Ракета-носитель «Энергия» предназначена для выведения космических аппаратов на низкие, а с использованием разгонных блоков на средние, высокие эллиптические и круговые орбиты (в том числе на солнечно-синхронные и стационарные), а также на траектории полета к Луне и планетам Солнечной системы.

Ракета-носитель «Энергия» при стартовой массе -2400 т обеспечивает выведение космических аппаратов Главный конструктор ракеты-носителя «Энергия» Б. И. Губанов 1930-1999 массой -100 т на низкие орбиты искусственного спутника Земли, -18 т на геостационарную орбиту, -32 т к Луне и -28 т к Венере и Марсу.

Ракета-носитель «Энергия» состоит из четырех кислородно-керосиновых боковых ракетных блоков первой ступени, кислородно-водородного центрального ракетного блока второй ступени и стартово-стыковочного блока. Боковые ракетные блоки созданы на базе первой ступени ракеты-носителя «Зенит». Каждый боковой ракетный блок вмещает 300 т кислородно-керосинового топлива. Конструктивно блок выполнен в виде цилиндра диаметром 3,9 м, в верхней части которого размещен бак кислорода, а в нижней - бак керосина. К верхнему шпангоуту топливного отсека крепится конический обтекатель, внутри которого размещена аппаратура блока. К нижнему шпангоуту топливного отсека крепится хвостовой отсек и четырехкамерный двигатель РД-170 с дожиганием генераторного газа. Тяга двигателя у Земли 7400 кН, в пустоте 8070 кН. Удельный импульс тяги у Земли 3090 Н#с/кг, в пустоте 3370 Н#с/кг. Кратность использования двигателя 10 раз. Двигатель разработан в НПО «Энергомаш» (главный конструктор В. П. Радовский) и представляет собой модификацию двигателя РД-171 первой ступени ракеты-носителя «Зенит». Центральный ракетный блок выполнен в виде цилиндра диаметром 7,7 м, внешняя часть которого заканчивается эллипсоидом вращения. Общая длина блока - 59 м. Блок вмещает -7 00 т кислородно-водородного топлива, в том числе - 600 т жидкого кислорода и - 100 т жидкого водорода. В нижней части блока размещен хвостовой отсек с четырьмя ЖРД РД-0120. Двигатели разработаны в Конструкторском бюро химической автоматики (главный конструктор А. Д. Конопатов) и изготовлены на Воронежском механическом заводе. Наиболее близким аналогом двигателя является американский кислородно-водородный двигатель SSME, установленный на МТКК «Спейс Шаттл». Двигатель РД-0120 имеет тягу в пустоте 4 х 196 кН, удельный импульс тяги в пустоте 4550 Н#с/кг. Масса двигателя 4 х 3450 кг. Каждый двигатель закреплен в карданном подвесе.

В качестве полезного груза ракеты-носителя «Энергия» используется многоразовый орбитальный корабль «Буран» или же орбитальные блоки общей массой 100 т. Корабль «Буран» (или орбитальный блок) крепится к центральному ракетному блоку (рис. 17). Конструктивно орбитальный блок совмещает функции силового каркаса и аэродинамического обтекателя с размещенным внутри космическим аппаратом и разгонным блоком. После прохождения плотных слоев атмосферы осуществляется сброс части конструкции, выполняющей функции аэродинамического обтекателя. Стартово-стыковочный блок является составной частью ракеты-носителя «Энергия» и конструктивно выполнен в виде платформы, выполняющей роль силового элемента при сборке на технической позиции пакета из пяти ракетных блоков, транспортировке его на стартовый комплекс, в процессе предстартовой подготовки и при отрыве от стартового стола. Через стартово-стыковочный блок осуществляется также соединение электропневмо-гидрокоммуникаций ракеты-носителя и стартового комплекса. В процессе старта ракеты-носителя стартово-стыковочный блок остается на пусковой установке. Запуск двигателей первой и второй ступеней ракеты-носителя осуществляется на старте. После израсходования запасов топлива первой ступени происходит отделение боковых блоков, а центральный блок продолжает работу. После выключения двигателей второй ступени и отделения орбитального корабля «Буран» или орбитального блока центральный ракетный блок продолжает пассивный полет по незамкнутой траектории, что обеспечивает его падение в заданную точку.

Для управления движением РН на участке выведения создан комплекс автономного управления на базе ЭВМ. Довыведение орбитального корабля «Буран» на рабочую орбиту осуществляется с помощью его бортовой двигательной установки. Довыведение на рабочую орбиту космических аппаратов, входящих в состав орбитальных блоков, осуществляется или с помощью их бортовых двигательных установок, или с помощью состыкованных с космическими аппаратами разгонных блоков.

Первый запуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 мая 1987 года. В качестве полезного груза использовался космический аппарат «Полюс» массой 100 т, имеющий собственную двигательную установку (рис. 17). В результате неправильного направления импульса тяги этой двигательной установки космический аппарат на орбиту не вышел. Однако все системы ракеты-носителя «Энергия» работали нормально и испытательный запуск самой ракеты-носителя считается успешным.

Второй запуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 ноября 1988 года. В качестве полезного груза использовался многоразовый корабль «Буран». Задачи полета были выполнены полностью. На базе ракеты-носителя «Энергия» разработан проект ракеты-носителя тяжелого класса «Энергия-М», которая при стартовой массе 1050 т обеспечивает выведение космических аппаратов массой до 34 т на низкие орбиты искусственного спутника Земли и массой 3,0-7,0 т (в зависимости от модификации разгонного блока) на геостационарную орбиту. «Энергия-М» состоит из кислородно-керосиновых ракетных блоков первой ступени, кислородно-водородного центрального блока второй ступени и стартово-стыковочного блока. В состав ракеты-носителя «Энергия-М» входит разгонный блок, использующий кислородно-керосиновое и кислородно-водородное топливо. Боковые ракетные блоки, стартово-стыковочный блок, кислородно-водородная двигательная установка и элементы конструкции центрального ракетного блока заимствованы с ракеты-носителя «Энергия». Центральный ракетный блок имеет меньшую длину и, соответственно, меньший запас кислородно-водородного топлива, а также один двигатель, являющийся модификацией РД-0120. Боковые ракетные блоки в верхних узлах крепления соединяются с силовыми элементами головного обтекателя. Стартовый и технический комплексы, производственная и экспериментальная базы ракет-носителей «Энергия» и «Энергия-М» общие.