Протон (ракета-носитель)

РН Протон
«Протон-К» выводит на орбиту модуль «Звезда» для МКС
Общие сведения
Страна	Россия
Семейство	Протон
Индекс	8К82, 8К82К, 8К82М (8К82КМ)
Назначение	Ракета-носитель
Разработчик	ГКНПЦ им.М.В.Хруничева (КБ «Салют»)
Изготовитель	ГКНПЦ им. М.В.Хруничева
Стоимость запуска	$80 — $100 млн (2,4 млрд рублей)
Основные характеристики
Количество ступеней	3 — 4 (здесь и далее для Протон-М третьей фазы модификации)
Длина	58,2 м
Диаметр
Стартовая масса	705 т
Вид топлива	НДМГ + АТ
Масса полезной нагрузки
- на НОО	~ 23 т
- на ГПО	6,15 т (с РБ «Бриз-М»)
- на ГСО	до 3,7 т (с РБ «Бриз-М»)
История запусков
Состояние	действующая
Места запуска	Байконур
Число запусков	372 (на 04.01.2012)
- успешных	328
Первый запуск	16.07.1965
Последний запуск	11.12.2011
Варианты	Протон, Протон-К, Протон-М
Первая ступень (Протон-М 3-й фазы)
Длина	21,18 м
Диаметр	7,4 м
Сухая масса	30,6 т
Стартовая масса	458,9 т
Маршевые двигатели	6 x ЖРД РД-276
Тяга	10020 кН (зем.)
Удельный импульс	288 с
Время работы	121 с
Вторая ступень (Протон-М 3-й фазы)
Длина	17,05 м
Диаметр	4,1 м
Сухая масса	11 т
Стартовая масса	168,3 т
Маршевый двигатель	ЖРД РД-0210 (3 шт.) и РД-0211 (1шт.)
Тяга	2400 кН
Удельный импульс	320 с
Время работы	215 с
Третья ступень (Протон-М 3-й фазы)
Маршевый двигатель	ЖРД РД-0213
Рулевой двигатель	ЖРД РД-0214
Тяга	583 кН (маршевый) (31 кН (рулевой))
Удельный импульс	325 с
Время работы	239 с

Прото́н (УР-500, 8К82) — ракета-носитель (РН) среднего класса, предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на орбиту Земли и далее в космическое пространство.

Усовершенствованная модель РН «Протон», «Протон-К», относится к ракетам-носителям тяжёлого класса. Она явилась средством выведения всех советских и российских орбитальных станций Салют-ДОС и Алмаз, модулей станций Мир и МКС, планировавшихся пилотируемых космических кораблей ТКС и Л-1/Зонд (советской лунно-облётной программы), а также тяжёлых ИСЗ различного назначения и межпланетных станций.

С середины 2000-х годов основной модификацией РН «Протон» стала РН «Протон-М», используемая для запуска как федеральных, так и коммерческих космических аппаратов (КА).

История создания

Внешние видеофайлы
	Мощный Протон. 1 часть - История создания РН «Протон».
	Протон - судьба моя. Часть 1 - История создания РН «Протон».
	Протон - судьба моя. Часть 2 - История создания РН «Протон».

Разработка новой тяжёлой баллистической ракеты УР-500 («Универсальная Ракета со стартовым весом 500 т») началась в 1961 году в филиале № 1 ОКБ-52 (в настоящее время КБ «Салют», филиал ГКНПЦ им. М.В.Хруничева) по инициативе и под руководством В. Н. Челомея. Ракета разрабатывалась как в боевых вариантах: орбитальной и межконтинентальной баллистической ракеты для поражения сверхмощной термоядерной боеголовкой (100 мегатонн и более) особо важных целей в любой точке планеты, так и в варианте ракеты-носителя тяжёлых спутников. Для боевого варианта проектировался в том числе и маневрирующий боевой блок АБ-500. Кроме УР-500, в КБ прорабатывался целый ряд баллистических ракет разного класса: лёгкого (УР-100), среднего (УР-200) и сверхтяжёлого (УР-700).

Главным конструктором УР-500 был назначен Павел Альбертович Ивенсен. В 1962 году эту должность занял Юрий Николаевич Труфанов, а затем — Дмитрий Алексеевич Полухин, ставший впоследствии Генеральным конструктором КБ «Салют». Ведущим конструктором (ответственным исполнителем) проекта всё это время оставался Виталий Андреевич Выродов. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 409—183 «О разработке ракеты УР-500» вышло 29 апреля 1962 года. На разработку ракеты отводилось три года. Несмотря на сжатые сроки разработки, в конструкции разрабатываемой ракеты было использовано много уникальных для ракет тяжёлого класса технических решений.

Согласно конструктивно-компоновочной схеме, ракета изготовлялась на Машиностроительном заводе им. М. В. Хруничева и транспортировалась в разобранном виде железнодорожным транспортом на «Байконур». Диаметр центральных блоков ракеты был определён максимально возможным размером железнодорожного груза — 4100 мм. В то же время, длина конструкции центрального блока первой ступени была определена необходимым объёмом окислителя в ускорителе первой ступени и длиной железнодорожного крупногабаритного груза. В качестве верхних ступеней УР-500 было решено использовать модифицированный вариант ракеты УР-200.

Двигатели первой ступени, ЖРД РД-253, были разработаны в КБ Энергетического машиностроения (генеральный конструктор В. П. Глушко). Этот двигатель был отвергнут С. П. Королёвым для использования в ракете Н-1 из-за токсичности компонентов его топлива и недостаточного удельного импульса. Было решено, что после некоторой переделки РД-253 будет использован на первой ступени УР-500.

В разработку новой ракеты были вовлечены и другие конструкторские бюро: КБ Химавтоматики изготовляло двигатели второй и третьей ступени (главный конструктор С. А. Косберг, а затем А. Д. Конопатов), «НИИ Автоматики и Приборостроения» — систему управления и электроавтоматики, КБ «Рубин» и КБ «Восход» — рулевые приводы, управляющие отклонением двигателей всех ступеней, НИИ Приборостроения — систему опорожнения баков, НИИ Точной механики — систему безопасности РН и КБ Киевского завода «Арсенал» — систему прицеливания.

Протон-К в варианте для запуска КК 7К-Л1

Разработка ракеты горячо поддерживалась Н. С. Хрущёвым. Однако после его отставки было принято решение о прекращении работ по ракете УР-200, аналогичной по возможностям МБР Р-9 С. П. Королёва. Так как УР-500 включала в себя вариант УР-200, такая же участь грозила и ей. Тем не менее, благодаря твёрдой позиции академика М. В. Келдыша, в конце концов было решено использовать УР-500 как тяжёлый носитель для космических аппаратов.

Первый пуск новой двухступенчатой РН УР-500 состоялся 16 июля 1965 года с КА Н-4 № 1 «Протон-1». Этот спутник весом 12,2 т, кроме ионизационного калориметра СЭЗ-14 (Спектр, Энергия, Заряд до 10¹⁴ эВ) весом около 7 т и других служебных модулей, также включал часть агрегатов второй ступени. Таким образом, без агрегатов второй ступени, масса полезной нагрузки РН УР-500 равнялась 8,4 т. Всего в 1965—66 годах были выполнены четыре запуска спутников «Протон», которые впоследствии дали новому носителю его имя.

Корабль Союз 7K-Л1 (Зонд)

Начиная с июля 1965 года началась разработка трёхступенчатого варианта РН УР-500К (8К82К «Протон-К»). Новая РН была также разработана в филиале № 1 ОКБ-52. РН «Протон-К» должна была использоваться для вывода на отлётную траекторию новых КА для облёта Луны. Кроме того, начались работы над четвёртой ступенью РН «Протон-К» на базе пятой ступени ракеты-носителя Н-1, получившей название блок Д. Согласно этому проекту (УР-500К-Л-1), двухсекционный корабль 7К-Л1 (вариант «Союза») выводился на отлётную траекторию для полёта к Луне, совершал облёт Луны и благополучно возвращался. Полёты были запланированы сначала в беспилотном, а затем в пилотируемом вариантах.

Первый пуск «Протон-К» был произведён 10 марта 1967 года с блоком Д и КК 7К-Л1П («Космос-146»), прототипом будущего лунного корабля 7К-Л1.

Из 11 запусков 7К-Л1 5 были признаны частично успешными и только полёт КА «Зонд-7» полностью успешным (при этом 5 пусков «Протон-К» из 11 были полностью успешными). Таким образом, общая вероятность совершения облёта Луны и приземления на территории Советского Союза составила не более 9 %. В результате пилотируемый полёт был отменён в связи со свёртыванием советской лунной программы.

Из-за большого количества аварий РН «Протон-К» была принята на вооружение только в 1978 году, после 61-го пуска.

«Протон-К» с разгонным блоком Д регулярно использовалась для запуска различных научных, военных и гражданских космических аппаратов. В зависимости от модификации ракета была способна вывести до 21 т полезной нагрузки на орбиту высотой 200 км и до 2,6 т на геостационарную орбиту (ГСО). В общей сложности с 1967 по 2004 год РН «Протон-К» стартовала 309 раз и производилась в ГКНПЦ им. М. В. Хруничева.

С 2001 года, наряду с РН Протон-К, в ГКНПЦ им. М. В. Хруничева выпускается более современная модификация ракеты 8К82КМ «Протон-М». Новый вариант РН «Протон» отличается повышенной экологичностью, цифровой системой управления и новым разгонным блоком 14С43 Бриз-М, что позволило заметно увеличить полезную нагрузку при выведении на геопереходную (ГПО) и геостационарную орбиты.

Конструкция

Первый вариант ракеты-носителя «Протон» был двухступенчатым. Последующие модификации ракеты, «Протон-К» и «Протон-М», запускались либо в трёх- (на опорную орбиту), либо в четырёхступенчатом вариантах (с разгонным блоком).

Конструкция РН УР-500

Различные версии РН УР-500 и РН «Протон-К»

РН УР-500 («Протон», индекс ГРАУ 8K82) состояла из двух ступеней, первая из которых была разработана специально для этой РН, а вторая унаследована от проекта ракеты УР-200. В этом варианте РН «Протон» (или, как она была названа в момент первого запуска, «Геркулес») была способна выводить 8,4 т полезного груза на низкую околоземную орбиту.

Первая ступень

Первая ступень состоит из центрального и шести боковых блоков, расположенных симметрично вокруг центрального. Центральный блок включает в себя переходный отсек, бак окислителя и хвостовой отсек, в то время как каждый из боковых блоков ускорителя первой ступени состоит из переднего отсека, бака горючего и хвостового отсека, в котором закреплён двигатель. Таким образом, двигательная установка первой ступени состоит из шести автономных маршевых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) РД-253. Двигатели имеют турбонасосную систему подачи топлива с дожиганием генераторного газа. Запуск двигателя осуществляется путем прорыва пиромембран на входе в двигатель.

Вторая ступень

Вторая ступень имеет цилиндрическую форму и состоит из переходного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка второй ступени включает в себя четыре автономных маршевых ЖРД конструкции С. А. Косберга: 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°15' 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 кН в пустоте. Двигатели второй ступени запускаются раньше начала выключения маршевых ЖРД первой ступени, что обеспечивает «горячий» принцип разделения ступеней. Как только тяга двигателей второй ступени превышает остаточную тягу ЖРД первой ступени, происходит подрыв пироболтов, соединяющих фермы ступеней, ступени расходятся, а продукты сгорания из камер ЖРД второй ступени, воздействуя на тепловой экран, тормозят и отталкивают первую ступень.

Конструкция РН «Протон-К»

РН «Протон-К» была разработана на базе двухступенчатой РН УР-500 с некоторыми изменениями на второй ступени и с добавлением третьей и четвёртой ступеней. Это позволило увеличить массу ПН на низкой околоземной орбите, а также выводить космические аппараты на более высокие орбиты.

Первая ступень

Первая ступень РН «Протон»

В начальном варианте РН «Протон-К» унаследовала первую ступень РН УР-500. Позже, в начале 90-х годов двадцатого века, тяга двигателей первой ступени РД-253 была увеличена на 7,7 %, и новый вариант двигателя получил название РД-275.

Вторая ступень

Вторая ступень РН «Протон-К» была разработана на базе второй ступени РН УР-500. Для увеличения массы ПН на орбите были увеличены объёмы топливных баков и изменена конструкция ферменного переходного отсека, соединяющего её с первой ступенью.

Третья ступень

Третья ступень РН «Протон-К» имеет цилиндрическую форму и состоит из приборного, топливного и хвостового отсеков. Как и вторая ступень, третья ступень РН «Протон-К» также была разработана на базе второй ступени РН УР-500. Для этого исходный вариант второй ступени РН УР-500 был укорочен, и на ней был установлен один маршевый ЖРД вместо четырёх. Поэтому маршевый двигатель РД-0212 (конструкции С. А. Косберга) по устройству и работе аналогичен двигателю РД-0210 второй ступени и является его модификацией. Этот двигатель состоит из маршевого однокамерного двигателя РД-0213 и четырёхкамерного рулевого двигателя РД-0214. Тяга маршевого двигателя 588 кН в пустоте, а рулевого — 32 кН в пустоте. Разделение второй ступени происходит за счет 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.

Используемое топливо

В качестве компонентов топлива во всех ступенях ракеты используются несимметричный диметилгидразин (известный как НДМГ или гептил) (CH₃)₂N₂H₂ и тетраоксид азота N₂O₄. Самовоспламеняющаяся топливная смесь позволила упростить двигательную установку и увеличить её надёжность. В то же время компоненты топлива являются весьма токсичными и требуют крайней осторожности в обращении.

Улучшения в РН «Протон-М»

РН «Протон-М» со спутником Inmarsat-4F3 перед вертикализацией

Начиная с 2001 года, РН «Протон-К» постепенно заменяется на новый модернизированный вариант носителя, РН «Протон-М». Хотя в основном конструкция РН «Протон-М» базируется на РН «Протон-К», серьёзные изменения были сделаны в системе управления (СУ) РН, которая была полностью заменена на новую совершенную систему управления на основе бортового цифрового вычислительного комплекса (БЦВК). С использованием новой СУ на РН «Протон-М» достигаются следующие улучшения:

• более полная выработка бортового запаса топлива, что увеличивает массу ПГ на орбите и уменьшает остатки вредных компонентов в местах падения отработавших первых ступеней РН;
• сокращение размеров полей, отводимых для падения отработавших первых ступеней РН;
• возможность пространственного манёвра на активном участке полёта расширяет диапазон возможных наклонений опорных орбит;
• упрощение конструкции и увеличение надёжности многих систем, чьи функции теперь выполняет БЦВК;
• возможность установки головных обтекателей больших размеров (до 5 м в диаметре), что позволяет более чем вдвое увеличить объём для размещения полезного груза и использовать на РН «Протон-М» ряд перспективных разгонных блоков;
• быстрое изменение полётного задания.

Эти изменения в свою очередь привели к улучшению массовых характеристик РН «Протон-М». Кроме того, модернизация РН «Протон-М» с блоком «Бриз-М» проводилась и после начала их использования. Начиная с 2001 года РН и РБ прошли три этапа модернизации (Phase I, Phase II и Phase III), целью которых было облегчение конструкции различных блоков ракеты и разгонного блока, увеличение мощности двигателей первой ступени РН (замена РД-275 на РД-276), а также другие усовершенствования. Благодаря этому, максимальная масса выводимого груза, которую «Протон-М» с блоком «Бриз-М» могут доставить на ГПО, увеличилась на 650 кг (с 5500 до 6150 кг).

Разгонные блоки

Блок Д

Для выведения полезной нагрузки на высокие, переходные к геостационарным, геостационарные и отлётные орбиты используется дополнительная ступень, называемая разгонным блоком (РБ). Разгонные блоки позволяют осуществлять многократные включения двигательных установок. Первые разгонные блоки для РН «Протон-К» были сделаны на базе ракетного блока Д носителя Н-1 (его пятой ступени). В конце 1990 годов ГКНПЦ им. М. В. Хруничева разработал новый разгонный блок «Бриз-М», используемый в РН «Протон-М» наряду с РБ семейства «Д».

Блок ДМ

Разработка блока Д велась в ОКБ-1 (сейчас РКК «Энергия» имени С. П. Королева). В составе РН «Протон-К» с середины 60-х годов блок Д претерпел несколько модификаций. После модификации, направленной на повышение грузоподъёмности и снижение стоимости блока Д, РБ стал называться «Блок-ДМ». Модифицированный разгонный блок имел время активного существования 9 часов, и количество запусков двигателя было ограничено тремя. В настоящее время используются разгонные блоки моделей ДМ-2, ДМ-2М и ДМ-03 производства РКК «Энергия», у которых количество включений было увеличено до 5.

Блок Бриз-М

«Бриз-М» — разгонный блок для ракет-носителей «Протон-М» и «Ангара». «Бриз-М» обеспечивает выведение космических аппаратов на низкие, средние, высокие орбиты и ГСО. Применение разгонного блока «Бриз-М» в составе ракеты-носителя «Протон-М» позволяет увеличить массу полезной нагрузки, выводимой на геостационарную орбиту, до 3,5 т, а на переходную орбиту до более 6 т. Первый запуск комплекса «Протон-М» — «Бриз-М» состоялся 7 апреля 2001 года.

Характеристики разгонных блоков используемых с РН «Протон»
Название	Индекс ГУКОС	Масса РБ		Топливо	Запас топлива, т	Маршевый двигатель	Тяга в вакууме, тс	Кол-во включений двигателя	Масса ПГ на ГСО, т		Начало эксплуатации
		на Земле	в космосе						Протон-К	Протон-М (3-го этапа)
ДМ-2	11С861	3,2	2,3	керосин + жидкий кислород	15,1	11Д58М	8,5	до 5	2,4		1982
ДМ-2М	11С861-01		2,2	керосин + жидкий кислород	15,1	11Д58С	8,5	до 5	2,5		1994
ДМ-03	11С861-03	3,245	2,35	керосин + жидкий кислород	18,7	11Д58М	8,5	до 5	2,95	3,44	2007
Бриз-М	14C43	2,5		АТ + НДМГ	До 20	14Д30	2	до 8		3,7	1999

Варианты конфигурации

РН «Протон» (УР-500) существовала только в одной конфигурации — 8K82. РН «Протон-К» и «Протон-М» за многие годы эксплуатации использовали различные типы разгонных блоков. Кроме того, РКК, производитель РБ ДМ, оптимизировала свои изделия для конкретных полезных нагрузок и каждой новой конфигурации присваивала новое наименование. Так, например, различные конфигурации РБ 11С861-01 могли иметь различные наименования в зависимости от полезной нагрузки: Блок-ДМ-2M, Блок-ДM3, Блок-ДM4 и т. д. Варианты их модификаций приведены в таблице:

Варианты конфигурации РН «Протон»
Тип РБ → Тип РН ↓	11С824	11С824M	11С824Ф	11С86	11С861	11С861-01	11С861-03	17С40	14С43	КВРБ
«Протон-К» (8K82K)	Блок-Д (8K82K 11С824)	Блок-Д-1 (8K82K 11С824М)	Блок-Д-2 (8K82K 11С824Ф)	Блок-ДМ (8K82K 11С86)	Блок-ДМ-2, Блок-ДM1 (8K82K 11С861)	Блок-ДМ-2M, Блок-ДM3, Блок-ДM4 (8K82K 11С861-01)		Блок-ДМ-5, Блок-ДM2 (8K82K 17С40)	Бриз-M (8K82K 14С43)
«Протон-М» (8K82M, 8K82KM)					Блок-ДМ-2 (8K82M 11С861)	Блок-ДМ-2М (8K82M 11С861-01)	Блок-ДМ-03 (8K82M 11С861-03)		Бриз-M (8K82KM 14С43)	КВРБ (8K82KM КВРБ)

Головные обтекатели

Головные обтекатели Протон-М, используемые ILS для коммерческих запусков

Внешние видеофайлы
	Доспехи для спутника: устройство и сборка ГО РН «Протон-М».

За всё время эксплуатации РН «Протон» с ней использовалось большое количество различных головных обтекателей (ГО). Тип обтекателя зависит от типа полезного груза, модификации РН и используемого разгонного блока.

Сброс ГО осуществляется в начальный период работы ускорителя третьей ступени. Цилиндрическая проставка сбрасывается после отделения космической головной части.

Классические стандартные обтекатели РН «Протон-К» и «Протон-М» для вывода КА на низкие орбиты без РБ имеют внутренний диаметр 4,1 м (внешний 4,35 м) и длину 12,65 м и 14,56 м соответственно. Так, например, обтекатель этого типа использовался при запуске РН «Протон-К» с модулем «Заря» для МКС 20 ноября 1998 года.

Для проведении коммерческих запусков в комплектации с блоком «ДМ» используются головные обтекатели длиной 10 м, внешним диаметром 4,35 м (максимальная ширина ПН должна быть не более 3,8 м). В случае использования РБ «Бриз-М» стандартый обтекатель при проведении одиночных коммерческих запусков имеет длину 11,6 м и при проведении двойных коммерческих запусков — 13,2 м. В обоих случаях внешний диаметр ГО равен 4,35 м.

Головные обтекатели производятся ФГУП ОНПП «Технология» в городе Обнинск Калужской области. ГО изготовляется из нескольких обечаек, которые представляют собой трёхслойные конструкции с алюминиевым сотовым заполнителем и обшивками из углепластика, содержащие усиления и вырезы для люков. Использование материалов этого типа позволяет достичь снижения массы по сравнению с аналогом из металлов и стеклопластика не менее чем на 28—35 %, повысить жёсткость конструкции на 15 % и улучшить акустические характеристики в 2 раза .

В случае коммерческих запусков через компанию ILS, которая осуществляет маркетинг пусковых услуг РН «Протон» на международном рынке, используются алтернативные ГО бо́льшего размера: длиной 13,3 м и 15,25 м и диаметром 4,35 м. Кроме того, для увеличения возможностей РН «Протон-М» активно изучается возможность использования ГО 5-метрового диаметра. Это позволит запускать спутники большего размера и повысит конкурентоспособность РН «Протон-М» против его основного конкурента Ариан-5, который уже используется с ГО диаметром 5 м.

Технические характеристики

Возможности различных модификаций РН «Протон»
Модификация	Начало эксплуатации	Стартовая масса, т	Масса полезной нагрузки, т			Объём пространства под обтекателем, м³
			НОО, i = 51,5°	ГПО (остаточная ΔV до ГСО 1500 м/с)	ГСО
«Протон-К» — Блок «ДМ» (с РД-253, до 1990 г)	1974	~700	19,76	4,35	1,88
«Протон-К» — Блок «ДМ-2М» (с РД-275, поздняя модификация)	1995	~700	20,7 — 20,9	4,9	1,88	60
«Протон-М» — «Бриз-М» (ранняя модификация)	2001	~702	~ 22	5,5	2,92	до 100
«Протон-М» — «Бриз-М» (Phase III)	2009	705	23	6,15	3,25	89

Технические характеристики различных модификаций РН «Протон»
Ступень	Первая	Вторая	Третья	Разгонный блок
«Протон-К» — Блок «ДМ»
Двигатели	6 РД-275	3 РД-0210 и 1 РД-0211	1 РД-0213 и РД-0214	1 11Д58М
Тяга двигательной установки, кН	9540 (у земли)	2300 (в вакууме)	583+4×31 (в вакууме)	83,5
Масса топлива, т	419,41	156,1	46,56	15,05
Сухая масса, т	31	11,715	4,185	2,44
Время работы, с	120	216	231	680
Удельный импульс, с	287	320	325	352
Протон-М" — «Бриз-М» (Phase III)
Двигатели	6 РД-276	3 РД-0210 и 1 РД-0211	1 РД-0213 и РД-0214	1 14Д30, 4 11Д458М и 12 17Д58Э
Тяга двигательной установки, кН	10020 (у Земли)	2400 (в вакууме)	583+4×31 (в вакууме)	19,62+4×0,396+12×0,0133
Масса топлива, т	428,3	157,3	46,56	19,8
Сухая масса, т	30,6	11	3,5	2,5
Время работы, с	121	216	239	3200 (макс.)
Удельный импульс, с	288	320	325	328,6

Стартовые площадки

РН Протон-М со спутником Anik-F1R, «обхваченная» передвижной фермой обслуживания, 2005 г.

Внешние видеофайлы
	Мощный Протон. 2 часть - Стартовый комплекс.

Пуски РН «Протон» осуществляются только с космодрома Байконур, где к 1965 году были созданы технический и стартовый комплексы с двумя рабочими местами (площадка 92/1) и двумя пусковыми установками (ПУ) (площадка 81). К концу 70-х годов был построен ещё один стартовый комплекс (площадка 200) для обеспечения расширяющейся программы запусков различных космических аппаратов на РН «Протон».

Обе стартовые площадки объединены общей сетью коммуникаций и используют общий комплекс сооружений, обеспечивающих каждую из них сжатыми газами, водой, электроэнергией и хладоагентами для термостатирования компонентов топлива и космических аппаратов. Сборка блоков ракеты, интеграция носителя с полезным грузом и общая проверка системы осуществляются в горизонтальном положении в монтажно-испытательном корпусе (МИК) на технической позиции (площадка № 92) космодрома Байконур. Посредством транспортёра-установщика на железнодорожном ходу РКН (ракета космического назначения) доставляется из МИКа на топливно-заправочную станцию для заправки разгонного блока (РБ) «Бриз-М». После заправки РКН транспортируется на стартовый комплекс и устанавливается на пусковое устройство. С помощью передвижной фермы обслуживания на рельсовом ходу проводятся электрические проверки РН и головной части, заправка РН и РБ (в случае использования РБ ДМ) компонентами топлива и сжатыми газами, набор готовности двигательной установки ракеты и пуск РКН.

В настоящее время на Байконуре имеются четыре стартовые позиции РН «Протон-К» и «Протон-М»: по две на площадках 81 и 200, однако только три из них находятся в рабочем состоянии. Стартовые позиции расположенные западнее именуются «Левыми»; расположенные восточнее — «Правыми». Каждой из этих позиций соответствует номер: 81Л (левая) — № 23, 81П (правая) — № 24, 200Л — № 39, 200П — № 40.

• Площадка 81Л (ПУ № 23) используется для пусков РН «Протон-К» в рамках федеральных программ. В последние несколько лет не использовалась, последний пуск был произведён 24 марта 2004 года;

• Площадка 81П (ПУ № 24) используется для пусков РН «Протон-К» и «Протон-М» в рамках федеральных программ;

• Площадка 200Л (ПУ № 39) используется для пусков РН «Протон-К» и «Протон-М» в рамках международных программ компанией ILS;

• Площадка 200П (ПУ № 40) была законсервирована в 1991 году. Позже эту ПУ планировалось переделать в стартовый комплекс для ракет типа «Ангара», и технологическое оборудование этого стартового комплекса было демонтировано. И хотя проект стартового комплекса «Ангары» был перебазирован на площадку № 250, пуски с этой ПУ возобновлены не были.

Сборка РН «Протон-М»

РН Протон-М со спутником AMC-12 подготавливается к вывозу на СК в зале 111 монтажно-испытательного корпуса 92-А50, январь 2005 г.

Внешние видеофайлы
	Сборка 1 ступени РН «Протон-М». ТВ Роскосмос.
	Подготовка РН «Протон-М» для запуска КА «AsiaSat 5». Заправка РБ «Бриз-М». ТВ Роскосмос.

Сборка и подготовка к запуску РН «Протон-М» проходят в монтажно-испытательных корпусах (МИК) 92-1 и 92А-50 на территории «площадки 92».

В настоящее время в основном используется МИК 92-А50, который был достроен и усовершенствован в 1997—1998 годах. Кроме того, в 2001 году была сдана в эксплуатацию единая оптоволоконная система дистанционного управления и контроля космических аппаратов (КА), которая позволяет заказчикам проводить подготовку КА на техническом и стартовом комплексах непосредственно из пультовой, размещенной в МИКе 92А-50.

Сборка РН в МИК 92-А50 проходит в следующем порядке:

• Блоки РН «Протон» доставляются в МИК 92-А50, где каждый блок проверяется автономно. После этого производится сборка ракеты-носителя. Сборка первой ступени выполняется в специальном стапеле «револьверного» типа, что существенно снижает трудозатраты и повышает надёжность сборки. Далее полностью собранный пакет из трёх ступеней подвергается комплексным испытаниям, после чего дается заключение о готовности его к стыковке с космической головной частью (КГЧ);
• Контейнер с КА доставляется в зал 102 МИКа 92-А50, где проводятся работы по очистке его наружных поверхностей и подготовительные операции для разгрузки;
• Далее КА извлекается из контейнера, подготавливается и заправляется компонентами топлива в чистовом зале 103А. Там же проводятся проверки КА, после чего он перевозится в соседний зал 101 для сборки с разгонным блоком;
• В чистовом зале 101 (технический комплекс сборки и проверки КГЧ) проводится стыковка КА с РБ «Бриз-М»;
• КГЧ перевозится в чистовой зал 111, где проводятся сборка и испытания ракеты космического назначения (РКН) «Протон-М»;
• Через несколько дней после завершения электрических испытаний полностью собранная РКН вывозится из МИКа на топливно-заправочную станцию для заправки баков низкого давления разгонного блока «Бриз-М». Эта операция длится два дня;
• По завершении заправки проводится заседание Государственной комиссии по итогам работ, выполненных на техническом и стартовом комплексах РН «Протон». Комиссия принимает решение о готовности РКН к установке на стартовой площадке;
• РКН устанавливается на стартовой площадке.

Сборка РН «Протон-К» проводится в МИКе 92-1. Этот МИК являлся основным до ввода в эксплуатацию МИКа 92-А50. В нём находятся технические комплексы сборки и проверки РН «Протон-К» и КГЧ, где также осуществляется стыковка КГЧ с РН «Протон-К».

Эксплуатация

РН «Протон-М» с коммерческим спутником ArabSat 4B во время «вертикализации»

International Launch Services

С 1993 года маркетинг пусковых услуг РН «Протон» на международном рынке осуществляется совместным предприятием «International Launch Services» (ILS) (с 1993 по 1995 год: «Локхид-Хруничев-Энергия»). ILS имеет эксклюзивное право на маркетинг и коммерческую эксплуатацию РН «Протон» и перспективного ракетно-космического комплекса «Ангара». Хотя компания ILS зарегистрирована в США, её контрольный пакет принадлежит российскому ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. На октябрь 2011 года, в рамках компании ILS были осуществлены 72 запуска космических аппаратов с использованием РН «Протон-К» и «Протон-М».

Стоимость

Стоимость РН «Протон» варьируется от года к году и неодинакова для федеральных и коммерческих заказчиков.

В конце 90-х годов XX века стоимость коммерческого пуска РН «Протон-К» с блоком ДМ составляла от $65 до $80 млн. В начале 2004 года стоимость запуска была снижена до $25 млн из-за существенного усиления конкуренции (сравнение стоимости запусков см. Стоимость доставки грузов на орбиту). С тех пор стоимость запусков на «Протонах» постоянно возрастала и в конце 2008 года достигла примерно $100 млн на ГПО с использованием «Протон-М» с блоком «Бриз-М». Однако с началом мирового экономического кризиса в 2008 году обменный курс рубля к доллару снизился на 33 %, что привело к снижению стоимости запуска до примерно $80 млн.

В 2010 году стоимость запуска коммерческих спутников вновь поднялась и составляла от $100 до $110 млн.

Для федеральных заказчиков прослеживается последовательное увеличение стоимости носителя начиная с начала 2000-х годов: стоимость РН «Протон-М» (без блока «ДМ») выросла с 2001 по 2011 год в 5,4 раза — с 252,1 млн до 1356,5 млн рублей. Общая стоимость «Протон-М» с блоком «ДМ» или «Бриз-М» в середине 2011 года составляла порядка 2,4 млрд рублей (около $80 млн или €58 млн). Эта цена складывается из самой РН «Протон» (1,348 млрд), РБ «Бриз-М» (420 млн), доставки компонентов на Байконур (20 млн) и комплекса услуг по запуску (570 млн).

История пусков РН «Протон»

Начиная с 1965 года, РН «Протон» производилась в трёх основных вариантах: УР-500, Протон-К и Протон-М.

8К82/УР-500

16 июля 1965 года двухступенчатой РН УР-500 был произведён запуск на орбиту научной космической станции «Протон-1» массой 12,2 т. Всего РН УР-500 в 1965—1966 годах были выведены три спутника: «Протон-1» — «Протон-3», ещё один запуск закончился неудачей. Научная аппаратура спутников «Протон» обеспечивала изучение космических лучей и взаимодействие с веществом частиц сверхвысоких энергий: на спутниках были установлены ионизационный калориметр, гамма-телескоп и другие приборы. Впоследствии РН УР-500 унаследовала название этих КА и стала называться РН «Протон».

Список пусков Протон 8К82/УР-500
№ Запуска	Дата (UTC)	Полезная нагрузка	Примечания
1	16 июля 1965	Протон-1 Н-4, сер. № 1	Успех
2	2 ноября 1965	Протон-2 Н-4, сер. № 2	Успех
3	24 марта 1966	Протон Н-4, сер. № 3	Неудача, авария 2-й ступени
4	6 июля 1966	Протон-3 Н-4, сер. № 4	Успех

РН Протон-К (8К82К)

«Протон-К» с модулем «Заря» для МКС. 20 Ноября 1998

На сентябрь 2011 года, РН «Протон-К» стартовала 309 раз, из которых 275 были полностью успешными (89 %). С учётом частично успешных пусков (не учитывая аварий разгонных блоков) надёжность этого варианта ракеты возрастает до 91 %.

РН «Протон-К» использовалась в 1967—73 годах для запусков КА «Зонд», «Луна», «Марс» и «Космос», а также научной космической станции «Протон-4» и долговременных обитаемых станций «Салют-1» и «Салют-2». С 1974 года РН используется вместе с РБ ДМ, обладающим собственной системой управления. В этом варианте стали возможны запуски высокоорбитальных и геостационарных космических аппаратов различного назначения. РН «Протон-К» явилась важнейшей составляющей советской и позже российской программы исследования космического пространства. На ней были произведены следующие важные запуски:

• 10.03.1967 — первый пуск РН «Протон-К» с блоком Д и кораблем Союз 7К-Л1. Хотя и был только «частично успешным», он положил начало советской программе пилотируемого облёта Луны. Вследствие неотработанности РН «Протон-К» с блоком Д, из 11 попыток запусков РН «Протон-К» с 7К-Л1 только в пяти пусках РН успешно отработала программу. Из этих пяти попыток только «Зонд-8» выполнил полностью успешный облёт Луны 11.08.1969 и возвращение на Землю;
• 26.03.1974 — первый запуск на ГСО макета КА «Радуга», отработка систем разгонного блока ДМ;
• 29.07.1974 — первый запуск на ГСО действующей связной станции «Молния-1С»;
• 22.12.1975 — первый запуск на ГСО КА «Радуга» Eдиной Системы Спутниковой Связи;
• 26.10.1976 — первый запуск ретранслятора «Экран» системы непосредственного телевизионного вещания;
• 19.12.1978 — первый запуск ретранслятора «Горизонт»;
• в 1976—79 годах РН «Протон-К» было проведено три запуска парных космических аппаратов с целью отработки спускаемых КА «Космос-881», «Космос-882»; «Космос-997», «Космос-998» и «Космос-1100», «Космос-1101»;
• в 1978 году трёхступенчатая РН «Протон-К» совместно с техническим и стартовым комплексами была принята в серийную эксплуатацию;
• 12.10.1982 — запуск трёх навигационных спутников «Космос-1413», «Космос-1414» и «Космос-1415». Этим было положено начало развёртыванию Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС);
• 20.02.1986 — запуск базового модуля «Мир», первого компонента космической станции «Мир»;
• 08.04.1996 — запуск первого коммерческого спутника связи «Astra 1F»;
• 20.11.1998 — запуск модуля «Заря», первого модуля Международной космической станции (во врезке на фотографии).

РН Протон-М (8К82КМ (с РБ Бриз-М) / 8К82М (с блоком ДМ))

На февраль 2012 года, РН «Протон-М» стартовала 60 раз, из которых 55 были полностью успешными (91,7 %). Значимые пуски:

• 07.04.2001 состоялся первый пуск модернизированной ракеты 8К82КМ Протон-М с цифровой системой управления и новым разгонным блоком 14С43 «Бриз-М». Это позволило увеличить полезную нагрузку при выведении на геостационарные орбиты (ГСО). Первым «Протоном-М» был запущен последний КА серии «Экран-М»;
• 16.06.2004 была впервые опробована РН «Протон-М» первого этапа модернизации (Proton Breeze M, Phase I). В результате этой модернизации максимальная масса ПН выводимой на геопереходную орбиту (ГПО) была увеличена до 5645 кг. В этом пуске на орбиту был выведен спутник Intelsat 10-02 массой 5575 кг, рекордной для РН «Протон-М» на этот момент;
• 07.07.2007 была впервые использована РН второго этапа модернизации (Proton Breeze M, Phase II). На орбиту был успешно выведен спутник DirecTV-10 рекордной массой 5893 кг;
• 11.02.2009 была впервые использована РН третьего этапа модернизации (Proton Breeze M, Phase III). Впервые на геостационарную орбиту были запущены два спутника в одном пуске. Кроме того, на ГСО была выведена рекордная для ракет-носителей СССР/России полезная нагрузка весом около 3700 кг (спутники «Экспресс АМ-44» и «Экспресс МД-1»);
• 16.07.2011 впервые на орбиту были выведены 2 спутника по новой для РН «Протон-М» схеме: первый спутник, SES 3, был штатно «оставлен» на геопереходной орбите, тогда как второй спутник, КазСат-2, был напрямую доставлен на ГСО;
• 20.10.2011 на геопереходную орбиту был успешно выведен спутник ViaSat-1 рекордной массы 6740 кг.

Планируемые пуски

В следующей таблице приведены планируемые на ближайшее время пуски РН «Протон-М» и «Протон-К»:

Список планируемых пусков РН «Протон»
№	Дата (UTC)	Полезная нагрузка	РБ	Предназначение	Платформа	Оператор	Примечания
01	25 марта 2012	Intelsat 22	Бриз-М	Спутник связи	Boeing BSS-702MP	Intelsat	По контракту с ILS.
02	5 апреля 2012	Око	ДМ-2	Спутник системы обнаружения стартов межконтинентальных баллистических ракет			РН «Протон-К»
03	24 апреля 2012	Yahsat 1B	Бриз-М	Спутник связи двойного назначения (военного и гражданского)	Eurostar 3000	Аль-Ях «Космическая связь» (Yahsat)	По контракту с ILS. КА будет обслуживать как государственных, так и коммерческих пользователей на Ближнем Востоке, в Африке, Европе и Юго-Западной Азии и будет служить для различных приложений спутниковой связи, таких как телевидение высокой чёткости или услуги широкополосного доступа.
04	17 мая 2012	Nimiq 6	Бриз-М	Спутник связи	SS/L 1300	Telesat (англ.)русск.	По контракту с ILS.
05	июнь 2012	Telkom 3	Бриз-М	Спутники связи	Экспресс-1000Н	Telkom	Оба аппарата выводятся вместе в кластерном пуске
		Экспресс МД2			УКП «Яхта»	ГПКС
06	июнь 2012	Astra 4B (SES 5)	Бриз-М	Спутник связи	SS/L 1300	SES	По контракту с ILS.
07	июль 2012	Луч-5Б	Бриз-М	Спутник МКСР	Экспресс-1000К	Роскосмос	Оба аппарата выводятся вместе в кластерном пуске
		Ямал-300К		Спутник связи	Экспресс-1000Н	Газпром космические системы
08	июль 2012	Sirius FM-6	Бриз-М	КА спутникового радио	SS/L 1300	SIRIUS XM Radio	По контракту с ILS. КА предназначен для работы на ГСО и будет излучать сигнал спутникового радио вдвое более мощный, чем предыдущие спутники серии на территории Северной Америки.
09	август 2012	Satmex 8	Бриз-М	Спутник связи	SS/L 1300	Satmex (Satélites Mexicanos, S.A.)	По контракту с ILS.
10	вторая половина 2012	Intelsat 23	Бриз-М	Спутник связи	Star-2 Bus 2.4	Intelsat	По контракту с ILS.
11	вторая половина 2012	Anik G1	Бриз-М	Спутник связи двойного назначения	SS/L 1300	Telesat (англ.)русск.	Предназначен для телевизионного вещания DTH в Канаде, обеспечения государственной спецсвязи в Северной и Южной Америке и Тихоокеанском регионе, а также обеспечит широкополосный интернет, телефонию и передачу видеоинформации в Южной Америке. Точка стояния 107,3° з. д. По контракту с ILS.
12	вторая половина 2012	EchoStar XVI	Бриз-М	Спутник связи	SS/L 1300	EchoStar (англ.)русск.	EchoStar XVI будет предоставлять расширенный спектр услуг DTH, включая телевидение высокой чёткости через систему DISH Network для более чем 14 млн абонентов в США из орбитальной позиции 61,5° з. д. По контракту с ILS.
13	октябрь 2012	Ямал-402	Бриз-М	Спутник связи	Спейсбас 4000C3	Газком
14	четвёртый квартал 2012	Astra 2F	Бриз-М	Спутник связи	Eurostar 3000	SES	По контракту с ILS.
15	декабрь 2012	Глонасс-М (3 спутника)	ДМ-03	Навигационные спутники
16	декабрь 2012	Экспресс АМ5	Бриз-М	Спутник связи	Экспресс-2000	ФГУП «Космическая связь»	Спутник предназначается для предоставления пакета мультисервисных услуг (цифровое телерадиовещание, телефония, видеоконференцсвязь, передача данных, доступ к сети Интернет), для создания сетей VSAT, а также для подвижной правительственной и президентской связи.
17	конец 2012	SkyTerra 2 (MSV-2)	Бриз-М	Спутник связи	Boeing 702GEM	SkyTerra	По контракту с ILS.

Аварии

Начиная с 1967 года, было произведено 370 пусков РН «Протон». Из них 44 закончились неудачей во время работы первых трёх ступеней и разгонного блока.

Внешние видеофайлы
	Взрыв РН 19 февраля 1969 года (фрагмент из документального фильма «Объект Е-8»).
	Взрыв РН 2 апреля 1969 года при запуске АМС Марс М-69 (фрагмент из документального фильма «Мощный Протон»).

Аварии в 1967—1970 гг.

Самый аварийный период пришёлся на время отработки РН в условиях «лунной гонки» СССР-США в 1967—1970 гг. В это время проводились лётные испытания ракеты-носителя, разгонного блока Д, возвращаемого аппарата типа «Зонд», а также аппаратов семейства «Луна» и «Марс». 9 неудач произошло во время работы первый трёх ступеней РН «Протон»: пять во время работы 2-й и 3-й ступеней, две — 1-й ступени, и по одной — по ложной команде системы безопасности и из-за разрушения головного обтекателя КА. Ещё четыре неудачи произошли вследствие отказов двигательной установки разгонного блока Д. В общем, поставленные задачи были выполнены только в 10 пусках из 25.

Трагически закончилась авария на космодроме в июле 1968 года. При подготовке к пуску космического корабля Зонд-5Б, назначенному на 21 июля 1968 года, лопнул бак окислителя блока Д, частично разрушив головной обтекатель (ГО). Корабль 7К-Л1 с полуразрушенным ГО упал на несколько метров вниз и застрял на площадках фермы обслуживания; бак горючего блока Д с пятью тоннами керосина оторвался от фермы и упёрся в элементы третьей ступени ракеты. По одним данным 1 человек погиб, один был ранен, по другим данными погибло 3 человека.

К этому периоду также относится авария 19 февраля 1969 года, когда на 51,4 секунде полёта ракеты произошло разрушение головного обтекателя во время прохождения зоны максимального скоростного напора. В результате был потерян первый самоходный аппарат типа «Луноход». Другая опасная авария произошла 2 апреля 1969 года при запуске АМС «Марс», когда произошёл отказ одного из двигателей РД-253 на 0.02 секунде. На 41-й секунде полёта ракета врезалась носом в землю примерно в 3 км от стартовой установки. Стартовый комплекс практически не пострадал, но в близлежащем МИКе вылетели стекла.

Аварии «Экранов»

В 1976 году началось развёртывание системы «Экран». Спутники этой серии предназначались для переброски центральных каналов на территорию Сибири и Дальнего Востока: приём вёлся на коллективную земную станцию, и затем программы ретранслировались на прилегающие окрестности. В 1978 году в результате серии из трёх аварий РН «Протон-К» были потеряны три спутника серии «Экран», предназначенные для замены уже существующих (хотя в промежутках между «Экранами» благополучно стартовали другие КА). Перебои в работе системы «Экран» привели к недовольству среди населения.

Аварии в постсоветское время

Несколько аварий произошли с РН «Протон» и в постсоветское время.

Так как поля падения отработавших ступеней находятся на территории Казахстана, каждый нештатный пуск вызывает негативную реакцию казахстанского правительства. В 1999 году РН «Протон» дважды падали в Карагандинской области (КА «Грань» и КА «Экспресс-А1»). Во время первой аварии один фрагмент РН упал на жилую территорию, но ничего не повредил. Тем не менее в степи возник пожар, вызванный разливом топлива центральной секции РБ «Бриз М». Топливо второй и третьей ступеней РН выгорело и испарилось при разрушении баков этих ступеней на высотах 28—30 км. Во время второй аварии обломки РН, РБ и спутника «Экспресс-А» упали в малонаселённом районе Карагандинской области Республики Казахстан. Пострадавших в результате аварий не было. Тем не менее представители казахстанского правительства выступили с заявлением о желании Казахстана пересмотреть договор об аренде комплекса Байконур. Также были высказаны требования о переходе от уведомительной практики запусков к разрешительной. Некоторые депутаты парламента Казахстана потребовали запретить запуски российских военных КА с космодрома Байконур.

6 сентября 2007 года РН «Протон-М» после неудачного запуска с космодрома «Байконур» упала в 40 км от города Жезказган, залив его окрестности гептилом — высокотоксичным топливом. Ситуацию усугубил тот факт, что в этот же день в городе находился казахстанский президент Нурсултан Назарбаев. Несмотря на быструю ликвидацию последствий экологической катастрофы, Казахстан потребовал от России компенсационную выплату в размере $60,7 млн. Россия добилась снижения суммы компенсации до $2,5 млн.

5 декабря 2010 года ракета-носитель «Протон-М», которая должна была вывести на орбиту три спутника Глонасс-М, отклонилась от курса на 8 градусов. В результате этого спутники вышли на незамкнутую орбиту и упали в несудоходном районе Тихого океана. Авария не позволила закончить формирование российской навигационной группировки ГЛОНАСС: в случае успеха заработали бы 24 спутника, по восемь в трёх плоскостях. Комиссия пришла к выводу что РН не имела отношения к аварии, которая произошла из-за ошибки при заправке разгонного блока.

Использование в будущем

Модель РН Протон-М с 5-метровым головным обтекателем на Парижском Авиашоу, 2011

В настоящий момент предполагается, что РН «Протон-М» будет полностью заменена на РН «Ангара», которая также будет изготовляться в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. Первый запуск «Ангары» намечен на 2013 год. Начиная с этого момента, РН «Протон-М» в течение нескольких лет будет постепенно вытесняться РН «Ангара».

Отказ от использования «Протона» обусловлен несколькими причинами:

• Пуски этой ракеты возможны только с космодрома «Байконур», который находится за пределами Российской Федерации. Кроме Байконура, РН «Ангара» будет стартовать с космодромов, расположенных на территории России («Плесецк», «Восточный»);
• Изготовление некоторых частей РН «Протон» производится за рубежом, что неприемлемо для основного заказчика РН «Протон-М», которым является Министерство Обороны РФ. Ракетный комплекс «Ангара» полностью спроектирован и изготовляется российскими предприятиями;
• РН «Протон» использует высокотоксичное топливо (АТ + НДМГ). Поля падения РН «Протон-М» находятся в Казахстане, и после каждого аварийного пуска приходится проводить дорогостоящие очистки территории. В «Ангаре» будет использовано экологически безопасное топливо на основе керосина. Окислителем будет выступать жидкий кислород;
• Тяжёлый вариант РН «Ангара» — «Ангара-5» — должен быть проще и дешевле РН «Протон-М» (в основном из-за того, что у неё меньше двигателей, самого дорогого компонента РН);

Тем не менее задержки в разработке РН «Ангара» означают, что РН «Протон-М» будет продолжать использоваться ещё в течение некоторого времени.

РН «Протон-М» 4-го этапа

После введения в эксплуатацию первого варианта в 2001 году РН «Протон-М» прошла несколько поэтапных модернизаций. Вариант, эксплуатируемый в настоящее время, называется «Phase III Proton Breeze M» (РН «Протон-М» — РБ «Бриз-М» третьей фазы). Этот вариант способен вывести на геопереходную орбиту (ГПО) ПГ массой до 6150 кг, используя обычную трассу выведения (с наклонением 51,6°) и ПГ массой до 6300 кг, используя оптимизированную трассу с наклонением 48° (с остаточной ΔV до ГСО 1500 м/с).

Тем не менее, в связи с постоянным увеличением массы телекоммуникационных спутников и невозможностью использовать оптимизированную трассу с наклонением 48° (так как эта трасса не оговорена в «Договоре аренды космодрома Байконур», и каждый раз, пуская «Протон» по этому наклонению, это необходимо дополнительно согласовывать с Казахстаном), грузоподъёмность РН «Протон-М» должна быть увеличена. В настоящее время ГКНПЦ им. М. В. Хруничева проводит 4-й этап модернизации РН «Протон-М» — «Бриз-М» («Phase IV Proton Breeze M»). Предполагается, что осуществление этого этапа будет завершено в 2013 году. В результате планируемых усовершенствований масса выводимой на ГПО полезной нагрузки системы будет увеличена до 6300 кг на стандартной трассе (наклонение 51,6°, остаточная ΔV до ГСО 1500 м/с).

Кислородно-водородный разгонный блок

Начиная с 90-х годов XX века в ГКНПЦ им. М. В. Хруничева велись работы по кислородно-водородному разгонному блоку (КВРБ), так как это позволило бы значительно увеличить массу полезного груза на высоких орбитах. В результате был успешно разработан двигатель РД-0146, и даже началось изготовление деталей и отдельных блоков этого РБ. Однако, так как КВРБ заметно больше, чем РБ ДМ или «Бриз-М», и должен использоваться с 5-метровым головным обтекателем, такие аспекты, как аэродинамика РН, система управления, программное обеспечение и даже часть электроники, должны быть модернизированы. Кроме того, в настоящее время стартовая площадка не подготовлена для заправки РБ криогенным топливом (жидким водородом). Это означает, что для достижения этих целей потребуются серьёзные финансовые вливания, которые сейчас сконцентрированы на создании РН «Ангара». В связи с этим, работы в этом направлении были приостановлены, а сами блоки переименованы в КВТК (Кислородно-Водородный Тяжёлого Класса) и оптимизированы для использования в новой РН «Ангара».

Оценка проекта

«Протон-К» с орбитальной обсерваторией Гранат на стартовом столе

Разработка РН «Протон» явилась одной из основных программ в советской космонавтике. Несмотря на череду неудач в первые годы своего существования, наряду с «семёркой» (РН Восток, РН Союз и др.), РН «Протон» стала одной из наиболее используемых ракет-носителей в советской и позже в российской космонавтике. Со временем первоначальные ошибки дизайна были отработаны, и в настоящее время «Протон» является одним из самых надёжных носителей из когда-либо созданных.

За последние почти полвека разные модификации РН «Протон» совершили более 360 стартов, и с её помощью были запущены более 40 типов различных космических аппаратов (КА) народно-хозяйственного, научного и оборонного назначения.

Прежде всего, РН «Протон» широко применялась в советской и российской пилотируемой программах. В конце 60-х годах — начале 70-х годов РН «Протон» отрабатывалась в программе пилотируемого облёта Луны. После закрытия программы разработки ракеты-носителя Н1 она стала единственным из советских средств выведения на орбиту, обеспечивающих запуск тяжёлых модулей массой более 8 т (и, с разработкой РН Зенит-2 в 1985 году, более 14 т). С её помощью были выведены на орбиту долговременные обитаемые станции «Салют-1» — «Салют-7» и «Алмаз», а также была произведена сборка на орбите станции «Мир» («Протоном» выводились на орбиту модули «Квант-1» и «Квант-2», «Кристалл», «Спектр» и «Природа»). В настоящее время РН «Протон» стала основным средством выведения с российской стороны в рамках проекта создания Международной космической станции («Протон» вывел на орбиту модули «Заря», «Звезда», и в скором времени будет запущен модуль «Наука»).

В непилотируемой космонавтике использование новых телекоммуникационных спутников, запуск которых стал возможен с помощью РН «Протон», явилось важным шагом для развития телевидения, телефонии и спутниковой связи в СССР и России. Протоном были запущены спутники систем «Экран», «Экран-М», «Горизонт», «Галс» и «Экспресс». Ни один другой советский носитель не обладал достаточной энергетикой для доставки этих телекоммуникационных спутников напрямую на ГСО.

РН «Протон» также служила и для построения оборонных систем и систем двойного назначения. С её помощью была развёрнута часть Единой Системы Спутниковой Связи (ЕССС) на базе космических аппаратов «Радуга», «Радуга-1» и «Радуга-1М» (часть ЕССС, состоящая из КА «Молния-2» и «Молния-3», на высокоэллиптических орбитах была развёрнута с помощью РН «Молния»). Кроме того, РН «Протон» выводила на ГСО различные спутники-ретрансляторы систем Луч, Поток, и в настоящее время начинается развёртывание системы Гарпун. В добавление к этому, начиная с 80-х годов XX века, РН «Протон» участвует в развёртывании глобальной навигационной спутниковой системы «ГЛОНАСС» на базе КА серий «Ураган» и «Ураган-М», запускаемых по три аппарата на одном «Протоне».

В сфере научных исследований Солнечной системы с помощью РН «Протон» был выполнен ряд научных исследований Луны, Венеры, Марса, Фобоса, кометы Галлея и др. Высокоорбитальными аппаратами «Астрон» и «Гранат» (на фотографии) проводилось исследование дальнего космоса в ультрафиолетовом, гамма и рентгеновском диапазонах.

В то же время, несмотря на то, что РН «Протон» была разработана в начале 60-х годов, и в настоящее время по своим техническим и эксплуатационным характеристикам эта ракета-носитель успешно конкурирует с аналогичными иностранными РН. Так, по коммерческим программам компании ILS, на октябрь 2011 года РН «Протон» использовалась 68 раз начиная с первого полёта в 1996 году. Каждый год производится по 10—12 стартов этой РН, в то время как для иностранных РН тяжёлого класса эта цифра не превосходит шести пусков.

Аналоги

В данный момент в мире существует несколько ракет-носителей тяжёлого класса, сравнимых по характеристикам с РН «Протон-М». Ниже, в таблице «Сравнение характеристик РН тяжёлого класса», приведены основные характеристики последних модификаций этих РН.

Надо заметить, что все перечисленные РН используют космодромы, расположенные значительно ближе к экватору, чем Байконур. Это даёт им преимущество в массе полезной нагрузки на различных орбитах. Кроме того, зарубежные РН используют жидкий водород в качестве топлива на верхних ступенях, удельный импульс которого заметно выше (450 с против 320 с у гептила). Это позволяет им выводить значительно большую нагрузку на высокие орбиты (ГПО, ГСО и отлётные), но в то же время заметно удорожает стоимость пуска. Тем не менее, несмотря на эти недостатки, а также являясь наследником более 50-летнего дизайна, РН «Протон-М» превосходит почти все аналогичные РН (кроме Delta IV) по массе полезного груза на низкой опорной орбите (см. таблицу).

Сравнение характеристик РН тяжёлого класса
РН	Страна	Первый полёт	Кол-во запусков в год (всего)	Широта СК	Старт. масса, т	Масса ПН, т			Диам. ГО, м	Успеш. пусков, %	Цена пуска, млн $
						НОО	ГПО (остаточная ΔV до ГСО 1500 м/с)	ГСО
«Протон-М» — «Бриз-М»		2001	10 — 12 (55)	46°	705	23	6,15	3,25	4,35	91	80 — 100
Ariane 5 ECA		2002	6 (33)	5°	780	20	10		5,4	97	220
Зенит-3SL (Морской старт )		1999	4-5 (31)	0°	473	13,7*	6,06	2,6**	4,15	90	45 — 80
Delta IV Heavy		2004	1 (5)****	35° и 28°	732	23***	10,75	6,57	5,1	80	265
Delta IV Medium+ (5,4)		2009	2 — 3 (1)****	35° и 28°	399	13,5***	5,5	3,12	5,1	100 (1 пуск)	170
Atlas V 551		2006	1 (2)****	35° и 28°	541	18,8	6,86	3,90	5,4	96	190
Atlas V 521		2003	2 (2)****	35° и 28°	419	13,49	4,88	2,63	5,4	96	160
H-IIB		2009	2 (2)	30°	531	19	8		5,1	100 (2 пуска)	182
Великий поход-3B		1996	4 (17)	28°	426	11,2	5,1	2	4,2	88	50-70
*Зенит-2SLБ и **Зенит-3SLБФ, старт с Байконура; *** орбита МКС (407 x 407 км); **** Всего было произведено 27 пусков РН Atlas V и 17 Delta IV различных модификаций;

Масса ПН на ГПО и стоимость различных ракет-носителей

Хотя все упомянутые ракеты тяжёлого класса могут считаться конкурентами, не все ими являются, так как не в состоянии конкурировать с РН «Протон-М» по ряду аспектов: по цене пуска, по массе полезного груза, выводимой на ГПО, по стоимости килограмма полезного груза на орбите и по возможности производить достаточное количество РН в течение года.

Основными конкурентами РН «Протон-М» по цене и по выводимой полезной нагрузке являются европейская РН «Ариан-5» компании «Арианэспас» и российско-украинский проект Морской старт. Кроме того, конкурентами по массе полезной нагрузки, выводимой на орбиту, могут считаться американские носители «Атлас-5» и «Дельта-4», а также японский носитель «H-IIB». Тем не менее стоимость последних трёх упомянутых РН значительно превышает стоимость РН «Протон-М», и поэтому они фактически не конкурируют с «Протоном».

Другим потенциальным конкурентом может стать и китайская РН «Великий поход-3B», но из-за запрета наложенного США на экспорт американской высокотехнологичной продукции в Китай (т. н. «Международные правила торговли оружием» (International Traffic in Arms Regulations (ITAR)), в настоящее время эта РН используется очень мало.

Ариан-5

Компания «Арианэспас», которая производит и эксплуатирует РН «Ариан-5», в данный момент (октябрь 2011 г.) является лидером по запускам коммерческих спутников, и ей принадлежит около 50—60 % этого рынка (в зависимости от методики расчёта). Хотя РН «Ариан-5» (вариант «Ариан ECA») стоит более чем вдвое дороже, чем РН «Протон-М» — «Бриз-М» (около $220 млн), она имеет большую грузоподъёмность, чем «Протон», и обычно выводит на ГПО по два спутника за один пуск, общей массой до 9300 кг. Стоит, однако, отметить, что пуски РН «Ариан-5» происходят с космодрома Куру, который расположен всего лишь в 500 км от экватора, что позволяет выводить на геостационарную орбиту полезную нагрузку на 27 % большей массы, чем с космодрома Байконур.

Согласно этой модели, в последнем пуске 21 сентября 2011 года РН «Ариан-5ECA» вывела на геопереходную орбиту два спутника общей массой 8974 кг (Arabsat-5C и SES-2). В таких случаях заказчики разделяют стоимость запуска, что позволяет «Арианэспас» конкурировать с РН «Протон»: так, например, запуск спутника компании Hughes Communications «Jupiter» массой 6100 кг на «Ариан-5» в 2012 году будет стоить $110 млн, согласно контракту, подписанному в начале мая 2010 года.

Тем не менее постоянная тенденция к увеличению массы геостационарных телекоммуникационных спутников угрожает экономической модели «Арианэспас». В последнее время появилось большое количество тяжёлых спутников массой до 6 т и более. Этот факт осложнил подборку «пар» спутников для РН «Ариан-5»: если первый «тяжёлый» спутник весит в районе 6000 кг, то парный спутник должен весить немногим более 3000 кг, что не так-то просто найти. В связи с практической невозможностью выводить спутники в режиме «соло» (из-за высокой стоимости РН «Ариан-5ECA»), «Арианэспас» вынуждена идти на длительные задержки в пусках (вплоть до полугода).

Как следствие снижения стоимости «Протона» и увеличения стоимости «Ариан-5», компания ILS (англ.) значительно увеличила свой портфель заказов и даже отбила некоторых клиентов у «Арианэспас»: в марте 2009 года американская компания ViaSat объявила, что расторгает контракт с «Арианэспас» на запуск спутника «ViaSat-1» с тем, чтобы произвести запуск на «Протоне».

Морской Старт

Морской старт — плавучий космодром для запуска ракет «Зенит-3SL» и одноимённый международный консорциум по эксплуатации космодрома «Морской старт», в настоящее время контролируемый РКК Энергия. Производит старты со стартовой платформы «ODYSSEY» с экватора, откуда РН «Зенит-3SL» способна выводить почти такую же ПН (6060 кг на ГПО), что и РН «Протон-М» из Байконура.

РН «Зенит-3SL» конструктивно проще РН «Протон-М» и поэтому дешевле. До 2009 года стоимость запуска при использовании «Морского старта» составляла всего $45 млн, что, однако, привело к банкротству консорциума и реструктуризации. 24 сентября 2011 года «Морской старт» совершил свой первый пуск после реструктуризации.

В 2010 году стоимость запуска с помощью «Морского старта» оценивалась в $80 млн.

Критика РН «Протон»

Наиболее часто критикуемым аспектом дизайна РН «Протон» является его топливо: несимметричный диметилгидразин (НДМГ или «гептил») является высокотоксичным канцерогенным веществом, которое требует особо осторожного обращения. Поражение НДМГ возможно в результате вдыхания паров или проникновения через кожу. При лёгком отравлении симптомами могут быть головная боль, тошнота, головокружение, повышение артериального давления и др. В этом случае возможно полное выздоровление через 5—6 дней после отравления. При более сильном отравлении выздоровление может занять две недели. В худшем случае отравление гептилом может вызвать многочасовые судороги, потери сознания, отёк лёгких и др. и в результате привести к смерти.

Кроме того, при падении отработавших ступеней остатки горючего (в случае с «Протон-К» более двух тонн гептила) загрязняют почву на месте падения, что требует проведения дорогостоящих мероприятий по очистке территории: при проникновении в почву гептил, благодаря своей стабильности, сохраняется там долгое время и способен мигрировать по профилю почвы. При этом поражённая растительность приобретает вид «варёной» зелени. Окислитель, используемый в РН «Протон», азотный тетраоксид, может загрязнять нитратами и нитритами почву и воду.

Немногочисленные аварии РН «Протон» наносят ещё больший ущерб: в этом случае тонны НДМГ выливаются на почву в месте падения. Так, в 2007 году, РН «Протон-М» упала в 40 км от города Жезказган. России пришлось выплатить $2,5 млн за очистку территории от гептила.

Другим недостатком гептила является относительно низкий удельный импульс ракетных двигателей, которые его используют (288—330 с). Многие зарубежные аналоги оснащены ракетными двигателями, использующими криогенное топливо (жидкий водород) на верхних ступенях с удельным импульсом порядка 450 с, что позволяет добиться лучших результатов по массе ПН.

См. также

• Зенит-2
• Ариан-5
• Дельта-4
• Атлас-5

Литература

• В. Сердюк. Проектирование средств выведения космических аппаратов. — М.: Машиностроение-Полёт, 2009. — 504 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-217-03441-3.
• Б. Е. Черток. Ракеты и люди. Горячие дни холодной войны. — М.: Машиностроение, 1999. — 528 с. — ISBN 5-217-02936-6.
• Б. Е. Черток. Ракеты и люди. Лунная гонка. — М.: Машиностроение, 1999. — 576 с. — ISBN 5-217-02942-0.
• G. Maral, M. Bousquet. SATELLITE COMMUNICATIONS SYSTEMS, Systems, Techniques and Technology, Fifth Edition. — United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd., 2009. — 713 с. — ISBN 978-0-470-71458-4.
• Brian Harvey. The Rebirth of the Russian Space Program: 50 Years After Sputnik, New Frontiers. — Berlin: Springer., 2010. — 358 с. — ISBN 978-0-387-71354-0.
• Baïkonour: La porte des étoiles, deuxième tirage. — Paris: Armand Colin., 1994. — 255 с. — (Collection Espace). — ISBN 978-2-200-21546-0.
• Н.П. Каманин. Скрытый космос: 2 книга. — М.: Инфортекст-ИФ, 1997. — 448 с.
• Н.П. Каманин. Скрытый космос: 3 книга. — М.: ООО ИИД «Новости Космонавтики», 1999. — 352 с. — ISBN 5-93345-001-4.
• Н.П. Каманин. Скрытый космос: 4 книга. — М.: ООО ИИД «Новости Космонавтики», 2001. — 384 с. — ISBN 5-93345-002-2.
• Афанасьев И. 35 лет РН «Протон» // Новости космонавтики. — 1998. — В. 168/169. — Т. 8. — № 1/2. — С. 45-48. — ISSN 1561-1078.
• Афанасьев И. РН «Протон»: лётные испытания. Часть 1 // Новости космонавтики. — 1998. — В. 170. — Т. 8. — № 3. — ISSN 1561-1078.
• Афанасьев И. РН «Протон»: лётные испытания. Часть 2 // Новости космонавтики. — 1998. — В. 171. — Т. 8. — № 4. — ISSN 1561-1078.

Ссылки

• Тактико-технические характеристики РН «Протон-К». ГКНПЦ им. Хруничева. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• Тактико-технические характеристики РН «Протон-М». ГКНПЦ им. Хруничева. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• ILS Proton Breeze M Launch Vehicle  (англ.). International Launch Services. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• Журнал «Новости космонавтики». Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• Протон пермские моторы, производитель двигателя первой ступени. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• «Самая мощная ракета России». Телестудия Роскосмоса. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• Видео пусков ракет-носителей «Протон». Телестудия Роскосмоса. Архивировано из первоисточника 24 января 2012.
• Proton (UR-500) Family  (англ.). «GUNTER’S SPACE PAGE». Архивировано из первоисточника 24 января 2012.