Proton (nesējraķešu saime)

Proton (krievu: Протон) jeb UR-500 (УР-500) ir Krievijas (sākotnēji Padomju Savienības) vienreiz izmantojamu nesējraķešu saime. Tās pirmā versijas izstrāde tika sāka 1961. gadā. Pirmais raķetes starts notika 1965. gadā. Mūsdienās tiek izmantota šīs saimes modernākā versija smagās klases Proton-M. Proton raķetes tiek izgatavotas Hruņičeva Valsts kosmiskajā zinātniskās ražošanas centrā.

Vēsture

1960. gadu sākumā PSRS vadība bija ieinteresēta iegūt raķetes, kas spētu kosmosā pacelt lielas militārās nozīmes kravas, kā arī nest kaujas galviņu vairāku desmitu megatonnu trotila ekvivalentā. Šo raķešu izstrādes projektus iesniedza visi raķeštehnikas konstruktoru biroji (KB): Sergeja Koroļova vadītais OKB-1, kas tolaik jau strādāja pie starpkontinentālās ballistiskās raķetes (SBR) R-9, piedāvāja smago Mēness raķeti N-1; Mihaila Jangeļa KB OKB-586 iesniedza SBR R-46 un smagās nesējraķetes R-56 unifikācijas projektu ar raķetes starta masu no 1165 līdz 1421 tonnām; konstruktoru birojs OKB-52 Vladimira Čelomeja vadībā piedāvāja izveidot dažādas starta masas raķešu saimi UR (“universālā raķete”) ar plašu derīgās kravas diapazonu: vieglās klases SBR UR-100, vidējas klases SBR UR-200, smagās nesējraķeti SBR UR-500 un supersmago raķeti UR-700.

Pateicoties Vladimira Čelomeja uzstājībai un UR priekšrocībām pār tās konkurentiem, saskaņā ar 1961. gada 16. marta un 1. augusta PSKP CK un PSRS Ministru Padomes lēmumu, OKS-52 sāka projektēt stratēģisko SBR UR-200 (8K81). Gadu vēlāk, saskaņā ar 1962. gada 29. aprīļa PSKP CK un PSRS MP lēmumu Nr. 409—183, konstruktoru birojā OKB-23 sākās raķetes UR-500 projektēšana. OKB-23 1960. gada 3. oktobrī kā filiāle tika iekļauts OKB-52; tagad tā ir Hruņičeva centra nodaļa KB Salut.

Par UR-500 galveno konstruktoru tika iecelts Pāvels Ivensens. 1962. gadā šo amatu ieņēma Jurijs Trufanovs, bet pēc tam — Dmitrijs Poluhins, kurš vēlāk kļuva par KB Salut ģenerālkonstruktoru. Projekta vadošais konstruktors (atbildīgais izpildītājs) bija Vitālijs Virodovs. Raķetes izstrādei tika atvēlēti trīs gadi.

Saskaņā ar sākotnējo projektu UR-500 bija četras paralēli savienotas divpakāpju raķetes UR-200 ar trešo pakāpi, kas izgatavota uz modificētas UR-200 otrās pakāpes bāzes. Pēc šī varianta rūpīgas izpētes izrādījās, ka šāda raķetes konstrukcija neļauj sasniegt vēlamo relatīvo kravnesību. Veicot raķetes koncepcijas padziļinātu nostrādi, OKS-23 sāka UR-500 konstruēšanu trīs pakāpju shēmā ar secīgu (tandēmu) pakāpju izvietojumu. Tomēr, kā jau bija plānots sākumposmā, par augšējām pakāpēm tika nolemts izmantot modificēto UR-200 pakāpi.

Raķete tika izstrādāta gan kaujas variantos, gan smago pavadoņu nesējraķetes variantā. Militāram uzbrukumam tika izstrādāti varianti globālai orbitālajai un starpkontinentālajai ballistiskajai (12 000 km) raķetei ar superjaudīgu kodoltermisko galvas daļu (indekss — 8F17, jauda — 150 megatonnas) īpaši svarīgu mērķu iznīcināšanai jebkurā planētas punktā.

Raķete tika izgatavota Hruņičeva mašīnbūves rūpnīcā un uz kosmodromu tika transportēta ar dzelzceļa transportu izjauktā veidā. Raķetes centrālo bloku diametru noteica dzelzceļa kravas gabarīts — 4100 mm. Pirmās pakāpes centrālā bloka garumu noteica oksidētāja nepieciešamais tilpums un dzelzceļa lielgabarīta kravas garums.

Pirmās pakāpes dzinēji RD-253 tika izstrādāti Enerģētikas mašīnbūves KB (ģenerālkonstruktors Valentīns Gluško). Šo dzinēju Sergejs Koroļovs bija noraidījis izmantošanai savā raķetē N-1 tā degvielas toksiskuma un nepietiekamā īpatnējā impulsa dēļ. Tika nolemts RD-253 ar dažām modifikācijām izmantot UR-500 pirmajā pakāpē. Kaujas variantam tika projektēts arī manevrējošais kaujas bloks AB-500.

Jaunās raķetes izstrādē tika iesaistīti arī citi konstruktoru biroji: KB Himavtomatiki izgatavoja otrās un trešās pakāpes dzinējus (galvenais Konstruktors S. Kosbergs, bet pēc tam A. Konopatovs), NII Avtomatiki i priborostrojenija — vadības un elektroautomātikas sistēmu, KB Rubin un KB Voshod — stūres piedziņas, kas vada visu pakāpju dzinēju novirzes, NII Priborostrojenija — tvertņu iztukšošanas sistēmu, NII Točnoj mehaniki — raķetes drošības sistēmu, Kijivas rūpnīcas Arsenal KB — tēmēšanas sistēmu.

Raķetes izstrādi karsti atbalstīja Ņikita Hruščovs. Tomēr pēc viņa atstādināšanas tika pieņemts lēmums par UR-200 raķetes projekta pārtraukšanu, jo šīs raķetes iespējas bija analoģiskas Koroļova izstrādātājai R-9. Tā kā UR-500 tika izmantoti UR-200 risinājumi, tāds pats liktenis draudēja arī tai. Ar akadēmiķa Mstislava Keldiša iesaistīšanos galu galā tika nolemts UR-500 projektu turpināt, raķeti izmantot kā smagu kosmisko aparātu nesēju.

1964. gada sākumā Baikonurā tika sākti starta kompleksa tehnoloģisko iekārtu montāžas darbi. 1964. gadā tika izbeigts UR-500 starpkontinentālās ballistiskās raķetes projekts.

Pirmais jaunās divpakāpju raķetes UR-500 starts ar kosmisko aparātu notika 1965. gada 16. jūlijā, orbītā ievadot 12,2 t zinātnisko pavadoni Proton-1. Lai gan sākotnēji oficiāli raķeti plānoja nosaukt par Gerkules (pēc citiem datiem, Atlant), masu medijos tā tika dēvēta savas pirmās derīgās kravas vārdā – Proton. No 1965. līdz 1966. gadam tika veiktas četras Proton pavadoņu palaišanas.

1965. gada jūlijā sākās trīs pakāpju varianta UR-500K (8K82K, Proton-K) izstrāde. Jaunā nesējraķete tika izstrādāta 1. filiālē OKB-52. Proton-K bija paredzēts kosmisko aparātu ievadīšanai Mēness aplidošanas trajektorijā. Turklāt sākās darbi pie Proton-K ceturtās pakāpes (dzinējbloja jeb kosmiskā velkoņa), ko izstrādāja uz nesējraķetes N-1 piektās pakāpes Blok D bāzes. Saskaņā ar šo projektu (UR-500K-L1), divsekciju kuģis 7K-L1 tiktu ievadīts trajektorijā uz Mēnesi, veiktu Mēness aplidojumu un atgrieztos uz Zemes. Lidojumi sākumā notiktu bezpilota režīmā, bet pēc tam pilotējamā variantā.

Pirmais Proton-K starts notika 1967. gada 10. martā ar Blok-D un bezpilota kosmosa kuģi 7K-L1P (Kosmos-146). No 7K-L1 11 startiem tikai Zond-7 lidojums tika atzīts par pilnībā veiksmīgu. Piecās neveiksmes notika Proton-K kļūmes dēl un vēl piecas misijas – 7K-L1 vai Blok-D vainas dēļ.

Lielā avāriju skaita dēļ lidojumu izmēģinājumu sākuma posmā (no 1967. gada marta līdz 1970. gada augustam no 21 starta bija tikai 6 pilnībā veiksmīgi) Proton-K tika pieņemts ekspluatācijā tikai 1978. gadā, pēc 61. starta.

Proton-K regulāri tika izmantots dažādu zinātnisko, militāro un civilo kosmisko aparātu palaišanai. Trīs pakāpju Proton-K tika izmantots, lai izvadītu pavadoņus zemās orbītas (līdz 21 t), četru pakāpju konfigurācijā (ar dzinējbloku Blok D) — kosmisko aparātu nogādāšanai augstās orbītās (līdz 2,6 t uz ģeostacionāro orbītu). Proton-K ražošana tika izbeigta 2000. gadu beigā. Kopumā no 1967. līdz 2012. gadam Proton-K startēja 310 reizes.

Proton izskats ilgu laiku tika glabāts noslēpumā, publiski filmu fragmentos un fotogrāfijās rādot tikai augšējās pakāpes. Pirmo reizi tā parādījās pilnā augstumā 1986. gadā televīzijas pārraidē, kad tika palaista orbitālā stacija Mir.

2001. gadā Hruņičeva centrs izlaida mūsdienīgāku raķetes modifikāciju Proton-M (8K82KM). Jaunajā raķetes variantā bija paaugstināts ekoloģiskums, ieviesta ciparu vadības sistēma un iespēja to konfigurēt ar jaunu dzinējbloku Briz-M (14S43), kas ļāva ievērojami palielināt derīgās kravas masu uz ģeostacionāro pārejas un ģeostacionāro orbītu. Modificētā versija ļāva uzstādīt lielu izmēru plūsmviržus, salīdzinājumā ar Proton-K.

2016. gada septembrī Hruņičeva centrs paziņoja par nodomu izveidot jaunas Proton nesējraķešu divpakāpju modifikācijas ar dzinējbloku Briz-M – vidējais Proton Srednij (spētu nogādāt uz ģeostacionāro orbītu līdz 2,2 t kravas) un vieglais Proton Ljogkij (spētu nogādāt uz ģeostacionāro orbītu līdz 1,45 t). 2017. gada aprīlī tika paziņots, ka Proton Ljogkij izstrāde tiek atlikta.

Versijas

Agrākās Proton versijas:

Proton
Proton-K

Mūsdienās tiek ekspluatētas Proton-M modifikācijas.

Ārējās saites

Proton Mark Wade, astronautix.com
Proton rocket family Anatoly Zak, russianspaceweb.com
Proton (UR-500) family Gunter Dirk Krebs