Энергия ( рус . Энергия , латинизировано : Energiya , букв. «Энергия»; ГРАУ 11К25) — сверхтяжёлая ракета-носитель 1980-х годов . Она была разработана НПО «Энергия» Советского Союза в рамках программы «Буран» для различных полезных нагрузок, включая космический корабль «Буран » . Основным разработчиком системы управления было НПО «Электроприбор» « Хартрон ». [3] [4] «Энергия» использовала четыре боковых ускорителя, каждый из которых приводился в действие четырёхкамерным двигателем РД-170 , работающим на керосине / жидком кислороде , и центральную основную ступень с четырьмя однокамерными двигателями РД-0120 (11Д122), работающими на жидком водороде / жидком кислороде. [5]
Ракета-носитель имела два функционально различных варианта эксплуатации: «Энергия-Полюс» — первоначальная испытательная конфигурация, в которой система «Полюс» использовалась в качестве конечной ступени, предназначенной для выведения полезной нагрузки на орбиту, и «Энергия-Буран» [6] , в которой полезной нагрузкой и источником импульса выведения на орбиту являлся орбитальный аппарат «Буран» .
Ракета-носитель имела возможность выводить около 100 тонн на низкую околоземную орбиту , до 20 тонн на геостационарную орбиту и до 32 тонн по транслунной траектории на лунную орбиту . [2]
Ракета-носитель совершила всего два полета, прежде чем ее сняли с производства. [7] [6] С 2016 года предпринимались попытки возродить ракету-носитель, повторно используя обновленную версию ее разгонного двигателя в ракете «Союз-5» .
Работа над системой Энергия/Буран началась в 1976 году после того, как было принято решение отменить неудачную ракету Н1 . Сооружения и инфраструктура, построенные для Н1, были повторно использованы для Энергии (особенно огромное горизонтальное здание сборки), так же, как НАСА повторно использовало инфраструктуру, разработанную для Сатурна V в программе Space Shuttle . Энергия также заменила концепцию «Вулкан», которая была конструкцией, основанной на Протоне и использующей те же гиперголические топлива , но гораздо более крупные и мощные. Обозначение «Вулкан» позже было дано вариации Энергии, которая имеет восемь ускорителей и несколько ступеней.
Энергия была разработана для запуска советского многоразового шаттла « Буран » [6] и по этой причине была спроектирована так, чтобы перевозить свою полезную нагрузку, установленную сбоку от штабеля, а не сверху, как это делается с другими ракетами-носителями. Конструкция системы «Энергия-Буран» предполагала, что ускоритель может использоваться без орбитального корабля «Буран», как тяжелая грузовая ракета-носитель; эта конфигурация изначально получила название «Буран-Т». [7] Эта конфигурация требовала добавления верхней ступени для выполнения окончательного вывода на орбиту. [7] Первый запуск «Энергии» был в конфигурации тяжелой ракеты-носителя с большим военным спутником «Полюс» в качестве полезной нагрузки, однако «Полюс» не смог правильно выполнить орбитальный вывод.
Из-за прекращения программы «Буран» программа «Энергия» была закрыта всего после двух запусков. Наследие проекта «Энергия/Буран» проявляется в семействе ракетных двигателей РД-170 и ракете-носителе «Зенит» , первая ступень которой примерно такая же, как у одного из ускорителей первой ступени «Энергии».
Первый испытательный запуск «Энергии» состоялся 15 мая 1987 года с космическим аппаратом «Полюс» в качестве полезной нагрузки. Секция двигателя ФГБ («функциональный грузовой блок»), изначально построенная как отмененный модуль «Мир» , была включена в верхнюю ступень, используемую для вывода полезной нагрузки на орбиту, аналогично «Бурану» и американскому космическому челноку, выполнявшему окончательное орбитальное выведение, поскольку запланированная верхняя ступень «Буран-Т» еще не вышла за рамки стадии планирования. [7] Предполагаемая орбита имела высоту 280 км (170 миль) и наклонение 64,6°. [8]
Первоначально Советы объявили, что запуск был успешным суборбитальным испытанием новой ракеты-носителя «Энергия» с фиктивной полезной нагрузкой, но некоторое время спустя выяснилось, что на самом деле полет был предназначен для вывода «Полюса» на орбиту. Две ступени ракеты-носителя «Энергия» функционировали, как и было задумано, но из-за ошибки программного обеспечения в системе управления ориентацией двигатель орбитального вывода «Полюса» не смог вывести полезную нагрузку на орбиту. Вместо этого «Полюс» вернулся в атмосферу над Тихим океаном. [9]
Второй полет, и первый, в котором полезная нагрузка успешно достигла орбиты, был запущен 15 ноября 1988 года. Эта миссия запустила беспилотный советский челнок Буран . В апогее космический корабль Буран разогнался до 66,7 м/с и достиг конечной орбиты 251 км × 263 км. [6] [10]
Производство ракет «Энергия» прекратилось с окончанием проекта многоразового использования «Буран» в конце 1980-х годов и, что еще более определенно, с распадом Советского Союза в 1991 году. С тех пор ходят упорные [ требуется ссылка ] слухи о возобновлении производства, но, учитывая политические реалии, это крайне маловероятно.
Хотя «Энергия» больше не производится, ускорители «Зенит» использовались до 2017 года. Четыре навесных жидкотопливных ускорителя , которые сжигали керосин и жидкий кислород, были основой ракеты «Зенит», которая использовала те же двигатели. Двигатель — четырехкамерный РД-170 . Его производная, РД-171 , использовалась на ракете «Зенит» . Уменьшенная вдвое производная двигателя, двухкамерный РД-180 , приводит в действие ракету «Атлас V» компании Lockheed Martin , в то время как однокамерная производная, РД-191 , использовалась для запуска корейской ракеты «Наро-1» (как вариант с уменьшенной тягой, названный РД-151 ) и российской ракеты «Ангара» . РД-181, основанный на РД-191, используется на ракете «Антарес» . [15]
В августе 2016 года Роскосмос объявил о концептуальных планах по разработке сверхтяжелой ракеты-носителя из существующих компонентов «Энергии» [ необходимо разъяснение ] вместо продвижения менее мощного проекта «Ангара А5 В». [16] Это позволило бы России запускать миссии по созданию постоянной лунной базы с более простой логистикой, запуская всего одну или две сверхтяжелые ракеты массой 80–160 тонн вместо четырех 40-тонных «Ангара А5В», что подразумевает быстрые последовательные запуски и многократное сближение на орбите. [17] Испытания двигателя РД-171МВ , обновленной версии двигателя, используемого в «Энергии», были завершены в сентябре 2021 года и потенциально могут быть использованы в преемнике ракеты «Союз-5» . [18]
После первоначальной конфигурации были разработаны три основных варианта конструкции, каждый из которых имел совершенно разную полезную нагрузку.
Энергия-М была конфигурацией проекта начала 1990-х годов и самой маленькой из трех. Количество ускорителей было сокращено с четырех до двух, основная ступень была укорочена и оснащена только одним двигателем РД-0120 . Она была разработана для замены ракеты «Протон», но проиграла в 1993 году ракете «Ангара» . [19] [20]
Нефункциональный прототип («конструктивный испытательный корабль») ракеты «Энергия М» все еще существует на динамическом испытательном стенде космодрома Байконур . [21]
Энергия-2 была развитием Энергии, изучавшейся в 1980-х годах. В отличие от Энергии-Бурана, которая планировалась как полумногоразовая (как американский шаттл ), концепция ГК-175 должна была позволить восстановление и повторное использование всех элементов корабля, аналогично первоначальной, полностью многоразовой концепции Orbiter/Booster американского шаттла. [22] [23] Предлагаемое ядро Энергии-2 должно было быть способно возвращаться в атмосферу и планировать для посадки. [22]
Окончательная так и не построенная концепция проекта была также самой большой. С восемью ракетами-носителями «Зенит» и ядром «Энергия-М» в качестве верхней ступени, конфигурация «Вулкан» (которая разделяла название с другой советской тяжелой ракетой, отмененной несколькими годами ранее) изначально планировалась для запуска до 200 метрических тонн на орбиту высотой 200 км с наклонением 50,7°. [24]
Разработка ракеты «Вулкан» и реконструкция универсального испытательного стенда и стартовой площадки на площадке 250 для ее запусков велись в 1990–1993 годах и вскоре были прекращены из-за нехватки средств и распада Советского Союза. [25]
