База знаний, 13 ноя, 16:09

Что такое «Протон»: ракета-носитель тяжелого класса

Читать в полной версии

(Фото: Сергей Казак / ТАСС)

Что такое «Протон»

«Протон» — это название советской и российской ракеты-носителя тяжелого класса, предназначенной для вывода крупных космических аппаратов на околоземные орбиты и в глубокий космос. Разработана в ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ имени Хруничева), первый запуск состоялся в 1965 году. Название «Протон» было присвоено в связи с серией первых научных спутников под тем же именем, которые исследовали космические лучи. Первый запуск последней модификации ракеты — «Протон-М» — состоялся в 2001 году. Всего ракеты семейства запускались более 400 раз.

Ключевые особенности этой ракеты: высокий стартовый вес (600–700 т), использование агрессивного топлива (несимметричного диметилгидразина + азотного тетраоксида) и многоступенчатая конструкция с вариантами адаптации под различные орбиты и задачи (станции, спутники связи, межпланетные миссии).

История создания ракеты «Протон»

Разработка УР-500 (универсальная ракета со стартовым весом 500 т) началась в 1961 году в филиале № 1 ОКБ-52 под руководством Владимира Челомея. Правительственное задание было сформулировано в апреле 1962 года. Она создавалась как межконтинентальная баллистическая ракета для доставки сверхмощных ядерных боеголовок. Однако ближе к завершению разработки проект был полностью переориентирован на задачи запусков космических аппаратов. Изготовителем ракеты был определен завод имени Хруничева.

Ракета-носитель «Протон» (Фото: Альберт Пушкарев / ТАСС)

Первый запуск УР-500 в двухступенчатом варианте состоялся в июле 1965 года, ракета вывела на орбиту исследовательскую станцию «Протон-1» весом 12 т. В течение 1965–1966 годов УР-500 вывели на орбиту еще два спутника этой серии. Впоследствии это название закрепилось и за самой ракетой-носителем. В современном (трех- и четырехступенчатом) виде эти ракеты под обозначением УР-500К испытывались с 1967 года.

Переход от версии «Протон-К» к версии «Протон-М» занял примерно десять лет (2001–2011) в части разработки, доработки и коммерческой эксплуатации новой версии.

Основные модификации:

УР-500, использовалась в 1965–1967 годы — двухступенчатая ракета с грузоподъемностью порядка 8,4 т (на низкую орбиту);
«Протон-К» (1967–2012) — трех-/четырехступенчатая версия, вывела станции серии «Салют», модули «Мир»;
«Протон-М» (с 2012-го) — усовершенствованная версия «Протон-К» с бортовым цифровым вычислительным комплексом, разгонным блоком «Бриз-М», увеличенной грузоподъемностью.

Технические характеристики ракеты-носителя «Протон-М»

Индекс ГРАУ — 8К82КМ; Класс — тяжелая ракета-носитель; Количество ступеней — 3 + разгонный блок «Бриз-М»; Стартовая масса — ≈ 705 тонн; Высота — 56,2-58,2 м; Диаметр центрального блока — 4,1 м; Грузоподъемность — до ~23 т на низкую орбиту; до ~6,3 т на геопереходную орбиту; Топливо — НДМГ (несимметричный диметилгидразин) + азотный тетроксид; Двигатели 1-й ступени — 6 × РД-276 (каждый ~150 т тяги).

Что изменилось в «Протон-М» по сравнению с «Протон-К»

Основные улучшения версии «Протон-М» относительно «Протон-К» включают:

внедрение цифровой системы управления вместо прежней аналоговой;
использование блока «Бриз-М» как разгонного этапа, что расширило возможности по гибкости миссий и коммерческим задачам;
увеличение грузоподъемности за счет облегчения конструкции, усовершенствования двигателей и оптимизации топливно-массовых характеристик;
улучшенная конфигурация обтекателя и увеличение полезного объема для спутников.

Ракета-носитель «Протон-М» (Фото: Роскосмос / Global Look Press)

Легендарные запуски: что вывел «Протон» на орбиту

Ракеты серии «Протон» задействованы в ряде исторически важных миссий.

Научный спутник «Интеграл» (проект Европейского космического агентства) запустили в 2002 году с Байконура с помощью ракеты «Протон-К» с разгонным блоком ДМ2.
В ноябре 2011 года ракета «Протон-М» с блоком «Бриз-М» вывела три спутника «ГЛОНАСС-М» навигационной системы ГЛОНАСС (массой ~1415 кг каждый) на среднюю околоземную орбиту.
В декабре 2014 года ракета «Протон-М» вывела спутник связи «Ямал‑401» для компании «Газпром космические системы» (масса ~5,4 т), стартовав с космодрома Байконур.
Ракета также использовалась в июле 2019-го для вывода орбитальной обсерватории «Спектр‑РГ» (Spectrum-Roentgen-Gamma) на Лагранжеву точку L2 в рамках научной миссии совместно с Германией.
В июле 2020 года «Протон-М» отправила два российских спутника связи — «Экспресс‑80» и «Экспресс‑103», используя разгонный блок «Бриз-М», длительность полета до разделения — около 18 часов.
Ракета-носитель «Протон-М» (Фото: Роскосмос / Global Look Press)
В декабре 2021 года «Роскосмос» на «Протон-М» запустил два спутника связи — «Экспресс‑АМУ3» и «Экспресс‑АМУ7» — для российского оператора.
В марте 2023 года «Протон-М» запустила военно-разведывательный спутник «Олимп‑К2» (также известен как Luch-5X) для задач спецсвязи/разведки.

Всего по состоянию на 2025 год ракеты «Протон-М» запускались 115 раз, успешными были признаны 103 пуска.

«Протон-М» сегодня: закат эпохи

Сегодня версия «Протон-М» все еще находится в эксплуатации, однако «Роскосмос» постепенно переходит к выводу этой ракеты из активного парка носителей. В обзорах отмечается, что к середине 2020-х годов планировалось замещение «Протона» новой ракетой «Ангара‑А5», что отчасти связано с экологическими замечаниями к использованному топливу (НДМГ + азотный тетроксид).

В составе топлива для «Протона» пара «гиперголических» компонентов, при контакте они быстро самовоспламеняются, поэтому двигатели на нем просты и надежны. Недостаток заключается в том, что оба вещества очень ядовиты: пары НДМГ раздражают глаза и дыхательные пути, воздействуют на печень и нервную систему, а N₂O₄, азотный тетроксид, — сильный окислитель, который дает коррозию и при растворении в воде образует кислоты. Аварии или разлив топлива приводят к серьезным экологическим и санитарным рискам вокруг стартовой площадки и на месте падения, поэтому от такой схемы постепенно уходят в пользу «чистых» составов топлива (керосин + жидкий кислород и т.д.).

Еще одна причина отказа от «Протонов» связана с планами российских властей иметь более независимую систему запусков с территории России (все ракеты семейства «Протон» запускаются с арендуемого космодрома Байконур в Казахстане).

«Протон» и современные ракеты: сравнение

Показать таблицу

Ракета-носитель «Протон-М» (Фото: РИА Новости)

Главные вопросы о «Протоне»

Сколько раз «Протон» терпел аварии?

С 1965 года было осуществлено 429 пусков, неудачными были признаны 49 из них. В частности, в 2010–2015 годы на 53 запуска «Протон-М» пришлось порядка шести аварий и два значительных сбоя.

Среди самых громких инцидентов:

16 мая 2014 года ракета-носитель со спутником «Экспресс-АМ4Р» при старте с космодрома Байконур не вывела полезную нагрузку — предварительной причиной названо падение давления в рулевом двигателе третьей ступени;
ровно через год, 16 мая 2015 года — авария ракеты «Протон-М» с мексиканским спутником MexSat-1: тоже произошел отказ рулевых двигателей третьей ступени, старт с Байконура, серьезные последствия для программы.

Когда состоится последний запуск «Протона»?

В 2024 году сообщалось, что у России осталось десять ракет «Протон-М». Ожидалось, что активные запуски ракет этого семейства завершатся в 2025 году. Однако в сентября 2025 года Роскосмос сообщал о доставке на Байконур блоков «Протон-М» для предстоящего, 430-го пуска с 1965 года.

Что будет после завершения программы «Протона»?

После завершения эксплуатации семейства «Протон» в качестве основного тяжелого носителя на смену приходит ракета «Ангара-А5». Замена обоснована моральным устареванием «Протона» и необходимостью в более современной ракете с большей грузоподъемностью и на базе экологически чистого топлива.

Автор: Сергей Забелин.