Есть некая ирония истории в том, что ракеты-носители, которые двигают человечество в космос, выросли из межконтинентальных баллистических ракет. И во время Карибского кризиса в 1962 году на Байконуре с "гагаринского" старта сняли ракету для пуска по Марсу и поставили на её место боевую Р-7А. Боевые "семерки" стояли в монтажно-испытательных комплексах на запасных путях до второй половины 60-х годов. И сегодня некоторые ракеты-носители являются прямыми или косвенными потомками боевых ракет, а испытательные пуски новых ракет-носителей вызывают вопросы возможности их боевого применения. Тем интереснее, думаю, будет почитать про историю "умиротворения" боевых ракет и узнать ответ на вопрос - стоит ли ставить термоядерную боеголовку на "Ангару"?
читать дальше
Всё выше и выше
Исторической справедливости ради необходимо начать с геофизических пусков. Тем более, что это первый заметный пример конверсии военных ракет в мирные. После окончания Второй мировой войны СССР и США получили в качестве трофеев немецкие баллистические ракеты "Фау-2". Американцам досталось больше ракет и запчастей, поэтому после испытательных пусков оставшиеся "Фау-2" использовались как геофизические ракеты. Вместо боеголовки ставились научные приборы, а сама ракета направлялась не по баллистической траектории, а вертикально вверх. В этом случае "Фау-2" могла подняться выше 150 км и на несколько минут оказаться в космосе. Запасов трофейных материалов хватило на 75 ракет, поэтому пуски геофизических "Фау-2" проводились достаточно регулярно в конце 40-х и начале 50-х. На восемь ракет была добавлена второй ступенью ракета "Corporal", что позволило подняться вертикально до 393 км.
Слева "обычная" геофизическая "Фау-2", справа - двухступенчатая RTV-G-4 Bumper
Есть фильм об этих испытаниях (на английском). На 1:00 виден относительно молодой и малоизвестный тогда в США Вернер фон Браун.
В СССР геофизическими стали модификации ракеты Р-1 (адаптации "Фау-2" для советской промышленности). Было создано несколько модификаций - Р-1А,В,Е (иногда индекс Р- менялся на В-). Ракеты оснащались дополнительными блоками научных приборов (ставились по бокам). Именно на геофизических Р-1В в 1951 году в космосе побывали первые млекопитающие - собаки Дезик и Цыган:
Программа суборбитальных пусков собак в СССР была довольно масштабной и успешной. По мере замены Р-1 на более совершенные Р-2 и, затем, Р-5, появлялись геофизические варианты и этих ракет:
В СССР в 1970-80х была программа "Вертикаль", которая использовала конверсионные варианты ракет Р-5 и Р-14. Более мощные ракеты позволяли поднимать научные приборы на сотни и даже тысячи километров. До сегодняшнего дня геофизические пуски проводятся достаточно активно и дополняют орбитальные. Но сейчас используются уже специально разработанные геофизические ракеты. Твердое ракетное топливо стало доступным, и сейчас проще и дешевле сделать несложную твердотопливную геофизическую ракету, чем пытаться адаптировать военные проекты.
Первая орбитальная
Забавно, что ошибка при проектировании боеголовки ускорила выход на орбиту первого искусственного спутника Земли. Испытания первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты 8К71 (она же Р-7) выявили, что теплозащита головной части недостаточна - она разрушалась при входе в плотные слои атмосферы. У Королёва оставались "лишние" ракеты, которые были изготовлены для испытаний, но их не имело смысла пускать по военной программе, пока не появится новая версия головной части. Значит, эти ракеты могли быть использованы для запуска спутника. Политики и военные согласились с важностью возможного успеха, и всего шестой пуск "семерки" стал первым космическим. Переделки боевой ракеты были минимальны - просто головную часть заменили на спутник с обтекателем. При запуске второго спутника с Лайкой на борту для передачи телеметрии использовалась штатная аппаратура "Трал" - фактически, спутником стала вся штатная вторая ступень.
Слева - ранняя версия боевой МБР, по центру - ракета со "Спутником-1", справа - со "Спутником-3"
А огромное значение первого спутника привело к тому, что военные полигоны и позиционные районы МБР Байконур и Плесецк стали космодромами. И даже когда-то секретный фильм о процедуре подготовки, испытаний и пуска боевой МБР заканчивается пафосными словами о "завоевании космических пространств":
Современная РН "Союз" несет в себе наследие целых двух боевых ракет - первая и вторая ступени являются многократно модернизированными блоками МБР Р-7, а третья ступень использует двигатель, первая версия которого стояла на МБР Р-9.
Ещё одна ирония истории заключается в том, что, как МБР, Р-7 очень быстро устарела. Стартовые сооружения стали слишком большими и уязвимыми, а время подготовки к пуску - неприемлемо долгим. Зато как ракета-носитель "семерка" будет работать ещё много лет, и, наверняка, отметит не только шестидесятилетний юбилей.
Ответ за океаном
Если бы первая попытка США запустить спутник на орбиту увенчалась успехом, то первой американской ракетой-носителем стала бы РН Vanguard, которая являлась не конверсией боевых ракет, а комбинацией геофизических - военной Viking и гражданской Aerobee. Но, увы, попытка запуска закончилась красивым бабахом в прямом эфире, и пришлось для спасения престижа США использовать проверенные военные технологии. На РН Juno I в качестве первой ступени стоял прямой потомок "Фау-2" - ракета Redstone, а в качестве второй, третьей и четвертой ступеней - блоки тведотопливных двигателей от боевой ракеты Sergeant:
Слева боевой Redstone, по центру - Juno I/Jupiter-C, справа - ракета для пилотируемых суборбитальных пусков Mercury-Redstone
В "космическую гонку" были брошены все потенциально подходящие баллистические ракеты средней дальности - Thor и Jupiter. Баллистической ракете средней дальности не хватало мощности, чтобы выводить сколько-нибудь серьезные полезные нагрузки на орбиту, но ничего лучше в начале гонки у США просто не было, а с течением времени ракеты стали улучшать для космического применения. К БРСД Thor добавляли верхние ступени, так появился сначала Thor-Able, затем Thor-Delta, из которого выросло современное семейство РН Delta, которое, однако, за много лет сохранило оригинальным только название:
Слева направо: Delta (модифицированный Thor-Able), Delta-M, Delta II, Delta IV Heavy
БРСД Jupiter непродолжительное время использовался в качестве первой ступени РН Juno II, а его топливный бак попал в американскую лунную программу как составная часть первой ступени РН Saturn-I/IB. В свою очередь двигатель первой ступени Saturn I попал в семейство РН Delta - просто триумф повторного использования.
Атлант запустил двигатели
Первой американской МБР стал Atlas и, параллельно с постановкой на боевое дежурство, его тут же привлекли и на космическую службу как самую мощную и грузоподъемную доступную ракету. Именно Atlas вывел на орбиту первого американца. А после увеличения грузоподъемности добавлением в качестве верхней ступени блоков Agena и Centaur, он стал одной из "рабочих лошадок" американской космонавтики:
Слева направо: испытательный пуск одной из первых версий SM-65A, поздняя версия МБР Atlas E, пилотируемый вариант Mercury-Atlas, Atlas-Agena, Atlas-Centaur
Atlas весьма успешно служил как боевая ракета. Простые, по сравнению с Р-7, стартовые сооружения позволяли поместить его сначала в частично укрепленный бункер:
А затем - и в полностью укрепленную шахту:
Количество развернутых в США ракет в какой-то момент достигло 129. Но, как и у Р-7, боевая жизнь "Атланта" была коротка - с появлением твердотопливных МБР Minuteman он стал морально устаревшим. Боевые ракеты переделывались в космические и активно использовались - последняя конверсионная ракета стартовала аж в 2004 году! В 90-х годах стали доступны российские двигатели РД-180, которые были гораздо лучше оригинальных, и, начиная с версии Atlas 3, от исходной МБР осталось только название.
Титан, которого больше нет
Следующей американской МБР стал Titan. Изначально он разрабатывался как возможная замена Atlas'а, на случай задержки или проблем с разработкой. Titan I стал последней кислородно-керосиновой МБР и достаточно быстро сошёл со сцены. Но "всеядность" его двигателей позволила перевести их на высококипящие гептил/амил и, в итоге получилась очень удачная тяжелая МБР Titan II. Снимать с боевого дежурства их стали только с 1982 года, а последняя боевая ракета была демонтирована в 1987 году. В космическом варианте "Титан" был дооснащён разгонными блоками Centaur и боковыми твердотопливными ускорителями, что сделало его единственной тяжелой ракетой-носителем США с 1970-х до начала нулевых. Он запустил множество известных миссий - "Викинги" на Марс, "Вояджеры" к Юпитеру и дальше, "Кассини-Гюйгенс" к Сатурну.
Слева направо: боевые Titan I, Titan II, пилотируемый Gemini-Titan, Titan-IIIC, Titan-IIIE запускает "Вояджер-2", "Titan-IV" запускает "Кассини-Гюйгенс"
Короткий фильм о МБР Titan (на английском):
К сожалению, в 90-х и нулевых годах "Титан" стал проигрывать конкуренцию - он был относительно дорогим, токсичные компоненты топлива вызывали неудобства, часть полезных нагрузок стало дешевле запускать на "Протоне", и к тому же у него появился прямой конкурент - Delta IV Heavy. В 2005 году состоялся последний запуск РН семейства "Титан", и теперь эти славные ракеты остались в истории.
"Протон" тоже был боевым
Сейчас уже потихоньку забывается, что наш "Протон" имеет военную историю. Вначале была замечательная идея семейства универсальных ракет: легкой УР-100, средней УР-200, тяжелой УР-500 и сверхтяжелой УР-700. УР-100 была успешно создана и стала занимать свои места в шахтах, а вот дальше дела не заладились. УР-200 проиграла политическую конкуренцию с Р-36 и была закрыта. УР-500 сначала хотели сделать на базе четырёх УР-200, но получилось уродливо и неэффективно. УР-700 должна была конкурировать с Н-1, но мысли о возможности аварии ракеты с несколькими тысячами тонн крайне токсичных гептила/амила делали её позицию весьма шаткой. В итоге из всего семейства остались только УР-100 и переделанная и потерявшая унификацию УР-500. Впрочем, несмотря на все проблемы, семейство получилось удачным. УР-100 годами стояла на боевом дежурстве. УР-500 хотели сделать МБР для сверхмощной боеголовки в 150 мегатонн и использовать в противоракетной обороне (проект "Таран" - сверхмощная боеголовка взрывается над Северным полюсом, уничтожая десятки американских МБР, которые должны пролетать через относительно небольшой район), но эти идеи не были реализованы. Зато в мирном варианте УР-500 стала единственной тяжелой ракетой-носителем СССР/России, успешно пережив потенциальную конкуренцию Н-11 и "Энергии-М". УР-500 (она же "Протон" участвовала в советской лунной программе, выводила "Салюты", "Мир", блоки МКС, а сейчас трудится, выводя множество коммерческих спутников на геостационарную орбиту. Несмотря на то, что в среднесрочной перспективе он будет заменяться ракетами "Ангара", до 2020 года "Протон" доживёт точно.
Слева направо: УР-500 в двухступенчатом варианте, на одном фото УР-200, УР-500К ("Протон-К", изначальный проект УР-500, "Протон-К" для пилотируемого облёта Луны, "Протон-К" выводит модуль МКС "Звезда"
Фильм о ракете "Протон":
Универсальный "Космос"
Советские БРСД не остались в стороне от космической службы. Кроме Р-5, про которую уже говорилось, на базе БРСД Р-12 и Р-14 было создано семейство РН "Космос". После того, как к ним добавили вторую ступень, получились хорошие РН легкого класса, которые использовались с 1961 по 2010 год. Любопытно, что РН "Космос-2" заправлялась аж шестью жидкостями - первая и вторая ступени использовали разные компоненты топлива. Также, использовалась достаточно редкая топливная пара - гептил/кислород. Несмотря на эти особенности, семейство получилось достаточно удачным.
Слева "Космос-2" программы "Интеркосмос", справа "Космос-3М"
Тяжелые МБР и легие РН
На сегодняшний день есть боевые МБР, которые используются с минимальными изменениями - УР-100Н УТТХ в вариантах "Рокот" и "Стрела" и Р-36М2 в варианте "Днепр". Причина - эти МБР снимаются с боевого дежурства, но их выгоднее использовать для запуска чего-нибудь полезного, нежели просто утилизировать. Уже в 60-х годах боеголовки стали достаточно легкими, поэтому конверсионные МБР могут использоваться только как РН легкого класса. Конверсионное происхождение означает, что они сойдут со сцены после исчерпания запаса базовых МБР, производить их специально для космических пусков экономически невыгодно.
Слева "Рокот", справа "Днепр"
Испытательный пуск МБР Р-36М2 "Воевода", базы для "Днепра"
Небольшой FAQ в заключение
1. Можно ли на базе боевой МБР сделать космическую ракету?
Да, можно, вся публикация об этом. Именно поэтому космические программы Ирана или Северной Кореи вызывают некоторое беспокойство, потому что базовыми для космических ракет выступают именно их МБР. У развитых стран нет проблем с гражданскими ракетами-носителями, поэтому использование отдельных ступеней или МБР целиком встречается не очень часто, и обосновано, главным образом, экономическими причинами.
2. Можно ли на базе космической ракеты собрать МБР?
В теории да, но, как правило, это не имеет смысла. Боевые МБР развитых стран отличаются от космических ракет-носителей. Современная МБР РФ или США должна стоять годами в полной боевой готовности и иметь возможность стартовать спустя секунды после команды. Космическая ракета-носитель готовится к пуску обычно несколько суток и не соответствует требованиям современной ядерной войны даже для нанесения первого удара. Также, некоторые ракеты-носители специально разрабатывались так, чтобы не было возможности разработки баллистических ракет на их базе. Например, японская РН "Лямбда" имела намеренно крайне упрощенную систему управления, чтобы её нельзя было использовать в военных целях. Если же РН была разработана на базе МБР, то у страны-производителя уже есть МБР, и это действие также не имеет смысла. Вариант, когда страна третьего мира получает чертежи космической РН и делает на их базе свою МБР теоретически возможен, но крайне маловероятен. Для создания МБР надо иметь развитые индустрию и технологию. Та же Северная Корея, которая дальше всех продвинулась по этому пути, движется уже несколько десятилетий, и базой для их ракет стали БРСД семейства Р-11 и Р-17, известные как "Скады". Уже Южная Корея не сможет сделать из KSLV-1 МБР просто потому, что покупала готовую первую ступень как "черный ящик".
3. Пуск легкой "Ангары" был суборбитальным на полигон российских МБР на Камчатке. Это ж-ж-ж неспроста!
Пуск "Ангары-1.2ПП" совмещал испытания легкого варианта ракеты-носителя "Ангара" и УРМ-2 для тяжелой "Ангары". Выводить полезную нагрузку на орбиту не было необходимости. А полигон подходил для регистрации параметров полёта. В теории, конечно, можно погрузить на гражданскую ракету-носитель ядерную боеголовку (на "Сатурн-1" целых два раза грузили по 90 тонн воды, так что это не будет самой странной полезной нагрузкой), но начинать ядерную войну с одиночного пуска для РФ или США - верх глупости. Вне зависимости от успешности этого пуска резервированные командные системы (отечественная система "Периметр" или воздушные командные пункты США) будут способны обеспечить гарантированное взаимоуничтожение. По этой же причине сценарии боевого применения "Спейс Шаттла" со сбросом водородной бомбы на Москву, которые и сейчас иногда вспоминают, также были необоснованными.
(c)