Новые перспективы для первой российской сверхтяжёлой ракеты

В целом на сегодняшний день расклад такой: две ступени, первая из них состоит из шести блоков, расположенных вокруг центрального. Всё это должно будет поднимать на низкую околоземную орбиту как минимум сотню тонн полезного груза и 27 тонн доставлять к Луне.

Изначально предполагалось, что нижние блоки будут теми же самыми, которые разрабатывают для ракеты "Иртыш" ("Союз-5") — среднетяжёлого носителя, который сможет выводить на низкую орбиту 17 тонн. То есть первая ступень "Енисея" должна была быть конструкцией из шести первых ступеней "Иртыша". А вторую ступень планировали взять от "Союза-6" — ещё одной ракеты среднего класса, её создают на базе "Союза-5". Для обоих этих носителей предусмотрены двигатели на керосине и жидком кислороде.

Однако в декабре 2020 года глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин выступил с инициативой перевести будущий "Енисей" на метан. Это неизбежно означало полный пересмотр всей концепции. В марте 2021 года стало известно о новом облике сверхтяжа. По данным источника в ракетно-космической отрасли, для нижних блоков решено использовать метановые двигатели РД-182 с тягой 250 тонн, разработанные в НПО "Энергомаш" для многоразовой ракеты "Амур-СПГ". Для второй ступени выбрали РД-0169, тоже на метане, только не столь мощный — 100 тонн тяги.

— У нас была и остаётся идея создания более мощного метанового двигателя для нижних ступеней сверхтяжа. Ведь при тяге РД-0169 около 100 тонн придётся поставить на ракету три десятка таких двигателей. Специалисты РКЦ "Прогресс" (входит в состав госкорпорации "Роскосмос") согласны с нами, что неразумно ставить гроздь маленьких двигателей, поэтому предложен двигатель тягой 250 или даже 600 тонн. Есть понимание, как его сделать, и в своё время такие работы проводились в "Энергомаше", — рассказал РИА "Новости" генеральный директор НПО "Энергомаш" Игорь Арбузов.

Главный плюс метана как ракетного топлива прежде всего в его экологичности, но в целом список его преимуществ невелик, считает действительный член Академии космонавтики имени К.Э. Циолковского Александр Железняков.

Ситуация такова, что и первоначальные, и нынешние планы означают создание первого российского — то есть первого после распада СССР — сверхтяжёлого носителя на базе тех ракет, которых тоже ещё нет. Его первый запуск был намечен на 2028 год, но с учётом пересмотра проекта в "Роскосмосе" перенесли сроки на "после 2032 года". Впрочем, заверили, что график Российской лунной программы от этого не сдвигается — просто для ближайших миссий будут использовать другую ракету — "Ангару".

Для начала предстоит после перерыва длиной в четверть века снова запустить к Луне автоматическую станцию "Луна-25", миссия назначена на 22 августа 2022 года, в космос зонд отправят на среднетяжёлой ракете "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат". Далее — ещё несколько аппаратов и беспилотный запуск корабля "Орёл" (бывшая "Федерация") на "Ангаре-А5".

Следующий огромный шаг — строительство окололунной станции. Именно на этом этапе, как ожидается, и понадобится "Енисей". По одному из вариантов, станцию будут создавать на основе трёх новых модулей МКС. Российская сторона отказалась от участия в совместном с NASA проекте Gateway — в "Роскосмосе" заявили, что нашей стране в нём уделена слишком малая роль. Вскоре о совместном строительстве космической станции на окололунной орбите Россия договорилась с Китаем.

Следующие пункты — пилотируемые облёты Луны, высадка космонавтов на поверхность на 14 дней и развёртывание первых элементов будущей посещаемой базы. В российском лунном городке (по планам) будут в том числе убежища от радиации, техника для добычи водяного льда и производства на его основе ракетного топлива (кислородно-водородного), а ещё предусмотрены две обсерватории.

Это была несбывшаяся мечта Сергея Королёва. Ещё в 1960-е годы, когда страна рукоплескала Юрию Гагарину, Алексею Леонову, Валентине Терешковой, мысль генерального конструктора уже летела намного дальше: под его руководством в обстановке строгой секретности создавали советскую ракету для межпланетных миссий. Название Н-1, по разным данным, расшифровывается как "Наука-1" или "Носитель-1".

Интересно, что тогда именно по поводу двигателей для этой ракеты в ОКБ-1 возник серьёзный и горячий спор. Королёв решительно поддерживал схему "керосин + кислород", но главный конструктор НПО "Энергомаш", прославленный двигателестроитель академик Валентин Глушко (именем которого теперь и называется научно-производственное объединение) был категорически против этой идеи и настаивал на использовании другого топлива: знаменитого гептила (C2H8N2) и азотного тетраоксида в качестве окислителя.

В итоге Глушко проиграл: госкомиссия одобрила вариант Королёва. После этого "Энергомаш" отстранился от Н-1, изготовление двигателей поручили конструкторскому бюро Николая Кузнецова (ныне Самарский научно-технический комплекс имени Н.Д. Кузнецова).

Ракета получилась пятиступенчатая, и у неё должно было быть в общей сложности ровно ПЯТЬДЕСЯТ двигателей. Из них 36 — на первой ступени. Первые три ступени нужны были для выхода на околоземную орбиту, оставшиеся две — для полёта к Луне или даже к Марсу (именно к этому стремился Сергей Павлович).

Было четыре испытания первой ступени — в 1969–1972 годах. Все неудачные, с мощнейшими взрывами. Ну и что? Ракетостроителям не привыкать, тем более когда речь идёт о таком эпохальном проекте. Достаточно сейчас посмотреть, как один за другим взлетают на воздух прототипы Starship американской компании SpaceX. И создатели Н-1 продолжали работу: на август 1974 года были назначены следующие испытания, притом планировалось попытаться не просто поднять в воздух ракету, а совершить полёт до Луны и обратно. Более того, был план отправить в 1979 году советскую экспедицию на Луну, а в 80-е годы — построить на спутнике Земли базу "Звезда".

Но дело в том, что в 1969 году Луны уже достигли американцы, они наладили туда регулярные пилотируемые полёты, так что гонку сочли проигранной, и это, судя по всему, было деморализующим фактором. Сергея Королёва в 1966-м не стало. Восемь лет после этого на посту генерального был один из его ближайших соратников — академик Василий Мишин. Как раз при нём работа над Н-1 ещё продолжалась. Но в мае 1974 года его сменил Валентин Глушко, у которого, как мы уже упоминали, был конфликт с Королёвым по поводу межпланетной ракеты. И факт в том, что он распорядился прекратить все работы над Н-1, а в руководстве СССР никто ничего не имел против. Как вспоминал выдающийся советский конструктор Дмитрий Козлов, Глушко считал Н-1 устаревшим проектом, а Дмитрий Ильич был с этим в корне не согласен и из-за этого решил больше не сотрудничать с НПО "Энергия". Его предприятие отделилось и образовало самостоятельное ЦСКБ "Прогресс".

Но очень скоро в правительстве поняли, что стране срочно нужен собственный сверхтяж: многоразовые американские "спейс шаттлы" обеспечивали Соединённым Штатам серьёзное военное преимущество. Решили создать советский аналог: знаменитый проект получил название "Энергия" — "Буран". Созданная для него в НПО "Энергия" одноимённая ракета пока ещё остаётся самой мощной в истории отечественной космонавтики. Её грузоподъёмность 100 тонн (для низкой околоземной орбиты). Для сравнения: у "Протонов" — 23,7 тонны, у "Ангары-А5" — 24,5 тонны.

У "Энергии" было две ступени: основной центральный блок (вторая ступень) и четыре боковых (первая ступень). На каждом из боковых было по одному двигателю РД-170 (кислород + керосин, разработка "Энергомаша"), а на центральном — четыре РД-0120, в которых вместо керосина был жидкий водород.

В итоге ракету запустили лишь дважды: в мае 1987 года с макетом боевого лазерного комплекса "Скиф" (его тогда не удалось вывести на орбиту) и, собственно, с космолётом "Буран" 15 ноября 1988 года. Тот полёт вошёл в Книгу рекордов Гиннесса как первый в истории полностью автоматический полёт в космос. Кстати, тогда "Буран" перед самым заходом на посадку внезапно "передумал" садиться и, к ужасу всех наблюдавших это, ушёл в неизвестном направлении: оказалось, его датчикам, так сказать, "не понравился" сильный ветер над полосой, и корабль просто решил сделать ещё один круг. Уже с конца 70-х годов для этого корабля формировали отряды космонавтов-испытателей, в общей сложности было три набора. Но пилотируемый полёт так и не состоялся, а в 1993 году программу "Энергия" — "Буран" и вовсе закрыли.

Когда в ноябре 2019 года проект "Енисея" отправили на доработку, учёные вспоминали "Энергию" и тоже выразили мнение, что для неё в своё время недостаточно проработали цели и задачи и нужно постараться избежать той же ошибки с новой сверхтяжёлой ракетой.