运载参数和应用场景

质子-K（PROTON-K，美国国防部代号SL-13、谢尔顿命名法D-1）是苏联/俄罗斯中央机械制造设计局（TsKBM）研制、赫鲁尼切夫国家研究与生产航天中心生产的三级重型运载火箭，基础构型不搭载上面级时全长55.4米，起飞重量691.5吨，是苏联时期为重型近地轨道载荷设计的核心运载工具。其基础三级构型的核心运载参数如下表所示：

质子-K的应用场景高度适配苏联/俄罗斯的航天任务需求：其一核心用途是近地轨道大型空间站舱段发射，其20.7吨的近地轨道运力恰好覆盖礼炮系列空间站、和平号空间站以及国际空间站俄罗斯舱段的重量区间；其二可通过加装Blok-D、Blok-DM系列上面级拓展为四级构型，执行地球同步转移轨道、地球静止轨道通信卫星发射任务，加装上面级后地球同步转移轨道运载能力可达9吨；其三是深空探测任务投送，通过D组级上面级可将月球、金星、火星探测器送入地月转移、地火转移轨道，承担了苏联时期绝大多数行星探测任务；其四在服役后期承接国际商业发射订单，为铱星星座、全球通信卫星运营商提供发射服务。由于采用可长期贮存的四氧化二氮/偏二甲肼推进剂，质子-K可在发射台加注后待命数周，能够适配军用卫星的应急发射窗口需求。

技术特点

质子-K采用苏联运载火箭经典的串联布局，三级均使用常温可贮存的四氧化二氮/偏二甲肼推进剂，继承了UR-500质子火箭的基础构型并做了针对性改进，其分系统技术参数如下表：

质子-K的技术设计带有鲜明的苏联航天工程特征：

1. 大推力冗余设计：一级6台RD-253发动机采用环形布局安装在一级贮箱底部，总海平面推力超过900吨，推重比达到1.3，即使单台发动机出现小幅推力下降也能通过推力调节补偿，保障起飞段安全；同时发动机采用分级燃烧循环，比冲性能在同期常温推进剂发动机中处于领先水平。
2. 推进剂适配工程需求：三级全部采用可贮存常温推进剂，无需低温加注设备，推进剂加注后可在箭上贮存15天以上，既适合拜科努尔发射场的大陆性气候条件，也满足军用任务快速响应、深空任务等待发射窗口的需求，这一设计被后续质子-M火箭完整继承。
3. 模块化拓展能力强：基础三级构型专门针对近地轨道重型载荷优化，无需上面级即可完成空间站舱段发射；通过匹配不同型号的Block D/DM上面级，可快速拓展高轨道、深空任务能力，其中Block D上面级原本为N1登月火箭设计，经过适配后直接应用于质子-K，大幅降低了深空型号的研发成本。
4. 运输发射流程适配：火箭在莫斯科赫鲁尼切夫工厂完成总装测试后，通过铁路运输至拜科努尔发射场，采用水平转运、起竖发射的模式，不需要大型垂直转运厂房，降低了发射场配套设施成本。
   质子-K的主要设计局限在于推进剂毒性较强，四氧化二氮和偏二甲肼均为剧毒推进剂，发射失败时会造成发射场周边污染，同时其一级箭体直径受铁路运输限界限制为7.4米，无法通过扩大箭体直径进一步提升运力，因此后续被采用更大推力、更高可靠性的质子-M火箭逐步替代。

发射历史和重要任务

质子-K于1967年3月10日完成首飞，本次统计范围内的构型共执行26次发射任务，全部取得成功，累计将397颗航天器送入预定轨道，所有发射任务均从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场TTMTR工位（LC-81/23或LC-200/39）执行，发射国家登记为独联体（CIS）。其最近5次发射记录如下表：

从任务属性来看，26次发射任务覆盖了苏联/俄罗斯航天多个关键项目：空间站建设领域先后发射了礼炮6号、礼炮7号空间站核心舱，和平号空间站核心舱、量子1号、量子2号、晶体号等舱段，以及国际空间站曙光号、星辰号两个核心模块，是人类空间站建设史上发射核心舱段最多的火箭型号；深空探测领域，加装上面级的质子-K先后发射了月球16号至月球24号采样返回探测器、金星7号至金星16号金星探测器、火星2号至火星7号火星探测器，实现了人类首次月球无人采样返回、首次金星表面软着陆、首次火星表面硬着陆等多个航天史纪录；商业发射领域，1996年进入国际商业发射市场后，先后为国际通信卫星组织、SES公司、铱星公司等客户发射了30余颗商业通信卫星，为俄罗斯航天赚取了宝贵的外汇资金。
2000年7月12日发射星辰号服务舱是该统计构型质子-K的最后一次发射，而整个质子-K系列火箭的最终发射为2012年3月30日发射宇宙-2479导弹预警卫星，至此服役45年的质子-K火箭全部退役，由后续改进的质子-M运载火箭接替其所有发射任务。整个质子-K系列火箭累计发射超过300次，成功率超过90%，是苏联/俄罗斯航天史上服役时间最长、执行任务最多、可靠性最高的重型运载火箭之一，支撑了苏联以及俄罗斯航天近半个世纪的核心任务实施。