Ali bi ZSSR lahko zmagala na luni?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Kot veste, Sovjetski zvezi na Luni ni uspelo prehiteti Amerike. H-1 - Sovjetski odgovor na Saturn-V - raketa, na katero so bili vezani naši lunarni upi, je štirikrat poskušala vzleteti in je kmalu po vzletu štirikrat eksplodirala. Ker ni želela porabiti milijonov in milijard rubljev za že izgubljeno dirko, je sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja sovjetska vlada prisilila oblikovalce, da so pozabili na Luno.

Toda ali je bila pot sovjetskega lunarnega programa na koncu pravilna? Seveda zgodovina ne pozna konjunktivnega razpoloženja in preveč bi bilo drzno trditi, da če vajeti programa ne bi bile v rokah S. P. Korolev in njegov naslednik V. P. Mishin in, recimo, v rokah M. K. Yangel ali V. N. Chelomei, bi bil izid tekmovanja z Ameriko bistveno drugačen.

Vendar so vsi neuresničeni projekti letov s posadko na naš satelit nedvomno spomeniki ruske oblikovalske misli in zanimivo in poučno se jih je spomniti, še posebej zdaj, ko vse pogosteje govorijo o poletih na Luno v prihodnjem času.

Vlak v orbiti

S formalnega vidika sta tako ameriški kot sovjetski lunarni program sestavljena iz dveh stopenj: najprej let s posadko okoli lune, nato pristanek. Toda če je bila za NASA prva stopnja neposredna predhodnica druge in je imela enako materialno in tehnično osnovo - kompleks Saturn V - Apollo, je bil sovjetski pristop nekoliko drugačen. Prisiljeno drugim.

Lunarno vesoljsko plovilo za letenje okoli lune

Na fotografiji je prikazana shema vesoljskega plovila za prelet Lune s posadko iz osnutka, ki ga je v oblikovalskem biroju pripravil V. N. Chelomey.

1) Gradnja. Osnutek načrta lunarne ladje (LK) je bil pripravljen v OKB-52 do 30. junija 1965. Ladjo so sestavljali blok "G" - motor sistema za reševanje v sili, blok "B" - povratno vozilo, blok "B" - prostor za opremo in predelek za korekcijske motorje, blok "A" - predpospešek stopnja za poročanje o hitrosti blizu drugega prostora, za prelet lune.

2) Let. Ladjo naj bi izstrelili v referenčno orbito z višino 186-260 km s tristopenjsko raketo UR-500K. Ločitev nosilca je potekala na 585. sekundi leta. Po vrtenju okoli Zemlje so bili motorji predpospeševalnega bloka vklopljeni za približno 5 minut, s čimer so vozilu dali hitrost blizu druge vesoljske hitrosti. Nato je bil blok ločen. Na poti so bile izvedene tri korekcije orbite z motorji bloka "B". Načrtovano je bilo 12 izstrelitev brez posadke in do deset izstrelitev z astronavtom na krovu.

Prvi izračuni na kraljevem OKB-1 na samem začetku šestdesetih let prejšnjega stoletja so pokazali, da bi bilo za pristanek posadke na Luni najprej treba v nizko zemeljsko orbito spraviti približno 40 ton koristnega tovora. Praksa te številke ni potrdila - med lunarnimi odpravami so morali Američani v orbito spraviti trikrat večji tovor - 118 ton.

Model LK v polni velikosti Pospeševalni blok "A" je ločen od predela "B" (korekcijski motorji) s kovinskim nosilcem. Značilnosti LC. Posadka: 1 oseba // Teža ladje ob izstrelitvi: 19.072 kg // Teža ladje med letom na Luno: 5187 kg // Teža vozila za ponovni vstop: 2457 kg // Trajanje leta: 6-7 dni.

A tudi če za izhodišče vzamemo številko 40 ton, je bilo še vedno očitno, da Korolev nima kaj takega tovora dvigniti v orbito. Legendarni "sedem" R-7 je lahko "povlekel" največ 8 ton, kar pomeni, da je bilo treba ponovno ustvariti posebno super težko raketo. Razvoj rakete N-1 se je začel leta 1960, vendar je S. P. Korolyov ni čakal na pojav novega prevoznika. Prelet Lune s posadko je verjel, da je mogoče opraviti z gotovino.

Njegova ideja je bila, da bi s pomočjo "sedmeric" v orbito izstrelil več relativno lahkih blokov, iz katerih bi bilo s priklopom mogoče sestaviti vesoljsko plovilo za letenje okoli Lune (L-1). Mimogrede, ime vesoljskega plovila Soyuz izvira iz tega koncepta povezovalnih blokov v orbiti, modul 7K pa je bil neposredni prednik celotne linije delovnih konj ruske kozmonavtike. Ostali moduli kraljevega "vlaka" so bili indeksirani 9K in 11K.

Torej bi morali v orbito spraviti kapsulo za posadko, posodo z gorivom, spodbujevalne bloke … Od začetne ideje o sestavljanju vesoljskega plovila iz samo dveh delov so oblikovalci OKB-1 postopoma prišli do celote vesoljski vlak s petimi vozili. Glede na to, da se je prvi doslej uspešen priklop v orbiti zgodil šele leta 1966, med letom ameriškega vesoljskega plovila Gemini-8, je očitno, da je upanje na priklop v prvi polovici 60. let prejšnjega stoletja dalo na srečo.

Značilnosti posadke letala: 2 osebi // Teža ladje ob izstrelitvi: 154 t // Teža ladje med letom na Luno: 50, 5 t // Teža povratnega vozila: 3, 13 t // Čas leta na Luno: 3, 32 dni // Trajanje leta: 8, 5 dni.

Mediji za megatone

Hkrati je V. N. Chelomey, glavni konkurent Korolev, ki je vodil OKB-52, je imel svoje vesoljske ambicije in svoje tehtne argumente. Od leta 1962 se je načrtovanje težke rakete UR-500 začelo v podružnici št. 1 OKB-52 (danes Državno raziskovalno in razvojno središče Hruničev). Indeks UR (univerzalna raketa), ki so ga imele vse balistične rakete "firme" Čelomejev, je nakazoval različne možnosti uporabe teh izdelkov.

Zlasti spodbuda za začetek dela na UR-500 je bila potreba po močni balistični raketi za dostavo supermočnih vodikovih bomb na ozemlje potencialnega sovražnika - prav "Kuz'ka mati", ki jo je NS obljubil, da bo pokazala Zahod. Hruščov.

Po spominih Hruščovega sina Sergeja, ki je ravno v teh letih delal za Chelomey, je bil UR-500 predlagan kot nosilec termonuklearnega naboja z zmogljivostjo 30 megatonov. Hkrati pa je bilo mišljeno, da bi nova raketa lahko imela pomembno vlogo pri raziskovanju vesolja s posadko.

Sprva je bila ustvarjena dvostopenjska različica rakete. Ko se je tretja stopnja še oblikovala, je Chelomey dal predlog za letenje okoli lune s tristopenjskim UR-500K - v orbito lahko spravi do 19 ton - in enomodulnim vesoljsko plovilo s posadko (LK), ki bo v celoti sestavljen na Zemlji in ne bo zahteval pristajanja na orbiti.

Ta ideja je bila osnova za poročilo, ki ga je Chelomey izdelal leta 1964 v OKB-52 v prisotnosti Korolev, Keldysh in drugih uglednih oblikovalcev. Projekt je vzbudil ostro nasprotovanje Koroljova.

Seveda je ne brez razloga verjel, da ima njegov oblikovalski biro (za razliko od oblikovalskega biroja Čelomejeva) resnične izkušnje z ustvarjanjem vesoljskih plovil s posadko, oblikovalec pa sploh ni bil zadovoljen z možnostjo delitve kozmonavtike s svojimi tekmečnimi prijatelji.

Vendar kraljičina jeza ni bila usmerjena toliko proti LK kot proti UR-500. Navsezadnje je bila ta raketa po zanesljivosti in prefinjenosti očitno slabša od zasluženih "sedmih", po drugi strani pa je imela tri do štirikrat manj nosilnosti kot prihodnji N-1. Toda kje je ona, N-1?

LK700 pristajalna ploščad (postavitev). Morala je ostati na luni.

Minilo je leto, za katerega bi lahko rekli, da je bilo izgubljeno za sovjetski lunarni program. Ko je še naprej delal na svoji montažni ladji, je Koroljov dejansko prišel do zaključka, da je ta projekt nevzdržen.

Hkrati je bil leta 1965 s pomočjo UR-500 v orbito izstreljen prvi od štirih "Protonov", težkih satelitov, težkih od 12 do 17 ton. R-7 ne bi zmogel. to Na koncu je moral Koroljov, kot pravijo, stopiti na grlo lastni pesmi in skleniti kompromis s Čelomejem.

1) Neposredno prileganje. »Uporaba direktne sheme letenja brez pristajanja v orbite umetnih satelitov ali ISL po eni strani močno poenostavi nalogo, zmanjša stroške in čas razvoja ter poveča zanesljivost naloge, po drugi strani pa omogoča ladja, ki se uporablja kot transportno vozilo.

Ob povečanju tovornega prometa na Luno bo edina možna shema letenja neposredna shema, pri kateri bo celotna ladja (ali ves tovor) dostavljena na lunino površje, v nasprotju z neobetavno shemo letenja s pristajanjem v ISL. orbiti, kjer večina tovora ostane v Lunini orbiti (iz osnutka besedilnega projekta).

2) Lunine baze. Kompleks UR-700-LK700 je bil zasnovan ne le za enkratne pristanke na Luni, ampak tudi za ustvarjanje luninih baz na Zemljinem satelitu. Opremljanje baze je bilo načrtovano v treh fazah. Prva izstrelitev na lunino površje prinaša težko lunarno bazo brez posadke.

Druga izstrelitev na Luno dostavi posadko na vesoljsko plovilo LK700, medtem ko se baza uporablja kot svetilnik. Po pristanku ladje se njena posadka premakne v stacionarno bazo, ladja pa se ohrani do povratnega leta. Tretja izstrelitev prinaša težek lunarni rover, na katerem se posadka odpravlja na odprave na Luno.

Kako deliti neuspeh

8. septembra 1965 je bil v OKB-1 sklican tehnični sestanek, na katerega so bili povabljeni vodilni oblikovalci konstruktorskega biroja Čelomejev, ki ga je vodil sam generalni projektant.

Sestanek je vodil Korolev, ki je imel slavnostni govor. Sergej Pavlovič se je strinjal, da je UR-500 bolj obetaven za projekt letenja okoli lune, in predlagal, naj se Chelomey osredotoči na izboljšanje te nosilne rakete. Hkrati je nameraval zapustiti razvoj vesoljskega plovila za letenje okoli lune.

Kraljičina ogromna avtoriteta mu je omogočila, da je svoje zamisli uresničil. Da bi "koncentrirali sile oblikovalskih organizacij", se je vodstvo države odločilo ustaviti delo na projektu LK. Vesoljsko plovilo 7K-L1 naj bi letelo okoli lune, kar bi dvignilo UR-500K z Zemlje.

Fotografije prikazujejo arhivske fotografije makete ladje v polni velikosti v konfiguraciji izstrelitve in možnosti pristanka na Luni.

10. marca 1967 je iz Bajkonurja začel tandem kraljevsko-Čelomejev. Skupno je bilo od leta 1967 do 1970 izstreljenih dvanajst 7K-L1, ki so imeli status lunarnih sond. Dva od njih sta odšla v nizko zemeljsko orbito, ostali na Luno.

Sovjetski kozmonavti so se veselili - no, kdaj se bo kdo od njih posrečil, da bi šel do nočne zvezde na krovu nove ladje! Izkazalo se je, da nikoli. Le dva leta sistema sta minila brez pripomb, pri preostalih desetih pa so opazili resne okvare. In le dvakrat je bil razlog za neuspeh raketa UR-500K.

V takih razmerah si nihče ni upal tvegati človeških življenj, poleg tega pa so se preizkusi brez posadke zavlekli tako dolgo, da so Američani v tem času že uspeli obleteti luno in celo pristati na njej. Delo na 7K-L1 je bilo prekinjeno.

Upaj na čudež

Zdi se, da si malokdo od nas ni zastavil vprašanja, ki je boleče za narodno zavest: zakaj je država, ki je v vesolje izstrelila prvi satelit in v orbito poslala Gagarina, izgubila lunino dirko s suhim rezultatom? Zakaj, tako edinstvena kot N-1, je supertežka raketa Saturn V delovala kot ura na vseh poletih na Luno, naše "upanje" pa ni dalo niti enega kilograma niti v nizko zemeljsko orbito?

Enega glavnih razlogov je že v letih perestrojke imenoval naslednik V. P. Korolev. Mishin. "Gradnja proizvodne in stojne baze," je dejal v intervjuju za časnik Pravda, "je bila izvedena z dveletno zamudo.

In tudi takrat slečena. Američani bi lahko na svojih tribunah preizkusili celoten blok motorja in ga postavili na raketo brez pregrade ter jo poslali v let. Preizkušali smo ga kos za kosom in si nismo upali zagnati 30 motorjev prve stopnje v polni montaži. Nato sestavljanje teh kosov seveda brez zagotovila čistega lepljenja."

Znano je, da je bila na kozmodromu zgrajena celotna tovarna za letne preizkuse rakete N-1. Ogromne dimenzije rakete niso omogočale transporta v že pripravljenih korakih. Raketa je bila dobesedno dokončana pred izstrelitvijo, vključno z varjenjem.

Z drugimi besedami, Američani so imeli priložnost razdelati svoje sisteme in odpraviti težave med preskusi na zemeljski mizi in končni izdelek poslati v nebo, kraljevi oblikovalci pa so morali le upati, da bo "surova", zapletena in noro draga raketa nenadoma vzemi in leti. In ni letela.

Spodbujevalne rakete Raketa N-1 (OKB-1, levo). Od februarja 1969 do novembra 1972 so bili izvedeni štiri izstrelitve te rakete in vsi so se končali neuspešno. Temeljna razlika med raketo N-1 in projekti OKB-52 je uporaba motorjev s kisikom in kerozinom, ki jih je zasnoval Konstrukcijski biro Kuznetsov.

Motorji NK-33, ustvarjeni za prvo stopnjo (bilo jih je 30 in so bili postavljeni v krog), so preživeli sovjetski lunarni projekt in se še vedno uporabljajo tako v Rusiji kot v ZDA in na Japonskem. Raketa VP-700 S YARD RO-31 (v sredini). Morda eden najbolj eksotičnih projektov sovjetskega lunarnega programa.

Po izračunih avtorjev osnutka bi uporaba jedrskih reaktivnih motorjev v tretji stopnji znatno povečala maso tovora, izstreljenega v orbito. Z dvigovanjem obremenitve do 250 ton bi lahko takšno raketo uporabili v programu za gradnjo luninih baz. In hkrati – ogroziti Zemljo s padcem izrabljenega reaktorja z neba. Raketa UR-700K (OKB-52, desno).

Projekt tega super težkega nosilca je temeljil na elementih rakete UR-500K, kasneje znane kot Proton. Na področju elektrarn je Chelomey sodeloval s KB Glushko, ki je razvil močne motorje z uporabo zelo strupenih goriv: amil (dinitrogen tetroksid) in heptil (asimetrični dimetilhidrazin).

Uporaba strupenega goriva je eden od razlogov, zakaj Proton ni izstrelil ladij s posadko na krovu v vesolje. Vsi že pripravljeni bloki, iz katerih je bilo mogoče sestaviti raketo UR-700 na kozmodromu, so se prilegali v dimenzije 4100 mm, kar je omogočilo njihov transport na železniške perone. Tako se je bilo mogoče izogniti dokončanju rakete na izstrelitvenem mestu.

Neposredno prileganje

Tu je imel alternativo tudi Chelomey, večni tekmec kraljice. Še pred neuspešnimi izstrelitvami N-1, leta 1964, Vladimir Nikolajevič predlaga, da pošlje odpravo za pristanek na Luni z nosilno raketo UR-700. Takšna raketa ni obstajala, vendar bi jo po besedah Chelomeya lahko razvili v zelo kratkem času na podlagi serijsko izdelanih elementov iz rakete UR-500.

Hkrati bi bil UR-700 po moči boljši ne le od N-1, ki bi v najtežji različici zmogel (teoretično) spraviti 85 ton tovora v nizko zemeljsko orbito, ampak tudi ameriški Saturn.

V osnovni različici bi UR-700 lahko dvignil okoli 150 ton v orbito, bolj "napredne" modifikacije, vključno s tistimi z jedrskim motorjem za tretjo stopnjo, bi to številko povečale na 250 ton. UR-700 pa bi se prilegal v dimenzije 4100 mm, jih je bilo mogoče enostavno prevažati iz tovarniških delavnic na kozmodrom in tam le pristati, pri čemer se izognemo varjenju in drugim zapletenim proizvodnim procesom.

Poleg rakete je Chelomey Design Bureau predlagal svoj izvirni koncept lunarnega vesoljskega plovila, imenovanega LK700. Kakšna je bila njegova izvirnost? Kot veste, ameriški "Apollo" nikoli ni popolnoma pristal na Luni.

Vesoljsko plovilo s kapsulo za ponovno vstop je ostalo v okrog lunarni orbiti, pristajalni modul pa je bil poslan na površje satelita. Kraljevi oblikovalski biro je pri razvoju svoje lunarne ladje L-3 sledil približno enakemu principu. Toda LK 700 je bil namenjen tako imenovanemu neposrednemu pristanku na Luni, brez vstopa v lunino orbito. Po koncu odprave je le zapustil pristajalno ploščad na Luni in odšel na Zemljo.

Ali so Chelomeyjeve ideje res odprle cenejšo in hitrejšo pot do pristanka na Luni za sovjetsko kozmonavtiko? Tega v praksi ni bilo mogoče preveriti. Kljub temu, da je bil septembra 1968 idejni projekt sistema UR-700-LK-700 v celoti pripravljen, ki je sestavljal številne količine dokumentacije, Chelomeyju ni bilo dovoljeno izdelati niti modela nosilne rakete v polni velikosti.

To dejstvo, mimogrede, zavrača splošno prepričanje, da so bila zaradi pojava alternativnega projekta sredstva, namenjena sovjetskemu lunarnemu programu, razpršena, kar naj bi postalo eden od razlogov za njegov neuspeh.

Uspelo nam je izdelati le model LK-700 v polni velikosti. Do danes se ni ohranila, vendar arhivske fotografije in materiali osnutka omogočajo vizualno predstavljanje, kako bi lahko izgledala sovjetska ladja na Luni.