Установка ракеты космического назначения «Протон-М» (Архивное фото)
Ракета-носитель «Протон» (также известная как УР-500) стала первым в истории СССР и мира тяжелым носителем, предназначенным для вывода автоматических аппаратов на околоземную орбиту и далее в космическое пространство.
Задача по созданию мощной универсальной ракеты УР-500, способной выводить тяжелые космические объекты (с предполагаемым стартовым весом около 500 тонн), была официально поставлена советским правительством в 1962 году. Однако инициативные работы по ее разработке начались еще во второй половине 1961 года в филиале №1 ОКБ-52 (сегодня известном как КБ «Салют» ГКНПЦ им. Хруничева) под руководством выдающегося конструктора Владимира Челомея.
Изначально «Протон» задумывался как двойного назначения: и как универсальный носитель для космических аппаратов, и как мощная боевая баллистическая ракета. Однако в процессе разработки от военного применения отказались, и к завершающему этапу ракета создавалась исключительно для космических целей.
При проектировании ключевым стал принцип удобства транспортировки: части ракеты должны были доставляться на космодром железной дорогой, требуя минимальной сборки на месте. Это обусловило выбор диаметра центральных блоков в 4,1 метра, что являлось максимально возможным для железнодорожных перевозок.
Изначально рассматривалась идея создания УР-500 путем объединения четырех ракет УР-200 с добавлением третьей ступени. Однако комплексный анализ, включая динамическое моделирование, выявил неэффективность такого подхода. В итоге была выбрана двухступенчатая тандемная схема.
В качестве основы для второй и третьей ступеней были использованы доработанные первая и вторая ступени уже проверенной межконтинентальной баллистической ракеты УР-200, но с увеличенным объемом топливных баков. Для первой ступени академик Валентин Глушко разработал на тот момент самый мощный двигатель с «земной» тягой – 150 тонн, использующий дожигание генераторного газа. Эта инновация позволила «Протону» и его последующим модификациям оставаться актуальными на протяжении четырех десятилетий.
На старте производства возникли серьезные сложности из-за использования нового, недостаточно изученного высокопрочного сплава АЦМ. Емкости, изготовленные из этого хрупкого материала, не выдерживали статических нагрузок и даже самопроизвольно разрушались при длительном хранении. В результате АЦМ был заменен на более пластичный сплав АМГ-6, что, однако, привело к некоторому утяжелению конструкции.
В качестве топлива для УР-500 применялась высокоэнергетическая, но чрезвычайно токсичная комбинация несимметричного диметилгидразина и азотного тетроксида, которая на тот момент обеспечивала необходимую эффективность.
Проектирование и создание УР-500 поражают своей скоростью даже по современным меркам: ракета была полностью разработана менее чем за три года усилиями нескольких научно-исследовательских институтов.
К 1965 году на космодроме Байконур был введен в эксплуатацию технический комплекс с двумя рабочими позициями и стартовый комплекс с двумя пусковыми установками, предназначенными для обслуживания УР-500.
16 июля 1965 года состоялся дебютный запуск двухступенчатой ракеты УР-500, которая вывела на орбиту 12-тонную научную космическую станцию «Протон-1». Именно по названию этой станции и было впоследствии наименовано само семейство ракет-носителей.
После четырех испытательных пусков «Протона» в двухступенчатой конфигурации было принято решение о его доработке до полномасштабного космического носителя тяжелого класса, со стартовой массой, увеличенной до 700 тонн.
С 1967 года начались запуски «Протона» в более совершенных трех- и четырехступенчатых модификациях. Первый старт трехступенчатой ракеты УР-500К с разгонным блоком «Д» произошел 10 марта 1967 года, выведя на орбиту аппарат «Космос-146». Этот день официально считается днем рождения модификации «Протон-К». «Протон-К» в трехступенчатом исполнении предназначался для низких околоземных орбит, а в четырехступенчатом – для высокоэнергетических траекторий, включая геопереходные, геостационарные орбиты и межпланетные полеты.
Ракета-носитель «Протон» сыграла ключевую роль в выводе на орбиту множества космических аппаратов, включая спутники серий «Космос», «Экран», «Радуга», «Горизонт», а также исследовательские аппараты для изучения Луны, Марса, Венеры и кометы Галлея. Кроме того, «Протон» выводил в космос пилотируемые орбитальные станции «Салют» и «Мир» с их тяжелыми модулями («Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа»), а также российские компоненты Международной космической станции – модули «Заря» и «Звезда».
За период с 10 марта 1967 года по 30 марта 2012 года было совершено 310 запусков ракет «Протон-К», в результате которых на околоземные и отлетные траектории было выведено 372 космических аппарата, включая один суборбитальный полет.
С 2001 года ГКНПЦ имени М.В. Хруничева (в составе «Роскосмоса») начал производство модернизированной версии – «Протон-М». Эта модификация отличается улучшенными экологическими характеристиками, современной цифровой системой управления и новым разгонным блоком «Бриз-М», что значительно повысило ее грузоподъемность для вывода аппаратов на геопереходные и геостационарные орбиты.
На протяжении долгого времени «Протон-М» оставалась ключевой российской тяжелой ракетой-носителем для вывода автоматических космических аппаратов на околоземные и отлетные орбиты. В настоящее время ее место постепенно занимает новая тяжелая ракета «Ангара-А5».
