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 заводе «Прогресс». 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 завода «Прогресс» — «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 центрального блока «Ц» 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
Центральный блок «Урагана» 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 центральный блок «Энергии-М» 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
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 заводу «Прогресс». 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 завода «ЦСКБ-Прогресс» 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
| Общие сведения | |
| Страна | СССР |
| Индекс | 11К25 |
| Назначение | ракета-носитель |
| Разработчик | НПО «Энергия» |
| Изготовитель | завод «Прогресс» |
| Основные характеристики | |
| Количество ступеней | 2 |
| Длина, м | 59 |
| Диаметр (максимальный), м | 16 |
| Стартовая масса, т | 2 400 |
| Масса полезной нагрузки: | |
| на НОО, т: |
Энергия: 100 (проектная); Вулкан: 200 (проектная) |
| на ГСО, т | Энергия: 18 (проектная) |
| История запусков | |
| Состояние | программа закрыта |
| Число запусков | 2 |
| успешных | 2 |
| Первый запуск | 15 мая 1987 года |
| Последний запуск | 15 ноября 1988 года |
| Ступени | |
| Ускоритель (Ступень 0) | А (11С771) |
| Количество ускорителей, шт | 4 |
| Маршевый двигатель | РД-170 |
| Тяга. Тс (МН) | 740 → 806,2 (7,55 → 7,89) |
| Удельный импульс. с | 309,5 → 337,2 |
| Время работы, с | 140 |
| Горючие | керосин |
| Окислитель | кислород |
| Первая ступень | Ц |
| Маршевые двигатели | 4 × РД-0120 |
| Тяга. Тс (МН) | 591 → 760 (5,8 → 7,5) |
| Удельный импульс. сек | 353,2 → 455 |
| Время работы. сек | 480 |
| Горючие | водорол |
| Окислитель | кислород |
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 2017 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 Закарян
1
Теги: «Энергия». индекс ГРАУ, 11К25, советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса, разработка, НПО «Энергия», «Сатурном-5», «Н-1», «Спейс Шаттл», составная часть, МТКС «Энергия — Буран»
В рамках исполнения ст. 4 закона РФ «О средствах массовой информации» редакция ИА «Оружие России» информирует о
том, что организации, информация о которых может быть указана в опубликованной статье, являются организациями,
деятельность которых в Российской Федерации запрещена, согласно перечню общественных и религиозных объединений, иных
организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете
деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года N 114-ФЗ «О противодействии
экстремистской деятельности» (официальные источники: сайт «Российской газеты» (соответствующие разделы сайта
https://rg.ru/ или https://rg.ru/2018/12/05/spisok-dok.html) и сайт Минюста России (соответствующие разделы сайта
https://minjust.ru/ или https://minjust.ru/nko/perechen_zapret).
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 Виктора Петровича 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.
В 1975-1977 гг. в процессе создания ракет-носителей сверхтяжёлого класса «Энергия» и среднего класса «Зенит» проводились исследования по созданию ракеты-носителя промежуточного (тяжёлого) класса грузоподъёмностью 30-60 т.
Начальным вариантом такой ракеты-носителя явилась ракета-носитель «Гроза» (РЛА-125), состоящая из центрального и двух боковых блоков от ракеты-носителя «Энергия». В 1976 г. было разработано техническое предложение по РН «Гроза», а в 1977 г. — дополнение к нему.
В 1985 г., в соответствии с Постановлением от 25 декабря 1984 г., был выпущен эскизный проект, показывающий принципиальную возможность создания на производственно-технологической базе ракеты-носителя «Энергия» ракеты-носителя тяжёлого класса «Гроза» грузоподъёмностью на низкой орбите до 63 т.
По решению НТС Минобщемаша от 18 августа 1988 г., НПО «Энергия» было поручено уточнить эскизный проект по ракете-носителю «Гроза» (РЛА-125) с учетом выведения космических аппаратов в интересах науки, народного хозяйства и Министерства обороны массой от 25 т до 40 т на низкие орбиты.
В 1989 г. было выпущено дополнение к эскизному проекту ракеты-носителя «Гроза», в котором предлагалось использовать на центральном блоке не четыре двигателя РД-0120, а два с соответствующим уменьшением размеров центрального блока, а также были рассмотрены варианты ракеты-носителя грузоподъёмностью от 27 т до 50 т, в том числе с использованием крылатого многоразового блока 1 ступени.
Дальнейшие проработки по ракете-носителю тяжёлого класса завершились выпуском в 1990 г. эскизного проекта ракеты-носителя, получившей условное название «Нейтрон» (приказ Генерального конструктора от 28 декабря 1989 г.), который был одобрен Советом Главных конструкторов 19 июля 1990 г.
Ракета-носитель получила официальное название «Энергия-М». В этом же году был изготовлен и установлен на стартовой позиции полноразмерный макет ракеты.
8 апреля 1991 г. было принято Постановление о создании на конкурсной основе ракеты-носителя тяжёлого класса. В конкурсе приняли участие НПО «Энергия», НПО «Южное» (С.Н.Конюхов) и КБ «Салют» Д.А.Полухин). 6 июля 1991 г. коллегия и президиум НТС Минобщемаша приняли решение о целесообразности разработки и создания ракеты-носителя тяжёлого класса «Энергия-М».
Разработка исходных данных и технических заданий на составные части ракеты-носителя «Энергия-М» началась в том же 1991 г.
С 1991 по 1993 гг. разрабатывалась конструкторская документация и подготавливалось производство для изготовления ракеты-носителя. В 1993 г. было закончено согласование и выпущено тактико-техническое задание на разработку ракеты-носителя «Энергия-М», утвержденное генеральным директором РКА Ю.Н.Коптевым и согласованное с командующим ВКС МО РФ В.Л.Ивановым.
Двухступенчатая ракета-носитель «Энергия-М» является базовой для трёхступенчатых модификаций, отличающихся типами применяемых разгонных блоков.
Ракета-носитель выполнена по пакетной схеме с параллельным расположением ступеней, в которой два ракетных кислородно-углеводородных блока 1 ступени, заимствованные с ракеты-носителя «Энергия», расположены вокруг центрального кислородно-водородного блока 2 ступени, разработанного на базе аналогичного блока ракеты-носителя «Энергия».
На центральном блоке установлен один двигатель РД-0120, который запускается на Земле с опережением относительно двигателей РД-170 1 ступени.
Пакет из ракетных блоков устанавливается на стартово-стыковочный блок (блок Я), заимствованный с ракеты-носителя «Энергия», служащий для обеспечения силовых, пневмо-, гидро- и электрических связей ракеты-носителя с пусковой установкой при подготовке к пуску и являющийся опорным элементом при сборке, транспортировании и установке ракеты-носителя на пусковую установку.
Полезный груз размещается в грузовом отсеке блока 2 ступени и механически связан или с переходным отсеком (в двухступенчатой модификации) или с разгонным блоком (в трёхступенчатой модификации).
Управление и стабилизация ракеты-носителя на активном участке полёта осуществляются отклонением с помощью системы рулевых приводов вектора тяги двигателей 1 и 2 ступеней в двух плоскостях, при этом на 1 ступени происходит качание в двух плоскостях четырёх камер сгорания каждого двигателя, на 2 ступени — качание двигателя также в двух плоскостях, а для управления по крену используются специальные агрегаты крена, работающие на газе, отбираемом из двигательной установки 2 ступени.
Предложенная компоновка ракеты-носителя «Энергия-М» в отличие от всех существующих ракет предусматривает крепление боковых блоков в верхнем поясе связей на грузовом отсеке центрального блока, что позволяет за счёт уменьшения длины ракеты снизить уровень нагрузок на модульные части боковых блоков до уровня нагрузок для ракеты-носителя «Энергия», отказаться от специального опорного устройства (имитаторов двух боковых блоков), а также увеличить массу полезного груза за счёт отделения верхнего пояса силовых связей с грузовым отсеком.
Ракета-носитель «Энергия-М» создавалась с максимальным заимствованием блоков, систем и агрегатов, прошедших экспериментальную и наземную отработку в составе ракет-носителей «Зенит» и «Энергия», включая использование высокоэнергетического горючего — жидкого водорода, а её эксплуатация предусматривалась со стартовых сооружений и с технического комплекса ракеты-носителя «Энергия».
Использование материальной части ракеты-носителя «Энергия» для ракеты-носителя «Энергия-М» потребует в 5-6 раз меньших затрат, чем создание новой экологически чистой ракеты-носителя такой же грузоподъёмности.
Сравнение характеристик ракеты-носителя «Энергия-М» и зарубежных ракет-носителей показывает что по размерам и энергетическим возможностям ракета-носитель «Энергия-М» находится на уровне наиболее мощных ракет-носителей «Ариан-5» и «Титан-4», превосходя их по массе и габаритам выводимого полезного груза, что её удельные характеристики находятся на уровне лучших характеристик зарубежных ракет-носителей, что она является экологически безопасной системой по сравнению с зарубежными ракетами-носителями, так как не использует ни высокотоксичных компонентов топлива, ни твёрдотопливных двигателей и, что предполагаемая стоимость её пуска будет ниже стоимости пуска зарубежных ракет.
Введение в эксплуатацию ракеты-носителя «Энергия-М» оправдано устойчивой областью её применения, обоснованной существующими тенденциями развития космических аппаратов.
Анализ программ научных исследований, народнохозяйственной и космической деятельности и задач Министерства обороны с 1992 по 2005 гг., характеристик задействованных в этих программах КА, а также характеристик зарубежных КА показывает тенденцию увеличения их масс и размерностей. Так, к 2005 г. масса КА может возрасти до 6 т на геостационарных и до 23 т на высокоэллиптических орбитах. Выведение таких КА с увеличенной массой и обеспечивается ракетой-носителем «Энергия-М».
Анализ разрабатываемых в настоящее время полезных грузов показывает, что среди них есть и характеризующиеся невозможностью создания плотной компоновки под обтекателем ракеты-носителя на участке выведения. Это прежде всего полезные грузы, предназначенные для создания крупногабаритных конструкций в космосе, связные КА с несколькими пространственно разнесёнными антеннами или КА с единичными большими антеннами. Ракета-носитель «Энергия-М», имея увеличенные размеры зоны полезного груза и, соответственно, обтекателя, также обеспечивает выведение таких полезных грузов.
В настоящее время широко применяется групповое выведение КА, которое реализовано на отечественных ракетах-носителях «Циклон» и «Космос», на зарубежных ракетах-носителях «Ариан-4» и «Титан-3» и планируется на ракетах-носителях «Ариан-5», Н-2, «Великий поход-3А», а также на ракете-носителе «Энергия-М». Такой способ выведения уменьшает стоимость выведения КА за счёт замены нескольких пусков меньших ракет-носителей одним пуском ракеты-носителя большей грузоподъёмности; создает более благоприятные условия для народнохозяйственной деятельности в районах отчуждения за счёт сокращения кратности и суммарной длительности введения в этих районах ограничений, связанных с пусками, а также расширяет область применения ракет-носителей, делая их более конкурентоспособными на рынке средств выведения.
Реализация разработки ракеты-носителя «Энергия-М» позволит обеспечить решение целевых задач в интересах народного хозяйства, науки и обороны (выведение тяжёлых спутников систем связи, модулей космических станций и др.); осуществить в ближайшем будущем замену ракеты-носителя «Протон» на высокотоксичных компонентах топлива, использование которых приводит к исключению из народнохозяйственного оборота отчуждаемых земель и представляет большую потенциальную экологическую угрозу как в случае аварии ракеты-носителя, так и в процессе транспортирования и хранения компонентов топлива, а также сохранить в работоспособном состоянии созданный комплекс ракеты-носителя «Энергия».
Являясь единственной в своем классе ракетой-носителем, использующей экологически чистые компоненты топлива и имеющей относительно невысокую стоимость пуска, ракета-носитель «Энергия-М» будет иметь высокую конкурентноспособность на международном рынке в сравнении с существующими и разрабатываемыми зарубежными ракетами-носителями «Титан-4» (США), «Ариан-5» (ЕКА), «Н-2» (Япония) и др.
Дальнейшее развитие ракеты-носителя «Энергия-М» возможно в направлении её использования для выведения малого многоцелевого орбитального корабля, предназначенного для транспортно-технологических работ при обслуживании орбитальных станций, а также применения в её составе многоразовых блоков 1 ступени, возвращаемых к месту старта, что исключает необходимость отчуждения земель для районов их падения.
К сожалению, в 1995 г. темпы работ по созданию ракеты-носителя резко снизились. Финансирование работ было приостановлено.
Ответный удар
Еще до запуска первого космического многоразового корабля «Колумбия» в апреле 1981 года советское космическое руководство готовилось ответить на вызов американцев. Программе «Спейс шаттл» было решено противопоставить свою систему многоразовых космических кораблей — только лучше.
Изначально советская сторона считала, что шаттлы создавались исключительно с военной целью. Однако после принятия решения президента США о начале широкомасштабных работ по программе «Спейс шаттл» в 1972 году, стало понятно, что это не столько военный проект, сколько удобный и простой способ построения моста «Земля—космос—Земля». О расходах американской стороны, которые впоследствии и привели к закрытию проекта, еще не было ничего известно, а потому советские конструкторы предложили создавать симметричный вариант.
Попутно стояла задача создать новую сверхтяжелую ракету. Она появилась немного раньше, сразу после провала программы первой советской сверхтяжелой ракеты Н-1 и окончания периода «лунной гонки».
Разработчиком многоразовой системы стало ОКБ «Энергия», сформированное в 1946 году как ОКБ-1. Тогда его главным конструктором был Сергей Королев, а впоследствии руководителем стал Валентин Глушко. Исходя из двоякой задачи «не уступим челнокам» и «сделаем советский сверхтяж», было решено создать многоразовую космическую систему военно-гражданского назначения с характеристиками, аналогичными американской, но использующую особо тяжелую ракету.
Первый вариант системы 1975 года (орбитальный самолет ОС-120) практически ничем не отличался от «Спейс шаттла». Разве что вместо пары американских твердотопливных ускорителей предлагалось поставить четыре жидкотопливных. Впрочем, спустя год двигатели второй ступени перенесли с космоплана на ракету-носитель. Так к 1976 году система обрела знакомые нам очертания — большая ракета, используемая как гигантский ускоритель для будущего «Бурана». В отличие от американской программы, где космоплан являлся неотъемлемой частью ракеты-носителя, «Энергия» была гораздо более гибкой: она могла выводить на орбиту различные грузы, а «Буран» был лишь одним из вариантов программы.
Это автоматически страховало будущее проекта от последствий сбоев и глобальных неудач, подобных тем, что испытала программа шаттлов. При внедрении США отказались от имевшегося и уже готового сверхтяжа — ракеты «Сатурн-5», доставившей человека на Луну. Когда челноки оказались слишком дорогими и аварийными, пришлось сворачивать все наработки целиком. «Сатурны» к тому моменту стали историей: перерыв в их производстве достиг 40 лет, большинство субподрядчиков либо закрылось, либо уже давно не делало такую продукцию.
«Энергия» — «Буран»
Технические характеристики «Энергии» впечатляют. Она могла вывести на низкую околоземную орбиту до ста тонн полезного груза, а в нереализованном варианте «Вулкан» — вдвое больше, немыслимые 200 тонн. Обеспечивалась такая мощь множеством новых для мировой и советской космонавтики решений.
Специально для «Энергии» был создан самый мощный в мире жидкостный ракетный двигатель РД-170. Мощность этого четырехкамерного агрегата составила рекордные 20 миллионов лошадиных сил. Он мощнее, чем однокамерный F-1 американской ракеты-носителя «Сатурн-5», летавшей на Луну. Мощности современных двигателей РД-180 (используется в американских ракетах «Атлас») и РД-191 (российская ракета «Ангара») составляют всего лишь половину и четверть от мощности РД-170.
Над созданием «Энергии» и «Бурана» работали более миллиона человек. 1206 предприятий и организаций почти ста различных министерств и ведомств были задействованы в создании многоразовой космической системы. Программа обошлась в 14 миллиардов рублей (не считая еще 400 миллионов на постройку «Бурана» и сам запуск), что составляет около двух триллионов в ценах 2017 года. Для сравнения: бюджет десятилетней Федеральной космической программы, главного источника средств для современного российского космоса, — 1,4 триллиона рублей.
Короткая жизнь
Первый полет «Энергии» был запланирован на 1987 год. Расхождение с первоначальным графиком создания системы составило меньше четырех лет, что для проекта такого размаха — совсем немного. Транспортный самолет ВМ-Т «Атлант», переоборудованный из стратегического бомбардировщика М-3, сделал более 150 полетов, доставляя на «Байконур» составные части 60-метровой «Энергии» и сам «Буран».
Однако в свой первый полет «Энергия» ушла без «Бурана». Было решено не рисковать космопланом, и вместо него полезным грузом «Энергии» стал спутник «Полюс». Под этим названием скрывался первый экспериментальный прототип орбитальной лазерной платформы «Скиф-ДМ». Предполагалось, что с ее 100-киловаттным газодинамическим лазером она станет мощным козырем для СССР в «звездных войнах» с США. Восьмидесятитонная махина, вооруженная лазером, могла в короткое время уничтожить практически любой космический аппарат на земной орбите. В вакууме лазеру не мешает атмосфера и облака, а цели он достигает намного быстрее, чем пушечный снаряд.
Старт состоялся 15 мая 1987 года. Две ступени «Энергии» отработали успешно. Через 460 секунд после старта «Скиф-ДМ» отделился от ракеты-носителя на высоте 110 километров. Однако из-за ошибок в электрической схеме он не вышел на необходимую орбиту и упал в Тихий океан. Тем не менее, по отчетам специалистов, почти 80 процентов всех запланированных опытов удалось выполнить за короткое время падения платформы по баллистической траектории. Таким образом, в 1987 году СССР впервые удачно запустил свою первую сверхтяжелую ракету.
Следующий полет «Энергии», уже с «Бураном», состоялся 15 ноября 1988 года. Свой первый и последний полет многоразовый ракетоплан «Буран» совершил в автоматическом режиме, без участия людей. Это радикально отличало его от «Спейс шаттла» — тот в автоматическом режиме летать не мог, из-за чего даже на испытательных полетах приходилось рисковать людьми.
«Энергия» удачно вывела космический корабль «Буран» на околоземную орбиту. В течение 205 минут он сделал два витка и приземлился на специально созданный для этого аэродром Юбилейный на территории космодрома Байконур. На всякий случай были подготовлены два запасных аэродрома — гражданский Симферополь в Крыму и военный Хороль в Приморье. А для посадки «Бурана» в экстренном режиме подготовили и усилили еще четырнадцать военных аэродромов. К счастью, ни один из запасных аэродромов не пригодился.
По живому
Никому и в голову прийти не могло, что больше ни одна «Энергия» не полетит в космос. Но начавшуюся перестройку, а вслед за ней и урезание космических бюджетов проект не выдержал. Сначала его заморозили, а в 1993 году закрыли окончательно.
В этот момент на Байконуре находилось пять ракет-носителей «Энергия» в разной степени готовности. Две из них для полета требовалось только заправить. После развала Советского Союза они стали собственностью Казахстана. Поэтому и простояли до 2002 года, пока не погибли при обрушении крыши ангара. Оставшиеся ракеты разрезали и продали на металлолом. А те части советской сверхтяжелой ракеты, что не удостоились этой чести, до сих пор тихонько ржавеют — проект оказался никому не нужен. Такая же судьба постигла и летавший в космос «Буран».
Можно понять сложности переходного периода экономики и проблемы с финансированием. Однако подобное отношение к проекту иначе как разгильдяйством на грани предательства назвать нельзя. Очевидно, что сверхтяжелые проекты в космосе в конечном счете придется делать вновь, а значит всю ту работу, что уже сделали в 80-е и не смогли сберечь в 90-е, придется повторить заново.
Вместо эпилога
В августе 2016 года в новостях появилась информация о том, что в госкорпорации «Роскосмос» приступили к проектированию новой ракеты сверхтяжелого класса, создать которую планируется, используя задел программы «Энергия — Буран» — в частности, двигатели РД-171. Остается задать только один вопрос: во сколько раз проще и дешевле было бы вернуться к этой теме, если бы наследие единственного успешного советского сверхтяжа в свое время удалось сохранить.
Михаил Котов
«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».
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.
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.
К сожалению, для нее не было полезной нагрузки. Хотя при разработке «Энергии» и возникали некоторые проблемы, положение с челноком «Буран» было гораздо хуже – он не был даже близок к завершению. До этого момента название «Энергия» использовалось для ракеты-носителя и космического самолета. Здесь и пригодилась уловка Глушко. Ракете не нужно было ожидать, пока другая ее половина будет готова. В последний год ее создания было принято решение совершить запуск без «Бурана».
«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.
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.
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.
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».
«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.
From Wikipedia, the free encyclopedia
This article is about the Soviet launch vehicle. For other uses, see Energia.
| Function | Human-rated multi-purpose super heavy-lift launch vehicle |
|---|---|
| Manufacturer | NPO «Energia» |
| Country of origin | Soviet Union |
| Size | |
| Height | 58.765 m (192.80 ft)[1] |
| Diameter | 17.65 m (57.9 ft)[1] |
| Mass | 2,400,000 kg (5,300,000 lb) |
| Stages | 2 |
| Capacity | |
| Payload to LEO | |
| Mass | 100,000 kg (220,000 lb)[2] |
| Payload to GSO | |
| Mass | 20,000 kg (44,000 lb)[2] |
| Payload to TLI | |
| Mass | 32,000 kg (71,000 lb)[2] |
| Launch history | |
| Status | Retired |
| Launch sites | Baikonur |
| Total launches | 2 |
| Success(es) | 2 |
| Failure(s) | 0 |
| First flight | 15 May 1987 |
| Last flight | 15 November 1988 |
| Boosters – Zenit | |
| No. boosters | 4 |
| Height | 39.46 m (129.5 ft)[1] |
| Diameter | 3.92 m (12.9 ft)[1] |
| Powered by | 1 RD-170 |
| Maximum thrust | 29,000 kN (6,500,000 lbf) sea level 32,000 kN (7,200,000 lbf) vacuum |
| Specific impulse | 309 s (3.03 km/s) at sea level 338 s (3.31 km/s) in vacuum |
| Burn time | 156 s |
| Propellant | RP-1/LOX |
| Core stage | |
| Height | 58.765 m (192.80 ft)[1] |
| Diameter | 7.75 m (25.4 ft)[1] |
| Powered by | 4 RD-0120 |
| Maximum thrust | 5,800 kN (1,300,000 lbf) sea level 7,500 kN (1,700,000 lbf) vacuum |
| Specific impulse | 359 s (3.52 km/s) at sea level 454 s (4.45 km/s) in vacuum |
| Burn time | 480-500 s |
| Propellant | LH2/LOX |
|
[edit on Wikidata] |
Energia (Russian: Энергия, romanized: Energiya, lit. ‘Energy’; GRAU 11K25) was a 1980s super-heavy lift launch vehicle. It was designed by NPO Energia of the Soviet Union as part of the Buran program for a variety of payloads including the Buran spacecraft. Control system main developer enterprise was the Khartron NPO «Electropribor».[3][4] The Energia used four strap-on boosters each powered by a four-chamber RD-170 engine burning kerosene/LOX, and a central core stage with four single-chamber RD-0120 (11D122) engines fueled by liquid hydrogen/LOX.[5]
The launch vehicle had two functionally different operational variants: Energia-Polyus, the initial test configuration, in which the Polyus system was used as a final stage intended to put the payload into orbit, and Energia-Buran,[6] in which the Buran orbiter was the payload and the source of the orbit insertion impulse.
The launch vehicle had the capacity to place about 100 tonnes in Low Earth orbit, up to 20 tonnes to geostationary orbit and up to 32 tonnes by translunar trajectory into lunar orbit.[2]
The launch vehicle made just two flights before being discontinued.[7][6] Since 2016, there have been attempts to revive the launch vehicle, reusing an updated version of its booster engine in the Soyuz-5 rocket.
Development history[edit]
Work on the Energia/Buran system began in 1976 after the decision was made to cancel the unsuccessful N1 rocket. The facilities and infrastructure built for the N1 were reused for Energia (notably the huge horizontal assembly building), just as NASA reused infrastructure designed for the Saturn V in the Space Shuttle program. Energia also replaced the «Vulkan» concept, which was a design based on the Proton and using the same hypergolic propellants, but much larger and more powerful. The «Vulkan» designation was later given to a variation of the Energia which has eight boosters and multiple stages.
Polyus satellite on Energia launch vehicle
The Energia was designed to launch the Soviet «Buran» reusable shuttle,[6] and for that reason was designed to carry its payload mounted on the side of the stack, rather than on the top, as is done with other launch vehicles. Design of the Energia-Buran system assumed that the booster could be used without the Buran orbiter, as a heavy-lift cargo launch vehicle; this configuration was originally given the name «Buran-T».[7] This configuration required the addition of an upper stage to perform the final orbital insertion.[7] The first launch of the Energia was in the configuration of a heavy launch vehicle, with the large Polyus military satellite as a payload, however Polyus failed to correctly perform the orbital insertion.
Due to the termination of the Buran program the Energia program was concluded after only two launches, and further the payload on the first launch did not perform the final boost properly. The legacy of Energia/Buran project manifests itself most visibly in form of the RD-170 family of rocket engines, and the Zenit launcher, with the first stage roughly the same as one of the Energia first-stage boosters.
Launch history[edit]
| Flight number | Date (UTC) | Launch site | Serial no. | Payload | Orbit at payload separation | Remarks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 15 May 1987 17:30:00 |
Baikonur Cosmodrome Site 250 | 6SL[8] | Polyus | −15 × 155 km × 64.61°[9] | Spacecraft software error led to orbit insertion burn performed in incorrect attitude and payload re-entered atmosphere without entering orbit.[10] |
| 2 | 15 November 1988 03:00:01 |
Baikonur Cosmodrome Site 110/37 | 1L[8] | Buran | −11.2 × 154.2 km × 51.64°[11] | First and only flight of Buran. The spacecraft orbited Earth twice before de-orbiting and landed at Baikonur at 06:24 UTC. |
First launch (Energia–Polyus)[edit]
The Energia was first test-launched on 15 May 1987, with the Polyus spacecraft as the payload. An FGB («functional cargo block») engine section originally built as a cancelled Mir module was incorporated into the upper stage used to insert the payload into orbit, similarly to Buran and the US Space Shuttle performing the final orbital insertion, since the planned «Buran-T» upper stage had not yet progressed beyond the planning stage.[7] The intended orbit had 280 km (170 mi) altitude and 64.6° inclination.[12]
The Soviets had originally announced that the launch was a successful sub-orbital test of the new Energia booster with a dummy payload, but some time later it was revealed that in fact the flight had been intended to bring the Polyus into orbit. The two stages of the Energia launcher functioned as designed, but due to a software error in its attitude control system, Polyus’s orbital insertion motor failed to inject the payload into orbit. Instead, the Polyus reentered the atmosphere over the Pacific Ocean.[13]
Second launch (Energia–Buran)[edit]
The second flight, and the first one where payload successfully reached orbit, was launched on 15 November 1988. This mission launched the uncrewed Soviet Shuttle vehicle Buran. At apogee, the Buran spacecraft made a 66.7 m/s burn to reach a final orbit of 251 km × 263 km.[6][14]
Discontinuation and potential revival[edit]
Production of Energia rockets ended with the end of the Buran shuttle project in the late 1980s, and more certainly, with the fall of the Soviet Union in 1991. Since that time, there have been persistent[citation needed] rumors of the renewal of production, but given the political realities, that is highly unlikely. While the Energia is no longer in production, the Zenit boosters were in use until 2017. The four strap-on liquid-fuel boosters, which burned kerosene and liquid oxygen, were the basis of the Zenit rocket which used the same engines. The engine is the four combustion chamber RD-170. Its derivative, the RD-171, was used on the Zenit rocket. A half-sized derivative of the engine, the two-chamber RD-180, powers Lockheed Martin’s Atlas V rocket, while the single-chamber derivative, the RD-191, has been used to launch the Korean Naro-1 (as a reduced-thrust variant named the RD-151) and the Russian Angara rocket. The RD-181, based on the RD-191, is used on the Antares rocket.[15]
In August 2016, Roscosmos announced conceptual plans to develop a super heavy-lift launch vehicle from existing Energia components[clarification needed] instead of pushing the less-powerful Angara A5V project.[16] This would allow Russia to launch missions towards establishing a permanent Moon base with simpler logistics, launching just one or two 80–160-ton super-heavy rockets instead of four 40-ton Angara A5Vs implying quick-sequence launches and multiple in-orbit rendezvous.[17]
Tests of RD-171MV engine, an updated version of the engine used in Energia, were completed in September 2021 and may potentially be used in the successor Soyuz-5 rocket.[18]
Proposed variants[edit]
Three major design variants were conceptualized after the original configuration, each with vastly different payloads.
Energia M[edit]
The Energia M was an early-1990s design configuration, and the smallest of the three. The number of Zenit boosters was reduced from four to two, and instead of four RD-0120 engines in the core, it was to have had only one. It was designed to replace the Proton rocket, but lost a 1993 competition to the Angara rocket.[19][20]
A non-functional prototype («structural test vehicle») of the Energia M still exists in a seemingly abandoned hangar at Baikonur Cosmodrome.[21]
Energia-2 (Uragan)[edit]
Energia-2, named Uragan (Russian: Ураган, Hurricane),[citation needed] was a rocket design proposed in the late 1980s to be fully reusable with the capability to land on a conventional airfield. Unlike the Energia-Buran, which was planned to be semi-reusable (like the U.S. Space Shuttle), the Uragan concept was to have allowed the complete recovery of all Buran/Energia elements, like the original, totally reusable Orbiter/Booster concept of the U.S. Shuttle.[22][23] The Energia II core as proposed would be capable of re-entering and gliding to a landing.[22]
Vulkan[edit]
The final never-built design concept was also the largest. With eight Zenit booster rockets and an Energia-M core as the upper stage, the «Vulkan» (which was the same name of another Soviet heavy lift rocket that was cancelled years earlier) configuration was initially projected to launch up to 200 metric tonnes into 200 km orbit with inclination 50.7°.[24]
The development of rocket-carrier «Vulcan» and the refurbishment of the «Energia» launch pad for its launches was in progress in 1990–1993. But later on the work on this project was cancelled due to lack of funds and the collapse of the Soviet Union.[25]
See also[edit]
- Comparison of orbital launchers families
- Comparison of orbital launch systems
References[edit]
- ^ a b c d e f Energia Characteristics
- ^ a b c d Launch vehicle «Energia» Official Site
- ^ Krivonosov, Khartron: Computers for rocket guidance systems
- ^ Control systems for intercontinental ballistic missiles and launch vehicles Archived 2010-02-05 at the Wayback Machine
- ^ Russian Space Web, Energia page. Accessed 21 September 2010
- ^ a b c d Bart Hendrickx; Bert Vis (2007). Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-73984-7.
- ^ a b c d B. Hendrickx, «The Origins and Evolution of the Energiya Rocket Family,» J. British Interplanetary Soc., Vol. 55, pp. 242-278 (2002).
- ^ a b Lukashevich, Vadim. «Manufacturing History of the Energia Launch Vehicle». buran.ru (in Russian). Retrieved 25 January 2018.
- ^ Lukashevich, Vadim. «The Polyus Spacecraft». buran.ru (in Russian). Retrieved 25 January 2018.
- ^ Day, Dwayne A.; Kennedy, Robert G. III (January 2010). «Soviet Star Wars: The launch that saved the world from orbiting laser battle stations». Air & Space/Smithsonian. Retrieved 25 January 2018.
- ^ Lukashevich, Vadim. «Timeline of the flight of Buran on 15 November 1988». buran.ru (in Russian). Retrieved 25 January 2018.
- ^ Vassili Petrovitch, Polyus (accessed 21 September 2010).
- ^ «Polyus». Astronautix. Archived from the original on August 20, 2016. Retrieved September 25, 2017.
- ^ Mark Wade, Encyclopedia Astronautics, Buran. (accessed 21 September 2010).
- ^ «First Angara rocket launched on suborbital test flight». Spaceflight Now. July 9, 2014. Retrieved July 9, 2014.
- ^ «Роскосмос» создаст новую сверхтяжелую ракету. Izvestia (in Russian). August 22, 2016.
- ^ Zak, Anatoly (24 July 2018). «Russia’s New Rocket Project Might Resurrect a Soviet-Era Colossus». Popular Mechanics. Hearst Digital Media. Retrieved 24 October 2019.
- ^ Berger, Eric (9 October 2021). «Rocket Report: Next Falcon Heavy launch date set, Soyuz 5 engines clear tests». Ars Technica.
- ^ «This Immense Russian Rocket Was Abandoned For Decades». Popular Mechanics. 2015-07-06. Retrieved 2017-05-28.
- ^ «Origin of the Angara project». www.russianspaceweb.com. Retrieved 2021-07-15.
- ^ Wenz, John (2015-07-06). «This Immense Russian Rocket Was Abandoned For Decades». Popular Mechanics. Retrieved 2021-03-24.
- ^ a b «Б.И.Губанов. Триумф и трагедия «Энергии» глава 41».
- ^ «The Space Shuttle — NASA Technical Reports Server (NTRS)» (PDF). nasa.gov. 2011. Archived from the original (PDF) on 5 April 2015.
- ^ Gubanov, Boris (1998). «38. Перспективный ряд ракет-носителей» [38. Perspective launch vehicles]. Триум и трагедия «Энергии» [Energia Triumph and Tragedy] (in Russian). Nizhny Novgorod: NIER.
- ^ Godwin, Robert (2006). Russian Spacecraft. Space Pocket Reference Guides. Apogee Books. p. 59. ISBN 1-894959-39-6.
External links[edit]
- Encyclopedia Astronautica: Energia
- Detailed site about Energia
- Official energia.ru page Archived 2016-03-03 at the Wayback Machine
- K26 Energia page Archived 2008-03-21 at the Wayback Machine
- (in Russian) A page about Energia rocket on a site about Buran spacecraft — English translation
- Energia — last Moon project. (rus) english translation