Протон ракета носитель: фото, характеристики, видео

Космонавтика во все времена была «козырем» России и поводом для гордости ее граждан. Начиная со времен создания первого спутника и человека, побывшего в космосе, мы привыкли к стремительному развитию этого направления, являющимся одним из самых значимых геополитических аргументов.

Но разруха в 90-х годах существенно притормозила развитие этой отрасли. К счастью в последние годы ситуация начинает меняться. Ярким примером этому выступает возобновившиеся полеты тяжелой ракеты «Протон-М», которая может выводить на орбиту грузы, рекордных объемов.

Пик развития советской космонавтики приходится на 1960 год. Именно тогда стало ясно, что государство нуждается в сверхмощной ракете-носителе, которая бы имела возможность выводить на орбиту еще больше грузов. Безусловно, «первую скрипку» в лоббировании этих планов, отыгрывала даже не официальная космонавтика, а военные, которые испытывали потребность в мощному «грузовике» для размещении в космическом пространстве тяжелых военных грузов.

В те годы обе стороны Холодной Войны проявили серьезный интерес к выводу сверхмощных водородных бомб на геостационарную орбиту. К счастью, до реализации столь самоубийственных шагов не США, не СССР не дошли, хотя ракета «Протон-М» тогда уже существовала.

Рассмотрим непосредственный процесс создания. Разработкой поручено заниматься ОКБ-52, которой руководил В.Н. Челомей. Чтобы это бюро справился с поставленной задачей и не сорвало сроков, потребовалось включить в процесс многие авиационные КБ по стране.

Первый прототип был создан уже в 1962 году. Ракета получила название «УР-200». В период с 1962 по 1964 года было проведено одновременно 9 пробных запусков современной техники.

Новый прототип

К счастью, все они прошли успешно, но еще до начала пробных полетов, в 1961 году, сам Челомей настоял на создании нового прототипа. Согласно произведенным полетам, он должен стать в 5 раз тяжелее исходного варианта.

Изначально создатели хотели пойти по направлению «наименьшего сопротивления, объединив 2 ракеты «УР-200» и добавив еще 1 разгонную ступень к получившийся конструкции. Но уже предварительные расчеты продемонстрировали, что надежность этой конструкции оставляет желать лучшего.

В результате решили разработать новую ракету «УР-500», однако, ученые с целью упрощения расчетов остановились на компромиссном варианте: использовали последовательное расположение ступеней в роле верхней части они применяли таковую для «УР-200». Безусловно, изначальный проект был существенно переработан.

Двигатели

С разработкой двигателей специалистам пришлось повозиться. Все потому, что в результате продолжительных споров они выбрали полиблочную версию компоновки 1 ступени. Эта схема позволяла вписаться в технологические пролеты туннелей и мостов при транспортировке ступеней ракеты, но накладывала определенные ограничение на используемое топливо.

Традиционная кислород-керосиновая пара практически невозможна, поскольку потребовалось бы существенно увеличить размеры, а поэтому в качестве топлива выбрали ядовитый несимметричный диметилгидразин с тетраксидом азтота в роле окислителя.

Но Королев требовал использовать именно керосин, в результате чего с ним произошел конфликт. До 1965 года осуществлялись масштабные испытания новой силовой установки в условиях, которые были максимально приближены к действительности.

ТОП-10 самых ужасных ракет на планете

29 августа, на военно-воздушной базе в Калифорнии, Штаты, была запущена новейшая секретная американская технология — спутник-шпион Delta IV. Объект представляет из себя самую мощную ракету за всю историю человечества. Ее высота — 71 метр, производительность двигателя — 17 миллионов лошадиных сил, а один запуск монстра обошелся США в один миллион долларов.

Америка всегда отличалась особым отношением к всемирный организациям и их масштабным мероприятиям. Поэтому владельцы самой мощной ракеты в мире решили ее запустить именно 29-го августа — в Международный день действий против ядерных испытаний. Забавно то, что Штаты так и не признались, какова цель разработки, постройки и запуска Delta IV.

Мужской онлайн-журнал MPORT помнит, что не только у Штатов есть сверх мощное оружие. В мире есть еще много стран, которые тоже могут похвастаться межконтинентальными баллистическими ракетами. Узнай, чего тебе, мирному жителю планеты Земля, стоит пуще всего бояться?

Самая мобильная – Тополь-М

Производитель – Россия, первый запуск был осуществлен в 1994 году. Стартовая масса – 46 с половиной тонн. Считается основой российского ядерного вооружения.

Самая защищенная – Ярс РС-24

Производитель – Россия, первый запуск – в 2007 году. Дальность полета – 11 тысяч километров. В отличие от Тополя-М обладает разделяющимися боевыми частями. Помимо боевых блоков, Ярс также несет комплекс средств прорыва противоракетной обороны, что значительно затрудняет противнику ее обнаружение и перехват. Такое нововведение делает РС-24 наиболее удачной боевой ракетой в условиях развертывания глобальной американской системы ПРО. А разместить ее можно даже на железнодорожном вагоне.

Самая тяжелая – Р-36М Сатана

Первый запуск – 1970 год, масса – 211 тонн, дальность полета – 11 200 – 16 000 километров. Ракетные комплексы, размещенные в шахтах, не могут быть чересчур легкими по определению. Сатана же просто побил рекорд всех тяжеловесов.

Самая точная – Trident II D5

Производитель – США, первый запуск в 1987 году. Масса – 58 тонн, дальность полета – 11 300 километров. Trident базируется на подводных лодках, и способна с максимально высокой точностью поражать защищенные шахты межконтинентальных баллистических ракет и защищенные командные пункты.

Самая скоростная – Minuteman LGM-30G

Производитель – США, первый запуск – 1966 год. Масса ракеты – 35 с половиной тонн. Дальность – 13 000 километров. Считается, эта ракета является одной из самых быстрых МБР в мире и может разогнаться до более 24 тысяч километров в час на терминальной фазе полета.

Самая навороченная – MX (LGM-118А) Peacekeeper

Производитель – США, первый запуск в 1983 году. Масса – 88,44 тонн, дальность полета – 9600 километров. Тяжелая межконтинентальная баллистическая ракета Миротворец – просто воплощение новейших технологий. Например, использования композиционных материалов. Также обладает более высокой точностью попадания, и – что особо характерно – повышенной «живучестью» ракеты в условиях ядерного воздействия.

Самая первая – Р-7

Производитель – СССР, первый запуск – 1957 год. Масса – 88,44 тонн, дальность полета – до 8000 километров. Легендарная советская «семерка», ставшая первой в мире МБР. Правда, на ее приведение в боевую готовность требовалось несколько часов, что не очень устраивало военных. Да и точность попадания была не на высоте. Зато обогнали всю планету.

Самая первая подводная – Polaris A-1

Производитель – США, первый запуск – 1960 год. Масса ракеты – 12,7 тонн, дальность полета – 2200 километров. Несмотря на попытки запуска ракеты с подводных лодок еще инженерами третьего рейха, удалось это только американцам: их первый Полярис стартовал с борта АПЛ Джордж Вашингтон с глубины 20 метров. И ровно через 40 дней тот же успех пришел к советской ракете Р-21.

Самая экономная – Р-30 Булава

Производитель – Россия, первый запуск состоялся в 2005 году. Масса ракеты – 36,8 тонн, дальность полета – 8000-12000 километров. Как утверждают эксперты, замена традиционных жидкостных ракет на Булаву многократно снижает потенциал ядерного сдерживания из-за почти трехкратного уменьшения забрасываемого веса. К тому же, старт ракеты осуществляется под наклоном, что позволяет вести стрельбу прямо на ходу.

Появилась же такая лодка благодаря банальному желанию России сэкономить: стремление страны сократить расходы на разработку за счет унификации Булавы с сухопутными ракетами и сделало ее производство дешевле, чем обычно.

По

Последующая история

В отечественной космонавтике тех лет, властвовала политика. К 1965 году, когда проект был почти полностью готов, предприятие подвергалось многочисленным проверкам по личному приказу Л.И. Брежнева. Он с недоверием относился к наследию предшественника.

Поэтому создание «УР-200» была остановлена. К счастью, удалось отстоять 500 моделью. В средине 1965 года был успешно выведен на орбиту спутник «Протон». От него удалось получить сигнал только через несколько часов после выхода на орбиту, поэтому долгое время запуск считали неудачным.

В первых появившихся публикациях прессы ошибочно назвали ракету именем спутника. Вскоре оно прижилось, поэтому только с 1965 года в космонавтике и появился «Протон-М». Вернее, вместо индекса «М» появилась приставка «К».

Модернизированной она именуется только с 2001 года, когда с помощью нее на орбиту впервые закинули груз.

Главные характеристики

Показатели этой удивительной техники советско-российского ракетостроения не могут не впечатлять. Компоновка – трехступенчатая. Сам вес «Протона А Е М» составляет 702 т. Ракета позволяет выводить геопереходную орбиту одновременно 6 т полезного груза.

Первая ступень диаметр больше 6 метров, третья – больше 4. С учетом того, что в качестве топлива применяется токсичные компоненты, требуется строгое соблюдение всех норм подготовки самой ракеты, а также стартовой площадки для нее.

Причем стоимость запуска – меньше 100 млн $. Например, для ракеты Delta IV Heavy американского производства, которая является одним из главных конкурентов российского аппарата «Протон-М», такой показатель составляет 265 млн $, что в 3 раза больше.

Топ самые быстрые ракеты в мире

Чему равна скорость в 1 Мах — сколько это километров в секунду (час), что такое число Маха и возможна ли скорость в 27 Махов

12 сентября 2019

1. Особенности скорости звука
2. 1 Мах — это сколько километров в секунду
3. 27 Махов — это мечта или реальность

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Понятие скорости известно нам ещё со школьной скамьи. Если говорить о её физической сущности, то это – расстояние, пройденное движущимся телом (материальной точкой) за определённый промежуток времени.

В качестве расстояния выступают как системные, так и внесистемные единицы (метры, мили, дюймы, углы и др.), время же определяется в секундах или часах. Таким образом, скорость можно выразить многообразием величин, таких как метр в секунду (м/сек), километр в час (км/час), радиан в секунду (1/сек) и т.д.

Несмотря на то, что вышеупомянутые обозначения скорости без труда конвертируются одно в другое, существует ряд областей, где удобно (или исторически принято) измерять скорость в специфических единицах.

Например, моряки предпочитают «узел» (морская миля в час). В астрономии пользуются лучевой (радиальной) скоростью, в космонавтике – космическими скоростями (там их три).

В авиации же, где приходится иметь дело со сверхзвуковыми скоростями, точкой отсчёта, как правило, служит скорость распространения звуковых волн в газообразной среде (проще – скорость звука в воздухе).

Это обусловило появление такой единицы измерения, как «число Маха» (в честь австрийского физика-экспериментатора в области аэродинамики Эрнста Маха). Зачем это нужно, поговорим ниже (а попутно отметим, что к фразе «дал(а) маху» этот учёный отношения не имеет).

Особенности скорости звука

Отличительной чертой скорости звука является то, что она изменяется в зависимости от характера окружающей среды.

В частности, в чугуне скорость звука приблизительно равна 5000 м/сек, в пресной воде – 1450 м/сек, в воздухе – 331 м/сек (1200 км/час). Определение «приблизительно» выбрано неслучайно, поскольку на быстроту прохождения звуковых колебаний влияют и другие факторы.

Для интересующей нас воздушной среды факторами, влияющими на скорость звука, являются:

1. температура (Т);
2. давление (Р);
3. плотность (p);
4. влажность (f).

Перечисленные показатели тесно взаимосвязаны между собой (так, плотность является функцией от температуры, давления и влажности), а также с высотой над уровнем моря. Влияют они и на скорость звука.

Наглядно эта взаимосвязь показана в нижеприведённой таблице (по данным ИКАО).

Высота, м0500100050001000020000

Главное тут то, что скорость звука существенно меняется в зависимости от высоты.

1 Мах — это сколько километров в секунду

Непостоянство скорости звука (в отличие от скорости света) явилось одной из причин того, что в аэродинамике стали пользоваться параметром, получившим название «Мах».

Мах характеризует движение летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке, иными словами, показывает соотношение между скоростью звука в воздушной среде, обтекающей ЛА, и скоростью самого ЛА. То есть является безразмерной единицей.

1 Мах на приборной доске кабины пилота означает, что самолёт движется со скоростью звука на конкретной высоте.

Если самолет превысит скорость распространения звука на этой высоте в два раза, то на приборной панели будет красоваться 2 Мах (2 М). Общая формула расчета выглядит так:

По

Печальная статистика

Этот носитель смог прославится не только благодаря количеству выводимого груза, но и своими габаритами. Дело в том, что ракета «Протон-М» известна большим количеством неудачных запусков. Причем эта традиция началась еще с предшественника.

Из четырех первых запусков, которые прошли с 1965 по 1966 год, один уже был неудачным по причине аварий 2 разгонной ступени. Но стояло ожидать обратного, так как испытания подобной новой техники этого рода сопряжены с высокой вероятностью неудач.

В целом было зафиксировано приблизительно 47 случаев, когда запуск «Протон-М» совершился неудачей. Учитывая, что, в общем было четыреста стартов, получается что из них только 89 успешных.

Известные катастрофы

Аварии этой ракеты-носителя наверное не вызвали бы такой широкий общественный резонанс (к тому же, нештатные ситуации постоянно случались с «Протоном»), правда с его запусками связывают развитие отечественной системы ГЛОНАСС.

Поэтому те 100 млн долларов, в которые обошелся сам старт, можно считать мизерными по сравнению с тем ущербом, которое могло бы понести государству в случае потери хотя одного подобного спутника. Это ярко проявилось еще в 2010 году, когда одновременно 3 спутника группировки ГЛОНАСС отправились на дно Тихого океана, а не на орбиту.

Тогда ущерб для государства составлял около 3 млрд рублей, не считая стоимости самой ракеты. После аварии (считается, что она произошла в результате ошибок во время заправки ступеней топливом) своих постов лишились многие высокопоставленные «космические» чиновники.

В 2011 году в результате неполадок с двигателями ракеты, на правильную разгонную орбиту не удалось вывести орбиту уникальный спутник «Экспресс АМ4». С ней связывали переход к цифровому телевизионному вещанию в России. Аппарат пытались спасти всем миром: по всей планете были использованы станции телеметрии, но к сожалению, предотвратить сгорание спутника, что случилось в атмосфере, не удалось.

Тогда стоимость ущерба составляла минимум 10 млрд рублей.

Практически такая же ситуация произошла в 2012 году с двумя спутниками связи. Все по причине неполадок, произошедших в топливной системе. В результате ракеты были выведены на неправильную орбиту. Технику признали потерянной, так как связь с ней наладить не удалось. Стоимость ущерба была примерно такой же – 10 млрд рублей.

В средине 2013 года неприятности с ГЛОНАСС продолжились. Три спутника взорвались вместе с ракетой. Провели тщательное расследование. На этот раз виноватыми оказались датчики угловых скоростей, которые во время сборки были установлены с поворотом на 180° от нормального положения. Как следствие, ракета носитель пошла по неправильной орбите.

В мае этого года на дно отправился еще один спутник «Экспресс», которые вновь похоронили планы на быстрый переход к цифровому вещанию.

Проблемы с экологией

Но если «Протон» так полезен и нужен, почему началась его замена на «Ангару»? Основных причин тут две — безопасность российской космонавтики и низкая экологичность ракеты. Все площадки для запуска «Протона» находятся на космодроме Байконур в Казахстане, а его диметилгидразиновое топливо стало главным казахским козырем в переговорах с Россией насчет космодрома. В прессе часто появляются ужасные «подробности» о том, как токсичное топливо чуть ли не льется на головы жителям во время очередного старта ракеты.

К реальности это имеет не очень много отношения. Отработавшие корректно ступени падают в степи практически пустыми, после чего их убирает специальная служба. Да, аварии случаются, и тогда действительно происходит заражение местности, но каждый такой случай разбирается отдельно, проводится деактивация, выплачиваются компенсации Казахстану. Тем не менее идея замены «Протона» на «Ангару» и получение независимости в запусках тяжелой ракеты-носителя витает в российской космонавтике уже более четверти века. Процесс перехода оказался значительно более трудным и долгим, чем это представлялось изначально.

Протон

Установка ракеты-носителя «Протон-М». Ракета-носитель «Протон-М» упала 2 июля 2013 года на первой минуте старта

Фото: РИА Новости/Пресс-служба Роскосмоса

Помимо прочего, возросшая аварийность «Протона» в 2010–2015 годах и последующий выход на рынок новых частных конкурентов серьезно пошатнул позиции России на коммерческом рынке запусков. За десять с лишним лет «Протон» практически потерял наработанные годами результаты. Не помогла даже выпущенная в двухтысячных годах новая версия ракеты-носителя «Протон-М». Слишком много разных факторов собралось в одном месте, и под их давлением «Протон» потерял заметную долю коммерческого рынка.

Замена на поле

Почему «Роскосмос» отказывается от «Протона» в пользу «Ангары»

Если же брать в целом за всё время, то статистику запусков «Протона» нельзя назвать совсем плохой. Ракета-носитель имеет более 90% удачных запусков. При этом по части технических параметров «Протон» более удобен и эффективен, чем идущая ему на смену «Ангара», по крайней мере в своей нынешней немодифицированной версии. Однако отсутствие зависимости важнее.

Перспективы и выводы

В результате всех перечисленных выше случаев с должностей были сняты многие начальники. Государство выделило примерно 2 млрд рублей на качественную подготовку к запускам этих типов ракет. Как следствие, стоимость запуска 1-го «Протона» (со всеми потерями) можно было сравнить с такой же как и у американской ракеты «Атлас-5».

Но, как бы там ни было, РН «Протон» считается одной из важнейших столпов коммерческих запусков. Получается, что даже с авариями цена вывода на геостационарную орбиту является самой низкой в мире, поэтому Роскосмос не испытывает нехватки в потенциальных клиентах и партнерах.

Новая ракета

Эксперты уже давно говорят, что в скором времени «Протон-М» устареет. Все потому, что на сегодняшний день ведутся активные разработки «Ангары». Это блочная ракета нового поколения, которая будет не просто дешевле предшественника, но и проще в производстве. В «Ангаре» будут использоваться керосин-кислородные двигатели. Ей можно запускать с космодромов «Восточный» и «Плесецк», не платя астрономические суммы за аренду «Байконура» казахам.

Несмотря на такие радужные перспективы, РН «Протон-М» наверняка будет эксплуатироваться еще долго, поскольку разработка новой техники затягивается.

5:06 / 18.06.17 «Протон-М» (УР-500) — ракета-носитель тяжелого класса

«Протон» (УР-500 — Универсальная ракета, «Протон-К», «Протон-М»)

— одноразовая ракета-носитель (РН) тяжёлого класса, предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на орбиту Земли и далее в космическое пространство. Cпособна выводить на геостационарную орбиту (ГСО) грузы до 3,3 т.

Старт РН «Протон» / Фото: Khrunichev.ru

Разработана в 1961—1967 годах в подразделении ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева), являвшемся частью ОКБ-52 В. Н. Челомея. Исходный двухступенчатый вариант носителя «Протон» (УР-500) стал одним из первых носителей средне-тяжёлого класса, а трёхступенчатый «Протон-К» — тяжёлого. [1]

РН «Протон» явилась средством выведения всех советских и российских орбитальных станций «Салют-ДОС» и «Алмаз», модулей станций «Мир» и МКС, планировавшихся пилотируемых космических кораблей ТКС [2] и Л-1/«Зонд» (советской лунно-облётной программы) [3], а также тяжёлых ИСЗ различного назначения и межпланетных станций.

Макет транспортного корабля снабжения / Фото: ru.wikipedia.org

Компьютерная модель корабля 7К-Л1 / Фото: ru.wikipedia.org

С середины 2000-х годов основной модификацией ракеты-носителя «Протон» стала РН «Протон-М», используемая для запуска как федеральных российских, так и коммерческих иностранных космических аппаратов.

16 июля 1965 года состоялся первый пуск ракеты УР-500 в двухступенчатом варианте с научной космической станцией «Протон-1» весом в 12 тонн, наименование которой впоследствии закрепилось и за ракетой-носителем. [4]

Задание на проектирование носителя тяжелых космических объектов — мощной универсальной ракеты УР-500 (внутренний шифр УР-500 — универсальная ракета со стартовым весом порядка 500 тонн) было получено от правительства СССР в 1962 году. [5] К этому времени работы по созданию ракеты-носителя тяжелого класса уже велись со второй половины 1961 года в филиале №1 ОКБ-52 (ныне КБ «Салют» Государственного космического научно-производственного центра (ГКНПЦ) им. Хруничева) под руководством Владимира Челомея.

Владимир Николаевич Челомей / Фото: lemur59.ru

Биографическая справка

Владимир Николаевич Челомей

(17 (30) июня 1914, Седльце, Российская империя — 8 декабря 1984, Москва, СССР) — советский конструктор ракетно-космической техники и учёный в области механики и процессов управления, академик АН СССР (1962). Дважды Герой Социалистического Труда (1959, 1963). Лауреат Ленинской премии и трёх Государственных премий СССР. Фактически возглавлял Совет главных конструкторов в 1961–1964 гг.

В соответствии с постановлением правительства, ракета проектировалась не только как носитель космических аппаратов различного назначения, но и как мощная боевая баллистическая ракета, но уже в ходе создания ракеты-носителя первоначальное задание было изменено — вариант использования ракеты как боевой был снят с разработки. На завершающем этапе работ ракета создавалась исключительно как носитель космических аппаратов.

Характеристики ракеты-носителя «Протон-М» / Изображение: РИА Новости, Инфографика

В основу компоновки ракеты-носителя был положен принцип обеспечения транспортировки частей ракеты с завода-изготовителя на космодром железнодорожным транспортом с выполнением минимального объема сборочных работ на техническом комплексе. Возможность провоза максимального габарита определила выбор диаметра центральных блоков ракеты (4,1 метра).

Первоначально создание тяжелой универсальной ракеты УР-500 предполагалось вести на базе универсальной УР-200, а именно соединить параллельно четыре ракеты УР-200, дополнив полученный «пакет» третьей ступенью (модифицированная вторая ступень ракеты УР-200) [7].

Однако проведенный анализ, в том числе с учетом экспериментов на динамически подобном макете, показал неоптимальность такой схемы.

Ракета УР-200 была двухступенчатой МБР с последовательным расположением ступеней разного диаметра / Изображения: nevskii-bastion.ru

В конечном счете, была принята к проработке двухступенчатая схема с тандемным расположением ступеней. Первая ступень — новой разработки. Вторая ступень УР-500 представляла собой модифицированный вариант первой ступени ракеты УР-200.

Старт РН «Протон» / Фото: Khrunichev.ru

Для первой ступени в конструкторском бюро академика Валентина Глушко [8] был создан самый мощный в то время двигатель с «земной» тягой — 150 тонн, с дожиганием генераторного газа в камере сгорания. Высококипящими компонентами топлива для двигателя являются азотный тетраксид и нессиметричный диметилгидразин.

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).
В январе 1962 года была выбрана конструктивно-компоновочная схема первой ступени. Она состоит из центрального блока большого диаметра и шести боковых блоков малого диаметра, расположенных симметрично вокруг центрального.

Типовые жидкостные ракетные двигатели: а — двигатель РД-253 (I ступень РН «Протон-М»); б — двигатель РД-0210 (II ступень РН «Протон-М») / Фото: www.sovkos.ru

В состав каждого из боковых блоков входит бак горючего и автономный маршевый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) РД-253 [9] конструкции В. Глушко. Центральный блок представляет собой только бак окислителя.

На второй ступени, как и на прототипе (УР-200), решили установить четыре двигателя ОКБ-154 (ныне ОАО «Конструкторское бюро химавтоматики») Семена Косберга [10] , увеличив степень расширения сопел. Управление ракетой на участке полета второй ступени осуществлялось качанием двигателей с помощью четырех рулевых машинок.

Семен Косберг / Фото: jewmil.ru

Биографическая справка

Косберг Cемён Ариевич

—
видный советский конструктор, создатель авиационных и ракетных двигателей, Главный конструктор ОКБ-154 (КБ химической автоматики).
Родился 14 октября 1903 года в городе Слуцке ныне Минской области (Белоруссия) в семье кузнеца-кустаря. Еврей. В 1917-1919 годах учился в Слуцком коммерческом училище, в 1919-1925 годах работал кузнецом и слесарем в кузнице отца. Одновременно в 1922-1924 годах учился на вечерних общеобразовательных курсах, где получил среднее образование.

В 1925-1926 годах проходил срочную службу в армии. После демобилизации работал слесарем на фабрике имени С.Халтурина в Ленинграде. В 1927-1929 годах учился в Ленинградском политехническом институте, а затем в Московском авиационном институте, который окончил в 1930 году.

В 1931 году С.А.Косберг был направлен на работу в Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ), где прошел путь от инженера-конструктора до начальника научно-исследовательского отдела.

Занимался вопросами создания систем непосредственного впрыска топлива в головки цилиндров авиадвигателей вместо недостаточно эффективных карбюраторных систем впрыска. С группой инженеров С.А.Косберг изучал зарубежный опыт, разрабатывал и испытывал систему непосредственного впрыска для авиационного двигателя М-34. До 1940 года были спроектированы, изготовлены и испытаны несколько агрегатов непосредственного впрыска различной конструкции.

В 1936-1939 годах в печати издании появляются первые статьи С.А.Косберга о впрыскивающей системе для бензиновых двигателей. К 1940 году были решены вопросы создания систем автоматики и регулирования агрегатов непосредственного впрыска, а также технологии их изготовления.Применение этих систем при работе авиационных двигателей давало возможность достичь увеличения их мощности, повышения экономичности, улучшения эксплуатационных качеств (возможности запуска при низкой температуре, приемистости, устойчивости функционирования при малых оборотах и на больших высотах), надежной работы при боевых эволюциях самолета. Эти преимущества перед известными системами послужили основанием для их разработки и внедрения в авиационную промышленность.

В начальный период производства ракеты возникли большие трудности, вызванные применением в конструкции нового, мало исследованного высокопрочного материала АЦМ. Готовые емкости из этого непластичного металла не выдерживали статических испытаний. Отмечались даже случаи их самопроизвольного разрушения во время длительного хранения. В связи с этим сплав был заменен на высокопластичный материал АМГ-6, хотя это и вызвало утяжеление изделий.

Для обслуживания УР-500 на Байконуре к 1965 году сдали технический комплекс с двумя рабочими местами и стартовый комплекс с двумя пусковыми установками.

Ракета-носитель «Протон-М» на стартовом комплексе / Фото: oruzhie.info

Весной 1965 года завод имени М.В. Хруничева (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева) изготовил блоки ракеты УР-500. В первый испытательный полет вместо традиционного балласта решили вывести на околоземную орбиту спутник-лабораторию «Протон», предназначенный для изучения космических частиц высоких энергий. Он был изготовлен в ОКБ-52 (ныне ОАО «Военно-промышленная корпорация «Научно-производственное объединение машиностроения»). После проверки всех систем носитель и спутник были отправлены по железной дороге на космодром.

Транспортировка РН «Протон-М» на стартовый комплекс / Фото: oruzhie.info

Перед первым стартом не обошлось без неожиданностей: спешка при подготовке носителя на стартовой позиции чуть не привела к аварии. Из-за негерметичности одного из разъемов при заливке окислителя из заправочного трубопровода часть азотного тетраксида попала на электрожгуты. Проверка показала, что замыкания на корпус нет, Владимир Челомей принял решение произвести пуск.

Старт состоялся 16 июля 1965 года, выведение спутника «Протон» на низкую околоземную орбиту прошло успешно.

Спутник «Протон-1» / Фото: ria.ru

Кроме индекса 8К82 и «Геркулес» (по другим источникам — «Атлант»), нанесенное большими буквами на поверхность второй ступени. Оно не прижилось, и в открытой печати вскоре было изменено на «Протон».

Проектирование и производство ракеты подобного класса в нашей стране велось впервые и ряд решений по УР-500, например, компоновочная схема первой ступени, не имели и не имеют аналогов ни в отечественной, ни в зарубежной практике.

Летные испытания двухступенчатого варианта ракеты, начатые летом 1965 года, закончились через год — 6 июля 1966 года. Во время четырех пусков на орбиту было выведено три тяжелых спутника серии «Протон» для изучения энергетического спектра и химического состава частиц первичных космических лучей, интенсивности и энергетического спектра гамма-лучей и электронов галактического происхождения.

Третий по счету пуск, 24 марта 1966 года, был прерван из-за аварии на участке работы второй ступени — обломки носителя упали в районе Акмолинска.

После первых четырех пусков «Протона», проведенных для ускорения испытаний в двухступенчатом варианте, было принято решение о создании на его основе космического носителя тяжелого класса с увеличением стартовой массы до 700 тонн. Он используется в двух вариантах; трехступенчатом и четырехступенчатом, где роль четвертой ступени играет разгонный блок.

С 1967 года начались пуски ракеты в трех- и четырехступенчатом вариантах. Первая трехступенчатая ракета УР-500К с разгонным блоком Д стартовала 10 марта 1967 года с космическим аппаратом «Космос-146». Эта дата считается днем рождения ракеты-носителя «Протон-К».

Разгонный блог Д / Изображение: aboutspacejornal.net

Трехступенчатый «Протон-К» использовался для выведения полезной нагрузки на низкие орбиты, четырехступенчатый — для выведения космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты (в том числе на геопереходные орбиты, геостационарные орбиты и отлетные траектории).

С помощью ракеты-носителя «Протон» в космос выведены спутники «Космос», «Экран», «Радуга», «Горизонт», спутники для исследования Луны, Марса, Венеры, кометы Галлея; пилотируемые орбитальные станции «Салют» и «Мир», а также входящие в их состав тяжелые специализированные модули «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа», российские модули Международной космической станции «Заря» и «Звезда».

В настоящее время для выведения полезных нагрузок в рамках Федеральной космической программы и коммерческих программ активно используется модернизированная ракета-носитель «Протон-М». [11]

ГКНПЦ им. Хруничева 13 сентября 2016 анонсировал создание «Средней» и «Легкой» версий «Протон-М», согласно пресс-релизу, конструкторское бюро изготовит новые модификации ракеты-носителя «Протон». В разработке принимало участие совместное российско-американское предприятие International Launch Services (ILS).

Центр Хруничева объявляет о расширении продуктовой линейки РН «Протон» с разгонным блоком «Бриз-М» за счет создания двух дополнительных модификаций – легкого и среднего класса. Новые «Протоны» будут представлены в двух модификациях — средней и легкой.

Первый пуск среднего по тяжести «Протона», согласно информации пресс-релиза, намечен уже на 2022 год, легкого — на 2022.

Состав РН-Протон-М» / Изображение: topwar.ru

За основу новых ракет-носителей взят их предшественник — «Протон-М», а также уже ранее использовавшийся разгонный модуль «Бриз-М».

Сборка РН «Протон-М» на космодроме «Байконур» / Фото: topwar.ru

Чертеж разгонного модуля «Бриз-М» / Изображние: topwar.ru

Средний «Протон» будет повторять конфигурацию «Протон-М» с возможностью установки такого же, как и для старшей модели, головного обтекателя диаметром четыре метра.

Два варианта обтекателей для «Протон-М», разработанных совместно с ILS / Изображние: topwar.ru

Справочная информация

В 1993 году ГКНПЦ, РКК “Энергия” и американская корпорация «Локхид» создали совместное предприятие “Локхид-Хруничев-Энергия” (ЛХЭ). Основной целью СП являлся маркетинг пусковых услуг РН “Протон”. В рамках данного предприятия ГКНПЦ обеспечивал изготовление ракеты-носителя, адаптацию полезной нагрузки к ней, разработку и изготовление обтекателя и предоставление пусковых услуг. Совместное предприятие «ЛХЭ» 7 июня 1995 г. было реорганизовано в СП International Launch Services Inc.

International Launch Services (ILS) имеет эксклюзивное право на маркетинг и коммерческую эксплуатацию российской ракеты–носителя тяжелого класса «Протон» и перспективного космического ракетного комплекса «Ангара». Компания ILS зарегистрирована 1995 году в США, штаб-квартира расположена в г. Рестон, штат Вирджиния. Контрольный пакет акций в ILS принадлежит российскому Государственному космическому научно–производственному центру имени М.В. Хруничева (г. Москва), разработчику и изготовителю РН «Протон» и «Ангара».

ГКНПЦ им. Хруничева не стало изобретать велосипед и использовало в создании новых «Протонов» уже проверенные конфигурации и модели оборудования. Первая ступень среднего и легкого «Протона» будет повторять таковую в «Протон-М», головной обтекатель с разгонным блоком «Бриз-М» — также наследие «старшей» ракеты-носителя. Ключевые отличия между «Протон-М» и анонсированными новинками — отказ от второй ступени для снижения себестоимости запуска.

Сравнение «Протон-М» и новых моделей РН / Изображение: сайт ГКНПЦ им. Хруничева

Новые ракеты — это оптимизированные двухступенчатые версии «Протон-М», на которых будет выводиться исключительно коммерческая нагрузка.

Сборка РН «Протон-М» на космодроме «Байконур» / Фото: topwar.ru

Предполагается, что появление таких носителей позволит обеспечить экономически эффективное выведение на геостационарную орбиту (ГСО) космических аппаратов различных типов. А это усилит коммерческий потенциал «Протона» на рынке запусков геостационарных спутников.

Пресс-релиз приводит следующие данные касательно грузоподъемности ракет-носителей линейки «Протон», оснащенных головным обтекателем диаметром четыре метра:

• РН тяжелого класса «Протон-М», энергетические характеристики: 6300 кг при ΔV=1500 м/с
• РН среднего класса «Протон Средний», минимальные энергетические характеристики: 5000 кг при ΔV=1500 м/с
• РН легкого класса «Протон Легкий», минимальные энергетические характеристики: 3600 кг при ΔV=1500 м/с

В 2022 году Центр Хруничева планирует обеспечить первый запуск двухступенчатой ракеты «Протон» среднего класса. Она будет иметь стандартную конфигурацию носителя «Протон-М». Планируется использование головного обтекателя диаметром 4 метра. Грузоподъёмность составит 5,0 тонны при выведении полезной нагрузки на типовую геопереходную орбиту.

РН «Протон-М» перед пуском / Фото: topwar.ru

В 2022 году планируется пуск «лёгкой» версии «Протона». Эта модификация будет иметь четыре двигателя на первой ступени и головной обтекатель диаметром 4 метра. Грузоподъёмность — 3,6 тонны.

Энергетические характеристики РН «Протон» / Изображение: topwar.ru

«Протоны» летают с 1965 года и претерпели множество модификаций и доработок. Анонс новых облегченных моделей — это прямая заявка отечественной космической отрасли на борьбу за коммерческие запуски, которые не только дадут КБ финансы для дальнейших разработок и постоянные «живые» пуски ракет, но и обеспечат выживание ракетно-космической отрасли страны как таковой.

Активизацию в данном направлении можно понять: успешные коммерческие пуски ракет компании SpaceX, анонс собственных РН от Blue Origin и развитие космических программ других стран. В определенный момент российская космическая отрасль занимала доминирующее положение за счет отказа от программы космических шаттлов со стороны США и мощной базы, полученной еще от СССР.

Сравнение грузоподъемности РН «Протон» и Ariane 5 / Изображение: topwar.ru

В современных реалиях создание более легких и доступных для частных компаний ракет — необходимость, так как сверхтяжелые РН уже не пользуются тем спросом, что раньше.

Еще в 2015 году ГКНПЦ им. Хруничева снизило стоимость запуска ракеты «Протон-М» со средних 95 млн долларов США до, примерно, 70 млн ljkkfhjd. Пуски облегченных версий «Протона» будут еще дешевле.

Для сравнения: сейчас вывод на ГПО спутника массой до 5,5 т при помощи Falcon 9 обойдется заказчику в 62 млн долларов (только при условии, что SpaceX постараются вернуть первую ступень и сократить издержки). Вполне возможно, что именно весьма существенная разница в 8 млн долларов и стала причиной отказа израильтянами от вывода спутника Amos-6 при помощи «Протон-М» в пользу Falcon 9, который, к сожалению, взорвался первого сентября во время предстартовой проверки.

Кроме возможного снижения стоимости пуска ниже 62 млн. долларов, которые просит летают уже порядка пятнадцати лет и из 98 известных пусков лишь 10 из них закончились неудачно. При этом основная масса неудач связана не со взрывом ракеты на старте, а с выводом полезной нагрузки (спутников) на неверную орбиту из-за сбоев аппаратуры.

РБ 14С43 «Бриз–М» отличает высокая степень преемственности конструкции прежних разработок, успешно зарекомендовавших себя в полетах. Так, центральный топливный бак, объединяющий ДУ и агрегаты пневмо–гидросистемы, пришел с РБ «Бриз–К», летавшего в составе РН «Рокот». По конструкции, системам разделения и сброса головной обтекатель (ГО) аналогичен обтекателям модулей станции «Мир», модуля «Заря» и универсальных головных обтекателей УГО, созданных для коммерческих запусков «Протона–К». В целом преемственность агрегатов и систем РБ превышает 90%.

Cостав РБ 14С43 «Бриз–М» / Изображение: topwar.ru

Оригинальные конструкции (ДТБ, сухие отсеки, новые агрегаты и системы) были тщательно проработаны и прошли всесторонние испытания. Новую систему управления разработало и изготовило МО КБ «Марс», новую систему телеметрических измерений «Пирит» — НПО ИТ, модифицированный маршевый двигатель 14Д30 — КБХМ.

Стыковка РН «Протон-М» и РБ «Бриз-М» на космодроме «Байконур» / Фото: topwar.ru

РБ «Бриз–М», имеющий длину 2654 мм и наибольший диаметр 4100 мм, включает:

• центральный блок (диаметр без верхнего экрана — 2490 мм, длина — 2654 мм)
• ДТБ тороидальной формы (внешний диаметр — 4000 мм, внутренний — 2490 мм, длина — 2071 мм)
• нижнюю проставку диаметром 4100 мм и высотой 583 мм

Сухая масса РБ составляет 2600 кг, максимальная масса заправляемого топлива (АТ + НДМГ) 19800 кг (5200 кг в центральном блоке и 14600 кг в ДТБ). Максимальная масса ПН, выводимой РБ в составе РН 8К82КМ «Протон–М» на геопереходную орбиту (ГПО, 5500х35786 км, 25°), — 5500 кг, на геостационарную орбиту (ГСО) — 3000 кг. ()Удлиненный ГО в составе космической головной части с РБ «Бриз–М» предоставляет для размещения ПН объем 97 м3. В ходе активного полета (24 часа) можно выполнить до 10 включений маршевого двигателя.

Линейка РН «Протон» / Изображение: topwar.ru

В новую линейку «Протонов», таким образом, войдут:

• РН тяжелого класса «Протон–М+» или «Протон Тяжёлый», выводящая 6,3-7 тонн ПН на ГПО (с ΔV=1500 м/с)
• РН среднего класса «Протон Средний» (это нынешний «Протон М» без второй ступени), с 5 тоннами на ГПО при той же ΔV=1500 м/с
• РН легкого класса «Протон Легкий» (это нынешний «Протон М» без второй ступени и с четырьмя двигателями вместо шести на первой ступени), выводящий 3,6 тонны на ГПО в тех же условия

Вполне возможно, что будет реанимирован этот проект от 2012 года — тяжелая РН «Протон-М 1А(+)»

Рисунок тяжелой РН «Протон-М 1А(+)»/ Изображение: topwar.ru

Было рассчитано, что использование двух ускорителей РДТТ «Тополь-1» в первой ступени ракеты-носителя Протон-М позволит увеличить ПН на 570 кг для вывода на геостационарную орбиту. Два ускорителя «Тополь-1» на первой ступени и два ускорителя «Тополь-2» на второй увеличивает ПН РН «Протон-М» на 900 кг.

Другой вариант — три бустера» Тополь-1″ на первой ступени и три «Тополь-2» — смогут доставить полезную нагрузку больше на 1240 кг, чем стандартный «Протон-М». Использование бустеров на первой ступени ракеты не требует слишком сложных модификаций носителя. Использование ускорителей «Тополь-2» на второй ступени ракеты уже требует некоторых технических изменений в его конструкции.

Справочная информация:

Доля коммерческого рынка International Launch Services (ILS): За 2008-2014 годы компания совершала около 8 пусков ракеты Протон-М с РБ Бриз-М в год. Однако под воздействием конкурентной борьбы она потеряла 50 процентов рынка и сейчас планирует осуществлять 3-4 пуска в год.

Основные РН мира и их аварийность (данные на 2014 год) / (+)»/ Изображение: topwar.ru() На 2016 г из 98 известных пусков РН «Протон» лишь 10 окончились неудачей. Точнее пять неудачных пусков, в остальных случаях подвёл Бриз-М (и то один частично неудачный, хотя и аварийный).() Выведено на орбиту более 8000 тонн груза.

Стоимость производства ракетоносителя в 2014 оценивалась примерно в 1,5 млрд. руб., а сопутствующих ее запуску услуг — еще примерно в 1 млрд рублей.
Интересные кадры.
Доспехи для спутника: в космическом центре имени Хруничева проверяется механизм, раскрывающий в космосе головной обтекатель ракеты-носителя «Протон». Редкая возможность увидеть процесс на земле.
При написании материала использовались открытые интернет источники:
1. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Протон (рекета-носитель)».

2. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Транспортный корабль снабжения».

3. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Союз 7К-Л1».

4. Материалы сайта пресс-службы Госкорпорации «Роскосмос», статья «16 июля исполняется 45 лет cо дня первого пуска ракеты-носителя «Протон»».

5. Материалы издания «Холодная война. Гонка вооружений», публикация «Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О важнейших разработках межконтинентальных баллистических и глобальных ракет и носителей космических объектов».

6. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Челомей, Владимир Николаевич».

7. Материалы сайта история оружия и военной техники «Невский бастион», статья «РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС С УНИВЕРСАЛЬНОЙ РАКЕТОЙ УР-200 (8К81) MISSILE SYSTEM WITH A UNIVERSAL UR-200 (8K81)».

8. Материалы сайта Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Глушко, Валентин Петрович». 9. Материалы сайта www.lpre.de, публикация «ЖРД РД-253 (11Д43) и РД-275 (14Д14)».

10. Материалы сайта «Личности», публикация «Семён Косберг (Semen Kosberg)».

11. Материалы сайта издания РИА Новости, статья «Назначение и характеристики ракеты-носителя «Протон-М»».

12. Материалы издания «Военное обозрение», статья «»Протон» против «Сокола»: битва за право быть космическим извозчиком».

Источник: ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ», Станислав Закарян
1
Теги: Покорение космоса, «Протон-М», УР-500, ракета-носитель тяжелого класса, разработка, ОКБ-23, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева