Може ли СССР да спечели лунната надпревара?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Както знаете, Съветският съюз не успя да изпревари Америка на Луната. H-1 - съветски отговор на Сатурн-V - ракетата, на която бяха възложени нашите лунни надежди, се опита да излети четири пъти и избухна четири пъти малко след излитането. Без да иска да харчи милиони и милиарди рубли за вече загубено състезание, в средата на 70-те години съветското правителство принуди дизайнерите да забравят за Луната.

Но правилен ли беше пътят, поет от съветската лунна програма в крайна сметка? Разбира се, историята не познава подчинителното наклонение и би било твърде смело да се твърди, че ако юздите на програмата не бяха в ръцете на S. P. Королев и неговият наследник В. П. Мишин и, да речем, в ръцете на М. К. Янгел или V. N. Челомей, резултатът от конкуренцията с Америка би бил коренно различен.

Всички нереализирани проекти на пилотирани полети до нашия спътник несъмнено са паметници на руската дизайнерска мисъл и е интересно и поучително да си спомняме за тях, особено сега, когато все повече се говори за полети до Луната в бъдеще време.

Тренирайте в орбита

От формална гледна точка и американската, и съветската лунна програма се състоеше от два етапа: първо пилотиран полет около Луната, след това кацане. Но ако за НАСА първият етап беше непосредствен предшественик на втория и имаше същата материално-техническа основа - комплекса Сатурн V - Аполон, тогава съветският подход беше малко по-различен. Принудени към другите.

Лунен космически кораб да лети около луната

Снимката показва схема на космическия кораб за пилотиран прелет на Луната от проект на проект, изготвен в конструкторското бюро от V. N. Челомей.

1) Строителство. Проектът на лунния кораб (LK) е изготвен в ОКБ-52 до 30 юни 1965 г. Корабът се състоеше от блок "G" - двигател на аварийно-спасителната система, блок "B" - входно превозно средство, блок "B" - отделение за оборудване и отделение за коригиращи двигатели, блок "A" - предварително ускорение етап за отчитане на скорост, близка до второто пространство, за прелитане на луната.

2) Полет. Корабът трябваше да бъде изведен в еталонна орбита с височина 186-260 км с тристепенна ракета УР-500К. Разделянето на превозвача стана на 585-та секунда от полета. След завъртане около Земята, двигателите на блока за предварително ускоряване бяха включени за около 5 минути, придавайки скорост на превозното средство, близка до втората космическа скорост. След това блокът беше отделен. По пътя бяха извършени три корекции на орбитата с помощта на двигателите на блок "В". Планирано е да се извършат 12 изстрелвания без екипаж и до десет изстрелвания с космонавт на борда.

Първите изчисления, направени в кралския ОКБ-1 в самото начало на 60-те години на миналия век, показаха, че за да кацнем екипажа на Луната, първо ще е необходимо да се изкарат около 40 тона полезен товар в ниска земна орбита. Практиката не потвърди тази цифра - по време на лунни експедиции американците трябваше да пуснат в орбита три пъти по-голям товар - 118 тона.

Модел LK в пълен размер Ускорителният блок "A" е отделен от отделението "B" (коригиращи двигатели) с метална ферма. Характеристики на LC. Екипаж: 1 човек // Тегло на кораба при стартиране: 19 072 кг // Тегло на кораба по време на полет до Луната: 5187 кг // Тегло на кораба за връщане: 2457 кг // Продължителност на полета: 6-7 дни.

Но дори и да вземем за отправна точка цифрата от 40 тона, пак беше очевидно, че Королев няма какво да издигне такъв товар в орбита. Легендарният "седем" R-7 можеше да "дърпа" максимум 8 тона, което означава, че е било необходимо да се създаде отново специална супер-тежка ракета. Разработката на ракетата Н-1 започва през 1960 г., но S. P. Корольов нямаше да чака появата на нов превозвач. Той вярваше, че пилотиран прелет на Луната може да бъде направен в брой.

Идеята му беше да изведе в орбита няколко относително леки блока с помощта на „седморки“, от които чрез докинг да може да се сглоби космически кораб за облитане на Луната (L-1). Между другото, името на космическия кораб "Союз" произлиза от тази концепция за свързване на блокове в орбита, а модулът 7K беше пряк предшественик на цялата линия работни коне на руската космонавтика. Други модули на кралския "влак" бяха индексирани с 9K и 11K.

И така, капсула за екипажа, контейнер с гориво, бустерни блокове трябваше да бъдат пуснати в орбита … От първоначалната идея за сглобяване на космически кораб само от две части, дизайнерите на ОКБ-1 постепенно стигнаха до едно цяло космически влак от пет превозни средства. Като се има предвид, че първото успешно скачване в орбита се осъществи едва през 1966 г., по време на полета на американския космически кораб Gemini-8, очевидно е, че надеждата за скачване през първата половина на 60-те години на миналия век даде хазарт.

Характеристики на екипажа на самолета: 2 души // Тегло на кораба при излитане: 154 t // Тегло на кораба по време на полет до Луната: 50, 5 t // Тегло на кораба за връщане: 3, 13 t // Време на полет до Луната: 3, 32 дни // Продължителност на полета: 8, 5 дни.

Медия за мегатони

В същото време V. N. Челомей, основният конкурент на Королев, който оглавяваше ОКБ-52, имаше свои собствени космически амбиции и свои собствени тежки аргументи. От 1962 г. проектирането на тежката ракета УР-500 започва във филиал № 1 на ОКБ-52 (сега Държавен научноизследователски център на Хруничев). Индексът UR (универсална ракета), който имаха всички балистични ракети на "фирмата" на Челомеев, предполагаше различни възможности за използване на тези продукти.

По-специално, тласъкът за началото на работата по UR-500 беше необходимостта от мощна балистична ракета, която да достави свръхмощни водородни бомби на територията на потенциален враг - самата „майка Кузька“, която NS обеща да покаже на запад. Хрушчов.

Според спомените на сина на Хрушчов Сергей, който точно в онези години е работил за Челомей, UR-500 е предложен като носител на термоядрен заряд с капацитет от 30 мегатона. В същото време обаче се има предвид, че новата ракета може да играе важна роля в изследването на космоса с хора.

Първоначално беше създадена двустепенна версия на ракетата. Когато третият етап все още се проектираше, Челомей излезе с предложение за облитане на Луната с помощта на тристепенен UR-500K - той може да изведе до 19 тона в орбита - и едномодулен пилотиран космически кораб (LK), който ще бъде сглобен изцяло на Земята и няма да изисква никакво скачване на орбита.

Тази идея е в основата на доклада, направен от Челомей през 1964 г. в ОКБ-52 в присъствието на Королев, Келдиш и други видни дизайнери. Проектът предизвика остра съпротива от страна на Корольов.

Той, разбира се, не без причина вярваше, че неговото конструкторско бюро (за разлика от конструкторското бюро на Челомеев) има реален опит в създаването на пилотирани космически кораби и дизайнерът изобщо не беше доволен от перспективата да сподели космонавтика с приятелите си-съперници.

Гневът на кралицата обаче беше насочен не толкова срещу LK, колкото срещу UR-500. В края на краищата тази ракета явно отстъпваше по надеждност и сложност на заслужената „седморка“, а от друга страна имаше три до четири пъти по-малко полезен товар от бъдещия N-1. Но къде е тя, N-1?

Платформа за кацане LK700 (оформление). Тя трябваше да остане на луната.

Измина една година, която, може да се каже, беше загубена за съветската лунна програма. Продължавайки да работи по своя сглобяем кораб, Корольов всъщност стигна до извода, че този проект е несъстоятелен.

В същото време през 1965 г. с помощта на УР-500 в орбита е изведен първият от четирите "Протона", тежки спътника с тегло от 12 до 17 т. Р-7 не би могъл да направи че. В крайна сметка Корольов трябваше, както се казва, да стъпи на гърлото на собствената си песен и да направи компромис с Челомей.

1) Директно прилягане. „Използването на схема за директен полет без скачване в орбити на изкуствени спътници или ISL, от една страна, значително опростява задачата, намалява разходите и времето за разработка и повишава надеждността на задачата, а от друга страна, позволява корабът да се използва като транспортно средство.

С увеличаване на товарния трафик към Луната, единствената възможна схема на полети ще бъде директна схема, при която целият кораб (или целия полезен товар) се доставя до лунната повърхност, за разлика от безперспективната схема на полети със скачване в ISL орбита, където по-голямата част от товара остава в орбитата на Луната (от черновия текстов проект).

2) Лунни бази. Комплексът UR-700-LK700 е проектиран не само за еднократно кацане на Луната, но и за създаване на лунни бази на спътника на Земята. Оборудването на базата беше предвидено на три етапа. Първото изстрелване на лунната повърхност доставя тежка безпилотна стационарна лунна база.

Второто изстрелване към Луната доставя екипажа на космическия кораб LK700, докато базата се използва като маяк. След кацането на кораба екипажът му се премества в стационарната база, като корабът се запазва до обратния полет. Третото изстрелване доставя тежък луноход, на който екипажът прави експедиции на Луната.

Как да споделяме провала

На 8 септември 1965 г. в ОКБ-1 е свикана техническа среща, на която са поканени водещите конструктори на конструкторското бюро Челомеев, начело със самия генерален конструктор.

Срещата ръководи Королев, който направи основната реч. Сергей Павлович се съгласи, че UR-500 е по-обещаващ за проекта за летене около Луната и предложи Челомей да се концентрира върху подобряването на тази ракета-носител. В същото време той възнамеряваше да напусне разработката на космическия кораб за летене около Луната.

Огромният авторитет на кралицата му позволи да приложи идеите си на практика. За да "концентрира силите на проектантските организации", ръководството на страната реши да спре работата по проекта LK. Космическият кораб 7K-L1 трябваше да лети около Луната, което ще вдигне UR-500K от Земята.

Снимките показват архивни снимки на пълноразмерния макет на кораба в конфигурация за изстрелване и опция за кацане на Луната.

На 10 март 1967 г. тандемът цар-Челомеев тръгва от Байконур. Общо от 1967 до 1970 г. са изстреляни дванадесет 7K-L1, които имат статут на лунни сонди. Двама от тях отидоха на ниска орбита на Земята, останалите - на Луната.

Съветските космонавти очакваха с нетърпение - добре, кога някой от тях ще има късмета да отиде до нощната звезда на борда на новия кораб! Оказа се, че никога. Само два полета на системата преминаха без коментар, а в останалите десет бяха отбелязани сериозни неизправности. И само два пъти причината за провала беше ракетата УР-500К.

В такава ситуация никой не смееше да рискува човешки животи, а освен това безпилотните тестове се проточиха толкова дълго, че през това време американците вече бяха успели да обиколят Луната и дори да кацнат на нея. Работата по 7K-L1 беше прекратена.

Надявайте се на чудо

Изглежда малцина от нас не са си задавали болезнения за националното съзнание въпрос: защо все пак страната, която изстреля първия спътник в космоса и изпрати Гагарин в орбита, загуби лунната надпревара със сух резултат? Защо, толкова уникална като N-1, супер тежката ракета Сатурн V работи като часовник при всички полети до Луната, а нашата „надежда“не е пуснала нито един килограм дори в ниска орбита на Земята?

Една от основните причини беше посочена още в годините на перестройката от наследника на В. П. Королев. Мишин. „Изграждането на производствената и щандовата база“, каза той в интервю за в. „Правда“, „е извършено със закъснение от две години.

И дори тогава се съблече. Американците можеха да тестват цял блок от двигатели на своите щандове и да го качат на ракета без преграда, да го изпратят в полет. Тествахме го парче по парче и не посмяхме да стартираме 30 двигателя от първа степен в пълна сглобка. След това сглобяването на тези части, разбира се, без гаранция за чисто шлифоване."

Известно е, че на космодрума е построен цял завод за летни изпитания на ракетата Н-1. Гигантските размери на ракетата не позволяваха да се транспортира в готови стъпала. Ракетата беше буквално завършена преди изстрелването, включително заваряване.

С други думи, американците имаха възможността да изработят своите системи и да отстранят проблеми по време на наземни стендови тестове и да изпратят готовия продукт в небето, а кралските дизайнери трябваше само да се надяват, че „суровата“, сложна и безумно скъпа ракета ще изведнъж вземи и полети. И тя не е летяла.

Ракети-ускорители Ракета Н-1 (ОКБ-1, вляво). От февруари 1969 г. до ноември 1972 г. са направени четири изстрелвания на тази ракета и всички те завършват неуспешно. Основната разлика между ракетата Н-1 и проектите ОКБ-52 е използването на кислородно-керосинови двигатели, проектирани от конструкторското бюро Кузнецов.

Двигателите НК-33, създадени за първия етап (бяха 30 и бяха поставени в кръг), оцеляха след съветския лунен проект и все още се използват както в Русия, така и в САЩ и Япония. Ракета VP-700 S YARD RO-31 (в центъра). Може би един от най-екзотичните проекти на съветската лунна програма.

Според изчисленията на авторите на проекта, използването на ядрени реактивни двигатели в третия етап би увеличило значително масата на полезния товар, изведен в орбита. Повдигайки товар до 250 тона, такава ракета може да се използва в програмата за изграждане на лунни бази. И в същото време – да заплашва Земята с падането на отработения реактор от небето. Ракета УР-700К (ОКБ-52, вдясно).

Проектът на този свръхтежък носител е базиран на елементи от ракетата УР-500К, известна по-късно като Протон. В областта на електроцентралите Челомей работи с KB Glushko, който разработва мощни двигатели, използващи силно токсични горива: амил (диазотен тетроксид) и хептил (асиметричен диметилхидразин).

Използването на отровно гориво е една от причините Протон да не изстреля в космоса кораби с екипаж на борда. Всички готови блокове, от които ракетата UR-700 може да бъде сглобена на космодрума, се вписват в размерите от 4100 мм, което прави възможно транспортирането им на железопътни платформи. Така че беше възможно да се избегне завършването на ракетата на мястото на изстрелване.

Директно прилягане

Тук алтернатива имаше и Челомей, вечният съперник на кралицата. Още преди неуспешните изстрелвания на Н-1, през 1964 г., Владимир Николаевич предлага да изпрати експедиция за кацане на Луната с помощта на ракетата-носител УР-700. Такава ракета не е съществувала, но според Челомей тя може да бъде разработена за много кратко време на базата на серийно произведени елементи от ракетата УР-500.

В същото време УР-700 по мощност би превъзхождал не само Н-1, който в най-тежкия вариант би бил способен (теоретично) да изведе 85 тона товар в ниска орбита на Земята, но и американския Сатурн.

В базовата версия УР-700 можеше да издигне около 150 тона в орбита, а по-усъвършенстваните модификации, включително тези с ядрен двигател за третия етап, биха увеличили тази цифра до 250 тона, а УР-700 се вписва в с размери от 4100 мм, те могат лесно да бъдат транспортирани от заводските работилници до космодрума и там само акостирани, като се избягват заваряване и други сложни производствени процеси.

В допълнение към ракетата, конструкторското бюро Chelomey предложи оригиналната си концепция за лунен космически кораб, наречен LK700. Каква беше неговата оригиналност? Както знаете, американският "Аполо" никога не е кацнал напълно на Луната.

Космическият кораб с капсулата за повторно влизане остана в окололунна орбита, докато спускаемият апарат беше изпратен на повърхността на спътника. Кралското конструкторско бюро следва приблизително същия принцип при разработването на своя лунен кораб L-3. Но LK 700 беше предназначен за така нареченото директно кацане на Луната, без да влиза в лунна орбита. След края на експедицията той само напусна платформата за кацане на Луната и отиде на Земята.

Наистина ли идеите на Челомей откриха по-евтин и по-бърз път за кацане на Луната за съветската космонавтика? Това не беше възможно да се провери на практика. Въпреки факта, че през септември 1968 г. е напълно подготвен идейният проект на системата UR-700-LK-700, който съставлява много томове документация, на Челомей не е позволено да направи дори пълноразмерен модел на ракетата-носител.

Този факт, между другото, опровергава популярното схващане, че поради появата на алтернативен проект средствата, отпуснати за съветската лунна програма, са били разпръснати и това уж се е превърнало в една от причините за нейния провал.

Успяхме да направим само пълноразмерен модел на LK-700. Той не е оцелял до наши дни, но архивните снимки и материали от проекта позволяват визуално да си представим как може да изглежда съветски кораб на Луната.