Proton-K (8K82K)

O Proton-K (em russo Протон-К, índice GRAU 8K82K; nomes Sheldon D-1, D-1-e e D-1-h; designações do Departamento de Defesa dos EUA SL-12 e SL-13) nasceu como a versão de três etapas do UR-500 de duas etapas de Vladimir Chelomey. O desenvolvimento, sob a designação UR-500K, começou em julho de 1965 na Filial n.º 1 do gabinete OKB-52, hoje Khrunichev. O seu objetivo imediato era a corrida à Lua: o projeto UR-500K-L-1 devia enviar a nave 7K-L1, de dois módulos e variante da Soyuz, em torno da Lua e de regresso à Terra, primeiro sem tripulação e depois com cosmonautas. Paralelamente desenvolveu-se uma quarta etapa, o Blok D, derivada da quinta etapa do gigantesco N-1.

Em comparação com o UR-500, a primeira etapa manteve-se sem alterações; a segunda ganhou depósitos de propelente maiores e uma interetapa em treliça redesenhada; a terceira obteve-se encurtando a segunda etapa do UR-500 e montando um motor em vez de quatro. Esse motor, o RD-0212 de Semyon Kosberg, combina um motor principal de câmara única (RD-0213, 588 kN no vácuo) com um motor vernier de quatro câmaras (RD-0214, 32 kN no vácuo) que governa o veículo sem orientar o motor principal e auxilia a separação das etapas. O sistema de guiamento inercial autónomo, projetado pela equipa de Nikolai Pilyugin com redundância tripla e construído na fábrica Kommunar, em Kharkiv, ia num compartimento toroidal sobre a terceira etapa e controlava também as duas primeiras.

O Proton-K tinha 50 m de altura, 7,4 m de largura máxima e queimava tetróxido de azoto e dimetil-hidrazina assimétrica, propelentes hipergólicos que se inflamam em contacto e se armazenam à temperatura ambiente. A primeira etapa, com 21,2 m de comprimento e 450.510 kg com combustível, levava seis motores RD-253 de Valentin Glushko que desenvolviam 10.470 kN durante 124 s; no início da década de 1990 o seu empuxo aumentou 7,7% e o motor passou a chamar-se RD-275. A segunda etapa, com quatro RD-0210, dava 2.399 kN durante 206 s, e a terceira 613,8 kN durante 238 s. Como veículo de três etapas colocava até 19.760 kg em órbita terrestre baixa; o seu recorde foi o módulo Zvezda, de 22.776 kg. Voou a partir das plataformas 81/23, 81/24, 200/39 e 200/40 de Baikonur.

O primeiro lançamento, a 10 de março de 1967, levou o protótipo 7K-L1P, registado como Kosmos 146, sobre um Blok D; essa data é considerada o aniversário do Proton-K. O desenvolvimento apressado cobrou o seu preço: entre março de 1967 e agosto de 1970 apenas 6 de 21 lançamentos foram plenamente bem-sucedidos. A 27 de setembro de 1967 um motor da primeira etapa não arrancou porque ficara lá dentro um tampão de borracha; a 19 de fevereiro de 1969 a carenagem da carga colapsou aos 51 s e o foguetão explodiu; a 2 de abril de 1969 um incêndio num motor derrubou o foguetão, que transportava uma sonda marciana, segundos depois da descolagem. De 11 lançamentos de naves 7K-L1 só a Zond 7 foi um sucesso completo, e cinco missões perderam-se por falhas do lançador. Por isso o Proton-K só foi formalmente aceite em serviço em 1978, depois do seu 61.º lançamento.

Na sua forma base de três etapas voou trinta vezes, sempre com cargas pesadas para órbita baixa: a partir de 1971 lançou as sete estações Salyut, realizou quatro voos de ensaio não tripulados do TKS antes de esse programa ser cancelado, colocou em órbita seis dos sete módulos da Mir a partir de 1986 e, desde 1998, os módulos Zarya e Zvezda da Estação Espacial Internacional. Com uma quarta etapa lançou todas as sondas soviéticas Venera e Mars das décadas de 1970 e 1980, bem como missões Luna e Zond. As etapas superiores foram muitas: o Blok D voou quarenta vezes, o D-1 dez e o D-2 três (Fobos 1, Fobos 2 e Mars 96); o Blok DM 66 vezes; o DM-2, o mais utilizado, 109 vezes, sobretudo com satélites GLONASS e Raduga; o DM-2M quinze vezes, sobretudo com satélites Ekspress; e o DM3 vinte e cinco vezes, quase exclusivamente com satélites comerciais. O Briz-M estreou-se nele a 5 de julho de 1999 e voou quatro vezes no total.

Várias falhas posteriores deveram-se às etapas superiores ou a defeitos de fabrico; a perda de julho de 1999 e a do Ekspress 1A em outubro de 1999 foram atribuídas à má execução de um lote de motores de 1993 da fábrica de Voronezh. A partir de 2001 o Proton-K foi sendo substituído pelo Proton-M, que manteve a sua estrutura mas introduziu um sistema de controlo digital. O último Proton-K, construído no final da década de 2000 e mantido em armazém, descolou a 30 de março de 2012 com o último satélite da série US-KMO e a última etapa DM-2. Foi o seu 310.º lançamento (311.º segundo outra contagem), 275 deles bem-sucedidos.