24 АПРЕЛЯ – 50 ЛЕТ НАЗАД ВЫШЛО ПОСТАНОВЛЕНИЕ ЦК КПСС И СОВМИНА СССР О СОЗДАНИИ РАКЕТЫ УР-500К.
Созданная в 60-е годы, ракета-носитель УР-500К до настоящего времени остается наиболее мощным из находящихся в эксплуатации отечественных носителей. Выдающиеся энергетические характеристики ракеты и её надежность обеспечили решение таких научных и прикладных задач, как выведение на орбиту автоматических межпланетных станций, создание орбитальных пилотируемых комплексов «Алмаз», «Салют» и «Мир», выведение автоматических станций наблюдения высокого разрешения, развертывание космических систем связи и навигации.
Можно с уверенностью утверждать, что, несмотря на реализуемый проект «Ангара», ракета-носитель УР-500 ещё долго будет обеспечивать выполнение нашей и международной космических программ.
Разработка ракеты УР-500 (8К82) была развернута в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 24 апреля 1962 г. (предварительные проработки проводились в ОКБ-52 с 1961 г.). Ракета была задана в трех вариантах:
- межконтинентальная БР с тяжелой головной частью;
- глобальная ракета;
- ракета-носитель космических объектов массой 12-13 тонн.
Основными ограничениями, повлиявшими на выбор конструктивной схемы ракеты, стали необходимость обеспечения возможности поблочной транспортировки ракеты по железной дороге с завода-изготовителя к месту запуска и возможность ускоренной сборки в монтажно-испытательном комплексе полигона.
Первоначально создание тяжелой универсальной ракеты УР-500 предполагалось вести на базе универсальной УР-200, а именно соединить параллельно 4 ракеты УР-200, дополнив полученный «пакет» третьей ступенью (модифицированная вторая ступень ракеты УР-200). Однако проведенный анализ, в том числе с учётом экспериментов на динамически подобном макете, показал неоптимальность такой схемы.
В конечном счете, была принята к проработке двухступенчатая схема с тандемным расположением ступеней. Первая ступень — новой разработки. Вторая ступень УР-500 представляла собой модифицированный вариант первой ступени ракеты УР-200.
Рассматривалось два варианта первой ступени: моноблочный и полиблочный. Первый вариант подразумевал, что ступень будет состоять из двух последовательно соединенных транспортабельных блоков одного диаметра: верхнего (бак окислителя) и нижнего (бак горючего и двигательная установка). В монтажно-испытательном корпусе блоки стыкуются между собой; на них устанавливаются верхние ступени и полезный груз. Преимуществами такого варианта были относительно малая «сухая» масса ступени, простота ее сборки и прокладки топливных магистралей к двигательной установке. Проработку этого варианта вели проектанты филиала №1 под руководством ведущего конструктора М.К. Мишетьяна.
Второй вариант (полиблок) подразумевал, что ступень будет состоять из центрального блока-бака окислителя большого диаметра и нескольких навесных блоков-баков горючего малого диаметра. В монтажно-испытательном корпусе с помощью специального стапеля боковые блоки навешиваются на центральный; производится стыковка топливных магистралей, монтаж двигателей и установка верхних ступеней и полезного груза. Преимущества варианта: небольшая длина ступени в собранном состоянии и использование в качестве несущего элемента только центрального блока. Проработку варианта вели проектанты филиала №1 под руководством ведущего конструктора Э.Т. Радченко.
По совокупности факторов, среди которых (помимо уже изложенных) были ограничения по ветровым нагрузкам и изгибающим моментам, победила полиблочная компоновка с оригинальным расположением баков-блоков, на которую главные разработчики - В.Н. Челомей, В.Н. Бугайский, В.А. Выродов, Г.Д. Дермичев, Н.И. Егоров, В.К. Карраск, Ю.П. Колесников, Я.Б. Нодельман, Э.Т. Радченко - получили авторское свидетельство № 36616 от 26 июля 1966 г. В мае 1962 года был выпущен аванпроект УР-500.
В это время в распоряжении проектантов из ОКБ-52 были только двигатели тягой 50 тонн для ракеты УР-200, которые были созданы в конструкторском бюро химической автоматики (КБХА) под руководством С.А. Косберга. К началу работ по УР-500 было проведено более 700 испытаний этих двигателей, в том числе 225 испытаний на ресурс. Двигатели имели перспективную замкнутую схему с высоким давлением в камерах, узлы карданового подвеса для управления ракетой и отличались высокой экономичностью и надежностью. Однако их размерность для УР-500 была недостаточна: для выхода на требуемую тягу на первой ступени необходимо было установить связку из 15-16 двигателей, что, с точки зрения В.Н. Челомея, было слишком много.
В ноябре 1961 г. группа сотрудников ОКБ-52 посетила ОКБ-456, где под руководством В.П. Глушко велись проектные проработки двигателя тягой 150 тонн для сверхтяжелой ракеты С.П. Королева Н-1. Не вписывавшийся в концепцию создания Н-1, наиболее мощный из создаваемых в тот период, двигатель вполне подходил (после некоторой доработки) по своей размерности для первой ступени УР-500. ОКБ-456 провело работы по доработке двигателя в части обеспечения возможности его качания для управления вектором тяги, упрощения ЖРД и увеличения его надежности. С 1961 года по 1963 год велись испытания отдельных агрегатов и узлов и выбиралась штатная схема двигателя. С июня 1963 года по январь 1965 года проводилась отработка запуска ЖРД в условиях, максимально приближенных к летным, и на режимах, более напряженных по сравнению с представленными в техническом задании.
К разработке, в итоге проектных работ, был принят вариант первой ступени в составе одного центрального и шести навесных блоков. Каждый из последних состоял из бака горючего и двигателя. Центральный блок был «чист» и представлял собой только бак окислителя.
Конструкция второй ступени базировалась на конструкции первой ступени УР-200. На ней, как и на прототипе, решили установить четыре двигателя ОКБ-154 С.А. Косберга, увеличив степень расширения сопел. Управление ракетой на участке полета второй ступени осуществлялось качанием двигателей с помощью четырех рулевых машинок.
Разработка УР-500 начиналась под руководством главного ведущего конструктора темы П.А. Ивенсена. В 1962 году на эту должность назначили Ю.Н. Труфанова. На проектном этапе непосредственное участие в определении технических параметров ракеты приняли Д.А. Полухин (впоследствии - главный ведущий темы), В.К. Карраск, Г.Д. Дермичев, В.А. Выродов, Э.Т. Радченко, Е.С. Кулага, Н.Н. Миркин, Ю.П. Колоснов, В.Ф. Гусев и А.Т. Тарасов.
Эскизный проект УР-500 был закончен в 1963 г. Основные проектно-технологические задачи создания новой ракеты были решены к концу 1964 г. В начале осени того же года, во время визита на космодром Байконур политического руководства страны, В.Н. Челомей продемонстрировал Н.С. Хрущеву полноразмерный макет УР-500, установленный на пусковом столе вновь созданного стартового комплекса. Были также представлены грунтовая транспортная тележка и масштабный макет шахтно-пусковой установки боевого варианта УР-500. Ракета произвела на руководство страны серьезное впечатление своими возможностями, однако Н.С. Хрущев критически заметил по поводу шахтного варианта базирования УР-500: «Так что мы будем строить - коммунизм или шахты для УР-500?»
Для подготовки ракеты-носителя (сборка ракеты, контрольные испытания) на полигоне к 1965 году была создана техническая позиция с монтажно-испытательным корпусом (МИК), которая к 1980 году была дооснащена вторым монтажно-испытательным корпусом МИК-К.
Стартовый комплекс 8П882К состоял из двух одинаковых стартовых позиций (№ 1 и № 2), разнесенных на 600 м. В составе каждой позиции были: сооружение с пусковым устройством, подъемно-установочным агрегатом, агрегатом (башней) обслуживания, транспортно-установочной тележкой. Здесь же - командный пункт, хранилище горючего и окислителя, другие служебные сооружения. На стартовой позиции носитель переводился из горизонтального в вертикальное положение и устанавливался на стартовый стол подъемным устройством установщика. УР-500 крепилась своей хвостовой частью непосредственно на поворотных опорах пускового стола. Обслуживание проводилось с помощью передвижной башни на рельсовом ходу, отводимой перед стартом. Роль кабельных и кабель-заправочных мачт выполнял специальный механизм стыковки со сложным электро-, гидро-, пневморазъемом, ответная часть которого располагалась на днище центрального блока первой ступени.
Пусковой стол имеет двухлотковый газоотводной канал. В момент старта и в первые мгновения полета ракеты шесть поворотных опор стола отслеживают движение носителя до высоты примерно 100-150 мм, а затем убираются в индивидуальную нишу и закрываются защитными створками.
Механизм стыковки разъемов, так же как и опоры, поднимается, отслеживая путь ракеты, а затем отбрасывается пневмоускорителем вниз, герметично закрываясь специальной стальной бронекрышкой, образующей рассекатель газовой струи.
Головным исполнителем по технической позиции был определен филиал № 2 ЦКБМ (ОКБ «Вымпел») по стартовой позиции - КБ общего машиностроения.
Весной 1965 г. завод имени М.В. Хруничева изготовил блоки ракеты УР-500. Спутник-лаборатория, названный «Протон» и предназначенный для изучения космических частиц высоких энергий, включающий, кроме научной, служебную аппаратуру, солнечные батареи и сбрасываемый головной обтекатель, был изготовлен в ОКБ-52 на базе корпуса третьей ступени ракеты УР-500 (о трехступенчатом варианте УР-500 - ниже). После проверки всех систем носитель и спутник были отправлены по железной дороге в Тюра-Там.
Подготовка к старту новой ракеты велась на левом («челомеевском») фланге в западной части полигона. Сборка блоков ракеты, интеграция носителя с полезным грузом и проверка ракетно-космической системы осуществлялись в горизонтальном положении в монтажно-испытательном корпусе (МИК) на технической позиции - площадке №92 космодрома Байконур. Вывоз носителя из МИКа и доставка с технической на стартовую позицию производились специальным транспортером-установщиком на железнодорожном ходу.
Старт состоялся 16 июля 1965 г. Выведение прошло успешно, и на орбите оказался тяжелый научно-исследовательский спутник «Протон-1». Кроме индекса 8К82 и обозначения УР-500, в первом запуске ракета имела и собственное имя - «Геркулес» (по другим источникам - «Атлант»), нанесенное большими буквами на поверхность второй ступени. Оно, однако, не прижилось, и в открытой печати вскоре было изменено на «Протон».
Летные испытания двухступенчатого варианта ракеты, начатые летом 1965 г., закончились через год - 6 июля 1966 г. Во время четырех пусков на орбиту было выведено три тяжелых спутника серии «Протон» для изучения энергетического спектра и химического состава частиц первичных космических лучей, интенсивности и энергетического спектра гамма-лучей и электронов галактического происхождения. Третий по счету пуск, 24 марта 1966 г., был прерван из-за аварии на участке работы второй ступени - обломки носителя упали в районе Акмолинска (Целиноград/Акмола).
Трехступенчатый вариант ракеты УР-500 - УР-500К (8К82К) - разрабатывался в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 3 августа 1964 г. о лунной программе.
Двигательная установка третьей ступени УР-500К проектировалась ОКБ-154 С.А. Косберга и состояла из неподвижно установленного маршевого двигателя (высотная модификация двигателя первой ступени ракеты УР-200) и рулевого двигателя открытой схемы с четырьмя качающимися камерами.
Модернизация резко повысила грузоподъемность ракеты. Сопоставляя характеристики УР-500К с носителем 11А511 «Союз», можно заметить, что первая превосходит последнюю по стартовой массе в 2,22 раза, по тяге в 2,25 раза, а по полезной нагрузке в 2,78 раза.
В соответствии с упомянутым постановлением, разрабатывался проект, обеспечивающий облет Луны с использованием комплекса в составе трехступенчатой ракеты УР-500К, разгонного блока новой разработки (ОКБ-52) и облетного корабля ЛК новой разработки (ОКБ-52). Комплекс получил индекс УР-500ЛК. Однако, несмотря на достаточно глубокую степень «продвинутости» работ по ЛК, было принято предложение С.П. Королева (представленное им по указанию руководства отрасли) о проведении облета Луны двухместным кораблем, выводимым на траекторию УР-500К и разгонным блоком «Д», взятым из проекта лунного комплекса Н1-ЛЗ. Облетный корабль 7К-Л1 создавался на базе облегченного корабля 7К-ОК «Союз» разработки ОКБ-1, работы по которому к этому времени дошли до стадии изготовления опытных образцов. Этот проект получил название УР-500К-Л-1.
Решено было провести 18 пусков ракеты УР-500К, совместив летно-конструкторские и государственные зачетные испытания носителя с отработкой и выполнением целевой программы по облету Луны сначала беспилотными, а затем и пилотируемыми кораблями 7К-Л1.
Первый пуск УР-500К с упрощенным вариантом Л1 состоялся 10 марта. УР-500К стартовал успешно, груз был выведен на орбиту и выполнил полетное задание. В печати объявили, что запущен спутник «Космос-146».
Летные испытания ракетно-космического комплекса УР-500К (8К82К) проводились в соответствии с решением Военно-промышленной комиссии от 8 сентября 1965 года. В соответствии с этим решением для целей летно-конструкторской отработки было выделено 18 ракет-носителей. Первые 18 пусков ракет были проведены в период с 10 марта 1967 года по 22 октября 1969 года. В ходе этих испытаний на орбиту были выведены 2 макетных лунных корабля Л-1П («Космос-146», «Космос-154»), лунные корабли Л-1 («Зонд-4, 5, 6, 7», тяжелая научная станция «Протон-4», автоматическая лунная станция Е8-5, в т.ч. «Луна-15»).
С ноября 1969 года пуски определялись «Планом пусков ракет-носителей 8К82К». В период с 28 ноября 1969 года по 15 декабря 1976 года было проведено еще 38 пусков ракет-носителей 8К82К, в ходе которых были выведены на орбиту космические аппараты самого различного назначения.
Продолжались запуски беспилотных кораблей «Зонд» по программе облета Луны ЦКБЭМ, автоматических межпланетных станций типа Е8-5, е-8 («Луна-16, 24»), типа М-В («Марс-4+7»), типа 4В («Венера-9,10»), орбитальных пилотируемых станций «Салют», в том числе станций «Алмаз», «Салют-2», «Салют-3», «Салют-5» разработки ЦКБМ, связных спутников «Радуга», «Экран», спутников военного назначения серии «Космос», а также блока 82ЛБ72 («Космос-881, 882») для отработки возвращаемого аппарата ТКС РКК «Алмаз».
Программа государственных испытаний ракеты 8К82К, включавшая 61 пуск, завершилась 29 сентября 1977 г. пуском носителя (серийный №29501) с орбитальной станцией «Салют-6».
В результате проведенных пусков были полностью выполнены задачи, предусмотренные «Программой летных испытаний» и «Планом пусков ракет-носителей 8К82К».
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 27 июня 1978 года космический ракетный комплекс УР-500 (8К82К) был принят в серийную эксплуатацию.
По материалам книги «60 лет самоотверженного труда во имя мира» подготовлено редакцией газеты «Трибуна ВПК» с участием Олега ИЗМАЛКИНА
Фото из архива предприятия
Созданная в 60-е годы, ракета-носитель УР-500К до настоящего времени остается наиболее мощным из находящихся в эксплуатации отечественных носителей. Выдающиеся энергетические характеристики ракеты и её надежность обеспечили решение таких научных и прикладных задач, как выведение на орбиту автоматических межпланетных станций, создание орбитальных пилотируемых комплексов «Алмаз», «Салют» и «Мир», выведение автоматических станций наблюдения высокого разрешения, развертывание космических систем связи и навигации.
Весной 1965 г. завод имени М.В. Хруничева изготовил блоки ракеты УР-500. Спутник-лаборатория, названный «Протон» и предназначенный для изучения космических частиц высоких энергий, включающий, кроме научной, служебную аппаратуру, солнечные батареи и сбрасываемый головной обтекатель, был изготовлен в ОКБ-52 на базе корпуса третьей ступени ракеты УР-500 (о трехступенчатом варианте УР-500 - ниже). После проверки всех систем носитель и спутник были отправлены по железной дороге в Тюра-Там.