Авиабаза =KRoN=
 

Основные разделы

АвиаТОП

Аэрокосмическая библиотека, Маринин И.А., Шамсутдинов С.Х.

Советские программы пилотируемых полетов к Луне

Оригинальный текст статьи (по состоянию на 01 февраля 1993 года) предоставлен авторами и отличается от журнальной версии

Советские программы пилотируемых полетов к Луне

Программа облета Луны: трудный путь

В начале 60-х годов после первых впечатляющих успехов нашей страны в космосе, взоры всех, кто имел отношение к освоению космического пространства, обратились к еще более масштабным задачам - достижению Луны и планет Солнечной системы. К тому же идеология "холодной войны", бывшей тогда в самом разгаре, требовала перенесения соревнования между сверхдержавами во все новые и новые области. Космос не стал исключением.

Выиграв "первый тайм", СССР был намерен сохранить свой приоритет и дальше, да и конструкторская мысль, подстегиваемая недавними успехами, не стояла на месте.

В ОКБ-1 уже начались работы по проектам пилотируемых полетов к Луне, Марсу, Венере и созданию тяжелого межпланетного корабля (ТМК). Разрабатывалась и новая серия ракет-носителей "Н", которые смогли бы помочь осуществлению этих замыслов.

По понятным причинам ближайшей целью была избрана Луна, и начались работы над двумя вариантами экспедиций. Первый, облетный; предусматривал достижение орбиты Луны без посадки на ее поверхность и возвращение на Землю экипажа из двух космонавтов. Второй преследовал цель высадки одного космонавта на Луну и возвращение на Землю.

В это время (с 1962 г.) в США уже приступили к реализации программы "Аполлон", предусматривающей создание мощного носителя "Сатурн-V", облет Луны, а так же посадку на ее поверхность двух астронавтов.

Как же обстояло дело к тому времени у нас? Программа облета, как более простой вариант достижения приоритета, предлагались двумя главными конструкторами - С.П.Королевым и В.Н.Челомеем. Комплекс, предлагавшийся Королевым и разрабатывавшийся в его ОКБ-1, состоял из кораблей 7К, 9К и 11К и должен был собираться на орбите Земли путем автоматической стыковки этих кораблей. Сначала на околоземную орбиту должен был выводиться корабль 9К (разгонный блок), затем к нему предстояло последовательно пристыковать три корабля 11К (танкер) с горючим и окислителем. После завершения заправки должен был стартовать корабль 7К с экипажем, который после стыковки с заправленным разгонным блоком образовывал облетный корабль. Если все пять запусков проходили успешно, то облетный корабль с экипажем на борту с помощью ЖРД разгонного блока 9К переводился бы на траекторию облета Луны.

Такая схема была для того времени очень сложной, ведь не летал еще ни один корабль с экипажем, не была отработана система стыковки, без которой осуществить проект было просто нельзя. Правда был у нее и свой плюс - для выведения на околоземную орбиту кораблей использовалась отработанная и достаточно надежная РН "Союз" (Р-7, 11А511). И все же, для облета Луны по этой программе потребовались бы длительные разработки и большой комплекс наземных и летно-конструкторских испытаний.

Одновременно в ОКБ-1 разработали над созданием серии РН "Н": "Н-1" - способной вывести на орбиту 40-50 тонн груза (возможный запуск в 1963 г.) и позволяющей вывести пилотируемый космический корабль на траекторию облета Луны и "Н-2" - с полезной нагрузкой 60-80 т (запуск в 1967 г.) для выведения корабля на межпланетную на межпланетную траекторию. Рассматривался вариант использования РН "Н-1" для запуска Лунного корабля, но наметилось значительное отставание в разработке этой ракеты, одной из главных причин которого были разногласия между С.П.Королевым и Главным конструктором ракетных двигателей В.П.Глушко. Последний отказался делать кислородно-керосиновые двигатели для "Н1", считая это невозможным, и предлагал использовать двигатели на высококипящих самовоспламеняющихся компонентах. С.П.Королев же считал, что такие двигатели слишком опасны для пилотируемых полетов из-за высокой токсичности используемого топлива, а, кроме того, его применение резко увеличивало стоимость пусков. В результате Королев был вынужден заказать двигатели для "Н-1" в Куйбышевском авиамоторном КБ (ныне Самарское государственное научно-производственное предприятие СГНПП "Труд"), которым руководил Н.Д.Кузнецов.

В.Н.Челомей - Главный конструктор ОКБ-52, предлагал свой проект: облет Луны по петлеобразной траектории кораблем ЛК. Причем корабль должен был выводиться на околоземную орбиту и переводиться на траекторию полета к Луне ракетой "Протон" (УР500К) и специальным разгонным блоком, разработанными в том же ОКБ.

Корабль ЛК должен был состоять из разгонного блока с ЖРД, приборно-агрегатного отсека (ПАО) и возвращаемого аппарата (ВА) конусовидной формы, слегка напоминающей КК США "Джемини". Предполагалось, что корабль будет оснащаться солнечными батареями, раскрывающимися после выхода на орбиту Земли. Первоначально пилотировать корабль должен был один космонавт, позже удалось в той же кабине разместить второго космонавта. Спасение космонавтов на этапе выведения предусматривалось вместе с ВА, который уводился от аварийной РН с помощью твердотопливной аварийной двигательной установки (АДУ) и совершал парашютную посадку по штатной программе.

3 августа 1964 г. Генеральный конструктор ОКБ-52 В.Н.Челомей даже подписал аванпроект корабля ЛК-1 для облета Луны одним космонавтом по петлеобразной траектории.

В августе 1964 года руководство страны, почувствовав, что приоритет в космических исследованиях ускользает, рассмотрело вопрос об экспедиции на Луну в ЦК КПСС и Совете Министров СССР. В принятом постановлении "О работах по исследованию Луны и космического пространства" высадка советского космонавта на поверхность Луны в 1967-68 г., т.е. раньше американцев, стала главной задачей советской пилотируемой программы. Осуществление программе облета Луны был поручено В.Н.Челомею, а Королевский проект 7К-9К-11К поддержки не получил. Разработка кораблей 9К и 11К была прекращена, а корабль 7К был переориентирован на орбитальные полеты и получил индекс 7К-ОК (в последствии - "Союз").

Во второй половине 1965 г. в Военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР возобладало мнение, что В.Н.Челомей со своим проектом "УР500К-ЛК1" не сможет обеспечить приоритет СССР в пилотируемом облете Луны. Создание облетного корабля было поручено ОКБ-1 под руководством С.П.Королева. Для ускорения работ предусматривалось использование РН "УР500К" с Королевским разгонным блоком "Д" в качестве четвертой ступени. Новый проект, названный "УР500К-Л1", С.П.Королев представил 15 декабря 1965г, он был утвержден и стал основной Лунной облетной программой СССР.

Программа "УР500К-Л1"

Программа полета предусматривала следующие этапы. Космический корабль "7К-Л1" (11Ф91,беспилотный - "Зонд") с экипажем из двух космонавтов - командира и исследователя, выводится РН "Протон" и четвертой ступени-блока "Д" на промежуточную орбиту Земли высотой в апогее ~ 187 км, в перигее ~ 219 км и наклонением 51,5 град. Масса корабля 7К-Л1 с блоком "Д" на орбите ИСЗ достигает 20т. При выведении корабль находится под головным обтекателем, который сбрасывается после прохождения плотных слоев атмосферы. Для спасения космонавтов в случае аварии РН на участке выведения имеется система аварийного спасения (САС), которая с помощью твердотопливных двигателей уводила СА с космонавтами на безопасное расстояние. Примерно через час после старта сбрасывался опорный конус системы аварийного спасения. После этого второй раз включалась двигательная установка блока "Д" и корабль переводился на траекторию облета Луны. Затем блок "Д" отделялся. Масса корабля после этого составляла 5,2-5,3 т. В зависимости от точности выведения на траекторию облета Луны предусматривались коррекции движения корабля. После облета Луны нужно было выполнить еще две коррекции движения для более точного входа в атмосферу Земли. После проведения последней коррекции корабль ориентировался, СА отделялся от ПАО, совершал два погружения в атмосферу, и приземлялся или приводнялся в заданном районе на парашюте с применением двигателей мягкой посадки.

Необходимо отметить, что в 1965-1966 годах прорабатывался иной вариант пилотируемого облета Луны. Из-за отсутствия статистики о надежности РН "Протон" (ко времени начала летно-конструкторских испытаний корабля 7К-Л1 трехступенчатый вариант этой РН еще ни разу не был запущен) предлагалось корабль выводить на орбиту Земли в беспилотном режиме. Экипажу предстояло в этом случае стартовать на орбиту на корабле 7К-ОК ("Союз") с активным стыковочным узлом ракетой "Союз". После стыковки кораблей космонавты должны были перейти в скафандрах "Ястреб" из бытового отсека 7К-ОК в спускаемый аппарат 7К-Л1 через открытый космос и изогнутый тоннель в опорном конусе САС. После этого корабль 7К-ОК должен был автоматически отстыковаться, а корабль 7К-Л1, сбросив СУ с опорным конусом, стартовать к Луне.

В специальном самолете Ту-104 проводились эксперименты по исследованию возможности перехода двух космонавтов в скафандрах из КК "Союз" в КК 7К-Л1. В результате этих исследований вариант с пересадкой экипажа на орбите Земли был отвергнут.

Самым важным аспектом в выполнении программы "УР500К-Л1" была надежность РН "Протон", которая в то время не была достаточно высокой. Видимо, именно эта причина помешала выполнению программы облета Луны.

Ракета-носитель "Протон" (УР-500К, 8К82К)

РН "Протон" разработана в начале 1960-х годов в ОКБ-52 (филиал ЦКБМ, ныне КБ "Салют") под руководством Главного конструктора В.Н.Челомея на основе двухступенчатой МБР УР-500. Были созданы четырех- и трехступенчатые варианты этой РН. Трехступенчатый вариант применялся для выведения на орбиту Земли орбитальных станций "Салют" и "Алмаз", транспортных кораблей снабжения, базового блока и модулей комплекса "Мир" и некоторых типов ИСЗ.

Четырехступенчатый вариант использовался для запусков на траекторию облета Луны кораблей "7К-Л1" ("Зонд"), а также некоторых АМС к Луне, Марсу и Венере и ИСЗ на геостационарную орбиту.

РН выполнена с поперечным делением ступеней. Первая ступень представляет собой центральный бак с окислителем цилиндрической формы, вокруг которого размещены шесть ракетных блоков, в каждом из которых имеется один однокамерный двигатель РД-253, разработанный в ГДЛ-ОКБ (НПО "Энергомаш") под руководством В.П.Глушко и бак с горючим. Окислитель в ДУ блоков поступает по трубопроводам из общего центрального бака.

На второй ступени установлены четыре однокамерных двигателя, а на третьей ступени - один такой же двигатель (разработка КБ "Химавтоматика" под руководством С.А.Косберга) и один четырехкамерный рулевой ЖРД тягой 3 тс. Все основные ЖРД работают с дожиганием продуктов газогенерации после турбины в камерах сгорания с высоким уровнем давления, и используют в качестве топлива топлива несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и тетраксид азота (АТ).

В качестве четвертой ступени был использован ракетный блок "Д", разработанный для Лунного ракетного комплекса по программе "Н1-Л3" в королевском ОКБ-1. Его длина - 5,7 м, диаметр - 3,7 м, оснащен одним однокамерным ЖРД 11Д58 (разработчик - КБ "Химмаш") многократного включения с тягой более 5 тс, где в качестве горючего применяется - керосин, а в качестве окислителя - жидкий кислород.

Весь полет вокруг Луны и возвращение на Землю космонавты должны были совершать в космическом корабле 7К-Л1.

Корабль 7К-Л1 ("Зонд")

Для ускорения работ по созданию облетного корабля по программе "Л-1", руководством отрасли было решено создавать облетный корабль на основе спроектированного к тому времени пилотируемого космического корабля 7К-ОК ("Союз"). Пилотируемый облетный корабль по программе "УР500К-Л1" получил обозначение "7К-Л1"(11Ф91).

Разработка КК 7К-Л1 началась в ОКБ-1, под руководством Главного конструктора С.П.Королева, а после его смерти под общим руководством Главного конструктора В.П.Мишина, в проектном отделе ОКБ-1 (затем ЦКБЭМ), которым руководил М.К.Тихонравов, а затем К.Д.Бушуев. Ведущим конструктором корабля был Н.Карганян, затем в разное время ведущими конструкторами были А.Ф.Тополь и Ю.П.Семенов, в настоящее время являющийся Генеральным конструктором и Генеральным директором НПО "Энергия".

Жесткие лимиты, налагаемые РН "Протон" (УР-500К) и 4-й ступенью - разгонным блоком "Д", ограничивали стартовую массу корабля "7К-Л1" 5,5 тоннами. Из-за этого корабль не имел бытового отсека, и состоял из спускаемого аппарата (СА) и приборно-агрегатного отсека (ПАО), который в свою очередь разделялся на переходный отсек (ПхО), приборный отсек (ПО) и агрегатный отсек (АО). Сверху на спускаемом аппарате устанавливался опорный конус системы аварийного спасения (САС).

Опорный конус массой около 150 кг и длиной 0,53 метра, представлявший из себя часть нижней полусферы БО корабля 7К ("Союз"), являлся силовым элементом для двигательной установки САС. За опорный конус САС "тянула" за собой СА корабля. Кроме того, на опорном конусе размещались 3 аккумуляторные батареи и антенны РКО. В центральной части конуса имелся проход для доступа космонавтов к гермолюку СА, через который экипаж корабля должен был совершать посадку в СА на стартовой позиции. Опорный конус сбрасывался на орбите Земли, перед стартом корабля к Луне.

Спускаемый аппарат (СА) имел сегментально-коническую форму с усиленным теплозащитным экраном, позволявшим совершать вход в атмосферу Земли со второй космической скоростью. Экран сбрасывался перед посадкой на Землю, на высоте нескольких километров. В СА размещался пульт управления кораблем, бортовой вычислитель "Салют-3", научные приборы, фотоаппаратура, система жизнеобеспечения, элементы систем терморегулирования и радиосвязи, парашютная система, объекты биологических исследований, оптический ориентатор, аккумуляторная батарея, состоящая из восьми блоков, для электропитания систем СА после его отделения от ПАО. В СА корабля 7К-Л1 было увеличено, по сравнению с КК "Союз", число газовых двигателей системы управления спуском, путем введения двух дополнительных двигателей по крену тягой по 15 кгс. В тоже время в СА не устанавливалась запасная парашютная система. Снаружи в верхней части СА размещалась остронаправленная параболическая антенна, работающая в дециметровом диапазоне волн, для радиосвязи с Землей.

Система ориентации и управления корабля оснащена гироплатформой и новыми датчиками солнечно-звездной ориентации, работающими в комплексе с вычислителем "Салют-3". Система позволяла поддерживать ориентацию СБ корабля на Солнце и ориентацию остронаправленной антенны на Землю в сеансах связи.

СА соединялся с ПАО с помощью ПхО, на котором располагались 10 двигателей системы ориентации тягой по 10 кгс, работающие на перекиси водорода. По диаметру ПхО размещалась многовибраторная антенна командной радиолинии.

В герметичном ПО размещались буферные аккумуляторные батареи (основная и резервная) системы электропитания, приборы и аппаратура бортовых систем корабля.

В негерметичном АО размещалась корректирующая тормозная двигательная установка КТДУ-53 (разработана в КБ ОХМ под руководством А.М.Исаева) с одним однокамерным ЖРД многократного включения тягой 411 кгс с рулевыми соплами. Резервного двигателя в КТДУ-53 не было. В качестве горючего использовался несимметричный диметилгидразин (НДМГ), в качестве окислителя - смесь окислов азота в азотной кислоте (АК-27И). Топливо общей массой около 400 кг размещалось в четырех сферических баках в АО. Кроме того, в АО размещались двигатели системы ориентации (4 двигателя тягой по 10 кгс и 2 комплекта по 8 двигателей тягой по 1-1,5 кгс), работающие на однокомпонентном топливе - перекиси водорода. На внешней поверхности АО размещался радиатор-теплообменник системы терморегулирования корабля.

Снаружи на ПАО размещались две панели трехсекционных солнечных батарей с размахом 9 метров и общей площадью 11 кв. метров. На концевых створках панелей солнечных батарей находились антенны КВ-диапазона для радиосвязи с Землей. У торца ПАО размещалась антенна УКВ-связи и радиотелеметрии.

В пилотируемом варианте корабля 7К-Л1 должны были устанавливаться дополнительные системы и устройства: два кресла с амортизаторами системы "Казбек", в которых должны были размещаться космонавты, индикатор курса, астроориентатор, фотоаппарат "Салют-1М" с дополнительным длиннофокусным объективом "Таир-33С", кинокамера "16ЛК-К1" Красногорского завода, автоматический фотоаппарат АФА-БАМ, фотоаппарат СКД, индивидуальные дозиметры. В СЖО вводился блок личной гигиены космонавтов. Бортовой вычислитель укомплектовывался долговременным запоминающим устройством "ДЗУ-4". Кроме того, должны были применяться новые буферные аккумуляторные батареи. В последнем запущенном корабле - "Зонд-8" планировалось разместить манекены ФМ-2.

Космонавты на корабле 7К-Л1 должны были совершать полет в костюмах без спасательных скафандров. Запуск пилотируемого корабля 7К-Л1 с облетом Луны планировалось осуществить в 1967-1968 годах. Этому должны были предшествовать 2-3 полностью успешных полета корабля в беспилотном режиме. Запуск пилотируемого корабля неоднократно откладывался из-за многочисленных аварий РН и отказов систем кораблей во время испытательных полетов в беспилотном режиме. В итоге, в начале 1969 года программа "Л-1" по пилотируемому облету Луны была прекращена, полеты кораблей 7К-Л1 в пилотируемом режиме отменены. Такому решению в немалой степени способствовало то обстоятельство, что приоритет в первом полете человека к Луне Советским Союзом был упущен. В декабре 1968 года американские астронавты на корабле "Аполлон-8" первыми в мире осуществили полет к Луне, совершив 10 витков вокруг нее.

Летно-конструкторские испытания корабля "7К-Л1"

Программа летно-конструкторских испытаний корабля "7К-Л1" (11Ф91,Зонд) предусматривала 10 беспилотных запусков, затем первый пилотируемый облет Луны, намечавшийся на 26 июня 1968г, затем планировалось еще два беспилотных полета, а 14 запуск должен был быть вновь пилотируемым. Позже график летно-конструкторских испытаний неоднократно менялся. Последний раз пилотируемый запуск переносился на 9 декабря 1968г.

Летно-конструкторские испытания корабля "Л-1" с разгонным блоком "Д" на ракете-носителе "УР500К" начались 10 марта 1967 года. Целью запуска упрощенного варианта корабля "Л-1", получившего в этот раз название "Космос-146" было испытание блока "Д". Первое включение блока "Д" для довыведения корабля на орбиту Земли прошло успешно, однако из-за неполадок в системе управления блоком второе включение привело к отклонению корабля от расчетной траектории. Апогей был повышен, однако перигей понизился, и корабль на второй день полета затормозился и вошел в атмосферу.

Второй корабль "Л-1" под названием "Космос-154" стартовал 8 апреля 1967г, но направить его к Луне не удалось. На этот раз из-за отказа в системе управления произошел досрочный сброс блоков малых двигателей, обеспечивающих запуск ДУ блока "Д" и он остался на орбите ИСЗ.

Вывод на орбиту третьего корабля "Л-1" не состоялся вообще. При его запуске 28 сентября 1967 г. отказал один из шести двигателей первой ступени ракеты-носителя "УР500К" и она была подорвана. Но зато была испытана система аварийного спасения на участке работы 1 ступени при максимальных скоростных напорах.

Следующая попытка запустить "Л-1" 22 ноября 1967 г. тоже оказалась неудачной. На этот раз не набрал необходимой тяги один из четырех двигателей второй ступени ракеты-носителя. Успешно сработала САС, которая вывела спускаемый аппарат из ракетного комплекса. При спуске на парашюте из-за ложной команды высотомера на большой высоте неожиданно сработали двигатели мягкой посадки.

И только 2 марта 1968г корабль "Л1" под названием "Зонд-4" был выведен на орбиту, затем с помощью блока "Д" перешел на эллиптическую орбиту с апогеем около 300 тысяч километров. Однако облет Луны опять не удался, корабль направился не в ту сторону. 9 марта при подлете к Земле из-за сбоев в работе звездного датчика не была выполнена необходимая ориентация для входа в атмосферу. СА совершал баллистический спуск в незапланированный район и по командам с Земли был подорван системой самоликвидации над Гвинейским заливом. Во время этого полета экипаж (Попович и Севастьянов), который готовился выполнить облет Луны на корабле "Л-1", находился в Евпатории, откуда осуществлялось управление полетом, в специальном бункере и в течение всего полета вел переговоры с группой управления через "Зонд-4" , используя его в качестве ретранслятора.

23 апреля 1968 года при запуске следующего корабля "Л-1" после сброса головного обтекателя во время работы 2-й ступени РН произошло замыкание в системе управления кораблем, приведшее к вращению по крену. Сработала САС, и полет был прерван.

При подготовке к седьмому запуску, намеченному на 21 июля 1968 г., корабль "Л-1" был поврежден лопнувшим баком окислителя блока "Д" от избыточного давления наддува бака. Этот корабль так и не получил сертификат годности к полету.

Наконец, 15 сентября 1968г корабль "Л-1" ("Зонд-5") был успешно выведен на траекторию полета к Луне, произвел фотографирование ее поверхности. На обратном пути из-за ошибки операторов вышла из строя от нагрева гироплатформа, отказал так же и датчик ориентации по звездам и Солнцу. Коррекция траектории производилась с помощью микродвигателей ориентации и датчика Земли, что позволило СА совершить спуск по баллистической траектории в Индийский океан. На борту находились две черепахи.

Следующий корабль ("Зонд-6"), запущенный 10 ноября 1968 г., полностью выполнил программу полета, несмотря на разгерметизацию спускаемого аппарата, которая произошла из-за того, что выбранный тип резины для герметизации стыков, при низких температурах изменил свои свойства. При прохождении атмосферы разгерметизировался и парашютный контейнер, а когда парашют на высоте около 7 км все же раскрылся, произошел его преждевременный отстрел. В результате СА разбился о землю, но черепахи, которые совершили полет на борту корабля, перенесли удар и выжили. Удалось извлечь из искореженного спускаемого аппарата и фотопленки со снимками Луны и Земли, которые были опубликованы.

21 декабря 1968 г. в США был запущен космический корабль "Аполлон-8" с тремя астронавтами на борту. Они совершили 10 витков вокруг Луны и успешно возвратились на Землю.

Таким образом, продолжение программы пилотируемого облета Луны "УР500К-Л1" потеряло политический смысл, но прекратить летно-конструкторские испытания уже изготовленных и профинансированных кораблей посчитали нецелесообразным.

20 января 1969 г. испытания были продолжены, но опять неудачно. Из-за нештатной работы двигателей 2 и 3 ступеней РН "УР500К" с беспилотным кораблем "Л1" была подорвана. Правда, система аварийного спасения успешно возвратила на Землю спускаемый аппарат.

Следующий старт 8 августа 1969 г. прошел полностью успешно. Корабль "Л1"("Зонд-7") совершил облет Луны, произвел ее фотографирование и 14 августа после управляемого спуска в атмосфере успешно приземлился южнее Кустаная всего в 50 км от расчетной точки.

Последний пуск корабля "Л-1" состоялся 20 октября 1970 г. "Зонд-8" успешно облетел Луну, но при возвращении на Землю со стороны Северного полюса из-за отказа датчика Солнца совершил снова баллистический спуск в Индийский океан. Еще два корабля "Л1" полностью оборудованных для пилотируемого полета так и остались на Земле.

Программа "Н1-Л3" высадки космонавта на Луну

В начале 60-х годов в ОКБ-1 под руководством С.П.Королева велись работы по разработке ТМК (тяжелого межпланетного корабля) для облета Венеры и Марса экипажем из трех космонавтов. Был организован отдел, который на базе этих разработок с 1964г занимался проектом "Н1-Л3", предусматривающим высадку на Луну одного космонавта. С мая 1960 г. для запуска сначала ТМК, а затем и "Л3" разрабатывалась серия ракет-носителей "Н": "Н-1"- способная вывести на орбиту 40-50 тонн груза с запуском в 1963г и позволяющая вывести пилотируемый космический корабль на траекторию облета Луны и "Н-2" - с полезной нагрузкой 60-80т и запуском в 1967г для запуска марсианского корабля. В связи с тем, что Челомею поручили выполнение программы облета Луны работы по ракете "Н-1" стали не очень срочными, срок первого технологического запуска был перенесен на 1965г, а работы по "Н-2" вообще приостановлены. В апреле 1962г прекратились работы и по "Н-1". Но, по мнению академика В.П. Мишина, в июле 1962г американская программа высадки на Луну по однопусковой схеме подтолкнула экспертную комиссию дать заключение о необходимости создания ракеты-носителя грузоподъемностью более 70 т, и высшее советское руководство выдало задание на разработку проектов такой суперракеты королевскому ОКБ-1(ракета Н-1), янгелевскому ОКБ (ракета Р-56) и челомеевскому ОКБ (ракета УР700). В сентябре 1962 г. обновленный проект ракеты "Н-1" был рассмотрен на экспертной комиссии и принято решение о создании к 1965 г. ракеты грузоподъемностью 75т, а так же стартовой позиции на космодроме Байконур к 1964 г.

"Н1-Л3" первоначально предусматривал осуществление пилотируемого полета на Луну по трехпусковой схеме. Программой предусматривалось выведение на орбиту Земли двух блоков с помощью двух РН "Н-1" грузоподъемностью 75 тонн, которые после стыковки образовывали лунный корабль. На него с помощью РН "Союз" на специальном корабле доставлялся экипаж, и вся связка должна была совершить прямой перелет на Луну. Стартовавшая с Луны, взлетная часть совершала полет к Земле, а космонавты возвращались в спускаемом аппарате. Прорабатывались и другие варианты Лунных экспедиций.

3 августа 1964 года вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР "О работах по исследованию Луны и космического пространства", в соответствии с которым программе "Н1-Л3" придавалось приоритетное значение. Вскоре в ОКБ-1 была найдена возможность увеличить грузоподъемность ракеты-носителя "Н-1" до 95 т, что позволяло произвести высадку на Луну по однопусковой схеме. Начались проектные работы, и 25 декабря 1964 года С.П.Королевым был подписан предэскизный проект лунного ракетного комплекса "Н1-Л3". Он предусматривал увеличение грузоподъемности РН "Н-1" до 95 тонн, причем это достигалось без коренной переделки уже имеющегося проекта, что позволяло сократить время и затраты на разработку проекта.

В этом же году начались работы на Байконуре по созданию стартового комплекса и филиала Куйбышевского завода для сборки РН "Н-1".

В ракете "Н-1" в качестве топлива использовались кислород и керосин, что облегчало обслуживание на стартовом комплексе, повышало надежность и безопасность ее эксплуатации в пилотируемом режиме. Все это способствовало тому, что королевская ракета-носитель оказалась предпочтительнее челомеевской УР-700 и янгелевской Р-56, которые использовали в качестве топлива очень токсичные диметилгидразин и четырехокись азота. Кроме того, смещение Н.С.Хрущева в октябре 1964 г. изменило расстановку сил в ракетно-космической промышленности. Но только в сентябре 1966 г. экспертная комиссия под председательством президента АН СССР М.В.Келдыша одобрила эскизный проект лунного комплекса "Л-3" и утвердила график его разработки. В феврале 1967 г. после Постановления Совета Министров СССР об ускорении работ по исследованию Луны, предусматривавшее резкое увеличение темпа работ и объема ассигнований работы наконец-то развернулись полным ходом. Были установлены жесткие сроки, обеспечивающие приоритет Советскому Союзу. Они предусматривали проведение летно-конструкторских испытаний ракеты "Н-1" в 3-ем квартале 1967 г., а высадку космонавта на Луну в 3-м квартале 1968 г.

Таким образом, программа "Н1-Л3" была утверждена и принята к исполнению только в 1966 году, на 5 лет позже, чем в США.

Программа предусматривала высадку одного космонавта на поверхность Луны по однопусковой схеме. Трехступенчатая ракета-носитель "Н-1" должна была вывести на орбиту ИСЗ Лунный ракетный комплекс (ЛРК), состоящий из Лунного орбитального корабля (ЛОК), лунного корабля (ЛК), тормозного ракетного блока "Д" и разгонного ракетного блока "Г". Посадку на Луну должен был совершать космонавт в Лунном корабле, а второй в Лунном орбитальном корабле в это время находился на орбите ИСЛ. Возвращение на Землю должно было производиться в СА Лунного орбитального корабля.

Для реализации этой программы была необходима модификация проекта ракеты-носителя "Н-1".

Ракета-носитель "Н-1" (11А52)

Трехступенчатая РН "Н-1" разрабатывалась в ОКБ-1 (ЦКБЭМ) с 1960 года, под руководством Главных конструкторов С.П.Королева, а затем В.П.Мишина. В конечном варианте РН должна была обеспечить выведение на низкую околоземную орбиту пилотируемого ЛРК "Л-3" массой до 95 тонн.

РН выполнена с поперечным делением ступеней. 1-я ступень - блок "А" имела 30 однокамерных основных ЖРД "НК-15", 6 из которых размещались по центру, 24 - по периферии, и 6 рулевых сопел управления по крену. РН могла совершать полет при двух отключенных парах противоположно расположенных периферийных ЖРД блока "А". 2-я ступень - блок "Б" имела 8 однокамерных основных ЖРД "НК-15В" с высотными соплами и 4 рулевых сопла управления по крену. РН могла совершать полет с одной отключенной парой ЖРД блока "Б". 3-я ступень - блок "В" имела 4 однокамерных основных ЖРД "НК-19" и 4 рулевых сопла управления по крену, и могла совершать полет при одном отключенном ЖРД.

Все двигатели были разработаны в Куйбышевском авиационном КБ (ныне Самарское НПО "Труд") под руководством Главного конструктора Н.Д.Кузнецова. В качестве горючего использовался керосин, в качестве окислителя - жидкий кислород. РН оснащалась системой координации одновременной работы двигателей "КОРД", которая, в случае необходимости, отключала неисправные двигатели.

Для запуска РН "Н-1", а так же для проведения предполетных проверок систем РН и ЛРК был создан специальный стартовый комплекс и другие стартовые сооружения. Он был спроектирован под руководством Главного конструктора В.П.Бармина. Его строительство на космодроме Байконур началось в 1964 году.

Стартовый комплекс состоял из двух пусковых установок (площадка 110) с 145 метровыми башнями обслуживания, через которые производилась заправка РН, ее термостатирование, электропитание. Через эти башни экипаж должен был садиться в корабль. После окончания заправки РН и посадки экипажа башня обслуживания должна была отводиться в сторону, и ракета оставалась на стартовом столе, удерживаемая за днище 48 пневмомеханическими замками. Вокруг каждой пусковой установки размещались четыре молниеотвода (дивертора) высотой 180 метров. Для отвода газов при запуске РД первой ступени были сделаны три бетонных канала. Всего на площадке 110 было построено более 90 сооружений.

Кроме того, был построен монтажно-испытательный корпус ракеты-носителя (МИК РН) на площадке 112, куда РН прибывала по железной дороге в разобранном состоянии и монтировалась в горизонтальном положении. Монтажно-испытательный корпус космических объектов (МИК КО) на площадке 2Б, в котором космический корабль проходил предполетные проверки, монтировался с другими блоками лунного ракетного комплекса, закрывался обтекателем и по железной дороге отправлялся на заправочную станцию на площадку 112А, где производилась заправка двигателей лунного ракетного комплекса (ЛРК). Затем, заправленный ЛРК перевозился МИК РН, где к тому времени на транспортно-установочном агрегате (ТУА) уже лежала собранная и проверенная РН "Н-1". Здесь ЛРК с обтекателем и САС монтировался к третьей ступени РН, после чего весь комплекс вывозился на стартовую позицию.

Испытания правого стартового комплекса с макетами РН "Н-1" и лунного ракетного комплекса "Л-3" начались 25 ноября 1967 г. и продолжались до января 1969 года. Затем началась подготовка к первому запуску летного изделия РН "Н-1".

Кроме того, для сборки РН "Н-1" и предполетного обслуживания был построен филиал Куйбышевского завода ("Прогресс"), дополнительные автомобильные и железные дороги, проложены трубопроводы, линии связи и электропередач.

Лунный ракетный комплекс

Разработка ЛРК началась в ОКБ-1 в 1964 году под руководством С.П.Королева, впоследствии созданием ЛРК руководил В.П.Мишин. Сам Лунный ракетный комплекс (ЛРК) состоял из лунного орбитального корабля (ЛОК) с блоком двигателей ориентации комплекса (ДОК) и ракетным блоком "И", лунного корабля (ЛК) для посадки на поверхность Луны с ракетным блоком "Е", разгонного ракетного блока "Г" и тормозного ракетного блока "Д".

Лунный орбитальный корабль (ЛОК, 11Ф93)

Был создан с учетом опыта разработки пилотируемого корабля "Союз" и практически являлся новым кораблем. Ведущим конструктором его был В.Е.Бугров. Корабль состоял из спускаемого аппарата (СА), бытового отсека (БО), приборно-агрегатного отсека (ПАО), блока двигателей ориентации комплекса (ДОК), блока "И" и энергоотсека (ЭО).

Спускаемый аппарат (СА) длиной 2,19 метра и максимальным диаметром 2,2 метра герметичен и имел сегментально-коническую форму. Он являлся основным местом работы экипажа из двух космонавтов в ходе полета, которые должны были стартовать сидя в креслах "Казбек" и совершать полет в полетных костюмах, без спасательных скафандров. В СА размещались пульт управления системами корабля, СЖО, бортовая ЦВМ "С-530" с системой автоматического управления корабля, системы: связи "Заря-Л3", "Луна-2Р","Луна-3 и 4" (закрытые каналы связи), очистки воды "Роса-Л", очистки атмосферы СА "Гранула-Л", дозиметрического контроля "Альфа-3М", телеметрии "Мир-Л3", аппаратура контроля газового состава атмосферы корабля "Газоанализатор", медицинская аппаратура "Эфир-Л", ассенизационное устройство.

В верхней части СА располагался герметичный люк для перехода космонавтов в БО корабля. Снаружи СА покрыт слоем теплозащиты и экранно-вакуумной теплоизоляцией. Донная часть СА закрывалась усиленным теплозащитным экраном, который сбрасывался перед посадкой СА на Землю, на высоте нескольких километров. На боковой поверхности СА располагались газовые двигатели системы управления спуском (СУС), работающие на перекиси водорода, и обеспечивающие управляемый спуск СА в атмосфере Земли. В СУС входили 2 ГРД управления по рысканию и 2 ГРД управления по тангажу тягой по 7,5 кгс, а также 4 ГРД управления по крену тягой по 15 кгс.

Бытовой отсек (БО) был размещен впереди СА. Он предназначался для отдыха космонавтов, а также использовался в качестве шлюзовой камеры для выхода в открытый космос с целью перехода в ЛК и обратно в ЛОК. БО длиной 2,26 метра и максимальным диаметром 2,3 метра имел грушевидную форму и состоял из двух полусфер различного диаметра с удлинительной конической вставкой между ними. Верхняя полусфера имела диаметр 2,2 метра и была такой же, как у корабля "Союз". Нижняя полусфера имела диаметр 2,3 метра, так как в ней размещался люк большего диаметра, чем люк на БО корабля "Союз". Всего в БО имелось два гермолюка: нижний - для сообщения со СА, и боковой люк диаметром 80 см для посадки экипажа в корабль на стартовой позиции, а также для выхода космонавта в открытый космос.

В БО размещался шкаф, в котором находились два скафандра. Скафандр "Орлан" предназначался для пилота ЛОК, скафандр "Кречет-94" - для пилота ЛК. Скафандры были изготовлены на машиностроительном заводе "Звезда". Кроме того, в БО находились запасы продуктов питания и воды, киноаппаратура и фотоаппарат "С-7", системы "Эхо-Л3" и "Селена". Перед иллюминатором, установленном в сферическом блистере, размещался пульт управления, который позволял пилоту ЛОКа управлять кораблем при сближении и стыковке с ЛК. В БО размещалась система разгерметизации и наддува отсека с пультом управления, который позволял вручную регулировать давление атмосферы в БО. Снаружи на БО размещались антенны системы сближения и стыковки "Контакт", антенны радиосвязи и поручни для перемещения космонавта по внешней поверхности отсека.

Блок двигателей ориентации комплекса (ДОК), массой 800 кг и длиной 1,56 метра, предназначался для ориентации ЛРК на всех этапах полета вплоть до момента старта с лунной орбиты к Земле, и размещался в верхней части БО. На отсеке в 4 блоках было установлено 16 двигателей ориентации комплекса "Л-3" (ДОК) и 8 двигателей причаливания и ориентации ЛОК по оси "Х" (ДПО-Х). Все двигатели были разработаны в ТМКБ "Союз" (МАП) под руководством В.Г.Степанова. В состав двигателей ДОК входили 4 двигателя управления по тангажу и 4 - по рысканию тягой по 10 кгс (по 2 двигателя на каждом блоке), и 8 двигателей по крену тягой по 2,5 кгс (по 4 двигателя на двух блоках). Двигатели ДПО-Х тягой по 20 кгс размещались на двух других блоках (по 4 на каждом блоке). Внутри отсека ДОК размещались 6 сферических баков с топливом массой око

Copyright © Balancer 1997 — 2014
Создано 11.12.2014