Слово «ракета» второй день держится в верхней части поисковых запросов, и рядом с ним — «Протон-М» и «ракетный двигатель». Любопытно, что за одним словом здесь стоят машины, у которых общего примерно столько же, сколько у карьерного самосвала и гоночного болида: и то и другое ездит на колёсах.
Разберёмся, что такое ракетный двигатель, почему легендарный «Протон» доживает последние годы и что показали на этой неделе на форуме в Новосибирске.
«Протон»: ракета, которая старше почти всех, кто её запускает
История носителя начинается в 1961 году, когда в подразделении ОКБ-23 — части конструкторского бюро Владимира Челомея — начали разработку изделия УР-500. Название «Универсальная ракета» отражало исходный замысел: машину проектировали в том числе под сверхтяжёлую боевую нагрузку. Боевой карьеры не случилось, зато получился носитель, который к 1967 году вывели в космос.
Дальше он проработал больше полувека. «Протон» вывел на орбиту все советские и российские орбитальные станции — «Салют», «Алмаз», модули «Мира» и российский сегмент МКС. Им запускали межпланетные станции, спутники ГЛОНАСС и связные аппараты «Экспресс». В зависимости от модификации ракета поднимает до 21 тонны на низкую околоземную орбиту и порядка трёх тонн на геостационарную.
С 1993 года пусковые услуги «Протона» продавались на мировом рынке через совместное предприятие International Launch Services — на пике это была одна из самых востребованных тяжёлых ракет планеты.
Финал начался в июне 2018 года, когда «Роскосмос» решил прекратить производство «Протона» после исполнения действующих контрактов и перейти на «Ангару». 24 декабря 2019 года остановили выпуск двигателей первой ступени — с этого момента судьба ракеты определялась исключительно складскими остатками.
Сейчас у отрасли остаётся девять носителей разной степени готовности. В апреле 2026 года Россия и Казахстан договорились, что все они будут отработаны с Байконура в рамках договора аренды космодрома, причём жёсткого дедлайна стороны не установили. Один из этих девяти уже доработан под конкретную задачу — вывод научно-энергетического модуля будущей Российской орбитальной станции.
Февральский пуск 2026 года со спутником «Электро-Л» № 5 стал 430-м для семейства и первым почти за три года. Он же оказался последним для разгонных блоков типа ДМ.
Как вообще работает жидкостный ракетный двигатель
Принцип формулируется в одну фразу: двигатель выбрасывает массу назад с максимально возможной скоростью, а ракета по третьему закону Ньютона движется вперёд. Вся инженерия — про то, как разогнать эту массу сильнее.
В камеру сгорания подаются два компонента: горючее и окислитель. Окислитель ракете нужен свой, потому что в вакууме взять кислород неоткуда — этим ракетный двигатель принципиально отличается от самолётного. Компоненты смешиваются, сгорают при температуре в тысячи градусов, и раскалённый газ разгоняется в сопле Лаваля — сужающемся, а затем расширяющемся канале, где дозвуковой поток переходит в сверхзвуковой.
Самая недооценённая часть конструкции — турбонасосный агрегат. Чтобы протолкнуть топливо в камеру, где давление достигает сотен атмосфер, нужны насосы чудовищной производительности. Приводит их турбина, которая сама работает на продуктах сгорания части топлива.
И здесь возникает вопрос, определивший развитие отрасли: что делать с этим генераторным газом после турбины?
Простая схема — выбросить за борт. Дёшево, надёжно, но часть топлива уходит впустую.
Схема с дожиганием — направить отработавший на турбине газ обратно в основную камеру и сжечь там до конца. Эффективность растёт заметно, но конструкция усложняется драматически: горячий газ под высоким давлением надо провести через агрегаты, которые не должны прогореть.
Двигатель РД-253, шесть штук которого стоят на первой ступени «Протона», работает именно по схеме с дожиганием. В середине шестидесятых это было мировым достижением — американские инженеры тогда считали такую схему нереализуемой. Запускается он, кстати, характерным для той школы способом: прорывом пиромембран на входе.
Главная цифра: удельный импульс
Если нужно сравнить два двигателя одним числом, это удельный импульс. Измеряется он в секундах и показывает, сколько секунд двигатель может создавать тягу в один килограмм-силу, расходуя один килограмм топлива.
Пример для масштаба: у двигателя РД-0124, который стоит на третьей ступени «Союза-2.1б», удельный импульс в вакууме составляет 359 секунд. То есть почти шесть минут тяги на килограмм топлива.
Каждая дополнительная секунда удельного импульса даётся всё тяжелее, но окупается непропорционально: благодаря экспоненциальному характеру формулы Циолковского небольшой прирост эффективности двигателя оборачивается заметным приростом полезной нагрузки.
Топливо: почему «Протон» неудобен
У «Протона» пара компонентов — азотный тетроксид как окислитель и несимметричный диметилгидразин, он же гептил, как горючее.
Плюс этой пары в том, что она самовоспламеняется при контакте: система зажигания не нужна вовсе, что резко упрощает многократный запуск двигателя в полёте. Компоненты хранятся при обычных температурах, ракету можно держать заправленной.
Минус в том, что гептил крайне токсичен. Отсюда особые требования к заправке, к районам падения ступеней и к утилизации, а также многолетние переговоры с Казахстаном о каждом пуске с Байконура.
Современные носители уходят на другие пары. Керосин с жидким кислородом — рабочая лошадка отрасли, нетоксичен и хорошо освоен. Метан с кислородом — направление последних лет: он чище горит, меньше засоряет тракт сажей и потому лучше подходит для многоразовых двигателей.
Что придёт на смену
Замена «Протону» строится не как одна ракета, а как линейка.
«Ангара-А5» — тяжёлый носитель, ради которого «Протон» и сворачивают. Выводит на низкую орбиту порядка 24 тонн, летает на керосине с кислородом. Двигатель первой ступени РД-191 производит НПО «Энергомаш» в Химках, часть производства постепенно переводится в пермский филиал. На двигатель, по оценкам представителей отрасли, приходится около половины стоимости всего изделия — именно поэтому вопрос его удешевления определяет, станет ли «Ангара» конкурентоспособной по цене.
«Союз-5» — носитель среднего класса с двигателем РД-171МВ, прямым наследником самого мощного жидкостного ракетного двигателя в истории.
«Воронеж» — сверхлёгкая ракета, и именно с ней связан свежий инфоповод. 2 сентября на форуме «Технопром-2026» в Новосибирске Объединённая двигателестроительная корпорация впервые показала полноразмерный макет жидкостного ракетного двигателя НК-3.
Габариты макета — 4,1 метра в длину и 2,05 метра в диаметре, тяга — 4,5 тонны. Разработка полностью отечественная и устроена по принципу унификации: НК-3 предназначен для второй ступени, а на первой планируется поставить двенадцать точно таких же двигателей. Это тот же подход, что у SpaceX с Merlin и у ряда китайских частных команд — вместо одного огромного двигателя набирать тягу количеством одинаковых, дешёвых в серии.
Конструктивно НК-3 наполовину преемственный: камеру проектируют на базе камеры рулевого агрегата серийного РД-107А, остальные узлы разрабатывают с нуля. Эскизный проект завершили в 2025 году, сейчас идёт выпуск рабочей конструкторской документации.
Смысл сверхлёгкого носителя — не в конкуренции с тяжёлыми ракетами, а в другой экономике. Малый спутник, летящий попутным грузом на «Ангаре», попадает на ту орбиту, которая нужна основной нагрузке, и тогда, когда полетит она. Отдельная маленькая ракета даёт заказчику собственную орбиту и собственную дату.
И о том, почему «ракета» в трендах — это чаще всего не про космос
Второй запрос в трендах, «ракета», тянет за собой совсем другую тематику — там рядом стоит «Пэтриот». Стоит развести понятия, потому что за одним словом скрываются три разных класса техники.
Ракета-носитель решает задачу вывода груза на орбиту. Ей нужно не столько подняться, сколько разогнаться до первой космической скорости — около 7,9 км/с. Отсюда многоступенчатость: конструкция избавляется от опустевших баков, чтобы не разгонять пустой металл.
Баллистическая ракета большую часть пути летит по инерции, как брошенный камень, только по очень высокой дуге. Двигатель работает лишь на начальном участке, дальше траекторию определяет гравитация.
Зенитная управляемая ракета — тот класс, к которому относятся комплексы вроде Patriot, — устроена принципиально иначе. Ей не нужны ни орбита, ни дальность в тысячи километров, ей нужна манёвренность и очень короткое время реакции. Отсюда твердотопливный двигатель вместо жидкостного: он не требует заправки, хранится годами и запускается мгновенно, хотя проигрывает в эффективности и не поддаётся регулированию тяги.
Общего у всех троих ровно одно — принцип реактивного движения. Дальше расходятся и требования, и конструкция, и инженерная школа. Именно поэтому космический носитель невозможно «переделать в оружие», а зенитную ракету — отправить в космос: это разные машины с общей физикой, но несовместимой экономикой энергозатрат.
Что дальше
Ближайшая веха для «Протона» — вывод научно-энергетического модуля Российской орбитальной станции. Ракета под эту задачу уже собрана. Остальные крупные модули станции планируют запускать «Ангарой-А5М».
Когда уйдёт последний из девяти оставшихся носителей, закончится история, начавшаяся в 1961 году в конструкторском бюро, которое проектировало совсем другую машину. Для отрасли это редкий случай, когда изделие пережило и заказчика, и страну, и три поколения инженеров.
