известно, проект «Энергия-Буран» в 80-х годах всё же был реализован, причём это снова потребовало от страны больших финансовых затрат. Именно поэтому Министерство общего машиностроения СССР, в структуру которого входило и наше предприятие, было вынуждено неоднократно изымать из бюджетов и ЦСКБ немалую часть ранее выделенных нам средств. Поэтому ряд проектов ЦСКБ из-за недофинансирования тогда не был выполнен в полном объёме, а некоторые из них вообще являются нереализованными. Ракета «Энергия» в первый раз взлетела с габаритно-весовым макетом на борту (объект «Полюс»), второй раз — с кораблём многоразового использования «Буран». Больше ни одного пуска «Энергии» произведено не было, и в первую очередь по достаточно прозаичной причине: в настоящее время в космическом пространстве просто нет объектов, для обслуживания которых понадобились бы полёты (кстати, очень дорогие) этой огромной ракеты грузоподъёмностью свыше 100 тонн.»
Интересные факты

• Две чёрные «шашечки» на борту ракеты — точки лазерной телеметрии и коррекции. Предстартовая подготовка РН «Энергия» с ОК «Буран» была прекращена примерно за 50 сек до старта, прошла команда АПП («аварийное прекращение пуска») из-за нештатного отхода платы прицеливания (под чёрными шашечками). В журнале «Техника — молодёжи», посвящённом пуску, на обложке была нарисована «Энергия» в полёте с неотстыкованной платой прицеливания.
• Поскольку конструкция ракеты не обладала достаточной прочностью для транспортировки пустых баков в горизонтальном положении, во всех случаях подобной транспортировки, в том числе и воздушной, баки находились под давлением. На самолёте-транспортировщике также была установлена система наддува.
• В то же время прочностные характеристики ракеты, её система управления позволили вывести ОК «Буран» в штормовых условиях. На момент старта скорость приземного ветра была 20 м/сек, а на высоте 20 км не менее 50 м/сек.
• По состоянию на 2012 год, РН «Энергия» является единственной советской и российской ракетно-космической системой, которая принципиально могла использовать в качестве топлива жидкий водород на всех этапах выведения полезной нагрузки на околоземную орбиту.

Изображение: www.kulch.spb.ru

Тактико-технические показатели

При написании материала использовались данные открытых интернет-источников:

1. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Энергия (ракета-носитель)».

2. Материалы сайта издания «АКАДЕМИК», публикация «МТКК «Буран» это:».

3. Станислав Закарян, статья «Ракета Н-1 — «Царь-ракета»», ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ», 25 апреля 2022 года.

4. Материалы сайта издание «Военное обозрение» статья « «Скиф»- боевая лазерная станция».

5. Материал сайта FB.ru, публикация «Советская ракета-носитель «Энергия» сверхтяжёлого класса».

6. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Глушко, Валентин Петрович».

7. Материалы издания «Военное обозрение» статья «Энергия триумфа».

8. Материалы сайта издания Рikabu, статья «Многоразовая транспортная система «Энергия-Ураган»».

9. Материалы сайта издания Рikabu, статья «Сверх-тяжёлый носитель «Вулкан»».
Источник: ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ», Станислав Закарян1
Теги: «Энергия». индекс ГРАУ, 11К25, советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса, разработка, НПО «Энергия», «Сатурном-5», «Н-1», «Спейс Шаттл», составная часть, МТКС «Энергия — Буран»

Королев был прав

Но Глушко должен был принять еще удар по своему самолюбию. На протяжении многих лет советская космическая программа тормозилась по той причине, что он не соглашался с Сергеем Королевым, который считал, что для большой ракеты жидкий кислород и водород являются лучшими видами топлива. Поэтому в Н-1 были двигатели, построенные гораздо менее опытным конструктором Николаем Кузнецовым, а Глушко сосредоточился на азотной кислоте и диметилгидразине.

Хотя это топливо и обладало такими преимуществами, как плотность и пригодность к хранению, но оно было менее энергоемким и более токсичным, что представляло большую проблему в случае аварии. Кроме того, советское руководство было заинтересовано в том, чтобы догнать Соединенные Штаты – у СССР не было больших двигателей на жидком кислороде и водороде, в то время как во второй и третьей ступенях «Сатурна V» они использовались, как и в главном двигателе «Спейс шаттл». Отчасти добровольно, отчасти из-за этого политического давления, но Глушко пришлось уступить в его споре с Королевым, которого уже восемь лет как не было в живых.

«Полюс» гонки вооружений

Между осенью 1985-го и осенью 1986 года была создана новая полезная нагрузка «Полюс». Это был один из функциональных грузовых блоков Владимира Челомея, перепрофилированный из модуля космической станции и тесно связанный с модулем МКС «Заря». «Полюс» предназначался для проведения широкого спектра экспериментов, но его главная задача состояла в испытаниях 1-МВт углекислотного лазера – оружия, разрабатывавшегося в СССР с 1983 года. На самом деле все было не так зловеще, как кажется, так как СССР критиковал США за стратегическую оборонную инициативу, и Михаил Горбачев не хотел рисковать тем, что американцы могут узнать о военном противостоянии. Встреча на высшем уровне в Рейкьявике закончилась в октябре 1986 года и страны были близки к радикальному сокращению ядерного оружия, и в декабре 1987 года они собирались заключить договор о сокращении ракет средней дальности. Различные компоненты лазера намеренно не использовались, осталась только возможность отслеживать цели, и даже ту Горбачев запретил испытывать, посетив Байконур за несколько дней до старта. Однако визит Горбачева привел к появлению формального названия ракеты (в отличие от предполагаемого челнока): надпись «Энергия» появилась на ее корпусе незадолго до приезда Генсека.

Ошибка программы

Первый пуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 мая 1987 г. В течение первых нескольких секунд полета, до того как корабль покинул стартовую площадку, он заметно наклонился, но затем сам скорректировал свое положение после запуска системы управления ориентацией ракеты. После этого «Энергия» полетела красиво, в сопровождении единственного МиГа, и быстро исчезла в низких облаках. Ускорители отделились правильно (хотя для этого и следующего полета они не были оснащены парашютами, которые бы позволили их повторное использование), а затем основная ступень покинула зону видимости. После выгорания ракета-носитель отделилась от «Полюса» и, как и планировалось, упала в Тихий океан.

«Полюс» весил 80 тонн, и, чтобы достичь орбиты, он должен был запустить собственный ракетный двигатель. Для этого нужно было совершить оборот на 180 градусов, но из-за ошибки программы после пуска модуль продолжил вращение, и, вместо того чтобы перейти на более высокую орбиту, он опустился ниже. Грузовой модуль также разбился в Тихом океане.

Запуски

Несмотря на огромную трудоемкость при создании, а также проблемы связанные с транспортировкой, в итоге было осуществлено лишь два запуска ракеты.

Первый состоялся 15-го мая 1987-го. К этому моменту ученые и инженеры провели более шести тысяч испытаний различных механизмов ракеты, было создано всего 5-ть полноразмерных копий. Пуск проводили на Байконуре. “Энергия” показала себя просто замечательно, выполнив все возложенные на нее задачи и действовала строго по графику. Но сам груз, выводящийся на орбиту — спутник “Полюс”(который тоже представляет собой интересный экземпляр — по некоторым источникам, это был 80-тонный макет боевого космического лазера), во время отделения от второй ступени не смог выйти на нужную высоту из-за сбоя в вычислительной системе.

Второй полет произошел 15-го ноября 88-го. Теперь “Энергия” выполняла свое прямое предназначение, для которого она и создавалась изначально. На ее “горбу” находился многоразовый космолет “Буран”, передовая машина того времена. Для него это был первый и единственный выход в космос. Как ракета-носитель, так и сам космический корабль показали себя только с лучшей стороны, выполнив каждый свою миссию в полном объеме.

Успех?

Хотя запуск и потерпел неудачу, сама ракета имела полный успех. Работа над «Бураном» продолжалась, и в основном завершенный челнок (готовый к полету, но способный генерировать мощность, достаточную лишь на один день на орбите) был соединен со второй ракетой для запуска беспилотной миссии 15 ноября 1988 года. И вновь ракета-носитель «Энергия» была запущена безупречно (с изменением в программном обеспечении, предотвращавшем опасный наклон во время старта), и на этот раз его полезная нагрузка тоже не подвела: «Буран» в автоматическом режиме приземлился на Байконуре, совершив два витка вокруг Земли, три часа и двадцать пять минут спустя.

Таким образом, к началу 1989 г. Советский Союз имел самую мощную ракету, до сих пор никем не превзойденную. Она могла запустить челнок с полезной нагрузкой, аналогичной нагрузке американских орбитальных аппаратов, а сама по себе могла вывести на низкую околоземную орбиту 88 тонн груза или доставить 32 тонны на Луну (по сравнению с 118 т и 45 т у «Сатурна V» и 92,7 т и 23,5 т у Н-1). Планировалось дальнейшее увеличение этого показателя до 100 тонн, и велись работы по созданию специального грузового отсека вместо приспособленного «Полюса». Уменьшенная версия ракеты, названная «Энергия-М», с одним двигателем и двумя ускорителями, также находилась в завершающей стадии разработки, и была способна выводить полезную нагрузку весом до 34 тонн.

Создание

Уникальность ее заключалась в беспрецедентной многозадачности и гибкости в применении. Кроме того, что она, по плану, должна была запускать в верхние слоя атмосферы космический корабль “Буран”, она также могла самостоятельно доставлять на орбиту полезные грузы. В зависимости от своей комплектации, масса этих грузов варьировалась от 30 до 200-та тонн.

Удачным ли был проект ракеты?

ДАНЕТ

Сама же ракета могла достигать массы в 2400 тонн, а общая мощность всех двигателей, в максимальной версии, составляла около 170-ти миллионов лошадиных сил! Также ракету планировали использовать в освоении уже не Луны, а Марса и Венеры, а в дальнейшем — и остальных планет Солнечной Системы. Грандиозные планы, которые позволили бы в случае успеха стать первой державой мира, колонизировавшей другие планеты!

НПО”Энергия” им С.П. Королева

Реализация проекта, как говорилось выше, стартовала в 76-ом году. Разработкой занялись НПО”Энергия” им С.П. Королева. Конкретно изготовлением в цехах ракеты и ее составных частей доверили Куйбышевскому техническому заводу, а систему управления и компьютерную начинку взял на себя харьковский “Электроприбор”, передовое на то время научное предприятие.

Мнение эксперта

Кобельман Давид Борисович

Советский и российский учёный, специалист в области астрофизики физики гравитирующих систем. Профессор, Герой Социалистического труда, лауреат Ленинской премии.

Первые составные части “Энергии” были готовы уже в 80-ом году. В Жуковский, центр авиационных и космических технологий, их отправляли с помощью водного пути. Не обошлось без казуса, который чуть не стоил миллионов рублей и голов нескольких чиновников.

На одной из речек морской груз должен был пройти под железнодорожным мостом. Просвет между элементами “Энергии” и самим мостом составил чуть более полуметра! Во избежания подобных неприятностей начали разработку специального грузового самолета ВМ-Т. Испытания проводились в 82-83-их годах, а за неимением лучшего варианта остальные детали ракеты перевозили тем же путем, но теперь со строгим учетом высоты транспортируемого груза.

В 84-ом году ВМ-Т окончательно обкатали и стали применять на деле. Теперь транспортировка “Энергии” обходилась гораздо проще и быстрее, и не стоила седых волос. Прямо с Куйбышева ее доставляли на Байконур. Там, на специально для этого построенной площадке номер 112, прибывающие детали собирали и осуществляли подготовку к пуску. В дальнейшем ВМ-Т заменили на Ан-225, жемчужину советского авиастроения.

Дорогое удовольствие

Распад Советского Союза стал главной причиной неудачи проекта. Только-только он начинал становиться на ноги, но необходимость в защите интересов безопасности сверхдержавы исчезла, как и деньги, необходимые для масштабных научных миссий. Другая проблема заключалась в том, что ускорители «Зенит» производились компанией, расположенной в независимой Украине.

Правда, еще до того ракета-носитель «Энергия» стала мало востребованной – если нет необходимости лететь на Луну, то подъем на орбиту 100 тонн груза был излишним. У челноков, для которых она разрабатывалась в первую очередь, оказались те же недостатки, что и американских шаттлов, но у ракеты не было преимущества монопольного положения, как это было в США до взрыва «Челленджера» в 1986 году.

Варианты [ править ]

Ракета «Энергия II» («Ураган») планировалась полностью многоразовой и могла приземлиться на обычном аэродроме.

Три основных варианта дизайна были концептуализированы после первоначальной конфигурации, каждый с совершенно разной полезной нагрузкой.

Энергия М [ править ]

Energia M была конфигурацией начала 1990-х годов и была самой маленькой из трех. Количество ускорителей «Зенит» было сокращено с четырех до двух, а вместо четырех двигателей РД-0120 в активной зоне должен был быть только один. Он был разработан для замены ракеты «Протон», но проиграл в конкурсе « Ангара» в 1993 году . [18] [ необходима ссылка

]

Энергия II ( Ураган ) [ править ]

«Энергия II», получившая название » Ураган»

( русский : Ураган ,
ураган
), представляла собой ракету, предложенную в конце 1980-х годов [19] как полностью многоразовую с возможностью приземления на обычный аэродром. В отличие от Energia-Buran, который планировалось использовать как полу-многоразовый (например, космический шаттл США ), концепция Uragan должна была позволить полностью восстановить все элементы Buran / Energia, как и оригинальная, полностью многоразовая концепция орбитального корабля / ускорителя. Шаттл США. [20] Ядро Energia II, как было предложено, будет способно повторно входить и планировать на посадку.

Вулкан-Геркулес [ править ]

Последняя так и не построенная концепция дизайна [ когда?

] также был самым большим. С восемью ракетами-носителями «Зенит» и активной зоной «Энергия-М» в качестве верхней ступени, «Вулкан» (так называлась еще одна советская сверхтяжелая ракета, которая была отменена несколькими годами ранее) или «Геркулес» (это то же название, что и для Ракеты Н-1 [
необходима цитата
] ) изначально предполагалось, что вывести на орбиту массой до 175 тонн.

В 1990–1993 гг. Велась разработка ракеты-носителя «Вулкан» и реконструкция стартовой площадки «Энергия» для его запусков. Но позже работы над этим проектом были свернуты из-за отсутствия средств и распада Советского Союза. [21]

Крик отчаяния

Отчаяние НПО «Энергия» можно проследить по предложенным им миссиям:

• Выведение на орбиту массивных лазеров с целью восстановления озонового слоя в течение нескольких десятилетий.
• Построение на Луне базы для добычи гелия-3, используемого в термоядерных реакторах, разрабатываемых международным консорциумом, которые будут готовы к 2050 году.
• Запуск отработанного ядерного топлива в «могильники» на гелиоцентрической орбите.

В конце концов дело дошло до вопроса о том, на что была способна ракета, чего не могли бы сделать меньшие, более дешевые космические корабли – каждый пуск «Энергии» стоил 240 млн $ даже при завышенном курсе рубля к доллару в конце 80-х. Если бы запуски производились только при необходимости, содержание завода по изготовлению ракет было бы роскошью, которую ни Советский Союз, ни Россия позволить себе не могли.

Пиррова победа

Если согласиться с теорией, что Советский Союз распался в первую очередь из-за финансовых трудностей, то можно также обоснованно сказать, что «Энергия-Буран» была одной из главных причин этого краха. Данный проект был примером неконтролируемых расходов, которые погубили СССР, и условием его дальнейшего существования было воздержание от реализации такого рода проектов.

С другой стороны, можно обоснованно утверждать, что наибольший урон супердержаве нанесла реакция Михаила Горбачева на финансовое положение страны, и СССР мог бы дотянуть до сегодняшнего дня, если бы Политбюро вслед за Константином Черненко возглавил кто-то другой.

Возможные перспективы

Если оставить в стороне фантастические идеи, упомянутые выше, «Энергия» могла бы использоваться для выведения на орбиту одного или нескольких крупных модулей космической станции, которые бы потом достраивались модулями, выводимыми с помощью комбинации «Энергия-Буран»: в конце 1991 года станция «Мир-2» была реконструирована на использование 30-тонных модулей.

Также возможной была постройка меньшего челнока, который бы располагался не сбоку, а в передней части ракеты.

Ставка Глушко на то, что советская космическая программа, как это случалось ранее, пройдет через эпоху перемен, оказалась верной. Хотя разрабатывать космические аппараты и ракеты-носители для конкретной миссии более эффективно, история показывает, что после их создания возникают и новые способы их использования. Глушко умер 10 января 1989 года, менее чем через два месяца после второго и последнего полета «Энергии».

Ссылки [ править ]

1. ^ a b c d e f Характеристики энергии
2. ^ a b c d Ракета-носитель «Энергия» Официальный сайт
3. Кривоносов, Хартрон: Компьютеры для систем наведения ракет
4. Системы управления межконтинентальными баллистическими ракетами и ракетами-носителями. Архивировано 05 февраля 2010 г. на Wayback Machine.
5. Русская космическая сеть,страница Энергия . Доступ 21 сентября 2010 г.
6. ^ a b c d Барт Хендрикс; Берт Вис (2007). Энергия-Буран: Советский космический корабль . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-73984-7.
7. ^ a b c d Б. Хендрикс, «Происхождение и эволюция семейства ракет» Энергия «, J. British Interplanetary Soc., Vol. 55,
   стр. 242-278 (2002).
8. ^ а б Лукашевич, Вадим. «История создания ракеты-носителя» Энергия » . buran.ru
   (на русском языке) . Проверено 25 января 2022 года .
9. ↑
   Лукашевич, Вадим. «Космический корабль Полюс» .
   buran.ru
   (на русском языке) . Проверено 25 января 2022 года .
10. ↑
    Day, Dwayne A .; Кеннеди, Роберт Г. III (январь 2010 г.). «Советские Звездные войны: запуск, спасший мир от орбитальных лазерных боевых станций» . Воздух и космос / Смитсоновский институт . Проверено 25 января 2022 года .
11. ↑
    Лукашевич, Вадим. «Хронология полета Бурана 15 ноября 1988 г.» .
    buran.ru
    (на русском языке) . Проверено 25 января 2022 года .
12. Вассили Петрович, Полюс (доступ21 сентября 2010)
13. «Полюс» . Astronautix
    . Проверено 25 сентября 2022 года .
14. ↑
    Mark Wade,
    Encyclopedia Astronautics,
    Buran Архивировано 20
    декабря
    2008 г. на Wayback Machine (по состоянию на 21 сентября 2010 г.)
15. «Первая ракета» Ангара «запущена в суборбитальный испытательный полет» . Космический полет сейчас
    . 9 июля 2014 . Проверено 9 июля 2014 года .
16. «Роскосмос» создаст новую сверхтяжелую ракету. Известия
    . 22 августа 2016 г.
17. ↑
    Зак, Анатолий. «Новый российский ракетный проект может воскресить колосса советской эпохи» .
    Популярная механика
    . Hearst Digital Media . Проверено 24 октября 2022 года .
18. «Эта огромная русская ракета была заброшена на десятилетия» . Популярная механика
    . 2015-07-06 . Проверено 28 мая 2022 .
19. https://www.buran.ru/htm/41-3.htm
20. «Спейс шаттл — Сервер технических отчетов НАСА (NTRS)» (PDF) . nasa.gov
    . 2011 г.
21. Годвин, Роберт (2006). Российский космический корабль
    . Справочные руководства Space Pocket. Книги Апогея . п. 59. ISBN 1-894959-39-6.

«Зенит» славы

По сегодняшний день «Энергия» преемников не имеет. «Зениты», использовавшиеся в качестве ее ускорителей – самые дешевые ракеты-носители мира (2500–3600 $ за килограмм). В 2010 году НПО «Энергия» выкупила долю в консорциуме «Морской старт» и теперь отвечает за запуски с океанской платформы, а также с космодрома Байконур в Казахстане.

Двигатель РД-170, разработанный для «Зенита» и «Энергии» также оказался одним из лучших ракетных двигателей. Его модификациями могут похвастать южнокорейская «Наро-1», российская ракета-носитель «Ангара» и американская «Атлас V», которая не только использовалась для выполнения научных задач, таких как доставка марсохода «Кьюриосити» и запуск зонда «Новые горизонты» к Плутону, но и американскими военными. Такова разница между 1988 годом и сегодняшним днем.

Стоимость двигателей для сверхтяжелой ракеты Енисей

Прежде чем перейти к сравнению и актуальности ракет Энергия и Енисей стоит уточнить стоимость двигателей. В современных рыночных условиях цена готового решения очень сильно влияет на осуществимость проекта. Особенно, если только один из компонентов уже стоит много миллионов долларов. Для примера добавлю цену на другие ракетные двигатели, чтобы была понятна тенденция в развитии космической отрасли.

• РД-107 (по данным на 2011г. — курс доллара 35 рублей) — 30 млн. рублей Ракетный двигатель на керосине созданный для межконтинентальной ракеты Р-7 (первой в мире), использовался на всех боковых блоках первой ступени ракетоносителей Союз.
• Merlin (Falcon 9) — приблизительно 1,5 млн. долларов за один двигатель. Для первой ступени ракеты Falcon Heavy требуется 9 таких двигателей и итоговая стоимость составит 13 млн. долларов.
• РД 170 (ракета Зенит-2) — 14 млн. долларов (по состоянию на 2014 год) Для двухступенчатой ракеты Зенит используется один двигатель РД-171М, фактически это старый РД-170 под новым названием — типо прогресс и новшества!. КБ «Южмаш» в 2014 году не смогло договориться о поставке двигателей из России. Зенит не летает, спутник «Лыбидь» не запущен, готовые двигателе на балансе ФГУП «Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры». Теперь мы знаем текущую стоимость одного РД 170 для ракеты Энергия! Устанавливалось на сверхтяжелой ракете 4 ракетных двигателя такого плана.
• РД-180 — 13 млн. долларов (1/2 от ракетного двигателя РД-170) С 1999 года ракетные двигатели РД-180 применяются на американских ракетах Atlas-3 (6 пусков) и Atlas-5 (12 пусков)

По заявлению директора Энергомаш Владимира Солнцева ракетные двигатели продавались в США себе в убыток! Курс валюты и стоимость изготовления сильно изменились, а заключенные ранее договора не были пересмотрены. Эти данные подтвердила Счетная палата при аудите Энергомаша. Первая странная ситуация с Энергомаш

• РД-191 (аналог РД-181) — 7,5 млн. долларов в 2013 году (1/4 двигателя РД 170) (расчет по курсу 33 доллара) Используется на ракете Ангара А5, для первой ступени требуется 5 ракетных двигателя РД 191. Итоговая стоимость только первой ступени составит: 37,5 млн. долларов.

Уникальная ситуация сложилась с производством РД-191 для ракеты Ангара. Чтобы снизить стоимость производства завод Хруничева вынужден наладить тех процесс создания ракетного двигателя для ракеты Ангара на собственном производстве. Вторая странная ситуация с Энергомаш!

По состоянию на конец 80-ых годов двигатель РД-170 являлся самым мощным ракетным двигателем созданным человечеством, его тяга составляла — 20 млн л. с. Сравнительно небольшой вес, использование закрытого цикла сгорания топлива, высокое давление в камерах сгорания и использование дешевого керосина и кислорода позволили РД-170 показать не только выдающиеся тяговые характеристики, но отличные показатели по экономичности расхода топлива. По состоянию на 2010 год аналогов этому двигателю не появилось и различные модификации РД-170 используются по сей день. Даже на будущей сверхтяжелой ракете Енисей планируется использовать модификацию РД-171МВ, а ее запуск только планируется в 2028 году. И вроде все хорошо, но итоговая стоимость производства двигателей модификаций РД-170 настолько высока, что ставит под угрозу развитие каждого космического проекта в текущих экономических реалиях. И если для СССР конца 80-ых другого решения просто не было, страна нуждалась в сверхтяжелой ракете! Планировался запуск Буран требовавшего мощную ракету, существовали другие задачи для применения исключительно сверхтяжелых ракет: база на Луне, новая версия станции МИР, полет на Марс. Современные же условия мне кажется требуют немного иного решения. Очень важно создать экономически выгодную систему первой ступени. Важно конкурировать с другими разработчиками мира и не сдавать позиции, находясь в тренде вектора развития космической отрасли! Если использовать советские наработки и добавить к ним современные системе спуска боковых блоков, то эта система позволит разработать универсальную платформу. Вот как происходит автоматический спуск блоков первой ступени у SpaceX:

Видео посадки первой ступени ракеты Falcon 9:

Не стоит так же забывать о том, что первом в мире многоразовым ракетоносителем должен был стать проект «Энергия-2». Многие не слышали о существовании этого проекта, а тем временем уже на проекте Энергия-Буран были заложены некоторые элементы будущей многоразовой ракеты. Например: парашютная система спасения! Подробнее о проекте Энергия-2 читайте в отдельном материале — Первый в мире многоразовый ракетоноситель Энергия — 2 (статья в стадии написания).