Многие годы специалисты как у нас в стране, так и за рубежом не могут прийти к общему мнению о причи. > 24 года назад мы были в одном шаге от Луны

Главная страница > Даты

24 года назад мы были в одном шаге от Луны

Многие годы специалисты как у нас в стране, так и за рубежом не могут прийти к общему мнению о причине провала советской лунной программы. Чаще всего можно слышать о несовершенстве технологической базы советской промышленности, которая была неспособна создать ракету и космические аппараты для лунного проекта. Сообщалось, что в лунной гонке Советский Союз был обречен на проигрыш перед США. Но это не совсем так. Основной причиной провала наиболее дорогостоящего космического проекта (4 млр. рублей в ценах 1974 года) стали несогласованность действий различных ведомств и амбиции ряда руководителей того периода.

24 года назад мы были в одном шаге от Луны

В действительности советская лунная программа была симметричным ответом на американскую лунную программу. Луна абсолютно не интересовала руководителей ОКБ-1 Королева, ракетный проект Н-1 являлся модернизированной версией более раннего королевского проекта, предназначавшегося для доставки водородной супербомбы и для вывода крупногабаритных орбитальных комплексов, размеры которых должны были в несколько раз превосходить появившиеся позже «Союзы» и «Мир». Реализовывать лунную программу было экономически абсолютно нецелесообразно.

Зачем нам нужна была Луна?

Удары судьбы

Но ЦК КПСС решил принять вызов американцев. В 1960 году выходит постановление правительства от 23 июня 1960 г. «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960— 1967 гг. », предусматривалось проведение в 1960— 1962 гг. проектно-конструкторской проработки и необходимого объема исследований в целях создания в ближайшие годы новой космической ракетной системы со стартовой массой 1000—2000 т, обеспечивающей вывод на орбиту вокруг Земли тяжелого межпланетного космического корабля массой 60—80 т, мощных жидкостных ракетных двигателей с высокими характеристиками, ЖРД на жидком водороде, ядерных и электрореактивных двигателей, высокоточных систем автономного и радиотехнического управления, систем космической радиосвязи и т.п. Но уже в 1964 г. ЦК КПСС ставит новую цель — осуществить пилотируемую экспедицию к Луне до того, как США доставят на Луну своего астронавта.

По мнению Глушко, создание двигателя необходимой размерности на кислороде могло затянуться, натолкнувшись на проблемы пульсационного горения и защиты стенок камеры и сопла от перегрева. В свою очередь, применение долго-хранимых компонентов, дающих в камере ЖРД устойчивое горение с температурой на 280—580 градусов С ниже, чем кислородное топливо, позволит ускорить отработку двигателя. Кроме того, ЖРД на самовоспламеняющейся паре АТ-НДМГ получался конструктивно проще.

Первым тяжелым испытанием для проекта стал личный конфликт между Королевым и Глушко и отказ последнего от разработки двигателей для лунной ракеты. В срочном порядке было принято решение возложить разработку двигателей на конструкторское бюро под руководством Кузнецова.

В постановлении от 3 августа 1964 г. впервые было определено, что важнейшей задачей в исследовании космического пространства с помощью ракеты-носителя Н-1 является освоение Луны с высадкой экспедиций на ее поверхность и последующим возвращением их на Землю.

Оценивая доводы Глушко, Королев писал в докладной записке на имя руководителя экспертной комиссии следующее: «Вся аргументация о трудностях отработки кислородного двигателя основана на опыте ОКБ В. Глушко по работе с ЖРД открытой схемы. Следует особо подчеркнуть, что эти трудности не имеют никакого отношения к двигателям принятой для ракеты Н-1 замкнутой схемы, в которых окислитель поступает в камеру сгорания в горячем и газообразном состоянии, а не в холодном и жидком, как при обычной, незамкнутой схеме. Действительно, при запуске двигателей замкнутой схемы имеет место тепловое воспламенение компонентов в камере сгорания за счет тепла горячего газообразного окислителя — кислорода или AT. Такой метод запуска кислородно-керосинового двигателя замкнутой схемы экспериментально отработан в двигателях ОКБ-1 и принят для последней ступени РН «Молния», а также в ОКБ Н. Кузнецова при разработке кислородно-керосиновых двигателей НК-9В и НК-15В для ракеты Н-1». Экспертная комиссия приняла сторону Королева. Глушко этого Королеву не простил.

- ОКБ-1 (В. П. Мишин) головная организация по системе в целом, разработке ракетных блоков Г и Д, двигателей для блока Д и разработке лунного (ЛК) и лунного орбитального (ЛОК) кораблей;

Основными разработчиками лунной системы Л3 были:

- ОКБ-586 (М. К. Янгель) - по разработке ракетного блока Е лунного корабля и двигателя этого блока;

- ОКБ-276 (Н. Д. Кузнецов) - по разработке двигателя блока Г;

- НИИ-944 (В. И. Кузнецов) - по разработке системы управления системы Л3;

- ОКБ-2 (А. М. Исаев) - по разработке двигательной установки (баки, ПГ-системы и двигатель) блока И лунного орбитального корабля;

- ГСКБ «Спецмаш» (В. П. Бармин) — по комплексу наземного оборудования системы Л3.

- НИИ-885 (М. С. Рязанский) — по радиоизмерительному комплексу;

Следующий удар — ограничение финансирования. Королев не смог добиться финансирования ряда важных элементов проекта, одним из которых был наземный стенд для испытания блока двигателей первой ступени: руководство страны посчитало это лишним, в то время как в проекте «Аполлон» этот стенд был. Начальник отдела испытаний проекта «Сатурн-5 — Аполлон» К. Мюллер смог доказать, что для успешного решения задачи существует только один путь: полная наземная отработка всей системы во всех возможных штатных и нештатных ситуациях. Он костьми лег за то, чтобы 2/3 отпущенных на проект средств вложить в создание стендов для отработки, и добился положительного результата: фактически все пуски «Сатурна-5» оказались успешными. Двигатели первой ступени (а их было 30!) отрабатывались по отдельности и никогда (!) в едином блоке на испытательном стенде. Возможность сэкономить время была уже упущена, и отработка двигателей «по живому» непременно затянула бы реализацию проекта. Немедленно вносятся коррективы в работу двигателей, чтобы сократить число проблем во время испытательных полетов. Была разработана автоматическая система коррекции тяги двигателей, что позволяло, если один или несколько из двигателей выходят из строя, переносить сбалансированно нагрузку на другие. Впоследствии были также применены решетчатые аэродинамические рули (эта технология нашла применение на 10 лет позже в ракетах для истребителей-перехватчиков). Отличительной чертой Н-1 стала уникальная для наших РН того времени массовая отдача по полезному грузу. На это работала несущая схема (баки и каркас не образовали единого целого). Сравнительно малая плотность компоновки из-за огромных сферических баков вела к уменьшению полезного груза. С другой стороны, исключительно малая удельная масса баков, чрезвычайно высокие характеристики двигателей и уникальные конструктивные решения позволяли увеличить ее.

Были определены и сроки начала ЛКИ — 1966 г. и осуществления экспедиции - 1967-1968 гг. Глушко поддержал генерального конструктора Челомея в его проекте гигантской ракеты УР-700, альтернативы Н- Но научная комиссия под руководством академика Келдыша отдала предпочтение проекту Н-1 ОКБ-1, поскольку проектные работы к тому времени по Н-1 уже практически были завершены. В этот момент вносится важная корректировка в разработку ракеты. Для того чтобы обеспечить доставку космонавта одним запуском, Королев адаптирует Н-1 под новые условия практически «с колена». Проект ЛЗ принимает тот вид, который не изменяется до закрытия лунной программы. От предыдущей схемы (с прямой посадкой без разделения на орбитальный и посадочные модули) новый вариант выгодно отличался своей массой. Теперь было достаточно одного запуска Н-1, правда для этого нужно было поднять ее грузоподъемность на 25 тонн. На промежуточную околоземную орбиту высотой 220 км и наклонением 51,8° выводился бы 91,5 - тонный комплекс ЛЗ. Здесь аппарат мог находиться до 1 суток, за которые проводились последние приготовления. Постепенно приходило понимание сложности поставленной задачи.

На первой ступени было установлено 30 двигателей вдоль двух концентрических окружностей. Хотя на стендовых испытаниях двигатель показал себя достаточно надежным, большинство проблем было вызвано вибрациями и другими неучтенными эффектами, вызванными одновременной работой такого количества двигателей (сказалось отсутствие комплексного испытательного стенда, на который не дали денег).

В 1966 году на операционном столе умирает Королев. ОКБ-1 возглавляет его бессменный заместитель — Мишин. Всем уже ясно, что в 1968 году не удастся попасть на Луну и в 1969-м, по всей видимости, тоже. Расчеты делались уже на 1970 год.

— Василий Павлович, говорят, что в свое время Королев обещал: «В год пятидесятилетия советской власти советский человек будет на Луне! ». Не помните, при каких обстоятельствах это произошло?

Академик Василий МИШИН (часть интервью):

— То есть они специально выбрали цель и сроки так, чтобы нас обязательно опередить?

— Да ничего подобного Королев никогда не говорил про Луну. Мы никогда бы не смогли высадиться туда раньше американцев. Кишка у нас была тонка, и денег не было. Мы были в состоянии только выводить аппараты на орбиту. А полет к Луне — это же на порядок больше затрат! Да мы и на орбите-то первыми оказались случайно. Это пропаганда все... Дело в том, что Америка — богатая страна, американцы могли нас переплюнуть давным-давно. Но им нужно было вернуть потерянный престиж — после первых спутников и Гагарина. И Кеннеди выступил в 1961 году перед конгрессом и запросил на это мероприятие 40 миллиардов долларов с тем, чтобы высадить американцев на Луну и вернуть их на Землю до 70-го года. США в то время могли пойти на такие огромные затраты, а наша страна, обессиленная после войны, таких средств в такие сроки выделать не могла. Вот и все.

Параллельно велись работы по доводке космического корабля и посадочного комплекса. Наиболее проработанным был проект КБ Королева /11, по которому был выполнен ряд беспилотных испытательных полетов. Этот корабль был весьма схож с предназначенным для полетов по околоземной орбите кораблем «Союз-7К-ОК» («орбитальный корабль»), известным широкой публике просто как «Союз». Главные отличия корабля «Союз-7К-Л1» от «Союз-7К-ОК» — отсутствие орбитального отсека и усиленная теплозащита спускаемого аппарата для входа в атмосферу со второй космической скоростью. Для запуска корабля использовалась РН «Протон».

— Ну да... И более того, именно программа «Сатурн-5-Аполлон» нас подтолкнула. Мы до этого занимались ракетой Н-1 совсем для других целей, не для Луны. Планировали выводить на орбиту тяжелую орбитальную станцию на 75 тонн. А потом, когда стала известна американская однопусковая схема (проект «Сатурн-5—Аполлон»), руководство нашей страны поручило разработать проект такой экспедиции на Луну с возвращением на Землю трем ведущим ОКБ, возглавляемым Королевым, Янгелем и Челомеем. В результате рассмотрения этих проектов выбрали проект Н1-ЛЗ, разработанный ОКБ-1 под руководством Сергея Павловича Королева. В частности, и потому, что ракета Н-1 была уже разработана и запущена в производство, ее пришлось только несколько «подрастить» — стартовую массу увеличили с 2200 тонн до 3000 да поставили 30 двигателей вместо 24 на первую ступень.

Основными частями ракетно-космической системы для высадки на Луну по проекту Н1-ЛЗ были лунный орбитальный корабль «Союз-7К-ЛОК», лунный корабль ЛК и мощная ракета-носитель Н-1..

В СССР существовал ряд разнообразных проектов высадки на Луну: несколько запусков и сборка лунного корабля из отсеков на околоземной орбите, прямой полет на Луну (без расстыковки на окололунной орбите) и т. д. До стадии испытательных запусков был доведен лишь проект КБ Королева Н1-ЛЗ. Проект Н1-ЛЗ в своей основе повторял американский проект «Аполлон». Даже компоновка системы на этапе выведения была аналогична американской: лунный корабль находился в переходнике ниже основного корабля, как и лунный модуль «Аполлона».

Экипаж корабля «Союз-7К-ЛОК» состоял из двух человек. Один из них должен был перейти через открытый космос в лунный корабль и совершить посадку на Луну, а второй — дожидаться возвращения своего товарища на окололунной орбите.

Лунный орбитальный корабль состоял из спускаемого аппарата, бытового отсека, на котором был расположен специальный отсек с двигателями ориентации и причаливания и агрегатом системы стыковки, приборно-агрегатного и энергетического отсеков, в которых размещались ракетный блок и агрегаты системы энергопитания на кислородно-водородных топливных элементах. Бытовой отсек служил одновременно шлюзовой камерой при переходе космонавта в лунный корабль через открытый космос (после надевания лунного скафандра «Кречет»).

Близились ЛКИ ракеты Н- К сожалению, по многим причинам сроки их проведения постоянно сдвигались «вправо», а время реализации лунной программы — «влево». Это, естественно, сказывалось на работах, которые в последней четверти 1960 годов приняли совершенно ненормальный темп. Тем не менее предполагалось, проводя по пуску ракеты каждые три-четыре месяца, закончить летные испытания и перейти к плановой эксплуатации комплекса в 1972—1973 годах.

Корабль «СОЮЗ-7К-ЛОК» был установлен для летных испытаний на носитель Н-1 в четвертом (и последнем) его запуске, но из-за аварии носителя так и не был выведен в космос Лунный корабль трижды успешно испытывался на околоземной орбите в беспилотном режиме под названиями «Космос-379», «Космос-398» и «Космос-434».

Комиссия выяснила следующее: еще при стендовой отработке зарегистрирована восприимчивость НК-15 к попаданию крупных (десятки мм) металлических предметов в насос окислителя, которые приводили к повреждению крыльчатки, возгоранию и взрыву насоса; мелкие металлические предметы (стружка, опилки и т. п.), сгорающие в газогенераторе, приводили к разрушению лопаток турбины. Не-металлические предметы (резина, ветошь и пр.), попавшие на вход ТНА, остановки двигателя не вызывали. Такого результата надежности не было достигнуто даже намного позже! Экземпляр 5л относился к первой партии летных изделий, в которой не предусматривалась установка фильтров на входе в насосы. Их должны были поставить на двигатели всех ракет, начиная с носителя 8л, который предполагалось использовать при пятом пуске.

Первый пуск ракетно-космического комплекса Н1-Л3 произошел 21 февраля 1969 года. В результате пожара в хвостовом отсеке система контроля на 68-й секунде выдала команду на выключение двигателей. Второй пуск комплекса Н1-ЛЗ был проведен через четыре месяца и также закончился аварийно из-за ненормальной работы двигателя N 8 блока А. В результате взрыва был практически полностью разрушен стартовый комплекс И хотя опять зазвучали голоса в пользу ненадежности двигателей Кузнецова и самой конструкции ракеты, причина катастроф была в спешке с подготовкой стартов.

Из-за повреждения стартового комплекса и замедления темпов работ подготовка третьего летного испытания затянулась на два года. Только в воскресенье 27 июня 1971 г. ракета стартовала в 2 часа 15 минут 7 секунд по московскому времени со второго, недавно построенного стартового сооружения — площадки 110 космодрома Байконур. Все двигатели работали устойчиво. С момента отрыва телеметрия зафиксировала ненормальную работу системы управления по крену: уже к 8-й секунде полета на высоте около 250 м рулевые сопла встали на упоры, так и не сумев парировать возмущение по крену, которое все время увеличивалось и к 15-й секунде достигло 14 градусов. Скорость и угол поворота постоянно возрастали.

Надежность ЖРД показалась самому Кузнецову недостаточной. С июля 1970-го в ОКБ начали создаваться качественно новые двигатели фактически в многоразовом исполнении и со значительно увеличенным ресурсом. Однако они были готовы только к концу 1972-го, а летные испытания предполагалось до этого времени продолжать на ракетах со старыми ЖРД, контроль над которыми повысили.

23 ноября 1972 г. через 17 месяцев после неудачной третьей попытки, состоялась очередная. Экземпляр 7л стартовал с позиции N 2 в 9 час. 11 мин. 52 сек. по московскому времени. Для сторонних наблюдателей вплоть до 107-й секунды полет проходил успешно. Двигатели работали устойчиво, все параметры ракеты были в пределах нормы. Но некоторые причины для беспокойства появились на 104-й секунде. Им даже не успели придать значение: через 3 сек. в хвостовом отсеке блока А сильный взрыв разметал всю периферийную двигательную установку и уничтожил нижнюю часть сферического бака окислителя. Ракета взорвалась и рассыпалась в воздухе на куски. Но сами исполнители программы не унывали. Они понимали: все закономерно, ракета учится летать, аварии неизбежны. В носителе 8л разработчики постарались учесть все полученные ранее результаты летных испытаний. Ракета значительно потяжелела, но у ее создателей не было никаких сомнений в том, что взрывов и пожаров блока А уже не будет и пятая попытка решит задачу полета беспилотной экспедиции ЛЗ по упрощенной схеме без посадки на лунную поверхность.

Начиная с 39-й секунды система управления была не в состоянии стабилизировать носитель по осям. На 48-й секунде из-за выхода на закритические углы атаки началось разрушение РН в области стыка блока В и головного обтекателя. Головной блок отделился от ракеты и, разрушаясь, упал невдалеке от старта. «Обезглавленный» носитель продолжал неуправляемый полет. На 51-й секунде, когда угол поворота по крену достиг 200 градусов, по команде от концевых контактов гироплатформы выключились все двигатели блока А. Продолжая разрушаться в воздухе, ракета летела еще некоторое время и упала в 20 километрах от старта, оставив на земле воронку диаметром 30 метров и глубиной 15 метров.

Печальный конец

К началу 1974-го ракета 8л была собрана. На всех ее ступенях начался монтаж новых, многоразовых ЖРД. Так, двигатель НК-33 блока А представлял собой модернизированный вариант НК-15 с существенно повышенной надежностью и работоспособностью. Он мог испытываться многократно без съема со стенда и переборки, а после этого — устанавливаться на летный экземпляр носителя. Пневмогидравлическую схему частично усовершенствовали и упростили: количество элементов пироавтоматики уменьшилось с 12 до Безаварийная наземная отработка всех ЖРД давала уверенность в успешном пятом пуске ракеты, намеченном на IV квартал 1974 г. На ракете установили рабочую версию лунного корабля со всей необходимой автоматикой. Планировалось провести облет Луны и уже в следующем полете, возможно, отправить экспедицию.

В действительности сам Глушко предложил на тот момент альтернативный проект «Энергия» на новых, еще не созданных двигателях. Поэтому он опасался успешного запуска ракеты Н-1 с лунным кораблем на борту — это могло перечеркнуть все планы его команды. Позднее на создание подобной по мощности ракеты ушло еще 13 лет и было затрачено 14,5 миллиарда рублей.

Снятие академика В. Мишина с поста руководителя ОКБ-1 и назначение в мае 1974 г. В. Глушко на его место оказалось неожиданным для всего коллектива. Работы по Н-1 во вновь образованном НПО «Энергия» в кратчайший срок полностью свернули, официально поводом закрытия проекта стало «отсутствие тяжелых полезных нагрузок, соответствующих грузоподъемности носителя». Производственный задел ракетных блоков, практически все оборудование технического, стартового и измерительных комплексов было уничтожено. При этом списаны затраты в сумме 6 миллиардов рублей (в ценах 70-х годов), затраченных на тему.

Кузнецов не смирился с отстранением его от работ по ЖРД и продолжил стендовые испытания своих двигателей. Наземные испытания велись в 1974—1976 годах вплоть до января 1977 г. по новой программе, требующей подтверждения работоспособности каждого ЖРД в течение 600 секунд. Однако обычно огневые испытания одиночных двигателей в ОКБ продолжались 1200 секунд. Сорок ЖРД проработали от 7000 до 14000 секунд, а один НК-33 — 20360 секунд. На складах НПП «Труд» до 1994 года хранились 94 двигателя блоков А, Б, В и Г ракеты Н- Удивительным оказалось, что двигатели Кузнецова для ракеты Н-1 существующее сих пор и до сих пор готовы к работе, как и в то далекое время.

Комплекс «Энергия» был создан много позже — в 1987 году и запущен уже после смерти главного конструктора. К тому моменту ракета оказалась ненужной и дорогостоящей в связи с распадом СССР, а по техническому решению связки «Энергия» — «Буран» устаревшей, ведь американцы запустили аналогичный комплекс на восемь лет раньше. Задач для ее применения уже не оказалось. Затратность и сроки реализации проекта значительно превысили таковые по сравнению с «лунным» проектом Королева. «Энергия» после нескольких пусков, из которых два было частично удачных, прекратила свое существование.

Вольная Кубань, 14.10.2008 Компьютерная обработка AVV.

Разгонный блок Д, разработанный Янгелем для ракеты Н-1, до сих пор используется при запуске аппаратов ракетой «Протон». Впоследствии Глушко также предложил проект экспедиции на Луну, включая создание долговременной обитаемой базы, но время амбициозных мечтаний уже прошло. Полное отсутствие экономического эффекта от программы сказалось на мнении руководства страны — на Луну в Советском Союзе уже никто не собирался лететь. Хотя мог бы — в июле 1974 года.

1968.

Июнь 1970.

Главная страница > Даты