Mohl SSSR vyhrát závod o Měsíc?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Jak víte, Sovětský svaz se nedokázal dostat před Ameriku na Měsíci. H-1 - sovětská odpověď na Saturn-V - raketa, ke které byly upnuty naše lunární naděje, se pokusila čtyřikrát vzlétnout a krátce po startu čtyřikrát explodovala. Sovětská vláda nechtěla utrácet miliony a miliardy rublů za již ztracenou rasu a v polovině 70. let donutila konstruktéry zapomenout na Měsíc.

Byla však cesta, kterou se sovětský lunární program nakonec vydal, správná? Historie samozřejmě nezná konjunktivitu a bylo by příliš odvážné tvrdit, že kdyby otěže programu nebyly v rukou S. P. Koroljov a jeho nástupce V. P. Mishin, a řekněme v rukou M. K. Yangel nebo V. N. Chelomei, výsledek soutěže s Amerikou by byl zásadně odlišný.

Všechny nerealizované projekty pilotovaných letů k naší družici jsou však nepochybně pomníky ruského designérského myšlení a je zajímavé a poučné si je připomenout, zvláště nyní, kdy se stále častěji mluví o letech na Měsíc v budoucím čase.

Trénujte na oběžné dráze

Z formálního hlediska se americký i sovětský lunární program skládal ze dvou fází: nejprve pilotovaný let kolem Měsíce, poté přistání. Pokud ale pro NASA byl první stupeň bezprostředním předchůdcem druhého a měl stejný materiálový a technický základ – komplex Saturn V – Apollo, pak byl sovětský přístup poněkud odlišný. Vnucený ostatním.

Lunární kosmická loď obletí Měsíc

Fotografie ukazuje schéma kosmické lodi pro pilotovaný průlet kolem Měsíce z návrhu návrhu připraveného v konstrukční kanceláři V. N. Chelomey.

1) Konstrukce. Návrh projektu lunární lodi (LK) byl připraven v OKB-52 do 30. června 1965. Loď se skládala z bloku "G" - motor záchranného systému, bloku "B" - návratové vozidlo, bloku "B" - prostor pro vybavení a prostoru pro korekční motory, blok "A" - předzrychlení stupeň pro hlášení rychlosti blízké druhému prostoru, pro průlet kolem Měsíce.

2) Let. Loď měla být vypuštěna na referenční oběžnou dráhu s výškou 186-260 km třístupňovou raketou UR-500K. K oddělení nosiče došlo v 585. sekundě letu. Po oběhu kolem Země byly motory předurychlovacího bloku zapnuty asi na 5 minut a udělily vozidlu rychlost blízkou druhé vesmírné rychlosti. Poté byl blok oddělen. Na cestě byly pomocí motorů bloku „B“provedeny tři korekce oběžné dráhy. Plánovalo se provést 12 startů bez posádky a až deset startů s astronautem na palubě.

První výpočty provedené v královské OKB-1 na samém začátku 60. let ukázaly, že pro přistání posádky na Měsíci by bylo nejprve nutné vynést na nízkou oběžnou dráhu kolem 40 tun nákladu. Praxe tento údaj nepotvrdila – při lunárních expedicích museli Američané vynést na oběžnou dráhu třikrát větší náklad – 118 tun.

Model LK v plné velikosti Urychlovací blok "A" je oddělen od prostoru "B" (korekční motory) kovovým nosníkem. Charakteristika LC. Posádka: 1 osoba // Hmotnost lodi při startu: 19 072 kg // Hmotnost lodi při letu na Měsíc: 5187 kg // Hmotnost reentry vozidla: 2457 kg // Doba letu: 6-7 dní.

Ale i když vezmeme jako výchozí bod údaj 40 tun, stále bylo zřejmé, že Koroljov nemá nic, co by takové břemeno vyneslo na oběžnou dráhu. Legendární „sedmička“R-7 mohla „utáhnout“maximálně 8 tun, což znamená, že bylo nutné znovu vytvořit speciální supertěžkou raketu. Vývoj rakety N-1 byl zahájen v roce 1960, ale S. P. Koroljov nehodlal čekat na vzhled nového dopravce. Věřil, že oblet Měsíce s lidskou posádkou lze provést v hotovosti.

Jeho nápadem bylo vypustit pomocí „sedmiček“na oběžnou dráhu několik relativně lehkých bloků, ze kterých by bylo možné pomocí dokování sestavit kosmickou loď pro oblet Měsíce (L-1). Název kosmické lodi Sojuz mimochodem vznikl právě z tohoto konceptu spojování bloků na oběžné dráze a modul 7K byl přímým předkem celé řady tažných koní ruské kosmonautiky. Další moduly královského „vláčku“byly indexovány 9K a 11K.

Na oběžnou dráhu tedy měla být umístěna kapsle pro posádku, kontejner s palivem, pomocné bloky… Od prvotní myšlenky sestavit kosmickou loď pouze ze dvou částí dospěli konstruktéři OKB-1 postupně k celku vesmírný vlak pěti vozidel. Vzhledem k tomu, že k vůbec prvnímu úspěšnému dokování na oběžné dráze došlo až v roce 1966, při průletu americké sondy Gemini-8, je zřejmé, že naděje na dokování v první polovině 60. let znamenala hazard.

Charakteristika posádky letadla: 2 osoby // Hmotnost lodi při startu: 154 t // Hmotnost lodi při letu na Měsíc: 50, 5 t // Hmotnost reentry vozidla: 3, 13 t // Čas letu na Měsíc: 3, 32 dnů // Doba letu: 8, 5 dnů.

Média pro megatuny

Zároveň V. N. Čelomej, hlavní konkurent Koroljova, který vedl OKB-52, měl své vlastní vesmírné ambice a své vlastní závažné argumenty. Od roku 1962 se na pobočce č. 1 OKB-52 (dnes Chruničevské státní výzkumné a vývojové středisko) začalo s projektováním těžké střely UR-500. Index UR (univerzální střela), který měly všechny balistické střely Čelomejevské „firmy“, implikoval různé možnosti použití těchto produktů.

Zejména impulsem pro zahájení prací na UR-500 byla potřeba výkonné balistické střely, která by dopravila supervýkonné vodíkové bomby na území potenciálního nepřítele – právě „matky Kuz'ky“, kterou NS slíbil ukázat Západ. Chruščov.

Podle vzpomínek Chruščovova syna Sergeje, který právě v těch letech pracoval pro Chelomey, byl UR-500 navržen jako nosič termonukleární nálože o kapacitě 30 megatun. Zároveň to ale bylo myšleno tak, že by nová raketa mohla hrát důležitou roli při průzkumu vesmíru s lidskou posádkou.

Nejprve vznikla dvoustupňová verze rakety. Když se třetí stupeň teprve navrhoval, přišel Chelomey s návrhem obletět Měsíc pomocí třístupňového UR-500K – na oběžnou dráhu může vynést až 19 tun – a jednomodulové pilotované kosmické lodi (LK), který bude kompletně sestaven na Zemi a nebude vyžadovat žádné dokování na oběžné dráze.

Tato myšlenka tvořila základ zprávy, kterou Chelomey vytvořil v roce 1964 v OKB-52 za přítomnosti Koroljova, Keldyshe a dalších významných konstruktérů. Projekt vzbudil ostrý odpor Koroljova.

Ne nadarmo se samozřejmě domníval, že jeho konstrukční kancelář (na rozdíl od Chelomeevovy konstrukční kanceláře) má skutečné zkušenosti s vytvářením pilotovaných kosmických lodí, a konstruktér nebyl vůbec spokojený s vyhlídkou na sdílení kosmonautiky se svými soupeřícími přáteli.

Královnin hněv však nebyl namířen ani tak proti LK jako proti UR-500. Ostatně spolehlivostí a propracovaností byla tato raketa jednoznačně horší než zasloužená „sedmička“a na druhou stranu měla třikrát až čtyřikrát menší nosnost než budoucí N-1. Ale kde je, N-1?

Přistávací plošina LK700 (rozvržení). Měla zůstat na Měsíci.

Uplynul rok, který, dalo by se říci, byl ztracen pro sovětský lunární program. Koroljov pokračoval v práci na své prefabrikované lodi a dospěl k závěru, že tento projekt je neudržitelný.

Zároveň byl v roce 1965 s pomocí UR-500 vypuštěn na oběžnou dráhu první ze čtyř „protonů“, těžkých satelitů o hmotnosti od 12 do 17 tun. že. Nakonec musel Koroljov, jak se říká, šlápnout na hrdlo vlastní písni a udělat kompromis s Čelomejem.

1) Přímé uložení. „Použití schématu přímých letů bez dokování na oběžné dráze umělých družic nebo ISL na jedné straně značně zjednodušuje úkol, snižuje náklady a čas na vývoj a zvyšuje spolehlivost úkolu a na druhé straně umožňuje loď, která má být použita jako dopravní prostředek.

S nárůstem nákladní dopravy na Měsíc bude jediným možným letovým schématem přímé schéma, ve kterém bude celá loď (nebo veškeré užitečné zatížení) doručena na měsíční povrch, na rozdíl od neperspektivního schématu letu s dokováním v ISL. oběžné dráze, kde většina nákladu zůstává na oběžné dráze Měsíce (z návrhu textového projektu).

2) Lunární základny. Komplex UR-700-LK700 byl navržen nejen pro jednorázová přistání na Měsíci, ale také pro vytváření lunárních základen na družici Země. Vybavení základny bylo plánováno ve třech etapách. První start na měsíčním povrchu přináší těžkou bezpilotní stacionární měsíční základnu.

Druhý start na Měsíc přivede posádku na kosmické lodi LK700, zatímco základna se používá jako maják. Po přistání lodi se její posádka přesune na stacionární základnu a loď je zakonzervována až do zpátečního letu. Třetí start doručí těžký lunární rover, na kterém posádka podniká expedice na Měsíc.

Jak sdílet neúspěch

8. září 1965 byla na OKB-1 svolána technická porada, na kterou byli pozváni přední konstruktéři konstrukční kanceláře Čelomejev v čele se samotným generálním konstruktérem.

Schůzi předsedal Koroljov, který přednesl hlavní projev. Sergej Pavlovič souhlasil, že UR-500 je pro projekt letu kolem Měsíce slibnější, a navrhl, aby se Chelomey soustředil na vylepšení této nosné rakety. Zároveň měl v úmyslu opustit vývoj kosmické lodi pro oblety Měsíce.

Královna obrovská autorita mu umožnila uvést své myšlenky do praxe. Aby se „koncentrovaly síly projekčních organizací“, rozhodlo se vedení země zastavit práce na projektu LK. Kosmická loď 7K-L1 měla proletět kolem Měsíce, což by UR-500K zvedlo ze Země.

Fotografie ukazují archivní fotografie makety lodi v plné velikosti ve startovací konfiguraci a možnosti přistání na Měsíci.

10. března 1967 odstartoval tandem královský-Čelomejev z Bajkonuru. Celkem bylo od roku 1967 do roku 1970 vypuštěno dvanáct 7K-L1, které měly status lunárních sond. Dva z nich se dostali na nízkou oběžnou dráhu Země, zbytek na Měsíc.

Sovětští kosmonauti se těšili – inu, kdy se jednomu z nich poštěstí vydat se k noční hvězdě na palubě nové lodi! Ukázalo se, že nikdy. Pouze dva lety systému prošly bez komentáře a ve zbývajících deseti byly zaznamenány závažné poruchy. A pouze dvakrát byla důvodem selhání střela UR-500K.

V takové situaci se nikdo neodvážil riskovat lidské životy a kromě toho se bezpilotní testy vlekly tak dlouho, že za tu dobu už Američané stihli obletět Měsíc a dokonce na něm přistát. Práce na 7K-L1 byly přerušeny.

Naděje na zázrak

Zdá se, že jen málokdo z nás si nepoložil otázku, která je bolestná pro národní vědomí: proč koneckonců země, která vypustila do vesmíru první satelit a vyslala na oběžnou dráhu Gagarina, prohrála závod o Měsíc se suchým skóre? Proč supertěžká raketa Saturn V, stejně jedinečná jako N-1, fungovala při všech letech na Měsíc jako hodinky a naše „naděje“ani na nízkou oběžnou dráhu Země nevynesla jediný kilogram?

Jeden z hlavních důvodů pojmenoval již v letech perestrojky nástupce V. P. Koroljova. Mishin. „Výstavba výrobní a stánkové základny,“řekl v rozhovoru pro deník Pravda, „proběhla s dvouletým zpožděním.

A dokonce se svlékl. Američané mohli na svých stáncích otestovat celý blok motoru a nasadit ho na raketu bez přepážky a poslat do letu. Zkoušeli jsme to kus po kuse a netroufli si nastartovat 30 motorů prvního stupně v plné sestavě. Pak montáž těchto kusů samozřejmě bez záruky čistého lapování."

Je známo, že na kosmodromu byl postaven celý závod pro letové zkoušky rakety N-1. Gigantické rozměry rakety neumožňovaly její transport v hotových krocích. Raketa byla doslova dokončena před startem, včetně svařování.

Jinými slovy, Američané měli možnost vypracovat své systémy a opravit problémy během pozemních zkoušek a poslat hotový produkt do nebe a královští konstruktéři museli jen doufat, že „surová“, složitá a šíleně drahá raketa najednou vzít a letět. A neletěla.

Booster rakety N-1 raketa (OKB-1, vlevo). Od února 1969 do listopadu 1972 byly provedeny čtyři starty této rakety a všechny skončily nezdarem. Zásadním rozdílem mezi raketou N-1 a projekty OKB-52 je použití kyslíko-petrolejových motorů navržených Kuznetsov Design Bureau.

Motory NK-33, vytvořené pro první stupeň (bylo jich 30 a byly umístěny v kruhu), přežily sovětský lunární projekt a dodnes se používají jak v Rusku, tak v USA a Japonsku. Raketa VP-700 S YARD RO-31 (uprostřed). Možná jeden z nejexotičtějších projektů sovětského lunárního programu.

Podle výpočtů autorů návrhu návrhu by použití jaderných proudových motorů ve třetím stupni výrazně zvýšilo hmotnost užitečného nákladu vypuštěného na oběžnou dráhu. S nákladem až 250 tun by taková raketa mohla být použita v programu pro stavbu měsíčních základen. A zároveň – pohrozit Zemi pádem vyhořelého reaktoru z nebe. Raketa UR-700K (OKB-52, vpravo).

Projekt tohoto supertěžkého nosiče vycházel z prvků rakety UR-500K, později známé jako Proton. V oblasti elektráren Chelomey spolupracoval s KB Glushko, která vyvinula výkonné motory využívající vysoce toxická paliva: amyl (oxid dusný) a heptyl (asymetrický dimethylhydrazin).

Použití jedovatého paliva je jedním z důvodů, proč Proton nevypouštěl lodě s posádkou na palubě do vesmíru. Všechny hotové bloky, ze kterých se dala na kosmodromu sestavit raketa UR-700, se vešly do rozměrů 4100 mm, což umožnilo jejich přepravu na železničních nástupištích. Bylo tedy možné vyhnout se dokončení rakety na místě startu.

Přímé uložení

Chelomey, věčný rival královny, zde měl také alternativu. Ještě před neúspěšnými starty N-1, v roce 1964, navrhuje Vladimir Nikolaevič vyslat expedici k přistání na Měsíci pomocí nosné rakety UR-700. Taková raketa neexistovala, nicméně podle Chelomeyho mohla být vyvinuta ve velmi krátké době na základě sériově vyráběných prvků z rakety UR-500.

Výkonově by přitom UR-700 předčil nejen N-1, který by v nejtěžší verzi dokázal (teoreticky) vynést na nízkou oběžnou dráhu 85 tun nákladu, ale i americký Saturn.

V základní verzi mohl UR-700 vynést na oběžnou dráhu asi 150 tun a „pokročilejší“úpravy, včetně těch s jaderným motorem pro třetí stupeň, by toto číslo zvýšily na 250 tun a UR-700 se vešel do rozměru 4100 mm, mohly být snadno přepraveny z továrních dílen na kosmodrom a tam pouze zakotvily, čímž se vyhlo svařování a dalším složitým výrobním procesům.

Kromě rakety navrhl Chelomey Design Bureau svůj původní koncept lunární kosmické lodi s názvem LK700. V čem spočívala jeho originalita? Jak víte, americké „Apollo“nikdy úplně nepřistálo na Měsíci.

Kosmická loď s reentry kapslí zůstala na cirkumlunární oběžné dráze, zatímco lander byl vyslán na povrch satelitu. Královská konstrukční kancelář se při vývoji své lunární lodi L-3 řídila přibližně stejným principem. Ale LK 700 byl určen pro takzvané přímé přistání na Měsíci, bez vstupu na lunární oběžnou dráhu. Po skončení expedice pouze opustil přistávací plošinu na Měsíci a vydal se na Zemi.

Opravdu Chelomeyho nápady otevřely sovětské kosmonautice levnější a rychlejší cestu k přistání na Měsíci? V praxi se to nepodařilo ověřit. Navzdory skutečnosti, že v září 1968 byl plně připraven předběžný návrh systému UR-700-LK-700, který tvořil mnoho objemů dokumentace, Chelomey nesměl vyrobit ani plnohodnotný model nosné rakety.

Tato skutečnost mimochodem vyvrací lidovou domněnku, že v důsledku objevení se alternativního projektu byly prostředky přidělené na sovětský lunární program rozptýleny, a to se údajně stalo jedním z důvodů jeho neúspěchu.

Podařilo se nám vyrobit pouze model LK-700 v plné velikosti. Dodnes se nedochovala, ale archivní fotografie a materiály návrhu návrhu umožňují vizuálně si představit, jak by mohla vypadat sovětská loď na Měsíci.