Mohol ZSSR vyhrať preteky o Mesiac?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Ako viete, Sovietsky zväz nedokázal predbehnúť Ameriku na Mesiaci. H-1 - sovietska odpoveď na Saturn-V - raketa, na ktorú boli upnuté naše lunárne nádeje, sa pokúsila štyrikrát vzlietnuť a štyrikrát explodovala krátko po štarte. Keďže sovietska vláda nechcela minúť milióny a miliardy rubľov na už stratenú rasu, v polovici 70. rokov prinútila konštruktérov zabudnúť na Mesiac.

Bola však cesta, ktorou sa vydal sovietsky lunárny program, nakoniec správna? História samozrejme nepozná konjunktívnu náladu a bolo by príliš odvážne tvrdiť, že ak by opraty programu neboli v rukách S. P. Korolev a jeho nástupca V. P. Mishina a povedzme v rukách M. K. Yangel alebo V. N. Chelomei, výsledok súťaže s Amerikou by bol zásadne odlišný.

Všetky nerealizované projekty pilotovaných letov na našu družicu sú však nepochybne pamätníkmi ruského dizajnérskeho myslenia a je zaujímavé a poučné pripomenúť si ich najmä teraz, keď sa čoraz častejšie hovorí o letoch na Mesiac v budúcom čase.

Trénujte na obežnej dráhe

Z formálneho hľadiska pozostával americký aj sovietsky lunárny program z dvoch etáp: po prvé, pilotovaný let okolo Mesiaca, potom pristátie. Ale ak pre NASA bol prvý stupeň bezprostredným predchodcom druhého a mal rovnaký materiálno-technický základ - komplex Saturn V - Apollo, potom bol sovietsky prístup trochu iný. Nútené iným.

Lunárna kozmická loď preletieť okolo Mesiaca

Na fotografii je znázornená schéma kozmickej lode na prelet okolo Mesiaca s ľudskou posádkou z návrhu dizajnu pripraveného v dizajnérskej kancelárii V. N. Chelomey.

1) Stavebníctvo. Návrh konštrukcie lunárnej lode (LK) bol pripravený v OKB-52 do 30. júna 1965. Loď pozostávala z bloku "G" - motor záchranného systému, bloku "B" - návratové vozidlo, bloku "B" - priestor pre vybavenie a priestoru pre korekčné motory, blok "A" - predzrýchlenie stupeň na hlásenie rýchlosti blízko druhého priestoru, na prelet okolo Mesiaca.

2) Let. Loď mala vyniesť na referenčnú obežnú dráhu s výškou 186-260 km trojstupňová raketa UR-500K. K oddeleniu nosiča došlo v 585. sekunde letu. Po obrátke okolo Zeme boli motory predzrýchľovacieho bloku zapnuté asi na 5 minút, čím sa rýchlosť vozidla približovala k druhej vesmírnej rýchlosti. Potom sa blok oddelil. Na ceste sa vykonali tri korekcie obežnej dráhy pomocou motorov bloku „B“. Plánovalo sa uskutočniť 12 štartov bez posádky a až desať štartov s astronautom na palube.

Prvé výpočty uskutočnené v kráľovskej OKB-1 na úplnom začiatku 60. rokov ukázali, že na pristátie posádky na Mesiaci by bolo najprv potrebné vyniesť na nízku obežnú dráhu okolo Zeme asi 40 ton nákladu. Prax tento údaj nepotvrdila – počas lunárnych expedícií museli Američania vyniesť na obežnú dráhu trikrát väčší náklad – 118 ton.

Model LK v plnej veľkosti Zrýchľovací blok "A" je oddelený od priestoru "B" (korekčné motory) kovovým nosníkom. Charakteristika LC. Posádka: 1 osoba // Hmotnosť lode pri štarte: 19 072 kg // Hmotnosť lode počas letu na Mesiac: 5187 kg // Hmotnosť návratového vozidla: 2457 kg // Dĺžka letu: 6-7 dní.

Ale aj keď si za východiskový bod vezmeme údaj 40 ton, stále bolo zrejmé, že Korolev nemá čo zdvihnúť taký náklad na obežnú dráhu. Legendárna „sedmička“R-7 mohla „utiahnuť“maximálne 8 ton, čo znamená, že bolo potrebné znovu vytvoriť špeciálnu superťažkú raketu. Vývoj rakety N-1 bol zahájený v roku 1960, ale S. P. Koroljov sa nechystal čakať na objavenie sa nového dopravcu. Veril, že prelet človeka okolo Mesiaca by sa dal uskutočniť v hotovosti.

Jeho nápadom bolo vypustiť pomocou „sedmičiek“na obežnú dráhu niekoľko relatívne ľahkých blokov, z ktorých by sa ukotvením dalo zostaviť kozmická loď na prelet okolo Mesiaca (L-1). Mimochodom, názov kozmickej lode Sojuz vznikol z tohto konceptu spájania blokov na obežnej dráhe a modul 7K bol priamym predchodcom celej línie ťažných koní ruskej kozmonautiky. Ostatné moduly kráľovského „vlaku“boli indexované 9K a 11K.

Na obežnú dráhu sa teda mala dostať kapsula pre posádku, kontajner s palivom, pomocné bloky… Od prvotného nápadu poskladať kozmickú loď len z dvoch častí dospeli konštruktéri OKB-1 postupne k celku. vesmírny vlak piatich vozidiel. Vzhľadom na to, že vôbec prvé úspešné dokovanie na obežnú dráhu sa uskutočnilo až v roku 1966, počas letu americkej kozmickej lode Gemini-8, je zrejmé, že nádej na dokovanie v prvej polovici 60. rokov znamenala hazard.

Charakteristika posádky lietadla: 2 osoby // Hmotnosť lode pri štarte: 154 t // Hmotnosť lode pri lete na Mesiac: 50, 5 t // Hmotnosť návratového vozidla: 3, 13 t // Čas letu na Mesiac: 3, 32 dní // Trvanie letu: 8, 5 dní.

Médiá pre megatony

Zároveň V. N. Čelomey, hlavný konkurent Koroleva, ktorý viedol OKB-52, mal svoje vlastné vesmírne ambície a svoje vlastné závažné argumenty. Od roku 1962 sa na pobočke č. 1 OKB-52 (dnes Štátne výskumné a vývojové centrum Chruničev) začalo s projektovaním ťažkej rakety UR-500. Index UR (univerzálna strela), ktorý mali všetky balistické strely Chelomejevovej „firmy“, znamenal rôzne možnosti použitia týchto produktov.

Podnetom na začatie prác na UR-500 bola najmä potreba výkonnej balistickej rakety, ktorá by dopravila supervýkonné vodíkové bomby na územie potenciálneho nepriateľa – práve „matky Kuz'ky“, ktorú NS sľúbil ukázať West. Chruščov.

Podľa spomienok Chruščovovho syna Sergeja, ktorý práve v tých rokoch pracoval pre Chelomey, bol UR-500 navrhnutý ako nosič termonukleárnej nálože s kapacitou 30 megaton. Zároveň to však bolo myslené tak, že nová raketa môže zohrať dôležitú úlohu pri prieskume vesmíru s ľudskou posádkou.

Najprv vznikla dvojstupňová verzia rakety. Keď sa ešte len projektoval tretí stupeň, Chelomey prišiel s návrhom obletieť Mesiac pomocou trojstupňového UR-500K – na obežnú dráhu dokáže vyniesť až 19 ton – a jednomodulovej kozmickej lode s ľudskou posádkou (LK), ktorý bude celý zostavený na Zemi a nebude vyžadovať žiadne ukotvenie na obežnej dráhe.

Táto myšlienka tvorila základ správy, ktorú urobil Chelomey v roku 1964 v OKB-52 za prítomnosti Koroleva, Keldysha a ďalších významných dizajnérov. Projekt vyvolal ostrý odpor Koroljova.

Samozrejme, nie bezdôvodne veril, že jeho dizajnérska kancelária (na rozdiel od Chelomeevovej konštrukčnej kancelárie) má skutočné skúsenosti s vytváraním kozmických lodí s ľudskou posádkou a dizajnér nebol vôbec spokojný s vyhliadkou na zdieľanie kozmonautiky so svojimi súperiacimi priateľmi.

Kráľovnin hnev však nebol namierený ani tak proti LK, ako skôr proti UR-500. Veď táto raketa bola v spoľahlivosti a prepracovanosti jednoznačne horšia ako zaslúžená „sedmička“a na druhej strane mala trikrát až štyrikrát menšiu nosnosť ako budúca N-1. Ale kde je, N-1?

Pristávacia plošina LK700 (rozloženie). Mala zostať na Mesiaci.

Uplynul rok, ktorý, dalo by sa povedať, stratil pre sovietsky lunárny program. Pokračovaním v práci na svojej prefabrikovanej lodi Koroljov skutočne dospel k záveru, že tento projekt je neudržateľný.

Zároveň bol v roku 1965 pomocou UR-500 vynesený na obežnú dráhu prvý zo štyroch „Protónov“, ťažkých satelitov s hmotnosťou od 12 do 17 ton, R-7 by to nedokázal že. Nakoniec musel Koroljov, ako sa hovorí, šliapnuť na hrdlo vlastnej piesne a urobiť kompromis s Chelomeyom.

1) Priame prispôsobenie. „Použitie schémy priamych letov bez ukotvenia na obežných dráhach umelých satelitov alebo ISL na jednej strane výrazne zjednodušuje úlohu, znižuje náklady a čas na vývoj a zvyšuje spoľahlivosť úlohy a na druhej strane umožňuje loď, ktorá sa má použiť ako dopravný prostriedok.

S nárastom nákladnej dopravy na Mesiac bude jedinou možnou letovou schémou priama schéma, v ktorej bude celá loď (alebo celý náklad) doručená na mesačný povrch, na rozdiel od neperspektívnej schémy letu s kotvením v ISL. orbite, kde väčšina nákladu zostáva na obežnej dráhe Mesiaca (z návrhu textového projektu).

2) Lunárne základne. Komplex UR-700-LK700 bol navrhnutý nielen na jednorazové pristátie na Mesiaci, ale aj na vytváranie lunárnych základní na družici Zeme. Vybavenie základne bolo naplánované v troch etapách. Prvý štart na mesačný povrch prináša ťažkú bezpilotnú stacionárnu lunárnu základňu.

Druhý štart na Mesiac privedie posádku na kozmickej lodi LK700, pričom základňa sa používa ako maják. Po pristátí lode sa jej posádka presunie na stacionárnu základňu a loď je zakonzervovaná až do spiatočného letu. Tretí štart prináša ťažký lunárny rover, na ktorom posádka podniká expedície na Mesiac.

Ako zdieľať zlyhanie

Dňa 8. septembra 1965 bola na OKB-1 zvolaná technická porada, na ktorú boli pozvaní poprední konštruktéri Čelomejevovej konštrukčnej kancelárie na čele so samotným generálnym konštruktérom.

Stretnutiu predsedal Korolev, ktorý predniesol hlavný prejav. Sergej Pavlovič súhlasil s tým, že UR-500 bol sľubnejší pre projekt letu okolo Mesiaca a navrhol, aby sa Chelomey sústredil na zlepšenie tejto nosnej rakety. Zároveň mal v úmysle opustiť vývoj kozmickej lode pre let okolo Mesiaca.

Obrovská autorita kráľovnej mu umožnila uviesť svoje nápady do praxe. S cieľom „koncentrovať sily projekčných organizácií“sa vedenie krajiny rozhodlo zastaviť práce na projekte LK. Kozmická loď 7K-L1 mala preletieť okolo Mesiaca, čo by zdvihlo UR-500K zo Zeme.

Fotografie zobrazujú archívne fotografie makety lode v plnej veľkosti v konfigurácii štartu a možnosti pristátia na Mesiaci.

10. marca 1967 odštartoval z Bajkonuru tandem kráľovský-Čelomejev. Celkovo bolo od roku 1967 do roku 1970 vypustených dvanásť 7K-L1, ktoré mali štatút lunárnych sond. Dvaja z nich sa dostali na nízku obežnú dráhu Zeme, zvyšok na Mesiac.

Sovietski kozmonauti sa tešili – no, kedy sa už jednému z nich pošťastí ísť k nočnej hviezde na palube novej lode! Ukázalo sa, že nikdy. Iba dva lety systému prešli bez komentára a vo zvyšných desiatich boli zaznamenané vážne poruchy. A iba dvakrát dôvodom zlyhania bola raketa UR-500K.

V takejto situácii sa nikto neodvážil riskovať ľudské životy a okrem toho sa bezpilotné testy naťahovali tak dlho, že za tento čas už Američania stihli obletieť Mesiac a dokonca na ňom aj pristáť. Práce na 7K-L1 boli prerušené.

Nádej na zázrak

Zdá sa, že len málokto z nás si nepoložil otázku, ktorá je pre národné povedomie bolestivá: prečo napokon krajina, ktorá vypustila do vesmíru prvý satelit a na obežnú dráhu poslala Gagarina, prehrala preteky o Mesiac so suchým skóre? Prečo superťažká raketa Saturn V, rovnako unikátna ako N-1, fungovala ako hodinky pri všetkých letoch na Mesiac a naša „nádej“ani na nízku obežnú dráhu Zeme neposlala jediný kilogram?

Jeden z hlavných dôvodov pomenoval už v rokoch perestrojky nástupca V. P. Koroleva. Mishin. „Výstavba výrobnej a stánkovej základne,“povedal v rozhovore pre denník Pravda, „prebehla s dvojročným oneskorením.

A aj potom sa vyzliekol. Američania mohli na svojich stánkoch otestovať celý blok motora a nasadiť ho na raketu bez prepážky, poslať do letu. Testovali sme ho kus po kuse a netrúfli sme si naštartovať 30 motorov prvého stupňa v plnej zostave. Potom montáž týchto dielov, samozrejme, bez záruky čistého lapovania."

Je známe, že na kozmodróme bol postavený celý závod na letové skúšky rakety N-1. Gigantické rozmery rakety neumožňovali prepravu v hotových krokoch. Raketa bola doslova dokončená pred štartom vrátane zvárania.

Inými slovami, Američania mali možnosť vypracovať svoje systémy a opraviť problémy počas pozemných testov a poslať hotový produkt do neba a kráľovskí dizajnéri museli len dúfať, že „surová“, zložitá a šialene drahá raketa zrazu vziať a letieť. A neletela.

Booster rakety N-1 raketa (OKB-1, vľavo). Od februára 1969 do novembra 1972 sa uskutočnili štyri štarty tejto rakety a všetky skončili neúspešne. Zásadným rozdielom medzi raketou N-1 a projektmi OKB-52 je použitie kyslíkovo-petrolejových motorov navrhnutých Kuznetsov Design Bureau.

Motory NK-33, vytvorené pre prvý stupeň (bolo ich 30 a boli umiestnené v kruhu), prežili sovietsky lunárny projekt a dodnes sa používajú v Rusku aj v USA a Japonsku. Raketa VP-700 S YARD RO-31 (v strede). Možno jeden z najexotickejších projektov sovietskeho lunárneho programu.

Podľa výpočtov autorov návrhu projektu by použitie jadrových prúdových motorov v tretej etape výrazne zvýšilo hmotnosť užitočného zaťaženia vypusteného na obežnú dráhu. So zdvihnutím nákladu až 250 ton by takáto raketa mohla byť použitá v programe na výstavbu lunárnych základní. A zároveň – ohroziť Zem pádom opotrebovaného reaktora z neba. Raketa UR-700K (OKB-52, vpravo).

Projekt tohto superťažkého nosiča bol založený na prvkoch rakety UR-500K, neskôr známej ako Proton. V oblasti elektrární Chelomey spolupracoval s KB Glushko, ktorá vyvinula výkonné motory využívajúce vysoko toxické palivá: amyl (oxid dusný) a heptyl (asymetrický dimetylhydrazín).

Použitie jedovatého paliva je jedným z dôvodov, prečo Proton nevypúšťal lode s posádkou na palube do vesmíru. Všetky hotové bloky, z ktorých sa dala na kozmodróme poskladať raketa UR-700, sa zmestili do rozmerov 4100 mm, čo umožnilo ich prepravu na železničných nástupištiach. Takže bolo možné vyhnúť sa dokončeniu rakety na mieste štartu.

Priame prispôsobenie

Alternatívu tu mala aj večná rivalka kráľovnej Chelomey. Ešte pred neúspešnými štartmi N-1, v roku 1964, navrhuje Vladimír Nikolajevič vyslať expedíciu na pristátie na Mesiaci pomocou nosnej rakety UR-700. Takáto raketa neexistovala, no podľa Chelomeyho by sa dala vyvinúť vo veľmi krátkom čase na základe sériovo vyrábaných prvkov z rakety UR-500.

Výkonom by zároveň UR-700 predčil nielen N-1, ktorý by v najťažšej verzii dokázal (teoreticky) vyniesť 85 ton nákladu na nízku obežnú dráhu Zeme, ale aj americký Saturn..

V základnej verzii mohol UR-700 vyniesť na obežnú dráhu okolo 150 ton a „pokročilejšie“modifikácie, vrátane tých s jadrovým motorom pre tretí stupeň, by tento údaj zvýšili na 250 ton a UR-700 sa zmestil do s rozmerom 4100 mm, mohli byť ľahko prepravené z továrenských dielní na kozmodróm a tam iba zakotvované, čím sa vyhlo zváraniu a iným zložitým výrobným procesom.

Okrem rakety navrhol Chelomey Design Bureau svoj pôvodný koncept lunárnej kozmickej lode s názvom LK700. V čom spočívala jeho originalita? Ako viete, americký "Apollo" nikdy úplne nepristál na Mesiaci.

Kozmická loď s reentry kapsulou zostala na cirkumlunárnej obežnej dráhe, zatiaľ čo lander bol vyslaný na povrch satelitu. Kráľovský dizajnérsky úrad sa pri vývoji svojej lunárnej lode L-3 riadil približne rovnakým princípom. Ale LK 700 bol určený na takzvané priame pristátie na Mesiaci, bez vstupu na obežnú dráhu Mesiaca. Po skončení expedície už len opustil pristávaciu plošinu na Mesiaci a vydal sa na Zem.

Naozaj Chelomeyho nápady otvorili sovietskej kozmonautike lacnejšiu a rýchlejšiu cestu k pristátiu na Mesiaci? V praxi to nebolo možné overiť. Napriek tomu, že v septembri 1968 bol plne pripravený predbežný návrh systému UR-700-LK-700, ktorý obsahoval množstvo dokumentácie, Chelomeyovi nebolo umožnené vyrobiť ani len plnohodnotný model nosnej rakety.

Táto skutočnosť, mimochodom, vyvracia všeobecnú vieru, že v dôsledku objavenia sa alternatívneho projektu boli prostriedky pridelené na sovietsky lunárny program rozptýlené, čo sa údajne stalo jedným z dôvodov jeho zlyhania.

Podarilo sa nám vyrobiť iba model LK-700 v plnej veľkosti. Dodnes sa nezachovala, ale archívne fotografie a materiály návrhu dizajnu umožňujú vizuálne si predstaviť, ako by mohla vyzerať sovietska loď na Mesiaci.