Kosmonautika IV - Obři na startu (2. část)

Ve druhém díle našeho miniseriálu o obrech mezi nosnými raketami se seznámíme s raketou Eněrgija. Po ukončení projektu N-1 L3 se paradoxně započalo se stavbou nového silného prostředku – rakety Eněrgija. Ta měla sloužit pro vynášení rozměrných a hmotných nákladů (bloky orbitální stanice) a ruského kosmoplánu Buran. Hlavním iniciátorem již nebyl Sergej P. Koroljov (zemřel v roce 1966), ale jeho největší konkurent a odpůrce rakety N-1 Valentin P. Gluško. Ten pověřil vývojem a konstrukcí rakety B. Gubanova a S. Jeršova. Pro realizaci tak složitého dopravního systému bylo sloučeno několik konstrukčních kanceláří v NPO Eněrgija.

Obr. 1: První start výceúčelové rakety Eněrgija proběhl z kosmodromu Bajkonur 15.5.1987. Užitečné zatížení tvořila družice Polyus [?].

Obr. 2: První a zároveň poslední start kosmoplánu Buran proběhl v bezpilotním režimu. Všechny systémy kosmoplánu i Eněrgije pracovaly správně. Start proběhl 15.11.1988 z kosmodromu Bajkonur [2].

Eněrgija byla konstruována jako dvoustupňová raketa s centrálním tělesem, které plnilo funkci druhého stupně a čtyřmi mohutnými urychlovacími bloky, ve funkci prvního stupně. Užitečné zatížení se neumísťovalo na vrchol rakety, ale bylo uchyceno na boku druhého stupně, a pro jeho vynášení byly navrženy tři varianty nákladových pouzder. První typ s 85 kN motorem umožňuje vynášení užitečného zatížení o délce do 35 m a průměru 5,5 m na LEO (nízká oběžná dráha kolem Země). Druhý, s motorem o tahu 100 kN umožňuje vynášení nákladu o délce do 23,5 m a průměru 5,5 m na GEO (dráha geostacionární). A konečně třetí typ, opět s motorem o tahu 100 kN, umožňuje vynášení nákladu na dráhy k planetám.

Urychlovací bloky prvního stupně pohání motory RD-170 (v každém bloku je jeden). Jako palivo se používá raketový petrolej (kerosen) a okysličovadlo tvoří kapalný kyslík (LOX). Motor je konstruován jako čtyřkomorový. Tlak ve spalovací komoře je 24,5 MPa. Tah RD-170 (7 259 kN při hladině moře) mírně předčí tah motoru F-1, který byl použit u prvního stupně americké rakety Saturn 5 (řeč o něm bude v následujícím díle). Bloky jsou zavěšeny na centrálním tělese nesymetricky (+10° a –30°) a každý je vybaven padákovým záchranným systémem, který je uložen v rozměrných boxech v dolní a horní části bloku. První stupeň tak byl vícekrát použitelný (ani u jednoho ze dvou startů však nebyl tento systém použit). Po asi 145 sekundách letu se bloky prvního stupně oddělí od druhého stupně pomocí aerodynamických brzd. Setrvačností pokračují bloky ještě chvíli v letu, poté se otočí vrchem dolů a otevřou se stabilizační a brzdící padáky. Těsně před dopadem na povrch se zažehnou brzdící motory.

Centrální těleso o výšce 58,7 m a průměru 7,8 m tvoří páteř Eněrgije. Pohánějí ho čtyři motory RD-0120, každý o tahu 1 567 kN (při hladině moře). Jako palivo používají kombinaci kapalného vodíku (LH2) a kapalného kyslíku (LOX). Horní nádrž obsahovala 704,5 t LOX při teplotě –186 °C a dolní 117,5 t LH2 při teplotě –255 °C. Obě nádrže byly ze speciální slitiny hliníku a titanu. Druhý stupeň po skončení své činnosti shoří v atmosféře. Se záchranou druhého stupně se počítalo až v budoucnu, protože náklady na výrobu raketových motorů jsou vysoké.

Startovní hmotnost Eněrgije se pohybuje kolem 2 400 t. Motory při startu vyvinou tah 35 244 kN. Pro předletovou přípravu rakety složí budova MIK vybudovaná pro měsíční rakety N-1. Nosnost Eněrgije je asi 140 t na LEO. Počítalo se i s použitím šesti nebo dokonce osmi bloků prvního stupně. Hmotnost takto uspořádané Eněrgije by byla asi 4 000 tun a nosnost 200 tun na LEO.

První start Eněrgije se uskutečnil 15.4.1987 v 17:30:01 UT z kosmodromu Bajkonur. Užitečné zatížení o hmotnosti 100 t (objekt Polyus) se pro selhání vlastního pohonu nedostalo na požadovanou oběžnou dráhu. Padákový systém nebyl u prvního stupně použit.

Druhý start byl velmi očekáván, neboť se při něm představil ruský kosmoplán Buran. Start dopravního systému Eněrgija/Buran se měl konat 29.10.1988, ale v důsledku závady na plošině pro havarijní evakuaci posádky byl zrušen. K vypuštění nakonec došlo 15.11.1988 ve 03:00:00 UT. V T +00:02:26 (T je okamžik startu) se oddělil od rakety první stupeň ve výšce 52 km. Oddělení druhého stupně nastalo v T +00:07:56 ve výšce 150 km. V čase T +00:36:19 byly zažehnuty na 67 sekund korekční motory Buranu a kosmoplán se dostal do výšky 160 km. Při druhém zážehu v T +00:47:00 se kosmoplán dostal na téměř kruhovou dráhu ve výšce 248 – 256 km. Po dvou obletech Země provedl brzdící manévr a v T +03:25:00 (06:25:00 UT) dosedl na pětikilometrovou přistávací dráhu kosmodromu Bajkonur. Pro zpomalení rychlosti byly otevřeny tři brzdící padáky. Buran tak úspěšně dokončil svůj první a zároveň poslední let, který proběhl v bezpilotním režimu.

Od té doby Eněrgija „odpočívá“ v MIK a čeká na svůj další osud. V roce 1991 představili Rusové raketu Eněrgija-M. Raketa svou konstrukcí připomíná Ariane 5. Celková délka rakety je 49,5 m. První stupeň tvoří dva bloky, podobné jako u Eněrgije. Pohon opět zajišťuje motor RD-170. Druhý stupeň pohání jeden motor RD-0120. Nosnost této zmenšené Eněrgije se pohybuje okolo 40 t na LEO nebo 6 t na GEO (geostacionární dráha). Eněrgija-M bohužel nestartovala ani jednou. Za zmínku stojí možná ještě Eněrgija-T, která měla sloužit k vynášení Buranu a nějakého malého kosmoplánu (nejspíše typu Molnija).