Челомей

Бодрихин Николай Георгиевич

Лётные испытания ракеты УР-500К успешно начались 10 марта 1967 года запуском макетного образца корабля 7К-Л1 («Космос-146»).

До 29 сентября 1977 года был осуществлён 61 пуск ракеты УР-500К с различными типами космических аппаратов, стартовали на орбиты 11 кораблей 7К-Л1 «Зонд», разработанных под руководством С.П. Королёва. Посредством этой ракеты был запущен тяжёлый исследовательский спутник «Протон-4», автоматические лунные станции «Луна-15», «Луна-16» и «Луна-24», автоматические межпланетные станции «Марс-4» — «Марс-7», «Венера-9» и «Венера-10», долговременные орбитальные станции «Салют-1», «Салют-4», «Салют-6», орбитальные пилотируемые станции «Алмаз» («Салют-2», «Салют-3», «Салют-5»), базовые модули орбитальных станций «Мир» и МКС, геостационарные космические аппараты «Радуга» и «Экран», были осуществлены несколько запусков транспортного корабля снабжения (ТКС) и

возвращаемого аппарата комплекса «Алмаз» (один из них трижды успешно, по записанным данным, возвратился на землю из космоса), был проведён ряд запусков тяжёлых космических аппаратов военного назначения. Программа лётных испытаний ракеты-носителя УР-500К была завершена 29 сентября 1977 года, запуском орбитальной станции «Салют-6», пробывшей на орбите 1764 дня, совершившей 27 785 витков вокруг Земли, принявшей пять основных экспедиций и десять экспедиций посещения — более 35 космонавтов из десяти стран мира.

Лётные испытания подтвердили заявленные тактико-технические характеристики, значительно превышающие таковые всех существовавших в то время ракет в СССР и за рубежом. 27 июня 1978 года ракетно-космический комплекс с ракетой-носителем УР-500К был принят его заказчиком — Министерством обороны.

Все ракеты УР-500, УР-500К и УР-500М были изготовлены на заводе им. М.В. Хруничева.

Ракета-носитель УР-500К способна выводить полезный груз массой 21,5 тонны на орбиту высотой 200 километров или 3,2 тонны на геостационарную орбиту. Ступени ракеты соединяются последовательно, по схеме «тандем». Отделение первой ступени происходит по «горячей» схеме, то есть двигатели второй ступени запускаются раньше начала выключения маршевых ЖРД первой ступени. Как только тяга двигателей второй ступени превысит остаточную тягу ЖРД первой ступени происходит подрыв пироболтов, соединяющих фермы ступе ней, ступени расходятся, а продукты сгорания из камер ЖРД второй ступени, воздействуя на тепловой экран, тормозят и отталкивают первую ступень. Отделение второй ступени про исходит по «полугорячей» схеме.

Первая ступень состоит из центрального блока и шести боковых блоков, расположенных симметрично вокруг центрального. Двигательная установка первой ступени состоит из шести автономных маршевых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) РД-253 конструкции В.П. Птушко. Двигатели имею турбонасосную систему подачи топлива с дожиганием генераторного газа. Запуск двигателей осуществляется путём прорыва пиромембран на входе в двигатель.

В конструкции двигателя первой ступени УР-500 Глушко реализовывал свои взгляды на ЖРД начала шестидесятых годов: мощный однокамерный двигатель тягой не мене 100 тонна-сил, работающий с дожиганием генераторного газ; что позволяло поднять давление в камере сгорания до 150 атмосфер и обеспечить на компонентах (азотный тетраксид несимметричный диметилгидразин) удельный импульс тяги Земли не менее 285 кг•с/кг. Эти предложения были принят ОКБ Челомея, и в 1961 году началась разработка двигателя РД-253.

Вторая ступень имеет цилиндрическую форму и состоит и переходного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка второй ступени включает в себя четыре автономных маршевых ЖРД конструкции С.А. Косберга [52] : три РД-0210 и один РД-0211. Двигатель РД-0211 является доработкой двигателя РД-0210 для обеспечения наддува топливного бака. Каждый из двигателей может отклоняться на угол до 3 градусов 15 минут в тангенциальных направлениях. Двигатели второй ступени также имеют турбонасосную систему подачи топлива и выполнены по схеме с дожиганием генераторного газа. Общая тяга двигательной установки второй ступени составляет 2352 килоньютона в пустоте.

52

Семён Ариевич Косберг (1903–1965) — выдающийся советский конструктор, создатель авиационных и ракетных двигателей для ракет Королёва, Челомея и Янгеля, Главный конструктор ОКБ-154 (КБ химической автоматики, Воронеж). Лауреат Ленинской премии. Герой Социалистического Труда (1961). Кавалер орденов Ленина, «Знак Почёта», Красной Звезды, Отечественной войны I степени.

Нельзя не сказать о товарищеских отношениях Владимира Николаевича Челомея и Семёна Ариевича Косберга. Именно С.А. Косбергу, Главному конструктору ОКБ-154 с 1941 года, советская промышленность обязана важнейшей находкой — созданием технологичного агрегата непосредственного впрыска НВ-3У, устанавливавшегося на авиационный двигатель АШ–82ФН (отсюда и буква

«н» в наименовании двигателя), при малом собственном весе и простоте изготовления обеспечивавшего до восьми процентов прироста мощности при снижении стоимости двигателя. Этот двигатель с агрегатом впрыска устанавливался на лучшие советские самолёты времён войны: Ла-5ФН, Ла-7 и Ту-2 и на некоторые машины после её окончания. Всего было выпущено свыше 30 тысяч агрегатов НВ.

В 1946 году ОКБ-154 было перебазировано в Воронеж. Там велись работы над топливными форсунками, регуляторами подачи топлива системы управления и регулирования реактивных двигателей, и под руководством С.А. Косберга был разработан ряд пусковых стартёров на твёрдом, а затем и на жидком (унитарном) топливе для мощных авиационных турбореактивных двигателей. В 1957–1960 годах его ОКБ совместно с ОКБ-2 А.М. Исаева был создан ЖРД РД-0200 для зенитной ракеты конструкции С.А. Лавочкина. В 1959–1960 годах — разработан ЖРД РД-0201 для зенитной ракеты П.Д. Грушина. 10 февраля 1958 года состоялась судьбоносная встреча С.А. Косберга с С.П. Королёвым. ОКБ Косберга было привлечено к созданию ЖРД для ракет Сергея Королёва. Уже в январе 1959 года двигатель РД0105, используемый в составе третьей ступени ракеты «Восток-1», позволил межпланетной станции «Луна-1» впервые в истории достичь 2-й космической скорости, причём этот двигатель стал первым, который запускался в космическом пространстве. Те же двигатели использовались при запуске станций «Луна-2» и «Луна-3». За вклад в эти полёты он был удостоен Ленинской премии, «по совокупности работ» ему была присвоена степень доктора технических наук.

Новой самостоятельной разработкой ОКБ-154, руководимого С.А. Косбергом, стал кислородно-керосиновый двигатель РД-0109 для третьей ступени более совершенной ракеты «Восток». Посредством этой ракеты был осуществлён запуск в космическое пространство первого космонавта Земли Ю.А. Гагарина. С.А. Косберг был удостоен звания Героя Социалистического Труда (17 июня 1961 года). ЖРД, разработанными под его руководством, стали РД-0202 и РД-0205 для первой и второй ступеней боевой ракеты УР-200. Вскоре на их основе были разработаны двигатели РД-0210 и РД-0211 для второй ступени и РД-0212 для третьей ступени РН «Протон-К».

С.А. Косберг преждевременно ушёл из жизни 3 января 1965 года, через сутки после страшной автомобильной катастрофы на обледеневшем шоссе.

Но вернёмся к третьей ступени УР-500К. Третья ступень ракеты состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка третьей ступени РД-0212 — ЖРД конструкции С.А. Косберга. Разделение второй ступени происходит за счёт тяги рулевого ЖРД третьей ступени, запускаемого до выключения маршевых ЖРД второй ступени, и торможения отделяемой части второй ступени имеющимися на ней шестью твердотопливными двигателями. Отделение полезного груза осуществляется после выключения рулевого двигателя РД-0214. При этом третья ступень тормозится четырьмя твердотопливными двигателями.

Для выведения полезной нагрузки на высокие, геостационарные и отлётные орбиты используется дополнительная ступень, называемая разгонным блоком. Разгонные блоки позволяют проводить многократные включения своих двигательных установок. Первые разгонные блоки, применяемые на РН «Протон-К», были созданы на базе ракетного блока «Д» пятой ступени носителя Н-1. Разработка этого блока велась в ОКБ-1 (РКК «Энергия» им. С.П. Королёва). В составе РН «Протон» использовались также модифицированные разгонные блоки моделей ДМ-2 и ДМ-2М производства РКК «Энергия».

Ранее, в IV квартале 1971 года, были выпущены технические предложения по разгонному блоку (ЯРБ) с атомным двигателем схемы «А» с тягой около 3,6 тонны-силы. Работы над названным разгонным блоком были прекращены прежде всего из-за сложности обеспечения радиационной безопасности, а также ввиду договора с США, запрещавшего использование на космических объектах ядерных реакторов.

«Протон-К» с разгонным блоком «Д» регулярно использовался для запуска различных научных, военных и гражданских космических аппаратов. Трёхступенчатый «Протон-К» использовался для выведения полезной нагрузки на низкие орбиты, четырёхступенчатый — для выведения космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты. В зависимости от модификации ракета была способна вывести до 21 тонны полезной нагрузки на орбиту высотой 200 километров и до 2,6 тонны на геостационарную орбиту (ГСО). В настоящее время производство «Протона-К» прекращено. Последняя РН этой серии была выпущена в конце 2000-х годов и хранилась в арсенале. Её пуск был произведён 30 марта 2012 года для вывода на орбиту последнего спутника серии УС-КМО с помощью последнего РБ версии ДМ-2.