Высший Космос

 

Портал H-COSMOS.RU: Экология, Космос, Знание

 

Космическая техника и наука России

 
 
Главная страница
Экология
Концепция
Философия
Библиотека
Каталог сайтов
Изображения и снимки галактик, туманностей, звездных скоплений. Страницы, посвященные фундаментальным вопросам космологии
Адрес, дискуссии, FAQ (ADF)
Форум
Космос и люди
История и новости
Интернет-союз H-COSMOS
Союз сайтов H-COSMOS
Ссылки
Эпилог
Карта портала
Глобальная информационная система Источник
Галерея Звезд - собрание высказываний, принадлежащих выдающимся людям

 

 

 

 

ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ "ПРОТОН-К"

Статья опубликована в сборнике "Космос, время, энергия. Сборник статей, посвящённых 100-летию Д.Д.Иваненко". - М.:"Белка", 2004.- 415с.

 

Владимир Фёдорович  Гусев

 

 

«Протон» – название ракеты-носителя, и в то же время так называются частицы, из которых состоят атомные ядра. Статья об истории космической ракеты «Протон» публикуется по случаю 100-летнего юбилея Д.Д. Иваненко, выдающегося физика-теоретика нашей страны, впервые высказавшему идею о строении ядер из протонов и нейтронов. Поле научной деятельности Д.Д. Иваненко было необычайно широко и многогранно и охватывало в том числе вопросы природы сил небесного притяжения, теоретической Космологии и проблемы мироздания, наиболее полно имеющие отражение в учении о Высшем Космосе.
 

 

В мае 2004 года исполнится более 37лет эксплуатации трехступенчатой ракеты-носителя "Протон-К".

История "Протона" началась несколько раньше...

В конце 1960 года авиационное конструкторское бюро ОКБ-23 (Генеральный конструктор В.М.Мясищев) было переориентировано на проектирование ракетной техники и введено в качестве Филиала N 1 в Центральное конструкторское бюро машиностроения, возглавлявшееся Генеральным конструктором В.Н.Челомеем.

В проектных подразделениях КБ началась конструкторская проработка ряда ракет легкого класса (УР-100), среднего класса (УР-200) и тяжелого класса (УР-500 и УР-700). Разработка ракет тяжелого класса начиналась в состоянии жесткой конкурентной борьбы.

В то время в США действовала программа создания ракеты-носителя "Сатурн-5" для выведения космического корабля "Аполлон" с лунным модулем, обеспечивающим высадку человека на Луну. Первый запуск двухступенчатой РН "Сатурн-1" был проведен 27.10.61 года, а "Сатурн-1В" - 26.02.66 года. Первый запуск трехступенчатой РН "Сатурн-5" был проведен 9.10.67 года.

Параллельно с этим ОКБ, Генеральным конструктором которого был С.П.Королев, начинало проектировать РН Н1 для полета на Луну.

В Филиале N 1 ЦКБ Машиностроения (ныне КБ "Салют"- филиал ГКНПЦ им. М.В.Хруничева) поисковые работы по созданию РН тяжелого класса (внутренний шифр универсальной ракеты со стартовым весом 500 тонн - УР-500) начались в 1961 году по инициативе и под руководством В.Н.Челомея.

В 1962 году было подписано Постановление Правительства о разработке двухступенчатой ракеты-носителя УР-500. В конструкции разрабатываемой ракеты было принято много уникальных для ракет тяжелого класса технических решений.

В основу компоновки был положен принцип изготовления ракеты-носителя на Машиностроительном заводе им. М.В.Хруничева и транспортировки частей ракеты на космодром железнодорожным транспортом с выполнением минимального объема сборочных работ на техническом комплексе.

Максимально возможный габарит железнодорожного груза определил выбор диаметра центральных блоков ракеты - 4100 мм. Необходимый объем окислителя в ускорителе I ступени и возможность провоза по железной дороге крупногабаритного груза определили длину конструкции центрального блока I ступени ракеты.

Для исключения применения тормозных двигателей и улучшения массовых характеристик был принят вариант "горячего" разделения I и II ступеней.

Для транспортирования на космодром центральных блоков РН были спроектированы специальные железнодорожные платформы, на которых для защиты блоков применяются металлические листы с мягкими прокладками, исключающими повреждение РН.

Для подготовки РН УР-500 к пуску на стартовом комплексе было принято решение не применять кабель-мачту. Все необходимые заправочные, пневмогидравлические и электрические коммуникации проложены по борту ракеты и стыкуются с пусковым устройством через торец нижнего (опорного) отсека ускорителя I ступени. Это упростило пусковое устройство, а возможность запуска двигателей РН УР-500 с открытыми ветровыми замками обеспечила надежный сход с пускового устройства.

Для обслуживания ракеты на стартовом комплексе используется ферма обслуживания, несущая на себе электрические коммуникации предпусковых проверок ракеты и космической головной части (КГЧ), систему воздушного термостатирования КГЧ и магистрали заправки жидким кислородом IV ступени – разгонного блока Д или ДМ.

Одновременно с проектированием конструкции ракеты в Филиале N 1 ЦКБМ проводились проектирование и наземная отработка комплектующих агрегатов и систем на смежных предприятиях.

В КБ Энергетического машиностроения (Генеральный конструктор В.П.Глушко) были разработаны двигатели I ступени РН.

В КБ Химавтоматики (Главный конструктор С.А.Косберг, а затем А.Д.Конопатов) были разработаны двигатели II, а затем и III ступени РН.

В НИИ Автоматики и приборостроения (Генеральный конструктор Н.А.Пилюгин) и ОКБ завода "Коммунар" (Главный конструктор Л.Л.Балашов) проектировалась система управления и электроавтоматики. Для обеспечения высокой надежности РН, предназначавшейся сначала для пилотируемых пусков, система выполнена по схеме с троированием гиростабилизированных платформ, программных и счетно-решающих устройств с выходом на дублированные цепи исполнительных органов.

Рулевые приводы, управляющие отклонением двигателей I, II и III ступеней, разрабатывались в КБ "Рубин" (Главный конструктор И.И.Зверев) и КБ "Восход" (Главный конструктор Ф.Ф.Куприянов).

Систему опорожнения баков (СОБ) разработало НИИ Приборостроения (Директор А.С.Абрамов, а систему безопасности носителя (СБН) - НИИ Точной механики (Главный конструктор С.Е.Петров).

Систему прицеливания разработало КБ Киевского завода "Арсенал" (Главный конструктор С.П.Парняков).

Разработку стартового комплекса для УР-500 выполняла кооперация во главе с КБ Общего машиностроения (Генеральный конструктор В.П.Бармин).

Технический комплекс разработан кооперацией во главе с Филиалом N 2 ЦКБ Машиностроения, руководимым Главным конструктором В.М.Барышевым (ныне это ГНИП "ОКБ Вым-пел").

О темпах разработки ракеты-носителя УР-500 говорит план, утвержденный Заместителем министра авиационной промышленности А.А.Кобзаревым в апреле 1961 года:

• разработка и согласование технического задания - с 1.01.61г. по 30.12.61г.;

• разработка аванпроекта - с 1.01.61г. по 30.06.62г.;

• изготовление макета - с 1.10.61г. по 30.06.62г.;

• разработка и предъявление эскизного проекта с проведением необходимого объёма экспериментальных работ - с 1.07.62 по 30.12.62 г. Впоследствии указанные сроки были уточнены Постановлением Правительства от 29.04.62г., в котором проведение ЛКИ было намечено на 1965 год.

Наряду с проведением конструкторских работ в КБ и НИИ была создана лабораторно-стендовая база для отработки агрегатов и систем бортового и наземного оборудования ракетно-космического комплекса.

На заводах-изготовителях комплектующих РН агрегатов и систем, была создана производственная и стендовая оснастка для крупно­серийного производства и испытаний РН УР-500.

На космодроме "Байконур" к 1965 году были созданы технический и стартовый комплексы с двумя рабочими местами на ТК (площадка 92/1) и двумя пусковыми установками на СК (площадка 81). В дальнейшем (к концу семидесятых годов) был построен ещё один стартовый комплекс (площадка 200) для обеспечения расширяющейся программы запусков различных космических аппаратов на РН "Протон".

С учетом положительных результатов конструкторской отработки агрегатов, систем и самой ракеты, а также отработки систем технического и стартового комплексов с технологической ракетой, в 1965 году началась подготовка к пуску первого летного экземпляра ракеты.

16 июля 1965 года ракетой-носителем УР-500 был проведен запуск на околоземную орбиту научной космической станции "Протон-1" массой 12,2т. Двухступенчатой РН УР-500 в 1965-1966 годах были запущены 3 ИСЗ "Протон-1" - "Протон-3". Их научная аппаратура обеспечивала изучение космических лучей и взаимодействие с веществом частиц сверхвысоких энергий. 

Впервые в Космосе с помощью установленных на спутниках «Протон» ионизационного калориметра, гамма-телескопа и прибо-ров для изучения электронов и космических лучей регистрировались энергетический спектр и химический состав частиц первичных космических лучей с энергиями до 10∙∙14 эВ; изучалось ядерное взаимодействие космических частиц сверхвысоких энергий до 10∙∙12 эВ; исследовались интенсивность и энергетический спектр электронов галактического происхождения, а также интенсивность и энергетический спектр галактического гамма-излучения с энергиями более 5∙10∙∙7 эВ, решались другие задачи. Полёты спутников-«Протонов» открыли новые направления в развитии экспериментальной и теоре-тической астрофизики, физики элементарных частиц.
 

Наименование этих космических аппаратов было присвоено также и ракете-носителю УР-500 - РН "Протон".

Для обеспечения выведения космических аппаратов на высокие орбиты и отлетные траектории Филиалом N 1 ЦКБМ и Машиностроительным заводом им.М.В.Хруничева проводилась разработка трехступенчатого варианта ракеты "Протон".

На базе этих работ в июле 1965 года было выпущено Постановление Правительства о прекращении работ по двухступенчатой РН УР-500 и о создании трехступенчатого варианта РН УР-500К, а также о разработке в КБ С.П.Королева IV ступени РН УР-500К на базе пятой ступени ракеты-носителя Н1. Одновременно ОКБ С.П.Королева получило задание на разработку космических аппаратов для облета Луны с человеком на борту.

По проекту, разработанному в 1965 году, разгонный блок Д не имел собственной системы управления и управлялся системой управления выносимого космического аппарата. Этот тип РБ в дальнейшем использовался космическими аппаратами "Луна", "Марс", "Венера", "Вега", "Фобос" и другими КА научного назначения, имеющими бортовую систему, способную управлять разгонным блоком.

Первой трехступенчатой РН УР-500К с разгонным блоком Д 10.03.67г. был проведен запуск космического аппарата "Космос-146". Эта дата и считается днем рождения РН "Протон-К".

Второй ракетой "Протон-К" 08.04.67г. был запущен КА "Космос-154". На КА "Космос-146" и "Космос-154" проводилась отработка бортовых систем и программ выведения космических аппаратов "Зонд", предназначавшихся для облета Луны. По результатам этих пусков Филиалом N1 ЦКБМ со смежными предприятиями было выдано заключение о возможности использования РН "Протон-К" для пилотируемых пусков.

С тех пор, для обеспечения высокой надежности, изготовление РН "Протон" производится в соответствии с положениями о пилотируемых космических комплексах.

Основной программой запусков РН "Протон-К" в 1967-73 годах были запуски КА "Зонд-4"-"Зонд-8", "Луна-15"-"Луна-21", "Марс-2"-"Марс-7"; нескольких аппаратов серии "Космос", а также научной космической станции "Протон-4" и долговременных обитаемых станций (ДОС) "Салют-1" и "Салют-2".

К середине 1974 года был разработан разгонный блок ДМ с собственной системой управления, обеспечивающий запуски высокоорбитальных и геостационарных космических аппаратов различного назначения.

26.03.74г. запуском на геостационарную орбиту (ГСО) макета КА "Радуга" была выполнена отработка систем разгонного блока ДМ. Этот запуск положил начало освоения геостационарной орбиты.

29.07.74г. был проведен первый запуск на ГСО действующей связной станции "Молния-1С".

22.12.75г.- первый запуск на ГСО ретранслятора "Радуга" единой системы спутниковой связи (ЕССС).

26.10.76г. - первый запуск ретранслятора "Экран" системы непосредственного телевизионного вещания (СНТВ).

19.12.78г. - первый запуск ретранслятора "Горизонт".

Эти аппараты эксплуатируются и поныне, обеспечивая дальнюю телефонную и телеграфную связь и непосредственную трансляцию программ телевидения, без использования дорого-стоящей наземной системы ретрансляторов.

В 1976-1979 годах трехступенчатой ракетой "Протон-К" было проведено три запуска парных космических аппаратов с целью отработки спускаемых КА "Космос-881,-882"; "Космос-997,-998" и "Космос-1100,-1101".

В 1978 году трехступенчатая РН "Протон-К" совместно с техническим и стартовым комплексами была принята в серийную эксплуатацию.

В организации работ при создании РН "Протон", его освоении, изготовлении, подготовке к пуску участвовали коллективы сотен предприятий и заводов. Многие из непосредственных исполнителей и руководителей не дожили до наших дней. Некоторых из них необходимо особо отметить на этих страницах: С.А. Афанасьева (Министр Общего машиностроения СССР), генерала А.А. Максимова (начальник Главного Управления Космонавтики), генерала К.А. Керимова (Председатель Государственной Комиссии по пускам), Д.А. Полухина (Генеральный конструктор ЦКБМ, КБ "Салют"), В.Г. Красавцева (начальник отдела ЦК КПСС), Ю.А. Колоскова (Главный ведущий конструктор, Технический руководитель пусков РН "Протон"), В.Г. Радутного (начальник отдела испытаний двигательных установок КБ "Энергомаш").

 



 

 

С 1981 года начало возрастать число запусков различных КА на геостационарную орбиту.

В 1982 году была начата отработка и развертывание глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС). 12.10.82 года были запущены первые три навигационных спутника "Кос-мос-1413,-1414,-1415".

Всего на май 200 4 года проведено 249 запусков ракеты-носителя Протон-К". Распределение этих запусков по годам за 37 лет эксплуатации "Протона-К" приведено в таблице 1.
 

Таблица 1

 

Год запуска

Коли­чество запусков

Год запуска

Коли­чество запусков

Год запуска

Коли­чество запусков

Год запуска

Коли­чество запусков

1967

4

1977

5

1987

13

1997

9

1968

5

1978

8

1988

13

1998

7

1969

10

1979

6

1989

11

1999

9

1970

6

1980

5

1990

11

2000

14

1971

6

1981

7

1991

9

2001

5

1972

2

1982

10

1992

8

2002

8

1973

7

1983

12

1993

6

2003

5

1974

6

1984

13

1994

13

2004

2

197

5

1985

10

1995

7

 

 

1976

5

1986

9

1996

8

 

 

Всего за10 лет

 56

 

 85

 

 99

 

 

 

 

За это время запущено более 40 типов различных космических аппаратов. Из них ДО тяжелых КА запускались на трехступенчатом варианте "Протона-К". Это долговременные обитаемые станции "Салют-1" - "Салют-7", "Мир", модули "Квант-1" и "Квант-2", "Кристалл", "Спектр", "Природа", "Алмаз", ИСЗ"Про-тон-4", запуски 3-х пар возвращаемых КА и транспортных кораблей серии "Космос". 269 запусков осуществлялись четырехступенчатой РН "ПротоН-К" (с разгонными блоками Д и ДМ нескольких модификаций).

Космическими аппаратами, запущенными "Протоном-К", осуществлен целый спектр программ народно-хозяйственного, научного и оборонного значения.

Развернута единая система спутниковой связи на базе космических аппаратов "Радуга" и "Радуга- Г',"Экран" и "Экран-М", "Горизонт", "Галс", "Экспресс". В составе  ЕССС создана система межспутниковой ретрансляции. Развернута глобальная навигационная спутниковая система ТЛОНАСС" на базе КА серии "Космос", запускаемых по три аппарата на одном "Протоне-К". Выполнен огромный объем научных исследований Луны, Венеры, Марса, Фобоса, кометы Галлея. Высокоорбитальными аппаратами "Астрон" и "Гранат" проводилось исследование дальнего космоса в ультрафиолетовом, гамма и рентгеновском диапазо-нах. Практически во всех научных КА широко применялось международное сотрудничество. Запуском на ГСО метеоспутника "Электро" Россия получила возможность получать практически непрерывную метеообстановку почти на всей своей территории восточного полушария.





 

Тяжелое состояние экономики нашей страны в начале 90-х годов поставило перед руководством многих промышленных предприятий необходимость поиска новых форм работы.

По инициативе директора ЗИХ А.И.Киселева 7 июня 1993 года был подписан Указ Президента Российской Федерации об организации Государственного Космического Научно-производственного центра им.М.В.Хруничева ( ГКНПЦ ) на базе Машиностроительного завода им. М.В. Хруничева и Конструкторского бюро "Салют". Генеральным директором Центра был назначен А. И. Киселев. Целью работ ГКНПЦ было повышение эффективности производственной и внешнеэкономической деятельности предприятий ракетно-космической отрасли и обеспечение более активного проникновения Российских космических технологий на международный рынок.

Начиная с 1993 года ГКНПЦ им.М.В.Хруничева вышел на мировой рынок. На период до 2001 годачзаключены контракты на 20 коммерческих запусков различных КА. По всем этим контрактам Космический центр обеспечил изготовление РН "Протон-К", адаптацию её для полезных нагрузок, разработку и изготовление переходных систем и головных обтекателей, а также предоставление услуг по запускам КА.

ГКНПЦ им.М.В.Хруничева при поддержке Правительства России, РКА и ВКС была проделана большая работа по привлечению зарубежных заказчиков запусков КА на РН "Протон-К". Достигнутая высокая и стабильная надежность носителя, при более низкой стоимости запуска по сравнению с зарубежными исполнителями пусков, привлекала разработчиков КА. Необходимо было преодолеть много административных, юридических, финансовых и других преград для возможности заключения контрактов, допуска на территорию России и Казахстана зарубежной техники, обслуживающего персонала, обеспечения международной связи, преодоления технических вопросов адаптации зарубежных аппаратов с РН "Протон-К" и наземной инфраструктурой на космодроме "Байконур".

К 1996 году все эти препятствия усилиями ГКНПЦ имени М.В. Хруничева были преодолены. "Протон-К" вошел в число ракет-носителей, принятых для коммерческих запусков зарубежных КА, и начался новый этап его эксплуатации.

Четырехступенчатой РН "Протон-К" 09.04.96г. и 06.09.96г. были выведены на ГСО первые коммерческие спутники связи "Астра-1F" и "Инмарсат-3", 24.05.97г. запущен КА "Телстар-5".

18.06.97 г. РН "Протон-К" с новым разгонным блоком ДМ-5 вывел на приполярную орбиту семь космических аппаратов гло-бальной системы мобильной спутниковой связи "Иридиум". До конца 1998г. проведены работы по пуску "Протона-К" с 7 спутниками "Иридиум", а также вывод на переходные к ГСО орбиты тяжелых телекоммуникационных аппаратов "PanAmsat-5", Astra-lG", "Astra-2A","Sky-l" и "Asiasat-3".

Всего до мая 2004 года проведено более 30 коммерческих пусков РН серии "Протон".

Одновременно с работой по обеспечению пусков на серийных РН "Протон-К" проводится модернизация "Протона-К".

Модернизации требуют, в основном, системы управления, электроавтоматики и радиотелеметрии, разработка которых была выполнена на элементной базе начала шестидесятых годов. Наряду с заменой элементной базы при модернизации будут использованы современные достижения цифровых методов построения бортовой и наземной аппаратуры комплекса "Протон-К".

Применение бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) позволит расширить возможности системы управления, обеспечивая построение гибких траекторий выведения головных частей, максимальную выработку компонентов топлива, повышение энергетики носителя и точности выведения полезных нагрузок на опорную орбиту.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

liveinternet.ru

Rambler's Top100

Рейтинг@Mail.ru

Copyright © Группа "БЕЛКА", h-cosmos.ru, Академия (Экологической) Безопасности Земли (АБЗ) 2004-2005. Портал некоммерческий. При копировании, использоавнии и перепечатке информации ссылки на данный портал и имена авторов обязательны. Использование логотипов и элементов дизайна h-cosmos.ru, а также  коммерческое распространение материалов портала запрещено. Авторские права на статьи сохраняются за их авторами. По всем вопросам обращайтесь по электронному адресу АБЗ.