Ракета Saturn V относится к классу сверхтяжелых ракет. В такую категорию попадают ракеты, чья грузоподъемность в два и более раз превышает грузоподъемность тяжелых. Современные тяжелые ракеты способны поднять на низкую околоземную орбиту (НОО) 25–30 т, соответственно, сверхтяжелой можно считать ракету, поднимающую более 50 т на низкую орбиту.

За всю историю космонавтики сверхтяжелых ракет создавалось не так много: американские Saturn V, Space Shuttle, Falcon Heavy; советские Н-1 и «Энергия». Обычно американские шаттлы не относятся к сверхтяжелым ракетным системам так как они могли вывести на низкую орбиту до 25 т полезной нагрузки, но на орбите оказывался и сам 70-тонный ракетоплан, поэтому система Space Shuttle может считаться сверхтяжелой ракетой.

Сегодня у космических держав в разработке находится еще как минимум три ракеты: SLS (США), РН СТК (Россия) и Long March 9 (Китай).

Рассмотрим прошлые, настоящие и будущие ракеты сверхтяжелого класса.

СВЕРХТЯЖЕЛЫЕ РАКЕТЫ МИРА

Как видно из таблицы, история сверхтяжелых ракет началась с пилотируемой лунной программы. Следующее после лунной гонки направление развития сверхтяжелых носителей – ракетопланы, но впоследствии они не выдержали конкуренции со средними и тяжелыми ракетами. Оказалось, что для научной, коммерческой и даже военной деятельности на околоземных орбитах людям требуются ракеты грузоподъемностью не более 30 т. Пока нет задачи полета на Луну или дальше, нет и смысла в создании сверхтяжелых ракет. Единственное недавнее исключение – ракета Falcon Heavy, но ее предполагают эксплуатировать в режиме многократного использования первой ступени и боковых ускорителей. В многоразовом режиме Falcon Heavy – уже тяжелая ракета без приставки «сверх-». Большинство будущих проектируемых сверхтяжелых ракет ориентировано на возобновление полетов людей на Луну.

В 1970-е годы, после успеха лунной программы, американская космонавтика находилась в состоянии выбора дальнейшего магистрального пути развития. NASA ожидало, что освоение Луны будет только расширяться, но руководство государства уже достигло политической цели – продемонстрировало миру превосходство над СССР в космосе. Советский Союз также отказался от Луны, даже научные исследования автоматическими станциями были свернуты после 1976 года. Государственное руководство США не видело никакой целесообразности в продолжении полетов Saturn V. Взамен NASA предложило проект многоразовой ракетно-космической системы Space Shuttle, которая была достаточно амбициозной, могла выполнять как гражданские, так и военные задачи в космосе.

Многоразовость Space Shuttle обещала снижение стоимости космических полетов. В сравнении с одноразовым Saturn V, чей запуск оценивался в $1 млрд, шаттл казался удобным и выгодным средством. В его разработке применили весь опыт, полученный в лунной программе, но добавили множество нововведений. Одно из них и «похоронило» двигатель F-1.

Твердотопливный ускоритель (Solid rocket booster, SRB), пара которых применялась на шаттлах, оказался мощнее, чем F-1: его тяга 1350 т. SRB был возвращаемым – после исчерпания запаса твердого топлива он приводнялся на парашютах в океан, и выловленные корпуса отправлялись на завод-изготовитель. Хотя позже от практики многоразового использования твердотопливных ускорителей отказались, но на этапе создания многоразовой системы у одноразового, менее мощного и более сложного по конструкции F-1 не было шансов.

NASA отказалось от двигателя F-1 по ряду причин:

● высокая сложность производства – F-1 требовал много ручного труда, который нельзя было автоматизировать;

● одноразовость – после использования первая ступень ракеты Saturn V падала в Атлантический океан и восстановлению не подлежала;

● избыточная мощность для американских средних и легких ракет того времени;

● недостаточная мощность и эффективность для следующей пилотируемой программы Space Shuttle;

● создание более мощных твердотопливных ускорителей с перспективой многоразового использования – каждый из двух боковых ускорителей Space Shuttle развивал тягу почти вдвое больше, чем один F-1, предполагалось их возвращение на парашютах, т.