В космонавтике существует выражение «семейство ракет-носителей». Обычно так называют похожие по своей конструкции изделия или группу их модифицированных вариантов.
В этой статье мы попробуем расширить это понятие, составить генеалогическое древо и установить родственные связи между различными отечественными ракетами-носителями, основываясь на их схожих элементах или истории.
Семейство ракет Р-7
Отправной точкой станет двухступенчатая межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7, на базе которой была создана ракета-носитель, способная отправить первый спутник в орбитальный полет. Именно ее можно назвать первой космической ракетой-носителем (РН). Последующие ее потомки объединены историей создания в конструкторском бюро, которое основал Сергей Павлович Королёв. Изначально оно называлось ОКБ-1.
При упоминании ракет кроме названия мы укажем так называемый индекс ГРАУ (главное ракетно-артиллерийское управление). У Р-7 он 8К71, а у РН на ее базе – 8К71ПС, где ПС – простейший спутник.
Исходя из индекса ГРАУ легко на первых порах установить родственные связи.
Так, МБР Р-7А (8К74) буквально младшая сестра-близнец Р-7. Визуально отличить от Р-7 ее невозможно, если их не поставить рядом. Однако наличие разных индексов показывает, что это разные МБР. Младшая сестра чуть-чуть повыше (вторая ступень длиннее), более коммуникабельная (имеет более простой, но надежный радиокомплекс) и может улететь на 500 км дальше.
Первые дети Р-7, у которых появились третьи ступени, это сестра и брат: ракеты-носители «Луна» (8К72) и «Восток» (8К72К).
«Луна» и «Восток» также похожи друг на друга. Первая и вторая ступени идентичны, только у «Луны» появилась небольшая третья ступень, а на «Востоке» третья ступень стала побольше. Индекс ГРАУ прямо намекает, что это модификации одной и той же ракеты-носителя, но так исторически сложилось, что у них были разные задачи, они выполнили их первыми в мире и из-за этого получили разные имена.
А вот МБР Р-9А, хотя и имеет похожий индекс 8К75 и тоже имеет две ступени, но на вид и по конструкции сильно отличается от Р-7. Например, ступени Р-9А располагаются последовательно друг за другом, а у Р-7 они собраны в пакет, то есть вторая ступень находится посередине, а первая состоит из четырех блоков по бокам. Используются другой двигатель, системы хранения топлива и комплекс управления. Однако принципы создания и команда инженеров те же, только все приспособлено для того, чтобы ракета могла стартовать из шахт.
Р-9А мы назовем двоюродной сестрой Р-7.
Ракету-носитель «Молния» (8К78) можно считать ребенком «Луны» и Р-9А. Первая, вторая и четвертая ступень здесь как у «Луны», а третья ступень основана на конструкции второй ступени Р-9А.
Вслед за «Молнией» рождается ракета-носитель «Восход» (11А57). По сути она является улучшенной версией без четвертой ступени. Их можно назвать сестрой и братом.
Прямым потомком «Восхода» является ракета-носитель «Союз» (11А511). Визуально ступени этой ракеты-носителя почти не изменились, но внутри многое было модернизировано. Плюс к «Союзу» добавилась новая важная конструкция — система аварийного спасения, сокращенно САС. Ракета-носитель «Союз» создавалась во множестве модификаций, и некоторые работают до сих пор. Можно все версии назвать сестрами, но можно и выделить отдельные родственные группы. Так, родные сестры «Союз-У», «Союз-У2», «Союз-Л», «Союз-ФГ» объединяются в одну группу. Во вторую группу попадают «Союз-2», «Союз-2-1А», «Союз-2-1Б» с индексом ГРАУ 14А14. Они являются глубокой модификацией, и можно назвать их потомками первых ракет-носителей этого семейства. Наконец, «Союз-2-1в» (14А15) — это плод совмещения «Союза» и одного из двигателей «царь-ракеты» Н-1 (11А52).
Последняя является проектом Королёва для полета советских космонавтов на Луну, но общее с любой ракетой-носителем из потомков Р-7 найти очень сложно. С учетом того, что Н-1 ни разу не использовалась по назначению, мы ей не присвоим родственных уз, но упомянуть ее нужно, так как одна из ее ступеней применялась в составе другой РН, о которой будет сказано ниже.
Все перечисленные ракеты-носители, кроме, пожалуй, дальнего родственника — Р-9А — составляют семейство Р-7.
Семейство ракет «Космос»
Следующим мы разберем семейство «Космос», которое проектировалось в конструкторском бюро ОКБ-586, основанном Михаилом Кузьмичом Янгелем.
Генеалогическое древо мы начнем с одноступенчатой баллистической ракеты средней дальности (БРСД) Р-12 (8К63). Эта ракета не была способна выводить полезную нагрузку на орбиту, но послужила основанием, а вернее, первой ступенью для РН «Космос» (8К63С1) и ее сестры РН «Космос-2» (11К63).
«Космос-3» (11К65) считается третьим поколением развития семейства. В ее основе лежит не первая ступень Р-12, а первая ступень ее потомка Р-14 (8К65). Хотя «Космос-2» и «Космос-3» имеют похожие названия и похожий внешний вид, они не мать и дочь, а скорее тетя и племянница.
Модернизированная версия «Космос-3М» использовалась и в XXI веке. Однако семейство на этом не заканчивается.
На основе Р-14 была создана двухступенчатая баллистическая ракета Р-16 (8К64), а на ее основе, в свою очередь, Р-36(8К67). Ее сестрой стала модификация Р-36орб(«орбитальная») (8К69), которая стала прототипом для следующего средства выведения космических аппаратов на орбиту под названием «Циклон-2». Считается, что она — родоначальник отдельного семейства, однако несложно проследить, что конструкция является внучатой племянницей РН «Космос-3М» и частью одной ветви родословной с баллистическими аналогами.
«Циклон-3» — это уже трехступенчатая ракета-носитель. Ее тоже можно назвать прямым потомком Р-36орб, однако у нее появилось большое отличие, а именно третья ступень. Потому мы назовем его внучкой, а в матери выберем РН «Циклон-2».
Следующая разработка предприятия — это ракета-носитель «Зенит-2». Ее родственные связи куда более сложные, ведь ее мамой стала ракета-носитель другого конструкторского бюро, но перед этим нужно познакомиться с еще одним семейством универсальных ракет (УР).
Семейство универсальных ракет (УР)
Владимир Челомей вместе с коллегами начал проектирование первой МБР УР-100 (8К84) в конструкторском бюро ОКБ-52. Вместе с ее многочисленными модификациями это была самая массовая двухступенчатая баллистическая ракета в СССР.
Версия УР-100Н УТТХ стала основой для гражданских версий — РН «Рокот»(14А05) и РН «Стрела»(14А036). Так как изменений в них незначительное количество, мы назовем их и УР-100 двоюродными сестрами.
Дочерью последней стала УР-200 (8К81). Она практически не использовалась, так как ее вытеснила похожая «Циклон-2», но стала основной для следующего члена семьи — УР-500 (8К82). Изначально планировалось, что эта ракета-носитель будет представлять собой 5 объединенных в две ступени и модернизированных УР-200, но этот вариант оказался неудачным. Первый вариант новой РН был двухступенчатым и в честь своей полезной нагрузки (тяжелого спутника) получил название «Протон». Но вскоре появилась трехступенчатая РН УР-500К, которая известна как РН «Протон-К» (8К82К). А четвертой ступенью, применяемой для обеспечения выведения полезной нагрузки на геостационарную орбиту и отлетную траекторию (к Луне и планетам), стала пятая ступень гигантской лунной РН Н-1 – разгонный блок «Д». Уже в XXI веке появилась модернизированная версия «Протон-М» (8К82КМ). Согласно индексу ГРАУ эти ракеты-носители являются сестрами или модификациями одной изначальной конструкции УР-500, но изменения в них колоссальны.
Дочерью УР-500 должна была стать лунная ракета-носитель-гигант УР-700(11К87). Она так и не была построена и осталась проектом. Однако, когда руководителем отрасли стал Валентин Петрович Глушко, у него возникла идея взять все лучшее от нереализованных Н-1 и УР-700 и создать совершенно новую конструкцию. Ею стала ракета-носитель «Энергия» (11К25).
Правда, в итоге после всех изменений от своих идеологических матери и отца она практически ничего не получила из инженерных решений. Ракета-носитель была невероятно мощной, но использовалась недолго, зато созданное в рамках ее проектирования живет даже за океаном.
Собственно упомянутый ранее «Зенит-2» — проект, который совместил модифицированные части «Энергии» и наработки «Циклона-2». Его сводными родственниками стоит назвать еще две РН — «Союз-5» и «Ангара».
Считается, что «Ангара» имеет свое семейство, в которое входят ракеты-носители с разным числом блоков. По сути каждый блок является одним и тем же универсальным ракетным модулем (УРМ). Так как конструктивно модули не отличаются, то даже несмотря на то, что «Ангара-1.2», «Ангара-3», «Ангара-5» имеют разное количество УРМ, мы их и их модификации назовем сестрами. Если сравнить визуально «Ангару» и «Энергию», это будут очень разные ракеты-носители. Дело в том, что между ними — еще два поколения нереализованных проектов, так что они прабабушка и правнучка.
«Ангара-3» так ни разу и не использовалась, поскольку ее задачи будет выполнять новая ракета-носитель «Союз-5», которая имеет много общего с «Зенитом-2», но ничего от «Циклона-2» там не осталось. Кстати, несмотря на название, с другими «Союзами» родственные связи у новой РН очень далекие. Получается, что она является сводной сестрой «Зенита-2» и дочерью «Энергии».
На этом разбор генеалогического древа ракет-носителей мы остановим, но, если есть желание узнать о пропущенных нереализованных звеньях, других иностранных родственницах и более «древних» предках, которые еще не умели выводить полезную нагрузку на орбиту, пишите комментарии и ставьте реакции.
Увидеть макеты своими глазами можно в Центре «Космонавтика и авиация» на ВДНХ.