Конкурс инструкций
Промо

Какими бывают тяжёлые российские ракеты

Не «Союзом» единым: отвечаем на главные вопросы о классах российских ракет-носителей.

Пуск ракеты-носителя «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» Роскосмос

Материал подготовлен при поддержке Роскосмоса

Россия уже больше 60 лет совершает пилотируемые полёты в космос. Обычно для отправки космонавтов используют «Союзы», но это не единственные ракеты в отечественном арсенале. Как и на Земле, для доставки грузов на орбиту применяют грузовики — тяжёлые ракеты-носители «Протон» и «Ангара».

Что значит «тяжёлая»? Разве ракеты могут быть «лёгкими»?

Да. Все ракеты можно разделить на категории — например, по типу двигателей, количеству и расположению ступеней. Каждая ступень — сама по себе как отдельная ракета со своими двигателями, в некоторых ракетах (например, SpaceX) они способны возвращаться на Землю.

Но одна из самых общих характеристик — масса полезной нагрузки. Когда ракету-носитель называют «тяжёлой», то речь идёт не о её собственном весе, а о том, сколько груза она может вывести на низкую опорную орбиту, не считая себя самой и топлива.

Деление на классы по «весу» довольно условное, и с развитием технологий границы немного сдвигаются. Сейчас по массе выводимой полезной нагрузки все ракеты разделяют на четыре класса:

  • Лёгкие. Способны вывести на низкую опорную орбиту (орбита для космических аппаратов околоземного пространства) грузы массой до 5 тонн. Первой ракетой-носителем лёгкого класса считают советский «Спутник», который вывел на орбиту первый искусственный аппарат массой 1,3 тонны. Ракеты лёгкого класса до сих пор используют для вывода в космос небольших спутников, например для геологоразведки и связи.
  • Средние. Могут вывести на орбиту от 5 до 20 тонн груза. К среднему классу относятся, в частности, ракеты семейства «Союз», которые доставляют космонавтов и астронавтов на Международную космическую станцию.
  • Тяжёлые. Выводят на орбиту от 20 до 50 тонн. К тяжёлому классу относятся «Протон-М», китайская «Чанчжэн-5», а также Falcon 9 от SpaceX. Обычно под тяжёлым классом понимают космические грузовики, но иногда они могут доставить на орбиту и людей.
  • Сверхтяжёлые. Могут вывести на орбиту свыше 50 тонн груза, но пока не применяются. Сверхтяжёлые ракеты обычно нужны для выведения более массивной ПН на более дальние от Земли расстояния или отправки людей за пределы земной орбиты. Например, в 20-м веке США использовали ракету-носитель «Сатурн-5» для своей лунной программы, а в СССР создали РН «Энергия». Однако сейчас единственной ракетой сверхтяжёлого класса остаётся Falcon Heavy от SpaceX — она может доставить на орбиту до 63,8 тонн груза при пуске без возвращения ступеней.

Как пускают ракеты?

Все ракеты пускают со стартовых площадок на космодромах. Платформы не универсальны: каждому носителю нужна индивидуальная инфраструктура и обслуживание.

«Протон-М» на стартовой площадке Байконура Роскосмос

«Протоны» исторически стартуют только с Байконура: там ещё в 60-х подготовили для этого всю необходимую базу, которую слишком затратно переносить куда-то ещё. Ракеты прибывают на космодром в разобранном виде, затем блоки собирают в монтажно-испытательном корпусе незадолго до пуска. После сборки её доставляют на стартовую площадку, чтобы заправить и проверить последний раз перед пуском.

Вывоз ракеты «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» и российским спутником связи «Ямал-601» на стартовый комплекс

«Ангара» может взлетать пока только с космодрома Плесецк, но в скором времени пускать ракету-носитель будут и с Восточного.

А зачем России столько тяжёлых ракет?

«Протон» и «Ангара» — очень разные ракеты-носители. В первую очередь, они отличаются конструкцией: «Ангара» ниже (55,2 метра против 58,2 метра), но чуть шире (8,8 метра против 7,4 метра).

У обеих ракет по три ступени, но у «Ангары» меньше двигателей — семь, против двенадцати у «Протона». А ещё в перспективе с новой водородной ступенью она сможет выводить на орбиту более 35 тонн полезной нагрузки против 22,4 тонн у «Протона».

Основные характеристики ракеты-носителя «Протон-М» Роскосмос

«Ангару» изначально создавали на замену эксплуатирующемуся с конца 60-х годов прошлого века «Протону». В основу конструкции был заложен принцип «модульности». В зависимости от количества модулей в составе ракеты можно варьировать грузоподъемность и, соответственно, класс РН: от лёгкого до тяжелого. Это упрощает производство и конструкцию, а также делает легче доставку ракеты до стартовой площадки.

Топливо эти ракеты также используют разное. «Протоны» всегда летали на гептиле (несимметричный диметилгидразин) — опасном и токсичном веществе, которое, если не соблюдать соответствующих мер безопасности, может вызвать отравление. Для «Ангары» предусмотрена более экологичная топливная пара — керосин и жидкий кислород, они не загрязняют прилегающие к космодрому территории и места падения отработавших ступеней.

Что доставляют в космос «Протон-М» и «Ангара»?

Изначально «Протон» носил название «универсальная ракета» (УР) и проектировался для военных нужд: в СССР хотели выводить на орбиту боеголовки массой в несколько десятков мегатонн.

В Конструкторском бюро №52 Владимира Челомея собирались создать целое семейство ракет разного назначения и классов, но в итоге в эксплуатации остались лишь несколько из них, включая УР-500, которые затем модифицировали и назвали «Протонами». Они стали основой сначала советской, а потом и российской космической отрасли: на различных модификациях «Протона» вывели на орбиту все отечественные модули орбитальных станций «Салют», «Мир» и МКС.

В каком-то смысле «Ангара» — это возрождение идеи ОКБ-52 о семействе многоцелевых ракет. Как и в случае с «Протонами», главным заказчиком ракеты выступило Минобороны РФ.

Но ракету будут использовать и в гражданских целях — для этого «Ангару» модифицируют под пуск пилотируемых кораблей («Ангара-А5П»), а также планируют использовать для запусков государственных и коммерческих спутников, аппаратов для исследования Луны и дальнего космоса. Увеличенная грузоподъёмность позволит выводить более мощные и совершенные аппараты для исследований.

Другая важная деталь: «Ангара» — первая исключительно российская ракета, которую будут производить, собирать и пускать на территории РФ («Протоны», напомним, взлетают только из Казахстана). Это в перспективе (договор аренды Байконура с Республикой Казахстан действует до 2050 года) позволит России избавиться от затрат на финансирование и содержание космодрома в соседней стране и сфокусироваться на собственных проектах.

А российские ракеты вообще надёжны?

«Протон» — одна из самых надёжных ракет не только для России, но и в истории космонавтики в целом. Первый пуск её состоялся в 1965 году, а за всё время эксплуатации их было проведено более 400. При этом большая часть аварийных стартов пришлась на первые, испытательные пуски, проходившие в 60–70-х годах. Сейчас надёжность носителя не ниже, а то и выше, чем у его более молодых конкурентов (95,5 % успешных пусков без учета аварий разгонных блоков). Для сравнения — на счету Falcon 9 от SpaceX 124 пуска с двумя авариями, а европейская Ariane 5 прошла 109 стартов с 5 неудачами.

«Протон» до сих пор остаётся востребованной ракетой на мировом рынке: его нередко используют для выведения коммерческих спутников. Он продолжает успешно конкурировать с иностранными носителями: например, Viasat выбрала «Протон» вместо более дорогой европейской ракеты Ariane 5. Даже в 2021 году «Протон» превосходит многие тяжёлые ракеты-носители либо по грузоподъёмности, либо по стоимости вывода груза на орбиту, в том числе это относится к Ariane 5 и Delta IV Heavy.

Тяжёлая ракета «Протон-М» Роскосмос

Единственным сопоставимым конкурентом «Протона» по комплексу экономических и технических параметров остаётся Falcon 9, но на нём не предусмотрено использование дополнительного разгонного блока (такого как «Бриз-М» на «Протоне»), способного максимально точно вывести полезную нагрузку на заданную орбиту. Аналогичная возможность предусмотрена и на ракете-носителе «Ангара».

У «Ангары» пока не было возможности себя показать: ракета всё ещё находится в стадии испытаний и взлетала лишь дважды за последние шесть лет (оба старта прошли успешно). Всё должно измениться к 2022 году, когда начнётся её серийное производство.

И что, на «Протоне» и «Ангаре» все закончится?

Вероятно, в ближайшие годы Роскосмос выведет «Протоны» из эксплуатации. Ракета уже давно служит «рабочей лошадкой» мировой космонавтике, но, увы, может летать только с Байконура. В ближайшее время Казахстан будет усиливать требования по экологичности российских средств выведения — из-за этого эксплуатация «Протона» завершится к 2025 году.

К этому времени Роскосмос наладит серийное производство «Ангары-А5» и сможет занять собственную нишу на рынке космических пусков (в том числе благодаря модульной конструкции ракеты-носителя). Но перед тем, как это произойдёт, ракете предстоит доказать свою надёжность ещё в нескольких испытательных пусках.

Конкурс технических инструкций
0
109 комментариев
Написать комментарий...
Султан Мухтаров
Сейчас надёжность носителя не ниже, а то и выше, чем у его более молодых конкурентов (95,5 % успешных пусков без учета аварий разгонных блоков). Для сравнения — на счету Falcon 9 от SpaceX 124 пуска с двумя авариями.

Ну вот и посчитайте. 124 пуска, 2 аварии, получаем 98,8% безаварийных пусков. Где это у протона надежность выше? это еще и аварии разгонных блоков не учли у него)))

Единственным сопоставимым конкурентом «Протона» по комплексу экономических и технических параметров остаётся Falcon 9, но на нём не предусмотрено использование дополнительного разгонного блока

А зачем ему доп блок, если с этим прекрасно справляется Falcon Heavy, который из себя представляет три Falcon 9 вместе?

Очень интересная попытка возвысить обсоскосмос над спейсами))))))) 

UPD: а, так это Промо статья. Теперь все ясно...

Ответить
Развернуть ветку
Михаил Булеев
Для сравнения — на счету Falcon 9 от SpaceX 124 пуска с двумя авариями.

Посчитаем:
8 октября 2012, 00:34, запуск №4: Попутный полезный груз:
Orbcomm-G2: FM101, неудача.
29 сентября 2013, 15:51, запуск №6, попытка посадки на воду: неудача.
10 января 2015, 09:47,  запуск №14, попытка посадки на платформу: неудача.
14 апреля 2015, 20:10, запуск №17, попытка посадки на платформу: неудача.
28 июня 2015, 14:21, запуск №19, На 139-й секунде полёта произошла аномалия, завершившаяся через 8 секунд разрушением ракеты-носителя и утратой полезной нагрузки.
17 января 2016, 18:42, запуск №21, попытка посадки на платформу: неудача.
4 марта 2016, 23:35, запуск №22, попытка посадки на платформу: неудача.
15 июня 2016, 14:29,  запуск №26, попытка посадки на платформу: неудача.
1 сентября 2016, 13:07, За 2 дня до запуска, в 13:07 UTC 1 сентября 2016 года, при подготовке к выполнению испытательного прожига, на стартовой площадке SLC-40 произошёл взрыв и последующий пожар, повлёкший уничтожение ракеты-носителя и полезной нагрузки.
8 января 2018, 01:00, Запуск засекреченной полезной нагрузки с кодовым наименованием Zuma производства Northrop Grumman Corporation. Первая ступень совершила успешную посадку на площадку Посадочной зоны 1. Первоначально запуск планировался на ноябрь 2017 года, но был перенесен за несколько дней перед запуском. 9 января в СМИ появилась информация, что по сведениям анонимных источников спутник не вышел на орбиту, одна из возможных причин — отказ при разделении со второй ступенью ракеты-носителя
5 декабря 2018, 18:16, запуск №65, попытка посадки на землю: неудача.
17 февраля 2020, 15:05, запуск №81, попытка посадки на платформу: неудача.
18 марта 2020, 12:16, запуск №83, попытка посадки на платформу: неудача.
16 февраля 2021, запуск №108, попытка посадки на платформу: неудача.

Ответить
Развернуть ветку
3 комментария
Еремей Бричкинд

124/2=62. Каждая 62-я ракета - катастрофа.

Какие 98%??

Ответить
Развернуть ветку
3 комментария
Amir Vagizov

"Товарищ" совсем глуп или не в теме, а главное дико ненавидит все советское и российское. Это я про Ваш коммент. Особо улыбнул коммент про разгонные блоки... идиет.

Ответить
Развернуть ветку
Леонид Белоус

Плохо все с тяжёлыми ракетами.
Японцы делают Н2
Европейцы Ариан 6
Американцы делают Вулкан, Нью Гленн, Старшип.

Все эти ракеты это шаг вперед, водород и метан как топливо, частичная многоразовость.

Русские же никак не могут поменят полувековой токсичный Протон новой ракетой, которая будет использовать только Керосин и не будет иметь никаких преимуществ по сравнению с конкурентами.

Ответить
Развернуть ветку
Сергей Житников

Этот комментарий можно было писать лет пять назад.
1) Протоны то как раз сняли с производства. Сейчас запускают последние произведенные экземпляры.
2) Делают это когда массово производят и эксплуатируют , а не разрабатывают. у вас в списке реально ни одной даже частично многоразовой экплуатируемой ракеты нет. А старшип существуют это макет который не грамма полезной нагрузки не перевез и в космос не летал. Выше 10 км не поднимался. А это даже не суборбитальный полет.

Ответить
Развернуть ветку
19 комментариев
Eugene Danilov

Ну как минимум будут закрыты наши собственные потребности в запусках

Ответить
Развернуть ветку
4 комментария
Сергей Никитин

Забавно, когда буржуи пытаются гордиться достижениями коммунистов. Хотя да, своего то ничего придумать за 30 лет не смогли.
НаноБатутМ - главная российская ракета последнего десятилетия.

Ответить
Развернуть ветку
Eugene Danilov

В стране сменилась «вывеска», изменились границы и политический строй. Но люди-то остались те же. Те же коллективы ученых, та же инженерная школа, та же школа пилотируемой космонавтики. Да, кто-то из конструкторов ушёл на пенсию, и их место заняли те, кто во времена ссср были молодыми стажерами. Какие-то производственные линии модернизировали — но заводы и НИИ всё те же.

В общем, мне абсолютно непонятны эти нелепые предъявы «да как вы смеете гордиться достижениями ссср!». Смеем, сережка, очень даже смеем — потому что это достижения наших людей в нашей стране, хоть она и называется сейчас по-другому

Ответить
Развернуть ветку
2 комментария
Eugene Danilov

Ангару тоже придумали коммунисты?

Ответить
Развернуть ветку
13 комментариев
Андрей Крамарь

Какие буржуи? Старая гнилая номенклатура: гэбэшники, комсомольские вожди и мусорские генералы. Просто воровать теперь им стало проще.

Ответить
Развернуть ветку
Alexander

Это стоило стране принятых на неё всех обязательств СССР, в том числе финансовых. Справедливо.

Ответить
Развернуть ветку
Чувствительный Филипп

Статья, как мне кажется, попытка оправдаться в глазах общественности о нифиганеделании кроме постоянных новых красивых презентаций и макетов. 

Деньги выделяются постоянно и Рогозин просит постоянно еще больше. На деле ничего не делается, а по ходу обсуждений выясняется, что пока пилили презентацию, проект уже морально устарел. 

Китайцы тестируют уже копию Драгона, а мы десятилетиями пилим Клиппер, потом Федерацию, теперь Орла, потом Орленка, потом еще 10 раз вывеску сменят пока сделают, а коллеги уже будут к этому времени на Старшипе летать, опережая нашу технику опять на поколение. Что бы тут в комментах не говорили - Старшип есть следующее поколение кораблей от Драгона, который уже есть в материи и летает, хоть и на 10 км, но это обычный процесс разработки, который уже идет и его не остановить. Мы же даже до уровня Драгона никак дойти не можем, но деньги ведыляем и тратим.

Касательно ракет.

Мое мнение - Ангара нафиг устарела, как и все остальные ракеты с появлением возвращаемых Фальконов. Смысла в этой ракете просто нет т.к. когда она начнет регулярно летать, она будет на 2 поколения отставать от американцев, которые, скорее всего, уже будут использовать старшип.

Для внутренних грузов, конечно, мы можем использовать любую ракету, которая выполнит поставленную задачу по доставке груза на нужную орбиту, но в коммерческом плане мы космическую гонку просрали и совсем скоро просрем вообще любое лидерство в космической технике и от этого никуда не деться т.к. руководство Роскосмоса о космосе думает в последнюю очередь.

Зато презентации красивые делают, а еще на всяких интервью кто-то много говорит, пока кто-то за океаном тупо делает. Сейчас вот на многоразовый Амур 800 млрд. просят, хотя по хорошему надо уже аналог Старшипа делать, а не бегать в роли догоняющего.

Ответить
Развернуть ветку
Иван Шеметов

При этом, НАСА понадобилось сколько 60 лет или сколько, чтобы обогнать технологии СССР и начать летать дешевле 

Ответить
Развернуть ветку
7 комментариев
Mike Ross

По идее брать идеи старшип и внедрять ещё более своё.. но то нужны гениальные инженеры , а откуда им взяться если начальству проще и выгоднее Пилить бабки.. как по мне нужно прийти как Джобсу , сократить и оставить костяк дельных и нужных проектов. Разумеется с частичными облигационными займами инвестиций и все попрет. Но .. не при этом правительстве.

Ответить
Развернуть ветку
3 комментария
Михаил Булеев
Деньги выделяются постоянно и Рогозин просит постоянно еще больше.

И правильно просит, потому что денег на космонавтику в России выделяется почти в двадцать раз меньше, чем в США. Примерно в четыре раза меньше, чем в ЕС. И уже практически меньше, чем в Индии(!).
Так что раз Рогозин просит больше денег - значит он молодец, и выполняет свою работу. Но интернетным дебилам до того невдомёк.

Китайцы тестируют уже копию Драгона, а мы десятилетиями пилим Клиппер, потом Федерацию

Классический пример вотэбаутизма.  А вот в Рязани грибы с глязами. 
Кстати, Клиппер  не имеет никакого отношения к проекту ПТК НП, господин космический эксперт.

Мое мнение - Ангара нафиг устарела, как и все остальные ракеты с появлением возвращаемых Фальконов.

Моё мнение - ты просто тупой. "Ламборгини устарела, потому что появилась Тесла". Иди руководству Мерседес расскажи, что им надо срочно бросать выпуск всех автомобилей - ведь уже есть Тесла. 

Смысла в этой ракете просто нет т.к. когда она начнет регулярно летать, она будет на 2 поколения отставать от американцев, которые, скорее всего, уже будут использовать старшип.

Смысла нет разве что в твоём жалком существовании. Ты количество поколений как считал, гений? А что вывозить Старшипом на орбиту? Пятитонные спутники по одному за раз? Я правильно понимаю, что ты на каждый поход в магазин за пивком нанимаешь как минимум БЕЛАЗ для доставки пакета с продуктами?

Сейчас вот на многоразовый Амур 800 млрд. просят, хотя по хорошему надо уже аналог Старшипа делать, а не бегать в роли догоняющего

Кому надо? Малолетним дебилам в интернете? Ну так делай - кто тебе мешает-то?
Запили свой старшип, стань круче Илона Маска!
Или ты только ныть в комментариях умеешь? Ну тогда ой, что ж поделать - какая жаль.
ТЭО приведёшь на необходимость разработки "аналога старшипа"? Что на нём в космос таскать, сколько это будет стоить? А деньги взять откуда и какую именно сумму?
Или, опять же - ты только поныть и можешь,  а космонавтику за тебя должны неизвестные альтруисты, желательно забесплатно поднимать?

Ответить
Развернуть ветку
1 комментарий
Michael Malovichko

Ни одного килограмма полезной нагрузки ангара пока не доставила. И в  планах на этот год опять только массогабаритные макеты.

Ответить
Развернуть ветку
Сергей Житников

пусть даже так. в отличии от старшипа она не занимается подскоками на 10 км. а в космос летает.

Ответить
Развернуть ветку
28 комментариев
J S
Ни одного килограмма полезной нагрузки ангара пока не доставила
опять только массогабаритные макеты

Не порите чушь.

Очевидно вы не знаете, что такое полезная нагрузка, наверное вы думаете это то, что приносит пользу))

При расчёте транспортируемого веса обычно выделяют: конструкцию и полезную нагрузку.

А это всего лишь объект не входящий в состав ракеты. Что он потом делает к ракете никакого отношения не имеет.

Ядерная боеголовка, тесла с манекеном, пикающий спутник, массогабаритный макет - это все полезные нагрузки.

Ответить
Развернуть ветку
artemykairyak

Да да, надо лишь немного потерпеть

Ответить
Развернуть ветку
Soviet Pooh

Дмитрий Олегович, щас вас тут разделают. 

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
1 комментарий
Feofan Ilyushkin

"Сейчас надёжность носителя не ниже, а то и выше, чем у его более молодых конкурентов (95,5 % успешных пусков без учета аварий разгонных блоков). Для сравнения — на счету Falcon 9 от SpaceX 124 пуска с двумя авариями, а европейская Ariane 5 прошла 109 стартов с 5 неудачами"

(124-2)/124=98,4%
(109-5)/109=95,4%
Выходит, Falcon надёжнее, а Ariane хуже на доли процента. Ощущение, что автор пытался нас запутать 🤔

А аварии разгонных блоков - это вообще отдельная тема, про них у нас чуть ли не каждый день пишут

Ответить
Развернуть ветку
Nikolay Martynov

Ну сейчас диванные инженеры и профессионалы космоса расскажут как у нас все плохо и как ТАМ хорошо. Надоели уже.

Ответить
Развернуть ветку
Сергей Житников

Ангара ниже протона т.к. это ранний вариант. Если посмотрите на ранние протоны то они тоже были ниже. На ангару планируется вторая ступень большего размера водородная.

Ответить
Развернуть ветку
Константин Рогов

все разворуют не волнуйтесь

Ответить
Развернуть ветку
Maxim Rebitsky

Все планируется, он далее ничего нет. Лунна база в 2018 где? Или когда-там ждать?

Ответить
Развернуть ветку
1 комментарий

Комментарий удален модератором

Развернуть ветку
Eugene Krotov

Копирайтер немного не разобрался в матчасти — что за «в СССР хотели выводить на орбиту боеголовки массой в несколько десятков мегатонн». Ракета, которая тащит на себе 10 миллионов тонн? Тогда можно было бы на одном Протоне сразу на Плутон слетать.
Погуглите про «Тротиловый эквивалент» что ли.

Ответить
Развернуть ветку
registraciy 4444

Смотрю "ругателей России" и "свидетелей Маска" в комменнтариях понабежало.
Как говорил Иосиф Джугашвили: если нас ругают враги, значит мы всё делаем правильно.

Ответить
Развернуть ветку
Читать все 109 комментариев
null