45 años del Protón, el cohete universal

En 1960, los éxitos espaciales de la Unión Soviética estaban en su apogeo. La oficina de diseño de Seguéi Korolyov, la OKB-1, había sido artífice de la mayoría de estos logros. Pero, paradójicamente, justo en ese momento de gloria hizo su aparición en la escena espacial soviética el que sería el principal rival de Korolyov. Por supuesto, nos referimos a Vladímir Cheloméi y su OKB-52. A principios de los 60 la estrella de Cheloméi estaba en alza. Su oficina pasó de ser una minúscula organización formada por un puñado de personas a un enorme complejo industrial que lideraba la vida de miles de técnicos e ingenieros. Obviamente, en la URSS no existían las empresas privadas, así que las oficinas de diseño podían «absorberse» unas a otras siguiendo los designios de las siempre caprichosas decisiones políticas. Las fábricas y demás medios de producción cambiaban de manos muy fácilmente y no siempre las oficinas más grandes eran las beneficiadas. De este modo, la OKB-52 pronto amplió sus capacidades al «adquirir» las oficinas OKB-23 de Myasíschev -junto con la enorme fábrica de V. M. Khrúnichev, situada en Moscú- y OKB-301 de Semyon Lávochkin. En 1962, el imperio de Cheloméi superaba al de Korolyov en número de empleados. ¿Cómo fue esto posible? ¿Por qué el gobierno soviético invirtió miles de hombres y millones de rublos en un desconocido, negándoselos al gran «Ingeniero Jefe», que había abierto las puertas del espacio para la Humanidad?


Vladímir Cheloméi.

Las crónicas de la época nos hablan de cómo Cheloméi supo hacerse con el favor de Khruschov contratando al hijo del dirigente soviético en su oficina. Frente al tosco y huraño Korolyov, Cheloméi era una persona culta de maneras refinadas, poseedor de una infinita astucia que le permitía moverse sin problemas por los intrincados senderos plagados de minas del Kremlin. Poco a poco, -cuentan los relatos-, el maquiavélico Cheloméi creó su imperio espacial en detrimento de la gloria de Korolyov. Como toda buena leyenda que se precie, esta narración contiene elementos verdaderos, pero lo cierto es que Cheloméi llegó a la cima del poder aerospacial soviético por méritos propios. Habría que añadir que, casualmente, la mayor parte de críticas negativas hacia Cheloméi provienen de personas que trabajaron en oficinas de diseño rivales, principalmente la OKB-1 (hoy en día RKK Energía).

Korolyov abrió el camino a las estrellas, pero su trabajo principal no era lanzar satélites, sino construir misiles. El gobierno soviético le había dado carta blanca al Ingeniero Jefe con el fin de que ideara un cohete capaz de lanzar un arma nuclear hasta los Estados Unidos, nada más y nada menos. La fama asociada a los logros espaciales estaba muy bien, pero no debemos olvidar que eran los militares los que pagaban las facturas. Y, a principios de los 60, éstos no estaban muy contentos con Korolyov. Lo cierto es que el misil R-7 de la OKB-1, el primer ICBM (misil intercontinental) de la historia, había sido un fracaso como arma ofensiva. Resultaba demasiado complejo de operar y no podía permanecer en alerta de lanzamiento mucho tiempo, principalmente debido a las limitaciones derivadas del empleo de combustibles criogénicos (queroseno y oxígeno líquido). Una solución pasaba por usar combustibles hipergólicos (hidracina y tetróxido de nitrógeno), menos eficientes y altamente tóxicos, pero con capacidad para ser almacenados casi indefinidamente, permitiendo mantener los misiles en alerta durante largos periodos. Pero Korolyov se negó rotundamente y siguió apostando por los combustibles criogénicos. Mientras la OKB-1 se empecinaba en este diseño de cara al nuevo misil R-9, candidato para suceder al R-7, la oficina de Mijaíl Yangel ya había puesto en servicio con éxito misiles hipergólicos de alcance intermedio y ahora se afanaba para sacar adelante el R-16, un ICBM hipergólico. En octubre de 1960, un R-16 cargado de combustible explotó en la rampa, matando a más de cien personas en un incidente que sería conocido como el Desastre de Nedelin. Para Korolyov, esta tragedia era una prueba de la peligrosidad e inoperatividad de este tipo de combustibles, pero, pese al accidente, el R-16 se convirtió en el primer ICBM operativo de la Unión Soviética.

El fracaso de Korolyov a la hora de desarrollar un misil de acuerdo con los requisitos de los militares contrasta con sus éxitos espaciales, pero ahí es donde se esconde la razón del ascenso de Cheloméi. Khruschov había basado gran parte de la estrategia militar de la URSS en los nuevos misiles intercontinentales. Una responsabilidad demasiado grande incluso para un genio como Korolyov. El gobierno soviético pronto incentivó a otras oficinas para que diseñasen misiles y entre ellas estaba la OKB-52, que se había labrado una buena reputación entre los militares gracias al diseño de misiles de crucero.

El plan de Cheloméi para entrar a jugar en la liga de los ICBM era el UR-200, el primer miembro de la nueva familia de «cohetes universales» (UR, Universálnaia Raketa/Универсальная Ракета, УР). El UR-200 sería un ICBM parecido al R-16, aunque con un diseño más avanzado. Cheloméi no tenía los reparos de Korolyov a la hora de usar combustibles hipergólicos. Sabía perfectamente quién pagaba el espectáculo, así que no iba a contradecir a los militares. A diferencia de los misiles de Korolyov y Yangel, el UR-200 no usaba motores de Valentín Glushkó, sino de Semyon Kosberg. Pero Cheloméi también soñaba con el espacio, así que pronto investigó la posibilidad de desarrollar un lanzador a partir del UR-200. Los planes espaciales de Cheloméi eran muy ambiciosos: aviones espaciales (raketoplanes y kosmoplanes), satélites militares IS y US, naves lunares, estaciones espaciales, aterrizar en la Luna…para todos estos objetivos hacía falta un cohete mayor que el UR-200 o las variantes del R-7 de la OKB-1, así que en 1960 encargó a Pável Ivensen el diseño de un lanzador capaz de poner unas veinte toneladas en órbita baja. El proyecto se denominaría UR-500 (8K82). Claro que Cheloméi sabía que sería más fácil conseguir la financiación para el UR-500 con apoyo de los militares, por lo que lo promocionó como el ICBM definitivo, capaz de lanzar una cabeza nuclear de cien megatones a 13000 kilómetros.

En un principio, se sugirió usar un grupo de cuatro UR-200 como primera etapa del UR-500, empleando un UR-200 modificado como segunda etapa. En 1963 se completaría el diseño definitivo, consistente en tres etapas, y, aunque finalmente no incluiría aceleradores laterales como el R-7 Semyorka, tendría un aspecto muy similar. Debido a las limitaciones de la red ferroviaria soviética, las etapas de los cohetes no podían tener un diámetro superior a los 4,1 metros (el cohete lunar N1 sería montado en Baikonur), para poder transportarlas hasta el cosmódromo. Así, Ivensen y Cheloméi sugirieron usar un tanque central de tetróxido de nitrógeno rodeado de seis pequeños tanques de UDMH (dimetilhidrazina asimétrica), con un diámetro total de 7,4 metros. Durante décadas, los analistas occidentales pensaron que los tanques de hidracina eran aceleradores, hasta que a mediados de los 80, y como resultado de la glasnost, el resto del mundo pudo conocer los detalles del UR-500 durante el lanzamiento de la misión Vega hacia el cometa Halley. Aunque el UR-200 sería cancelado, la OKB-52 desarrollaría a partir de él un misil más pequeño, el UR-100, que entraría en servicio a finales de la década.


Diseño original del Protón tomando como base el UR-200 (izquierda) (Novosti Kosmonavtiki).


De izqda. a dcha.: modelos del UR-200, UR-500 definitivo y primera versión del UR-500.


Los diseños finalistas. A la izquierda, un diseño monobloque, a la derecha, el elegido, con los tanques de hidracina separados (Novosti Kosmonavtiki).


Diseño definitivo del UR-500 (Novosti Kosmonavtiki).



Tanque central de la primera etapa del Protón y un tanque de hidracina lateral (Khrúnichev).




Complejo de lanzamiento del Protón (Khrúnichev/Novosti Kosmonavtiki).

La elección de motores para el nuevo cohete no fue trivial, ya que Cheloméi no tenía experiencia en colaborar con Glushkó. Sin embargo, tras los debidos contactos, éste accedió a construir los motores RD-253 para el UR-500. El RD-253 sería el motor hipergólico más avanzado y potente jamás construido. A diferencia de otros motores, Glushkó emplearía el ciclo cerrado -o combustión por etapas- en su diseño, permitiendo una altísima eficiencia (impulso específico) pese a usar combustibles hipergólicos. El UR-500 podría servir a su vez como base para un lanzador aún más grande, el UR-700, que podría convertirse en la respuesta soviética al Saturno V.



Motores RD-253 en la primera etapa del Protón (NPO Energomash).

Para 1962, la OKB-52 se encontraba en un rumbo de colisión de intereses con la OKB-1. El enfrentamiento era inevitable y ambas oficinas se pelearían por la asignación de recursos. La OKB-1 desarrollaría el cohete gigante N1 para viajar a Marte y a la Luna. A partir de este cohete, Korolyov esperaba poner en servicio una familia completa de lanzadores que sustituyesen al R-7, compitiendo también con el UR-500. Finalmente, las autoridades aprobarían el desarrollo del UR-500 y del N1, intentando satisfacer a ambas oficinas de diseño. La autorización oficial para la construcción del UR-500 llegaría el 29 de abril de 1962 con el decreto Nº 409-183 del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS. A corto plazo, el UR-500 debía poner en órbita las estaciones militares OPS Almaz de la OKB-52 -la respuesta soviética al MOL de la USAF- así como mandar las naves LK-1 alrededor de la Luna, proyecto que finalmente derivaría en el programa Zond/L1.



Protón con la nave lunar L1/Zond (RKK Energía).


Propuesta de versión avanzada del Protón para vuelos tripulados (Novosti Kosmonavtiki).

El 16 de julio de 1965 tendría lugar el primer lanzamiento de un UR-500. Su carga sería el satélite científico Protón, de doce toneladas, destinado a estudiar los rayos cósmicos. Fieles a la política de secretismo que rodeaba el programa espacial soviético, las autoridades no hicieron público que se trataba de un nuevo cohete. Con el tiempo, cuando en Occidente ya era conocida su existencia, las autoridades decidieron bautizarlo con el nombre de su primer pasajero, por lo que el UR-500 sería conocido a partir de entonces como Protón.

El Protón se convertiría eventualmente en el principal lanzador de la URSS junto al Semyorka. Todas las estaciones espaciales y la mayoría de sondas interplanetarias soviéticas y rusas han sido lanzadas con este cohete. En la actualidad, su construcción corre a cargo de GKNPTs Khrúnichev (Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева, ГКНПЦ им. М.В.Хруничева), empresa que está desarrollando el cohete Angará como sustituto. El Protón ha sido uno de los principales caballos de batalla de la exploración espacial rusa y hoy en día es uno de los lanzadores comerciales más rentables en todo el mundo, pese a ser de los más antiguos. 45 años después, el cohete universal de Cheloméi sigue en servicio.




Protón UR-500 y sus versiones (Khrúnichev).

Vídeo sobre la historia del Protón:



8 Comentarios

  1. Sensacional entrada, magnífica, para quitarse el sombrero…; para mi gusto el más elegante cohete que se ha fabricado nunca.

    Eres, con diferencia, la mejor fuente en español para conocer la cosmonáutica soviética y rusa.
    De hecho aprendo más leyendo tu blog que con los monográficos en inglés que consigo comprar.

    Simplemente gracias. Un saludo, Jorge.

  2. No sé porqué me ha parecido siempre que si Chelomei hubiera estado en el lugar de Koryolov a la URSS le hubiese ido mejor en la carrera espacial, o por lo menos si Chelomei hubiese tenido más chances de desarrollar sus proyectos. Almaz, TKS, Protón, UR-100 y sus misiles crucero dan buena muestra de su capacidad de diseño.

    Y suscribo plenamente lo dicho por JorgeC.

    Saludos, Daniel.

  3. Thanks for posting this story. This is a marvelous rocket!

    I look forward to the eventual release of a photographs of the Proton/TKS combination. There have been a few images of the Proton/Dual VA configuration labelled as Proton/TKS released, but I have yet to see a REAL Proton/TKS Photograph!

    Best,

    David L. Rickman

  4. @JorgeC: ¡muchas gracias!

    @Julio: gracias, gracias….Con respecto a la elección Cheloméi-Korolyov, personalmente creo que el interés por el espacio era mucho mayor por parte de Korolyov. No digo que a Cheloméi no le interesase la cosmonáutica, porque obviamente no era así, pero, en mi opinión, Korolyov tuvo desde muy pronto una visión global de la conquista del espacio más amplia y profunda que la de Cheloméi. El problema, claro está, es que Korolyov murió muy pronto, por lo que pronto se le rodeó de un aura de misticismo de la que carecía Cheloméi.

    @Captain David: Thanks! Yes, I have only seen Proton/Dual VA pictures. I have some Proton phtographs on my hard drive that resemble the TKS configuration, but I’m not sure. To this day, this remains one of the major «enigmas» of Soviet cosmonautics!

    @miki: ¡gracias!

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 20 julio, 2010
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • Rusia • sondasesp