Acasă › Achizitionarea apartamentelor › Istoria creației rachetei țarului N 1. Sistemul de rachete și spațiu „N1-LZ. Principalele caracteristici ale vehiculului de lansare

Istoria creației rachetei țarului N 1. Sistemul de rachete și spațiu „N1-LZ. Principalele caracteristici ale vehiculului de lansare

Rachetele gigantice au fost create cu un singur scop - de a trece înaintea realizărilor spațiale ale unei superputeri concurente.

Alexandru Grek

Doi concurenți uriași

Montarea etapei a doua N-1

Panoramă cu pozițiile de plecare N-1

Unul dintre puținele desene ale UR-700

Saturn 5 la poziția de lansare

În formă orizontală, Saturn 5 a putut fi văzut doar la Muzeul de Tehnologie Spațială

„Proton” - prototipul rachetei lunare UR-700

Așa ar putea începe Vulcan

Primii sateliți sovietici au șocat atât de mult Statele Unite, încât pentru prima dată i-au pus pe americani să se întrebe dacă ei conduc cu adevărat progresul lumii. Nu doar guvernul american, ci și populația comună a țării se considera vulnerabilă. Ceea ce era nevoie era un program național care să permită un salt pentru a restabili statu quo-ul. Un răspuns adecvat ar putea fi doar dezvoltarea unui vehicul de lansare super-greu care să permită zboruri cu echipaj uman către Lună și Marte. Și în august 1958, Agenția SUA pentru Proiecte Avansate de Cercetare a decis să finanțeze dezvoltarea celui mai puternic lansator de rachete care a existat pe Pământ, Saturn. Mai precis, a fost avută în vedere crearea unei întregi familii de „Saturni”, dar scopul final a fost „Saturn5” - un transportator în trei etape pentru expediția lunară.

Cui îi este mai greu?

Spre deosebire de programe sovietice similare, dezvoltarea lui Saturn nu a fost învăluită în secret încă de la început. Mai mult, programul a fost declarat național, iar John Kennedy a cerut fiecărui american să contribuie la implementarea cu succes a acestuia. De asemenea, a fost numit deschis proiectant-șef Cel mai puternic vehicul de lansare din lume - Wernher von Braun. Creatorul unei rachete balistice pentru distrugerea în masă a britanicilor în al Doilea Război Mondial a primit șansa de a se reabilita.

Datorită deschiderii muncii americane, dezvoltarea lui Saturn nu a fost un secret pentru oamenii de știință sovietici. Tot în 1958, a apărut o rezoluție a Consiliului de Miniștri al URSS privind dezvoltarea unei rachete grele interne - răspunsul nostru secret pentru americani. Cu toate acestea, dacă von Braun a propus utilizarea unui motor cu reacție lichid pe componentele bine dezvoltate de oxigen-kerosen pentru prima etapă a rachetei sale și o nouă pereche oxigen-hidrogen pe cele ulterioare, atunci proiectul sovietic inițial includea, pe lângă motor cu oxigen-hidrogen din prima etapă, un fantastic motor nuclear cu reacție pentru a doua. Trebuia să folosească amoniac sau amestecul acestuia cu alcool ca fluid de lucru, toate acestea au fost încălzite într-un reactor nuclear la o temperatură de 3000 de grade. Jeturi de gaze fierbinți ar zbura prin patru duze.

Oamenii de știință de rachete sovietici nu au avut ocazia să evalueze realitatea creării unui motor nuclear, subiectul era extrem de secret. Inginerii auziseră doar zvonuri despre unele evoluții de la Institutul Kurchatov, despre încercările lui Tupolev de a instala un reactor pe un avion și despre succesele în crearea primului bărci nucleare. Abia în 1961 a fost luată singura decizie fezabilă - de a construi o rachetă grea folosind motoare cu reacție lichidă. A mai trecut un an în dispute despre cine ar trebui să construiască racheta. Korolev a câștigat. Până la jumătatea anului 1962, URSS avea gata doar un proiect al vehiculului de lansare regal N-1. Și în Statele Unite, testele de zbor ale primei etape - vehiculul de lansare Saturn 1 în două etape - sunt în plină desfășurare de un an încoace. Deja în această etapă cursa a fost pierdută de noi!

De cooperare

Programul Saturn este încă un exemplu clasic de organizare a muncii într-un proiect uriaș: un buget transparent, respectarea termenelor limită și, cel mai important, cooperarea de succes între corporații concurente. Prima treaptă a fost produsă de Boeing, a doua de nord-americanul Rockwell, a treia de McDonnell Douglas, compartimentul de instrumente de la IBM, motoarele de la Rocketdyne etc. În URSS, proiectanții șefi a fost în cele din urmă pe vehiculul de lansare lunară. s-au certat între ei. Drept urmare, designerul șef al celor mai bune motoare de rachetă din lume, Valentin Glushko, a refuzat să producă motoare pentru racheta regală N-1 și, împreună cu un alt designer de rachete Vladimir Chelomey, a început dezvoltarea independentă a unei lansări super-puternice. vehicul.

Korolev, la proiectarea N-1, a făcut, probabil, toate greșelile care s-au putut face. Să începem cu faptul că designerii au calculat greșit masa încărcătură utilă, care cu masa de lansare a H1 de 2200 de tone a fost de 75 de tone După cum sa dovedit mult mai târziu, o astfel de încărcătură nu a permis aterizarea oamenilor pe Lună. („Saturn-5” a fost proiectat inițial pentru o sarcină utilă de 150 de tone.) Lipsa motoarelor puternice a forțat instalarea a treizeci de motoare de rachetă cu propulsie lichidă proiectate de Nikolai Kuznetsov, care a construit anterior motoare de aeronave, numai în prima etapă, motiv pentru care N-1, potrivit lui Glushko, „semăna nu cu o rachetă, ci cu un depozit de motoare”.

Un pas înapoi a fost și abandonarea designului de pachet bine dovedit pe celebrul R-7 și tancurile de sprijin. Tancurile au devenit din nou suspendate, ca și pe V-2 - au perceput doar presiunea hidrostatică a combustibilului, iar carcasa exterioară a rezistat sarcinilor dinamice. Tancurile gigantice și blocurile de rachete s-au dovedit a fi atât de mari încât fabricile de producție plănuiau să producă numai blocuri transportabile. Sudura rezervoarelor, asamblarea blocurilor și montarea rachetei au fost planificate să fie efectuate într-o clădire imensă din Baikonur, ceea ce a crescut foarte mult costul transportatorului.

Motoarele celei de-a doua și a treia etape de pe Saturn 5 funcționau cu oxigen și hidrogen - componente mult mai eficiente decât perechea oxigen-kerosen care a fost folosită pe toate etapele N-1. Drept urmare, chiar și N-1 modificat, cu o greutate de lansare de 2820 de tone, a lansat doar 90 de tone de sarcină utilă pe orbită joasă, în timp ce Saturn-5, cu o greutate de lansare de 2913 tone, a lansat 140 de tone!

Scepticii cu privire la utilizarea hidrogenului lichid i-au speriat pe designeri cu următoarele argumente: că la o temperatură de -2530C toate metalele devin casante și că până și școlarii știu că un amestec de hidrogen și oxigen este un gaz exploziv și cea mai mică scurgere în timpul realimentării va duce la o explozie volumetrică gigantică. Astfel de argumente, într-adevăr, erau potrivite doar pentru școlari, dar nu și pentru adevărații profesioniști.

Măsurați-l de trei ori, lăsați-l o dată

Fiabilitatea a fost principala cerință la implementarea programului Saturn. S-a decis să se testeze temeinic aproape toate modulele de la sol, s-a planificat să se testeze doar ceea ce nu a putut fi testat pe Pământ; Acest lucru s-a datorat costurilor foarte mari ale testelor de zbor. Fiecare motor de producție a fost supus în mod obișnuit testelor de incendiu înainte de zbor de trei ori: de două ori înainte de livrare și a treia oară ca parte a etapei de rachetă corespunzătoare. De fapt, toate motoarele Saturn erau reutilizabile. Motoarele de rachete sovietice au fost proiectate pentru o singură lansare, adică erau de unică folosință și au fost testate doar copii selectate din lot. Designerul general adjunct Leonid Voskresensky a vorbit în mod special despre metodologia sovietică: „Dacă ignorăm experiența americană și continuăm să construim rachete în speranța că „poate va zbura a doua oară sau nu prima oară”, atunci suntem cu toții înșelați”. Intuiția viitorului academician nu a dezamăgit. Până în 1965, americanii au dezvoltat complet motoare reutilizabile pentru toate etapele de pe Pământ și au trecut la producția lor în serie. Acest lucru a fost de o importanță capitală pentru fiabilitatea transportatorului. Până în toamna lui 1967, americanii au anunțat începerea zborurilor. Potrivit adjunctului lui Korolev, Boris Chertok, programul sovietic era deja în urmă cu peste doi ani în acel moment. Era evident că URSS nu avea nicio șansă să câștige cursa lunară. Cu toate acestea, niciunul dintre liderii programului sovietic de rachete nu a avut curajul să raporteze acest lucru guvernului: N-1 a continuat să devoreze resurse financiare și materiale gigantice.

Noroc și ghinion

Programul Saturn prevedea crearea a trei purtători diferiți în succesiune. Racheta Saturn 1 în două etape (prima etapă funcționează cu kerosen, a doua pe hidrogen), ale cărei teste de zbor au început încă din 1961, a fost destinată testării prototipurilor navei spațiale Apollo. Saturn 1B, de cinci ori mai ușor decât Saturn 5, a devenit nava-mamă pentru zborurile cu echipaj Apollo. Ambele nave au servit drept prototipuri pentru modificarea finală, vehiculul de lansare lunară în trei etape Saturn 5.

Racheta a fost asamblată vertical chiar la Centrul Spațial Cape Canaveral. În acest scop, a fost construit un zgârie-nori imens de 160 m înălțime. Prima treaptă a lui Saturn 5 a fost echipată cu cinci motoare F-1, fiecare cu o forță de 695 de tone, funcționând cu oxigen și kerosen. Motoare de oxigen-hidrogen J-2, fiecare cu o forță de 92.104 tone, au fost instalate pe treapta a doua și a treia (cinci și, respectiv, un motor). Rețineți că nici motoarele cu oxigen-kerosen cu o forță de peste 600 de tone, nici motoare puternice cu oxigen-hidrogen nu erau dezvoltate în URSS la acea vreme. Saturn 5 a fost lansat pentru prima dată pe 9 noiembrie 1967, iar în iulie 1969, Saturn 5 a livrat prima misiune pe Lună. În total, au fost efectuate câteva zeci de lansări Saturn cu diverse modificări și nici o lansare nu s-a încheiat cu un dezastru.

Soarta N-1 a fost complet diferită. S-a decis să nu se facă nicio opțiune intermediară, ci să se lanseze imediat o rachetă de dimensiuni mari. Prima lansare a N-1 a avut loc pe 21 februarie 1969. Racheta a rămas în aer timp de 69 de secunde și a căzut la 50 km de la lansare - motoarele din prima etapă și sistemul lor de control au eșuat. Pe 3 iunie a fost lansat al doilea N-1. Chiar înainte de a decola de pe rampa de lansare, unul dintre motoare a explodat, motoarele rămase au ridicat racheta 200 m, după care transportatorul s-a prăbușit la sol, distrugând complet instalațiile de lansare. A doua rampă de lansare, la 3 km de cea distrusă, a supraviețuit, dar nu au îndrăznit să lanseze o a treia rachetă: o explozie de motor nu este un accident care poate fi corectat într-o lună. Și cursa în sine și-a pierdut sensul: în iulie, americanii aterizaseră deja pe Lună. Cu toate acestea, în 1971-1972, au mai fost făcute două încercări nereușite de lansare a N-1. Rachetele au murit chiar și în etapa de funcționare a primei etape. Abia după aceasta s-a luat decizia finală de a opri lucrările pe N-1. Anul următor, 1973, a devenit un an de criză pentru explorarea pașnică a spațiului atât în URSS, cât și în SUA. Pentru noi, s-a întâmplat din cauza eșecului complet al programului lunar. Americanii, după ce au trimis șapte expediții pe Lună, s-au confruntat cu o altă problemă - ei bine, au zburat și ce urmează? Rezultatul a fost același pentru ambele părți: munca la transportatorii super-grele a fost redusă.

Bloc rachetă

Am putea măcar teoretic să-i devansăm pe americani în cursa lunară? Toți experții sunt de acord: cu siguranță nu cu purtătorul regal. Nu numai că transportatorul nu era pregătit în momentul în care programul a fost încheiat, ci doar costumul spațial lunar a fost complet dezvoltat („PM” va scrie despre el în numărul următor)!

Cu toate acestea, a existat o altă opțiune. Aproape simultan cu Korolev, Vladimir Chelomey, care a condus Reutov OKB-52, și-a propus proiectul pentru o navă spațială lunară și un vehicul de lansare. Spre deosebire de N-1, proiectul de lansare super-grea Chelomeev nu a fost utopic. Vladimir Chelomey a plănuit să ia UR-500K în trei trepte, strămoșul familiei moderne Proton, ca bază pentru vehiculul de lansare lunară UR-700. UR-500 a avut un aspect neobișnuit în prima etapă. Baza a fost rezervorul bloc central al oxidantului. Pe el au fost atârnate șase blocuri, fiecare dintre ele constând dintr-un rezervor de combustibil și un motor de primă etapă. Avantajul acestui aranjament a fost lungimea scurtă a etapei asamblate. Un avantaj important al UR-500 a fost că toate blocurile au fost proiectate ținând cont de dimensiunile vagoanelor și platformelor de cale ferată, precum și de lățimea. şinele de cale feratăși dimensiunile tunelurilor, podurilor și nodurilor. Racheta a fost construită la fabricile de bază, iar la Baikonur a avut loc doar asamblare relativ simplă din blocuri gata făcute.

Niciunul dintre motoarele existente nu era potrivit pentru o rachetă atât de puternică. Aici a fost util motorul RD-253, dezvoltat de Glushko pentru N-1 și respins de Korolev. Toate etapele UR-500 au funcționat cu componente de combustibil toxic cu punct de fierbere ridicat (oxidant - tetroxid de azot, combustibil - dimetilhidrazină nesimetrică). A existat combustibil asemănător cerință necesară militar: UR-500 a fost creat nu atât pentru încărcătură civilă, ci pentru încărcătură militară - de la focoase grele până la avioane rachete de luptă.

Vehiculul de lansare lunară UR-700, care a făcut posibilă lansarea pe orbită a unei sarcini utile de 140 de tone, a fost un UR-500 gata făcut, căruia i s-a adăugat o nouă etapă - nouă blocuri, cu un motor RD-270 în fiecare. Acest motor unic cu o tracțiune de 630 de tone (de peste patru ori mai puternic decât motoarele din prima etapă ale N-1) a fost dezvoltat special pentru UR-700 de Valentin Glushko. De fapt, acesta este singurul element complex care trebuia dezvoltat pentru noul mediu. Toate celelalte componente aveau dimensiuni unificate cu UR-500, ceea ce a făcut posibilă producerea lor folosind echipamentele existente. Nu exista niciun motiv de îndoială că Glushko ar fi creat un astfel de motor: după ce a oprit lucrările la UR-700, a creat pentru Energia cel mai puternic motor de rachetă din lume, RD170, cu o forță de 740 de tone! „Dacă versiunea mea ar fi fost acceptată în urmă cu zece sau doisprezece ani”, a spus mai târziu Chelomei, „am fi avut un transportator nu inferior lui Saturn 5, dar cu avantajul că cele trei trepte superioare sunt întotdeauna în producție de masă, indiferent de luna. programul " Nimeni nu i-a mai obiectat.

Rachete pe Marte

Dacă expediția lunară sovietică a fost o aventură imposibilă de la bun început, atunci programul Marte a fost destul de fezabil. Un zbor cu echipaj uman către Planeta Roșie ar necesita rachete super-grele, de două ori mai mari decât capacitatea de transport a transportatorilor lunari. URSS avea două proiecte, ambele fiind la un nivel ridicat de pregătire.

Primul transportator pentru expediția marțiană a fost propus de același Chelomey. După cum ați putea ghici, a doua, a treia și a patra etapă a UR-900 marțian ar fi trebuit să fie Protonul UR-500 existent. În prima etapă, a fost planificat să se instaleze, în loc de șase, ca în UR-700, până la 15 motoare, care ar face posibilă lansarea unei mase de până la 240 de tone pe orbita de referință a Pământului, suficient pentru o navă marțiană.

Un al doilea vehicul de lansare marțian a fost propus la 20 de ani după UR-900. NPO Energia a dezvoltat un proiect pentru vehiculul de lansare super-greu Vulcan, capabil să lanseze 200 de tone de sarcină utilă pe orbite joase. Vulcanul s-a bazat pe racheta Energia deja zburată, în care, în loc de patru blocuri laterale ale primei etape (fiecare cu un motor RD-170), era planificată instalarea a opt blocuri similare ușor mărite în lungime. Toate modulele și blocurile principale pentru Vulcan au fost dezvoltate și produse în serie.

Mamuți

Rachetele super-grele ar putea exista doar pentru a rezolva super-sarcini, cum ar fi expedițiile cu echipaj uman pe Lună sau Marte. Sunt nepotriviți pentru rezolvarea problemelor de zi cu zi ale omenirii. Asemenea mamuților, aceste rachete au dispărut. Și acum, chiar și cu o mare dorință, este nerealist să stabilim producția Saturn-5, N-1 sau Energia: nu s-a păstrat nici documentație completă, nici fabrici de asamblare, nici specialiști. În mod ironic, singurul transportator gigant care poate fi reînviat în caz de urgență este UR-700, care rămâne pe hârtie. Aproape toate componentele pentru acesta sunt încă produse în masă la uzina numită după. Hrunicheva.

În 2012, Roscosmos a anunțat o licitație pentru dezvoltarea unei rachete de clasă grea bazată pe proiectul existent Angara, capabilă, printre altele, să livreze pe Lună o navă spațială cu echipaj. Este evident că lipsa Rusiei de rachete super-grele, care pot arunca până la 80 de tone de marfă pe orbită, încetinește multe muncă promițătoareîn spațiu și pe Pământ.

Proiectul singurului vehicul de lansare autohton cu caracteristici similare, „Energia-Buran”, a fost închis la începutul anilor 90, în ciuda faptului că a cheltuit 14,5 miliarde de ruble (la prețurile anilor 80) și 13 ani. Între timp, URSS a dezvoltat cu succes o super-rachetă cu caracteristici de performanță uimitoare. Cititorilor li se oferă o poveste despre istoria creării rachetei N1.

Începutul lucrărilor la racheta N1 cu motor de rachetă cu propulsie lichidă (LPRE) a fost precedat de cercetări privind motoarele de rachetă care utilizează energie nucleară (NRE). În conformitate cu decretul guvernamental din 30 iunie 1958, s-a dezvoltat OKB-1 proiectare preliminară, aprobat de S.P. Korolev la 30 decembrie 1959.

OKB-456 (proiectant șef V.P. Glushko) al Comitetului de stat pentru echipamente de apărare și OKB-670 (M.M. Bondaryuk) al Comitetului de stat pentru echipamente de aviație s-au alăturat la crearea motorului nuclear. OKB-1 a dezvoltat trei versiuni de rachete cu motoare cu propulsie nucleară, iar cea de-a treia s-a dovedit a fi cea mai interesantă. Era o rachetă gigantică cu o masă de lansare de 2000 de tone și o sarcină utilă de până la 150 de tone. Prima și a doua etapă au fost realizate sub formă de pachete de blocuri de rachete conice, care trebuiau să aibă pe prima treaptă. număr mare Motor rachetă NK-9 cu propulsie lichidă, cu o tracțiune de 52 tf. A doua etapă a inclus patru motoare nucleare cu o tracțiune totală de 850 tf, un impuls specific de tracțiune într-un vid de până la 550 kgf.s/kg atunci când se folosește un fluid de lucru diferit la o temperatură de încălzire de până la 3500 K.

Perspectivele utilizării hidrogenului lichid amestecat cu metan ca fluid de lucru în motoarele de propulsie nucleară au fost prezentate în actul adițional la rezoluția sus-menționată „Cu privire la posibilele caracteristici ale rachetelor spațiale care utilizează hidrogen”, aprobată de S.P. Korolev la 9 septembrie 1960. Cu toate acestea, în urma unor studii ulterioare, a devenit clară fezabilitatea vehiculelor de lansare grele care utilizează motoare rachete lichide în toate etapele utilizând componente de combustibil stăpânite folosind hidrogen ca combustibil. Energia nucleară a fost lăsată deoparte pentru viitor.

Proiect grandios

Decretul guvernamental din 23 iunie 1960 „Cu privire la crearea de vehicule puternice de lansare, sateliți, nave spațiale și explorarea spațiului în 1960–1967” prevedea ca lucrările de proiectare și volumul necesar de cercetare să fie efectuate în 1960–1962 pentru a crea în viitorul apropiat, a unui nou sistem de rachete spațiale cu o masă de lansare de 1000–2000 de tone, asigurând lansarea pe orbită a unei nave spațiale interplanetare grele cu o greutate de 60–80 de tone.

O serie de birouri de proiectare și institute științifice:
— pentru motoare – OKB-456 (V.P. Glushko), OKB-276 (N.D. Kuznetsov) și OKB-165 (A.M. Lyulka);
— pentru sistemele de control – NII-885 (N. A. Pilyugin) și NII-944 (V. I. Kuznetsov);
- pentru complexul de teren - GSKB "Spetsmash" (V.P. Barmin);
— pentru complexul de măsurare – NII-4 MO (A.I. Sokolov);
— pentru sistemul de golire a rezervoarelor și reglarea raportului componentelor combustibilului - OKB-12 (A. S. Abramov);
- pentru cercetare aerodinamică - NII-88 (Yu. A. Mozzhorin), TsAGI (V. M. Myasishchev) și NII-1 (V. Ya. Likhushin);
— pe tehnologia de fabricație – Institutul de sudare numit după. Academia de Științe Paton a RSS Ucrainei (B. E. Paton), NITI-40 (Ya. V. Kolupaev), uzina Progress (A. Ya. Linkov);
- privind tehnologia și metodele de dezvoltare experimentală și modernizare a standurilor - NII-229 (G. M. Tabakov), etc.

Proiectanții au examinat secvenţial vehiculele de lansare în mai multe etape cu o masă de lansare de la 900 la 2500 de tone, evaluând în același timp capacitățile tehnice de creare și pregătirea industriei țării pentru producție. Calculele au arătat că majoritatea problemelor militare și spațiale sunt rezolvate de un vehicul de lansare cu o sarcină utilă de 70–100 de tone, lansat pe orbită la o altitudine de 300 km.

Prin urmare, pentru studiile de proiectare ale rachetei N1, a fost acceptată o sarcină utilă de 75 de tone folosind combustibil oxigen-kerosen în toate etapele motorului rachetei cu propulsie lichidă. Această valoare a masei sarcinii utile corespundea masei de lansare a vehiculului de lansare (LV) de 2200 de tone, ținând cont de faptul că utilizarea hidrogenului ca combustibil în etapele superioare va crește masa încărcăturii la 90–100 de tone cu aceeași lansare. masa.

Cercetările efectuate de serviciile tehnologice ale fabricilor de producție și ale institutelor tehnologice ale țării au arătat nu numai fezabilitatea tehnică a creării unui astfel de vehicul de lansare cu cost și timp minim, ci și pregătirea industriei pentru producția sa.

Racheta N1 în complexul de asamblare, sunt vizibile 30 de motoare principale NK-15

Totodată, pe baza experimentală existentă a NII-229 au fost determinate posibilitățile de testare experimentală și pe bancă a unităților de lansare și a blocurilor din etapele II și III, cu modificări minime. Lansările LV au fost planificate din Cosmodromul Baikonur, ceea ce a necesitat crearea de facilități tehnice și de lansare adecvate acolo.

Au fost luate în considerare, de asemenea, diverse scheme de amenajare cu împărțirea transversală și longitudinală a etapelor, cu rezervoare portante și neportante. Drept urmare, au adoptat un design de rachetă cu o diviziune transversală a etajelor cu sferic monobloc suspendat. rezervoare de combustibil, cu instalații multimotor pe etapele I, II și III. Alegerea numărului de motoare dintr-un sistem de propulsie este una dintre problemele fundamentale la crearea unui vehicul de lansare. În urma analizei, s-a decis folosirea motoarelor cu o tracțiune de 150 de tone.

În etapele I, II și III ale transportatorului, au decis să instaleze un sistem de control pentru activitățile organizatorice și administrative KORD, care a oprit motorul în cazul în care parametrii controlați deveneau de la normă. Raportul tracțiune-greutate al vehiculului de lansare a fost luat astfel încât, dacă un motor a funcționat defectuos în partea inițială a traiectoriei, zborul a continuat, iar în ultimele etape ale zborului din prima etapă a fost posibil să se oprească un număr mai mare. de motoare fără a compromite misiunea.

OKB-1 și alte organizații au efectuat studii speciale pentru a justifica alegerea componentelor propulsoare cu o analiză a fezabilității utilizării acestora pentru vehiculul de lansare N1. Analiza a arătat o reducere semnificativă a masei sarcinii utile (la o masă de lansare constantă) în cazul trecerii la componente de combustibil cu punct de fierbere ridicat, care este cauzată de valori scăzute ale impulsului specific de tracțiune și de o creștere a masei. a rezervoarelor de combustibil şi a gazelor de încărcare datorită presiunii mai mari a vaporilor a acestor componente. Comparaţie diferite tipuri combustibilul a arătat că oxigenul lichid - kerosenul este mult mai ieftin decât AT + UDMH: în ceea ce privește investițiile de capital - de două ori, în termeni de cost - de opt ori.

Vehiculul de lansare N1 a constat din trei etape (blocuri A, B, C), interconectate prin compartimente de tranziție de tip truss și un bloc de cap. Circuitul de alimentare era o carcasă de cadru care a absorbit sarcinile externe, în interiorul căreia se aflau rezervoare de combustibil, motoare și alte sisteme. Sistemul de propulsie al primei etape a inclus 24 de motoare NK-15 (11D51) cu o tracțiune la sol de 150 tf, situate într-un inel, a doua etapă - opt dintre aceleași motoare cu o duză de mare altitudine NK-15V ( 11D52), a treia etapă - patru NK-19 (11D53) cu o duză de mare altitudine. Toate motoarele aveau circuit închis.

Instrumentele sistemului de control, telemetria și alte sisteme au fost amplasate în compartimente speciale pe etapele corespunzătoare. Vehiculul de lansare a fost instalat pe dispozitivul de lansare cu picioare de sprijin de-a lungul periferiei capătului primei etape. Configurația aerodinamică adoptată a făcut posibilă reducerea la minimum a momentelor de control necesare și utilizarea principiului nepotrivirii tracțiunii între motoarele opuse de pe vehiculul de lansare pentru controlul înclinării și ruliului. Din cauza imposibilității transportului întregi compartimente rachete cu existente vehicule Se obișnuiește să le împarți în elemente transportabile.

Pe baza etapelor N1 RN, a fost posibilă crearea unei game unificate de rachete care ar putea rezolva o gamă largă de misiuni de luptă și spațiale:
— N11 utilizând etapele II, III și IV ale vehiculului de lansare N1 cu o masă de lansare de 700 de tone și o sarcină utilă de 20 de tone pe o orbită a satelitului artificial la o altitudine de 300 km;
- N111 folosind etapele III și IV ale vehiculului de lansare N1 și etapa II a rachetei R-9A cu o masă de lansare de 200 de tone și o sarcină utilă de 5 tone pe o orbită a satelitului artificial la o altitudine de 300 km.

Lucrarea a fost realizată sub supravegherea directă a lui S.P. Korolev, care a condus Consiliul designerilor șefi, și a primului său adjunct V.P. Materialele proiectului (29 de volume și 8 anexe în total) au fost revizuite la începutul lunii iulie 1962 de o comisie de experți condusă de președintele Academiei de Științe a URSS M.V.

Comisia a remarcat că justificarea vehiculului de lansare N1 a fost realizată la un nivel științific și tehnic înalt, îndeplinește cerințele pentru proiectele preliminare ale vehiculelor de lansare și rachetelor interplanetare și poate fi folosită ca bază pentru elaborarea documentației de lucru. În același timp, membrii comisiei M.S Ryazansky, V.P. Barmin, A.G. Mrykin și alții au vorbit despre necesitatea de a implica OKB-456 în dezvoltarea motoarelor pentru vehiculul de lansare, dar V.P.

De comun acord, dezvoltarea motoarelor a fost încredințată lui OKB-276, care nu avea suficiente cunoștințe teoretice și experiență în dezvoltarea motoarelor de rachetă cu propulsie lichidă și absența aproape completă a instalațiilor experimentale și de banc pentru aceasta.

Încercări nereușite, dar fructuoase

Comisia Keldysh a indicat că sarcina principală a N1 a fost utilizarea sa în luptă, dar în cursul lucrărilor ulterioare, scopul principal al super-rachetei a devenit spațiu, în primul rând o expediție pe Lună și întoarcere pe Pământ. În mare măsură, alegerea acestei decizii a fost influențată de rapoartele despre programul lunar cu echipaj lunar Saturn-Apollo din Statele Unite. La 3 august 1964, guvernul URSS, prin rezoluția sa, și-a asigurat această prioritate.

În decembrie 1962, OKB-1 a transmis Comitetului de stat pentru proiectare și proiectare „Date inițiale și cerințe tehnice de bază pentru proiectarea complexului de lansare pentru racheta N1”, de acord cu designerii șefi. La 13 noiembrie 1963, comisia Consiliului Economic Suprem al URSS, prin decizia sa, a aprobat un program interdepartamental pentru elaborarea documentației de proiectare a unui complex de structuri necesare pentru testarea în zbor a vehiculului de lansare N1, excluzând construcția în sine. si logistica. Lucrările la crearea unui complex de terenuri de testare la OKB-1 au fost conduse de M.I Samokhin și A.N. Ivannikov, sub atenția S.P. Korolev.

Până la începutul anului 1964, întârzierea totală a lucrărilor față de termenele prevăzute era de unul până la doi ani. La 19 iunie 1964, guvernul a trebuit să amâne începerea LCI pentru 1966. Testele de proiectare de zbor ale rachetei N1 cu o unitate principală simplificată a sistemului LZ (cu o navă fără pilot 7K-L1S în loc de LOK și LK) au început în februarie 1969. Până la începutul testului de zbor, au fost efectuate teste experimentale ale componentelor și ansamblurilor, teste pe banc ale blocurilor B și C și teste cu un prototip al rachetei 1M la pozițiile tehnice și de lansare.

Prima lansare a complexului spațial de rachete N1-LZ (nr. ZL) de la lansarea din dreapta pe 21 februarie 1969 s-a încheiat cu un accident. Au apărut oscilații de înaltă frecvență în generatorul de gaz al celui de-al doilea motor, s-a desprins robinetul de presiune din spatele turbinei, s-au scurs componente, a început un incendiu în secțiunea de coadă, ceea ce a dus la o întrerupere a sistemului de control al motorului, care a emis o comandă falsă. pentru a opri motoarele timp de 68,7 secunde.

Cu toate acestea, lansarea a confirmat corectitudinea schemei dinamice alese, dinamica lansării, procesele de control al vehiculului de lansare, a făcut posibilă obținerea de date experimentale privind încărcările vehiculului de lansare și puterea acestuia, impactul încărcăturilor acustice asupra rachetei și a sistemului de lansare și alte date, inclusiv caracteristici operaționale în condiții reale.

A doua lansare a complexului N1-LZ (nr. 5L) a fost efectuată la 3 iulie 1969 și, de asemenea, a eșuat. Potrivit concluziei comisiei de urgență prezidată de V.P Mishin, cea mai probabilă cauză a fost distrugerea pompei de oxidare a celui de-al optulea motor din blocul A la atingerea treptei principale.

Analiza testelor, calculelor, cercetărilor și lucrărilor experimentale a durat doi ani. Principalele măsuri au fost considerate a fi îmbunătățirea fiabilității pompei de oxidare; îmbunătățirea calității producției și asamblarii TNA; instalarea de filtre în fața pompelor motorului pentru a preveni pătrunderea obiectelor străine; umplerea înainte de lansare și purjarea secțiunii de coadă a blocului A cu azot în zbor și introducerea unui sistem de stingere a incendiilor cu freon; introducerea în proiectare a protecției termice a elementelor structurale, instrumentelor și cablurilor sistemelor situate în secțiunea de coadă a blocului A; schimbarea aranjamentului dispozitivelor în acesta pentru a crește capacitatea de supraviețuire a acestora; introducerea blocării comenzii AED pentru până la 50 s. zborul și retragerea de urgență a vehiculului de lansare de la lansare prin resetare a puterii etc.

A treia lansare a rachetei N1-LZ și a sistemului spațial (nr. 6L) a fost efectuată la 27 iunie 1971 de la lansarea din stânga. Toate cele 30 de motoare ale blocului A au intrat în modul etapelor preliminare și principale de tracțiune în conformitate cu ciclograma standard și au funcționat normal până când au fost oprite de sistemul de control timp de 50,1 s. Cu toate acestea, de la începutul zborului, un anormal s-a observat cursul procesului de stabilizare a ruliului și o nepotrivire a unghiului de rotație a crescut continuu la 14,5 s. a ajuns la 145°. Deoarece comanda AED a fost blocată până la 50 s., zborul a durat până la 50,1 s. devenit aproape incontrolabil.

Cea mai probabilă cauză a accidentului este pierderea controlului de rulare din cauza acțiunii unor momente perturbatoare nesocotite anterior, care depășesc momentele de control disponibile ale comenzilor de rulare. Momentul de rulare suplimentar identificat a apărut cu toate motoarele în funcțiune datorită unui flux puternic de aer vortex în regiunea din spate a rachetei, agravat de asimetria fluxului din jurul pieselor motorului care ies dincolo de partea inferioară a rachetei.

În mai puțin de un an, sub conducerea lui M.V Melnikov și B.A. Sokolov, au fost create motoarele de direcție 11D121 pentru a asigura controlul de rulare al rachetei. Funcționau cu gaz oxidant generator și combustibil preluat de la motoarele principale.

Pe 23 noiembrie 1972, a patra lansare a fost făcută cu racheta nr. 7L, care a suferit modificări semnificative. Controlul zborului a fost efectuat de un complex de calculatoare de bord conform comenzilor de la o platformă girostabilizată dezvoltată de Institutul de Cercetare al AP. La sistemele de propulsie au fost adăugate motoare de direcție și un sistem de stingere a incendiilor, iar protecția mecanică și termică a instrumentelor și a rețelei de cabluri de bord a fost îmbunătățită. Sistemele de măsurare au fost completate cu echipamente de telemetrie radio de dimensiuni mici dezvoltate de OKB MPEI (proiectant șef A.F. Bogomolov). În total, racheta avea peste 13.000 de senzori.

Nr. 7L a zburat 106,93 s fără niciun comentariu, dar în 7 s. Înainte de timpul estimat de separare a primei și a doua etape, a avut loc distrugerea aproape instantanee a pompei de oxidare a motorului nr. 4, ceea ce a dus la lichidarea rachetei.

A cincea lansare a fost planificată pentru al patrulea trimestru al anului 1974. Până în luna mai, toate măsurile de proiectare și constructive pentru a asigura supraviețuirea produsului au fost implementate pe racheta nr. 8L, ținând cont de zborurile anterioare și de cercetări suplimentare, și a început instalarea motoarelor modernizate.

Se părea că super-racheta va zbura mai devreme sau mai târziu unde și cum ar trebui. Cu toate acestea, șeful TsKBEM, transformat în NPO Energia, a fost numit în mai 1974, academicianul V.P. Glushko, cu acordul tacit al Ministerului Ingineriei Generale (S.A. Afanasyev), Academiei de Științe a URSS (M.V. Keldysh). Comisia Militaro-Industrială a Consiliului de Miniștri (L.V. Smirnov) și Comitetul Central al PCUS (D.F. Ustinov) au oprit toate lucrările la complexul N1-LZ. În februarie 1976, proiectul a fost încheiat oficial printr-o rezoluție a Comitetului Central al PCUS și a Consiliului de Miniștri al URSS. Această decizie a lipsit țara de nave grele, iar prioritate a trecut Statelor Unite, care au lansat proiectul navetei spațiale.

Costurile totale pentru explorarea Lunii în cadrul programului N1-LZ până în ianuarie 1973 s-au ridicat la 3,6 miliarde de ruble, pentru crearea N1 - 2,4 miliarde. Capacitatea de producție a unităților de rachete, aproape toate echipamentele complexelor tehnice, de lansare și de măsurare a fost distrusă, iar costurile în valoare de 6 miliarde de ruble au fost anulate.

Deși designul, producția și dezvoltările tehnologice, experiența în operarea și asigurarea fiabilității unui sistem puternic de rachete au fost utilizate pe deplin în crearea vehiculului de lansare Energia și, evident, vor găsi aplicare largăîn proiectele ulterioare, este necesar să se constate greșeala de oprire a lucrărilor pe H1.

URSS a renunțat în mod voluntar americanilor, dar principalul lucru este că multe echipe de birouri de proiectare, institute de cercetare și fabrici și-au pierdut încărcătura emoțională a entuziasmului și a simțului devotamentului față de ideile de explorare a spațiului, care determină în mare măsură atingerea, la prima vedere, a unor obiective fantastice de neatins.

Vehiculul de lansare super-greu N-1 a fost supranumit „Racheta țarului” pentru dimensiunile sale mari (greutate de lansare de aproape 2500 de tone, înălțime – 110 metri), precum și pentru obiectivele stabilite în timpul lucrărilor la el.
Racheta trebuia să ajute la întărirea capacității de apărare a statului, să promoveze programe științifice și economice naționale, precum și zboruri interplanetare cu echipaj.

Cu toate acestea, ca și faimoșii săi omonimi - Clopotul țarului și tunul țarului - acest produs de design nu a fost niciodată folosit în scopul propus.

URSS a început să se gândească la crearea unei superrachete grele la sfârșitul anilor 1950. Idei și ipoteze pentru dezvoltarea sa au fost acumulate în OKB-1 regal. Printre opțiuni s-au numărat utilizarea rezervei de proiectare a rachetei R-7 care a lansat primii sateliți sovietici și chiar dezvoltarea unui sistem de propulsie nucleară. În cele din urmă, până în 1962, comisia de experți, și mai târziu conducerea țării, a ales un aspect cu un design vertical de rachetă care ar putea lansa pe orbită o încărcătură cu o greutate de până la 75 de tone (greutatea încărcăturii aruncate pe Lună este de 23 de tone, pentru Marte - 15 tone). În același timp, a fost posibilă introducerea și dezvoltarea unui număr mare tehnologii unice– un computer de bord, noi metode de sudare, aripi cu zăbrele, un sistem de salvare de urgență pentru astronauți și multe altele.

Inițial, racheta urma să lanseze o stație orbitală grea pe orbita joasă a Pământului, cu perspectiva ulterioară de a asambla un TMK - un vehicul interplanetar greu pentru zboruri către Marte și Venus. Cu toate acestea, mai târziu a fost luată o decizie întârziată de a include URSS în „cursa lunară” cu livrarea omului pe suprafața Lunii. Astfel, programul de creare a rachetei N-1 a fost accelerat și s-a transformat de fapt într-un purtător pentru nava expediționară LZ din complexul N-1-LZ.

Înainte de a se decide asupra designului final al vehiculului de lansare, creatorii au trebuit să evalueze cel puțin 60 de opțiuni diferite, de la polibloc la monobloc, atât pentru împărțirea paralelă, cât și secvențială a rachetei în etape. Pentru fiecare dintre aceste opțiuni, au fost efectuate analize cuprinzătoare adecvate atât ale avantajelor, cât și ale dezavantajelor, inclusiv un studiu de fezabilitate al proiectului.

În timpul cercetărilor preliminare, creatorii au fost forțați să renunțe la designul poliblocului cu împărțirea paralelă în etape, deși acest design fusese deja testat pe R-7 și făcea posibilă transportul elementelor finite ale vehiculului de lansare (unități de propulsie, tancuri) din fabrică. la cosmodrom pe calea ferată . Racheta a fost asamblată și testată la fața locului. Această schemă a fost respinsă din cauza combinației neoptimale a costurilor de masă și a conexiunilor suplimentare hidraulice, mecanice, pneumatice și electrice între blocurile de rachete. Drept urmare, a apărut un design monobloc, care a implicat utilizarea motoarelor rachete cu propulsie lichidă cu pre-pompe, ceea ce a făcut posibilă reducerea grosimii peretelui (și, prin urmare, greutatea) rezervoarelor, precum și reducerea presiunea gazului de supraalimentare.

Designul rachetei N-1 a fost neobișnuit în multe privințe, dar principalele sale caracteristici distinctive au fost designul original cu rezervoare de picătură sferice, precum și o piele exterioară portantă, care era susținută de un set de putere (un semi-monococ). s-a folosit proiectarea aeronavei) și o amplasare inelară a motoarelor cu combustibil lichid pe fiecare treaptă. Datorită acestei soluții tehnice, în raport cu prima etapă a rachetei în timpul lansării și ascensiunii, aerul din atmosfera înconjurătoare a fost ejectat în spațiul interior de sub rezervor de către jeturile de evacuare ale motorului rachetei. Rezultatul a fost ceva asemănător cu un motor foarte mare care respira aer, care a inclus toată partea inferioară a structurii primei etape. Chiar și fără arderea aerului a eșapamentului motorului rachetei, această schemă a oferit rachetei o creștere semnificativă a forței, crescând eficiența sa globală.

Etapele rachetei N-1 au fost conectate între ele prin ferme speciale de tranziție, prin care gazele puteau curge absolut liber în cazul pornirii la cald a motoarelor din etapele următoare. Controlul rachetei de-a lungul canalului de ruliu a fost efectuat folosind duze de control, în care a fost alimentat gaz, deviat acolo după unitățile de turbopompe (TNA), de-a lungul canalelor de pas și direcție, controlul a fost efectuat folosind nepotrivirea împingerii lichidului opus. -motoare de rachete cu propulsie.

Din cauza imposibilității de a transporta treptele unei rachete super-grele pe calea ferată, creatorii au propus să facă învelișul exterior al N-1 detașabil și să producă rezervoarele sale de combustibil din semifabricate („petale”) direct la cosmodrom. Această idee nu s-a încadrat inițial în capul membrilor comisiei de experți. Prin urmare, după ce au adoptat proiectul preliminar al rachetei N-1 în iulie 1962, membrii comisiei au recomandat lucrări suplimentare privind livrarea etajelor de rachetă asamblate, de exemplu, folosind o navă.

În timpul apărării proiectării preliminare a rachetei, comisiei i-au fost prezentate 2 versiuni ale rachetei: folosind AT sau oxigen lichid ca oxidant. În același timp, opțiunea cu oxigen lichid a fost considerată ca principală, deoarece racheta ar avea performanțe mai scăzute atunci când se folosește combustibil AT-UDMH. În termeni de cost, crearea unui motor cu oxigen lichid părea mai economică. În același timp, potrivit reprezentanților OKB-1, în cazul unei urgențe la bordul rachetei, opțiunea de oxigen părea mai sigură decât opțiunea folosind un oxidant pe bază de AT. Creatorii rachetei și-au amintit de dezastrul R-16, care a avut loc în octombrie 1960 și a operat cu componente toxice cu autoaprindere.

Când a creat o versiune cu mai multe motoare a rachetei N-1, Serghei Korolev s-a bazat în primul rând pe conceptul de creștere a fiabilității întregului sistem de propulsie, eventual prin oprirea motoarelor de rachetă cu propulsie lichidă defecte în timpul zborului. Acest principiu și-a găsit aplicarea în sistemul de monitorizare a funcționării motorului - KORD, care a fost conceput pentru a detecta și opri motoarele defecte.

Korolev a insistat să instaleze motoare rachete cu propulsie lichidă. Neavând infrastructura și capacitățile tehnologice ale creării costisitoare și riscante de motoare avansate cu oxigen-hidrogen de înaltă energie și susținând utilizarea unor motoare heptil-amil mai toxice și mai puternice, biroul principal de proiectare a clădirilor de motoare Glushko nu a început să dezvolte motoare pentru N1, după care dezvoltarea lor a fost încredințată biroului de proiectare Kuznetsov. Este de remarcat faptul că specialiștii acestui birou de proiectare au reușit să atingă cea mai mare perfecțiune în resurse și energie pentru motoarele de tip oxigen-kerosen. În toate etapele vehiculului de lansare, combustibilul a fost amplasat în rezervoare originale cu bile, care au fost suspendate pe carcasa de susținere. În același timp, motoarele Biroului de proiectare Kuznetsov s-au dovedit a fi insuficient de puternice, ceea ce a dus la faptul că trebuiau instalate în cantități mari, ceea ce a dus în cele din urmă la o serie de efecte negative.

Set documentatia de proiectare pe N-1 era gata până în martie 1964, lucrările la testele de proiectare a zborului (FDT) erau planificate să înceapă în 1965, dar din cauza lipsei de sprijin pentru proiect cu finanțare și resurse, acest lucru nu s-a întâmplat. A existat o lipsă de interes pentru acest proiect- Ministerul Apărării al URSS, deoarece sarcina utilă și gama de sarcini ale rachetei nu au fost desemnate în mod specific. Apoi Serghei Korolev a încercat să intereseze conducerea politică a statului în rachetă, propunând să folosească racheta într-o misiune lunară. Această propunere a fost acceptată. La 3 august 1964, a fost emis un decret guvernamental corespunzător, data începerii testării rachetelor a fost mutată în 1967-1968.

Pentru a îndeplini misiunea de a livra 2 astronauți pe orbită lunară și de a ateriza unul dintre ei la suprafață, a fost necesară creșterea capacității de transport a rachetei la 90-100 de tone. Acest lucru a necesitat soluții care să nu conducă la modificări fundamentale ale proiectului preliminar. Au fost găsite astfel de soluții - instalarea a 6 motoare rachete cu propulsie lichidă suplimentară în partea centrală a fundului blocului „A”, schimbarea azimutului de lansare, reducerea altitudinii orbitei de referință, creșterea umplerii rezervoarelor de combustibil prin suprarăcirea combustibilului și oxidant. Datorită acestui fapt, capacitatea de transport a N-1 a fost crescută la 95 de tone, iar greutatea de lansare a crescut la 2800-2900 de tone. Proiectul preliminar al rachetei N-1-LZ pentru programul lunar a fost semnat de Korolev la 25 decembrie 1964.

ÎN anul viitor Designul rachetei a suferit modificări și s-a decis să se abandoneze ejectarea. Fluxul de aer a fost închis prin introducerea unei secțiuni speciale de coadă. Trăsătură distinctivă Racheta a fost un recul masiv al încărcăturii, care era unic pentru rachetele sovietice. Pentru aceasta a funcționat întreaga structură de susținere, în care cadrul și rezervoarele nu formau un singur întreg. În același timp, zona destul de mică de dispunere datorită utilizării rezervoarelor sferice mari a dus la o reducere a sarcinii utile, iar pe de altă parte, performanța extrem de ridicată a motoarelor, greutatea specifică extrem de scăzută a rezervoarelor și unic soluțiile de proiectare l-au mărit.

Toate etapele rachetei au fost numite blocuri „A”, „B”, „C” (în versiunea lunară au fost folosite pentru a lansa nava pe orbita joasă a Pământului), blocurile „G” și „D” erau destinate să accelereze. nava de pe Pământ și deceleră la Lună. Designul unic al rachetei N-1, toate etapele fiind similare din punct de vedere structural, a făcut posibilă transferarea rezultatelor testelor din a doua etapă a rachetei la prima. Posibil situatii de urgenta, care nu puteau fi „prinse” la sol, trebuiau verificate în zbor.

Pe 21 februarie 1969 a avut loc prima lansare de rachetă, urmată de încă 3 lansări. Toate nu au avut succes. Deși în timpul unor teste pe banc motoarele NK-33 s-au dovedit a fi foarte fiabile, majoritatea problemelor apărute au fost asociate cu acestea. Problemele lui N-1 au fost asociate cu cuplul de rotație, vibrații puternice, șoc hidrodinamic (în timpul pornirii motorului), interferențe electrice și alte efecte nesocotite care au fost cauzate de funcționarea simultană a unui număr atât de mare de motoare (30 în prima treaptă) și dimensiunea mare a transportatorului în sine.

A fost imposibil să identificăm aceste dificultăți înainte de începerea zborurilor, deoarece de dragul economiei numerar Nu au fost produse suporturi scumpe la sol pentru a efectua teste de incendiu și dinamice ale întregului transportator sau cel puțin asamblarea sa în prima etapă. Rezultatul a fost testarea unui produs complex direct în zbor. Această abordare destul de controversată a dus în cele din urmă la o serie de accidente de lansare.

Unii atribuie eșecul proiectului faptului că statul nu a avut de la bun început o poziție clară specifică, precum pariul strategic al lui Kennedy pe misiunea lunară. Timiditatea conducerii Hrușciov și apoi Brejnev în raport cu strategii eficiente iar sarcinile astronauticii sunt documentate. Astfel, unul dintre dezvoltatorii rachetei țarului, Serghei Kryukov, a remarcat că complexul N-1 a murit nu atât din cauza dificultăților tehnice, cât pentru că a devenit o monedă de schimb în jocul ambițiilor personale și politice.

Un alt veteran al industriei, Vyacheslav Galyaev, consideră că factorul determinant în defecțiuni, pe lângă lipsa unei atenții adecvate din partea statului, a fost banala incapacitate de a lucra cu astfel de obiecte complexe, obținând în același timp aprobarea criteriilor de calitate și fiabilitate, precum și ca nepregătirea științei sovietice la acea vreme pentru implementarea unui program atât de mare. Într-un fel sau altul, în iunie 1974, lucrările la complexul N1-LZ au fost oprite. Rezervele disponibile pentru acest program au fost distruse, iar costurile (în valoare de 4-6 miliarde de ruble la prețurile din 1970) au fost pur și simplu anulate.

N-1 a fost supranumit „Racheta țarului” pentru dimensiunile sale mari (greutate de lansare de aproape 2500 de tone, înălțime – 110 metri), precum și pentru obiectivele stabilite în timpul lucrărilor la el. Racheta trebuia să contribuie la întărirea capacității de apărare a statului, la promovarea programelor științifice și economice naționale, precum și a zborurilor interplanetare cu echipaj pentru scopul propus.

URSS a început să se gândească la crearea unei superrachete grele la sfârșitul anilor 1950. Idei și ipoteze pentru dezvoltarea sa au fost acumulate în OKB-1 regal. Printre opțiuni s-au numărat utilizarea rezervei de proiectare a rachetei R-7 care a lansat primii sateliți sovietici și chiar dezvoltarea unui sistem de propulsie nucleară. În cele din urmă, până în 1962, comisia de experți, și mai târziu conducerea țării, au ales un aspect cu un design vertical de rachetă, care ar putea lansa pe orbită o marfă cu o greutate de până la 75 de tone (masa încărcăturii aruncate la - 23 de tone, până la - 15 tone). În același timp, a fost posibil să se introducă și să dezvolte un număr mare de tehnologii unice - un computer de bord, noi metode de sudură, aripi cu zăbrele, un sistem de salvare de urgență pentru astronauți și multe altele.

Inițial, racheta a fost destinată să lanseze o stație orbitală grea pe orbita joasă a Pământului, cu perspectiva ulterioară de a asambla TMK - un vehicul interplanetar greu pentru zboruri către Marte și. Cu toate acestea, mai târziu a fost luată o decizie întârziată de a include URSS în „cursa lunară” cu livrarea omului pe suprafața Lunii. Astfel, programul de creare a rachetei N-1 a fost accelerat și s-a transformat de fapt într-un purtător pentru nava expediționară LZ din complexul N-1-LZ.

Un număr de birouri de proiectare și institute științifice au fost implicate în proiectul grandios:
- pentru motoare – OKB-456 (V.P. Glushko), OKB-276 (N.D. Kuznetsov) și OKB-165 (A.M. Lyulka);
- pentru sisteme de control - NII-885 (N. A. Pilyugin) și NII-944 (V. I. Kuznetsov);
- pentru complexul de teren - GSKB "Spetsmash" (V.P. Barmin);
- pentru complexul de măsurare - NII-4 MO (A.I. Sokolov);
- pentru sistemul de golire a rezervoarelor și reglarea raportului componentelor combustibilului - OKB-12 (A. S. Abramov);
- pentru cercetare aerodinamică - NII-88 (Yu. A. Mozzhorin), TsAGI (V. M. Myasishchev) și NII-1 (V. Ya. Likhushin);
- pe tehnologia de fabricație - Institutul de sudare numit după. Academia de Științe Paton a RSS Ucrainei (B. E. Paton), NITI-40 (Ya. V. Kolupaev), uzina Progress (A. Ya. Linkov);
- privind tehnologia și metodele de dezvoltare experimentală și modernizare a standurilor - NII-229 (G. M. Tabakov), etc.

Referinţă:

Lucrările la complex au început cu Decretul Guvernului din 23 iunie 1960 „Cu privire la crearea de vehicule puternice de lansare, sateliți, nave spațiale și explorarea spațiului în perioada 1960-1967”.

Pentru studiile de proiectare a vehiculului de lansare N1, a fost acceptată o sarcină utilă care cântărește 75 de tone folosind motoare de rachetă cu propulsie lichidă care utilizează componente de combustibil oxigen-kerosen în toate etapele. Această valoare a masei sarcinii utile corespundea masei vehiculului de lansare de 2200 de tone, iar utilizarea hidrogenului lichid ca hidrogen lichid combustibil în etapele superioare a făcut posibilă creșterea masei sarcinii utile la 90-100 de tone cu aceeași masă de lansare.

Pe baza etapelor vehiculului de lansare N1, a fost posibilă crearea unei game unificate de rachete:

N11 - folosind etapele II, III și IV ale vehiculului de lansare N1 cu o masă de lansare de 700 de tone și o sarcină utilă de 20 de tone pe un satelit cu o altitudine de 300 km
N111 - folosind etapele III și IV ale vehiculului de lansare N1 și etapa II a rachetei R-9A cu o masă de lansare de 200 de tone și o sarcină utilă de 5 tone pe un satelit cu o altitudine de 300 km.

Lucrările la complexul N1 au fost efectuate sub directa supraveghere a S.P. Korolev, care a condus Consiliul designerilor șefi. După moartea lui S.P. Korolev în 1966, primul său adjunct V.P a preluat conducerea lucrărilor de pe N1-L3. Mishin.

La 3 august 1964, a fost emis un Decret de Guvern care a stabilit pentru prima dată că cea mai importantă sarcină în explorarea spațiului cosmic cu ajutorul vehiculului de lansare N1 este explorarea Lunii cu aterizarea unei expediții la suprafața sa și revenirea sa ulterioară pe Pământ.Complexul de rachete, care includea vehiculul de lansare N1 și sistemul lunar L3 pentru trimiterea pe suprafața lunară cu întoarcere ulterioară la un echipaj de doi membri (cu o persoană care aterizează pe Lună), a primit denumirea N1-L3.

De la stânga la dreapta: R-7 ICBM, Sputnik, Vostok (Luna), Vostok, Molniya, Voskhod, Soyuz, Progress, Soyuz-Fregat, UR500, Proton-K, Proton-K Blok-D (Zond), Proton-K Blok- DM (Integral), N1, Zenit-2, Zenit-3SL, Energia-Polyus, Energia-Buran, UR-100N Rockot, SS-20, SS-25, Start-1, Start și Figura umană pentru scară ( 1,8 m înălțime).

Înainte de a se decide asupra designului final al vehiculului de lansare, creatorii au trebuit să evalueze cel puțin 60 de opțiuni diferite, de la polibloc la monobloc, atât pentru împărțirea paralelă, cât și secvențială a rachetei în etape. Pentru fiecare dintre aceste opțiuni, au fost efectuate analize cuprinzătoare adecvate atât ale avantajelor, cât și ale dezavantajelor, inclusiv un studiu de fezabilitate al proiectului. Proiectanții au examinat secvenţial vehiculele de lansare în mai multe etape cu o masă de lansare de la 900 la 2500 de tone, evaluând în același timp capacitățile tehnice de creare și pregătirea industriei țării pentru producție. Calculele au arătat că majoritatea problemelor militare și spațiale sunt rezolvate de un vehicul de lansare cu o sarcină utilă de 70–100 de tone, lansat pe o orbită la o altitudine de 300 km.

Ei au adoptat proiectarea unei rachete cu o diviziune transversală de etape cu rezervoare de combustibil sferice monobloc suspendate, cu instalații multimotor pe etapele I, II și III. Alegerea numărului de motoare dintr-un sistem de propulsie este una dintre problemele fundamentale la crearea unui vehicul de lansare. În urma analizei, s-a decis folosirea motoarelor cu o tracțiune de 150 de tone.

OKB-1 și alte organizații au efectuat studii speciale pentru a justifica alegerea componentelor propulsoare cu o analiză a fezabilității utilizării acestora pentru vehiculul de lansare N1. Analiza a arătat o reducere semnificativă a masei sarcinii utile (la o masă de lansare constantă) în cazul trecerii la componente de combustibil cu punct de fierbere ridicat, care este cauzată de valori scăzute ale impulsului specific de tracțiune și de o creștere a masei. a rezervoarelor de combustibil şi a gazelor de încărcare datorită presiunii mai mari a vaporilor a acestor componente. O comparație a diferitelor tipuri de combustibil a arătat că oxigenul lichid - kerosenul este mult mai ieftin decât AT + UDMH: în ceea ce privește investițiile de capital - de două ori, în termeni de cost - de opt ori.

Etapele rachetei N-1 au fost conectate între ele prin ferme speciale de tranziție, prin care gazele puteau curge absolut liber în cazul pornirii la cald a motoarelor din etapele următoare. Controlul rachetei de-a lungul canalului de ruliu a fost efectuat folosind duze de control, în care a fost alimentat gaz, deviat acolo după unitățile de turbopompe (TNA), de-a lungul canalelor de pas și direcție, controlul a fost efectuat folosind nepotrivirea împingerii lichidului opus. -motoare de rachete cu propulsie.

Din cauza imposibilității de a transporta etapele unei rachete super-grele pe calea ferată, creatorii au propus să facă detașarea carcasei exterioare a N-1 și să-și facă rezervoarele de combustibil din semifabricate („petale”) direct la cosmodrom însuși. Această idee nu s-a încadrat inițial în capul membrilor comisiei de experți. Prin urmare, după ce au adoptat proiectul preliminar al rachetei N-1 în iulie 1962, membrii comisiei au recomandat lucrări suplimentare privind livrarea etajelor de rachetă asamblate, de exemplu, folosind o navă.

În timpul apărării proiectării preliminare a rachetei, comisiei i-au fost prezentate 2 versiuni ale rachetei: folosind AT sau oxigen lichid ca oxidant. În același timp, opțiunea cu oxigen lichid a fost considerată ca principală, deoarece racheta ar avea performanțe mai scăzute atunci când se folosește combustibil AT-UDMH. În termeni de cost, crearea unui motor cu oxigen lichid părea mai economică. În același timp, potrivit reprezentanților OKB-1, în cazul unei urgențe la bordul rachetei, opțiunea de oxigen părea mai sigură decât opțiunea folosind un oxidant pe bază de AT. Creatorii rachetei și-au amintit de dezastrul R-16, care a avut loc în octombrie 1960 și a operat cu componente toxice cu autoaprindere.

Când a creat o versiune cu mai multe motoare a rachetei N-1, Serghei Korolev s-a bazat în primul rând pe conceptul de creștere a fiabilității întregului sistem de propulsie, eventual prin oprirea motoarelor de rachetă cu propulsie lichidă defecte în timpul zborului. Acest principiu și-a găsit aplicarea în sistemul de monitorizare a funcționării motorului - KORD, care a fost conceput pentru a detecta și opri motoarele defecte.

Setul de documentație de proiectare pentru N-1 a fost gata până în martie 1964, lucrul la testele de proiectare a zborului (FDT) era planificat să înceapă în 1965, dar din cauza lipsei de finanțare și de resurse pentru proiect, acest lucru nu s-a întâmplat. Lipsa de interes pentru acest proiect a fost reflectată de Ministerul Apărării al URSS, deoarece sarcina utilă și gama de sarcini ale rachetei nu au fost desemnate în mod specific. Apoi Serghei Korolev a încercat să intereseze conducerea politică a statului în rachetă, propunând să folosească racheta într-o misiune lunară. Această propunere a fost acceptată. La 3 august 1964, a fost emis un decret guvernamental corespunzător, data începerii testării rachetelor a fost mutată în 1967-1968.

Pentru a îndeplini misiunea de a livra 2 astronauți pe Lună și ateriza unul dintre ei la suprafață, a fost necesară creșterea capacității de transport a rachetei la 90-100 de tone.

Acest lucru a necesitat soluții care să nu conducă la modificări fundamentale ale proiectului preliminar. Au fost găsite astfel de soluții - instalarea a 6 motoare rachete cu propulsie lichidă suplimentară în partea centrală a fundului blocului „A”, schimbarea azimutului de lansare, reducerea altitudinii orbitei de referință, creșterea umplerii rezervoarelor de combustibil prin suprarăcirea combustibilului și oxidant. Datorită acestui fapt, capacitatea de transport a N-1 a fost crescută la 95 de tone, iar greutatea de lansare a crescut la 2800-2900 de tone. Proiectul preliminar al rachetei N-1-LZ pentru programul lunar a fost semnat de Korolev la 25 decembrie 1964.

În anul următor, designul rachetei a suferit modificări și s-a decis să se abandoneze ejectarea. Fluxul de aer a fost închis prin introducerea unei secțiuni speciale de coadă. O trăsătură distinctivă a rachetei a fost revenirea în masă a sarcinii utile, care era unică pentru rachetele sovietice. Pentru aceasta a funcționat întreaga structură de susținere, în care cadrul și rezervoarele nu formau un singur întreg. În același timp, zona destul de mică de dispunere datorită utilizării rezervoarelor sferice mari a dus la o reducere a sarcinii utile, iar pe de altă parte, performanța extrem de ridicată a motoarelor, greutatea specifică extrem de scăzută a rezervoarelor și unic soluțiile de proiectare l-au mărit.

Racheta N1 în complexul de asamblare, sunt vizibile 30 de motoare principale NK-15

Locul lui Korolev ca șef al OKB-1 (din 1966 - Biroul Central de Proiectare al Ingineriei Mecanice Experimentale, TsKBEM) a fost luat de Vasily Mishin. Din păcate, acest minunat designer nu a avut tenacitatea care i-a permis lui Korolev să-și realizeze aspirațiile. Mulți încă mai cred că moartea prematură a lui Korolev și „moliciunea” lui Mishin au devenit principalul motiv pentru prăbușirea proiectului rachetei N-1 și, în consecință, a programului lunar sovietic. Aceasta este o iluzie naiva.

Pentru că miracolele nu se întâmplă: chiar și în faza de proiectare, în proiectarea rachetei N-1 au apărut mai multe decizii eronate, care au dus la dezastru.

Dar mai întâi lucrurile.

O dificultate deosebită pentru designerii A.D. Gulko și V.V. Vinogradov a prezentat unitățile pentru transmiterea forței a 24 de motoare către caroseria primei trepte, iar pentru proiectantul A.N. Voltsifera - un sistem extins de alimentare cu combustibil de la rezervoare la pompe. A fost cauzată de lipsa de timp în rândul specialiștilor în forță O.I. Malyugin pentru dezvoltarea metodelor de calcul. Sectorul nostru a lucrat, de asemenea, sub presiune acută a timpului, asigurând rezistența rachetei ca o structură întreagă pentru toate etapele de operare, ale cărei condiții nu fuseseră încă clar stabilite. Iar designerul-șef se grăbea, dorind să implice rapid mai multe întreprinderi în afacere. Și a fost surprins: „Ne întâlnim în mod constant cu diverse deficiențe În această vară, s-a dovedit că o serie de parametri au fost aleși incorect.

Abia după apărarea proiectului preliminar al lui HI a devenit clar de ce Pilyugin a fost de acord cu aspectul său. S-a dovedit că matematicianul Rappoport l-a asigurat că caracteristicile sale dinamice vor diferi puțin de caracteristicile rachetei R7. Neînțelegând particularitățile încărcării părților structurii în timpul vibrațiilor, el nu a ținut cont de elasticitatea rezervoarelor grele de suspensie în modelul său matematic al rachetei. Explozia bruscă a acestei bombe l-a speriat nu numai pe Pilyugin. Deznădejdea situației descrise de el a derutat și regina. La urma urmei, nu a mai fost posibil să se schimbe dispunerea rachetei și nici nu se știa cum. În explicațiile sale despre situația actuală de criză la conferința de partid a întreprinderii, a sunat confuzie: „Tovarășul Kryukov, Lavrov - o persoană cu experiență - a trecut cu vederea greșeala tovarășului Rappoport, iar tovarășul Gladky, doctor în științe, o persoană onorată, a corectat E o greșeală, unii au gândit în felul lor, alții în felul lor... cel mai rău lucru este că, în esență, munca a ajuns într-o fundătură.”

Atenția la racheta HI a crescut brusc după explozia experimentală a unei superbombe nucleare, pentru transportarea căreia către o țintă potențială nu existau alte mijloace. Și a fost emis un nou decret care a implicat, în mod directiv, toți subcontractanții necesari, inclusiv Barmin, în derularea acestuia într-o perioadă stabilită anterior.

Întrucât această perioadă era complet inacceptabilă pentru acesta din urmă, el a cerut să i se înlăture toată responsabilitatea pentru crearea complexului de teren. Totuși, academicianul a găsit dreptate și a fost nevoit să înceapă proiectarea preliminară a acesteia. Dar i s-a permis să finalizeze acest proiect în decembrie 1963.

A fost aproape imposibil să construiești o fabrică, o platformă de lansare și poziții de lansare în doi ani. Drept urmare, toți participanții la proiectul HI au acum un ecran de încredere pentru a acoperi starea reală a afacerilor lor.

Nimeni nu a îndrăznit să ajusteze rezoluția guvernamentală din cauza lui Barmin, iar Korolev nu a vrut, pentru că îi ceruse deja lui Smirnov să angajeze alți designeri șefi, deoarece „prevăzăm nu numai obiecții la propunerile noastre de la Barmin”.

El a declarat imediat că construcția unui atelier de mare altitudine la Baikonur a depășit capacitățile constructorilor și a sugerat să trecem la asamblarea rachetei în poziție orizontală. El a asigurat că costul de fabricație a transportorului necesar pentru aceasta, capabil să-l transfere într-o stare verticală la poziția de lansare, este proporțional cu costul platformei de lansare. Serghei Pavlovici a salutat această propunere cu neîncredere, deoarece tehnologii fabricii s-au opus cu fermitate. Și americanii nu sunt proști - au calculat totul. Consultat cu constructorii, muncitorii din fabrici și montatorii. Mai presus de toate, mă îndoiam de posibilitatea de a coborî cu precizie un colos de o sută de metri lungime simultan pe toate suporturile secțiunii cozii rachetei. M-am instruit să emit restricții Barmin pentru toate operațiunile efectuate în acest caz, în funcție de rezistența structurii sale. El, desigur, le-a primit cu mare neplăcere. Dar în cele din urmă mi-am asumat sarcina de a le implementa.

Dar Korolev a continuat să ezite. Cu trei zile înainte de întâlnirea principalilor pe această problemă, ne-a trimis pe Udaltsov și pe mine ca consultanți la Institutul Tehnologic de Construcții Navale din Leningrad, care a fost cândva implicat în transportul compartimentelor. submarine. După ce ne-a ascultat, directorul său și-a sunat fără tragere de inimă personalul cheie și le-a cerut să contacteze specialiştii necesariși colaborați cu noi notând:

„Este puțin probabil să reușim să o rezolvăm, mai ales în două zile, deoarece nu este în profilul nostru, dar vom încerca să vă oferim ajutor, așa cum i-am promis lui Serghei Pavlovici”.

Nu avea motive pentru a-și asuma responsabilitatea pentru o decizie atât de importantă și a ieșit cu concluzia că, din punct de vedere economic, ambele opțiuni erau echivalente.

-Ai ajuns? – Korolev ne-a întâmpinat cu bucurie dimineața. - Bine! Așteaptă. te sun eu.

Aproximativ trei ore mai târziu, am fost surprinși să-l vedem pe acest director și pe designerul șef iritat, care, împletindu-și sprâncenele, ne-au atacat: „Păi, arată-mi desenele Nu?” S-a uitat în direcția lui. „De ce te-ai dus acolo într-o excursie la Ermitaj pentru a consulta o sarcină responsabilă legată de rezolvarea unei probleme de mare importanță pentru construcția întregului complex de teren? spunem noi despre asta?

A sunat-o pe secretară și a ordonat să anunțăm departamentul de contabilitate că nu vom fi plătiți pentru indemnizațiile de călătorie și ne-a trimis la departament să pregătim calculele și afișele necesare urgent. A venit la noi seara târziu: „Îmi merge?”

Timp de mai bine de o oră, stând la planșa de desen, am pus întrebări în glumă despre ambele opțiuni de transport. Cea americană era confuză pentru că atunci când racheta a explodat la lansare, a eșuat și platforma de lansare complexă și costisitoare. Și nu a exclus posibilitatea unei explozii și a planificat construirea unei a doua poziții de lansare la o distanță care să asigure siguranța vehiculului care stă pe ea în acest caz.

Am acceptat o propunere de compromis pentru a asambla toate etapele rachetei într-o poziție verticală și a le conecta între ele și la sarcina utilă - în poziție orizontală. Dar, în același timp, Korolev a decis să nu înceteze să lucreze la versiunea americană a adunării, deoarece „se poate întâmpla să fim nevoiți să revenim la ea”.

Revenirea la asamblarea orizontală tradițională a reînviat tehnologia noastră existentă pentru pregătirea rachetelor pentru lansări, care s-a caracterizat prin repetarea testelor de control ale sistemelor lor imediat înainte de lansare, datorită nivelului relativ scăzut de fiabilitate atât a acestor sisteme, cât și a testelor în sine. Deși operațiunea de ridicare a rachetei nu a avut absolut niciun impact asupra performanței echipamentului și aparatelor, proiectanții șefi din anumite motive au ezitat brusc să urmeze calea americană - să testeze doar sistemele legate de alimentarea rachetelor la locul de lansare. Povara responsabilității a fost prea mare și a crescut continuu pe măsură ce proiectul se dezvolta.

Ca urmare, în loc de un catarg de cablu fără serviciu complet, a apărut un turn în poziția de pornire. Aspectul său grandios, cu un lift și multe platforme care acoperă racheta de sus în jos, i-a revoltat pe liderii industriei. La urma urmei, a trebuit și retras la o distanță decentă înainte de lansare. Am introdus asamblarea orizontală pentru a economisi bani, dar am ajuns cu o creștere semnificativă a acestuia. Iar conducerea a refuzat să-și finanțeze dezvoltarea. A fost necesar să se găsească o modalitate mai ieftină de a menține racheta în această poziție.

Timpul a trecut inexorabil, iar compozitorii nu au găsit nimic care merită. Au luat în considerare chiar și posibilitatea de a folosi baloane pentru asta. Profitând de sosirea lui Smirnov la terenul de antrenament, Korolev a adunat acolo Consiliul designerilor șefi pe această problemă, pe a cărui opinie s-au bazat de bunăvoie toți liderii de rang înalt, deoarece a dizolvat efectiv responsabilitatea personală pentru rezolvarea problemelor complexe în iresponsabilitate colectivă. Aici și-au propus să implice alpiniștii în chestiune, punându-le la dispoziție pantofi speciali cu talpă magnetică. O astfel de metodă simplă a fost întâmpinată cu exclamații de aprobare și recomandări pentru asigurarea siguranței lor, în special, echipamente suplimentare și mănuși magnetice. Rezumând rezultatele acestei discuții spontane, Serghei Pavlovici a atras atenția celor prezenți asupra faptului că tânărul inginer B.P., care a scris procesul-verbal al Consiliului. Sotskov zâmbește sarcastic.

„Se gândește: iată ciudații adunați. Rachetele sunt făcute din materiale nemagnetice.”

După ce a așteptat până când râsul se stingea, a întrebat: „Poate că cineva știe o altă metodă similară?” Nu? Atunci haideți să ascultăm experții. Din moment ce Smirnov și-a primit discursurile în tăcere, fără întrebări sau comentarii, ministrul a tăcut. Drept urmare, decizia de a construi turnul a fost luată în unanimitate.

În procesul de eliberare a desenelor sale, proiectanții s-au confruntat cu dificultatea de a asigura conexiuni între platforme și obiectele de sarcină utilă, care, datorită fenomenului de „rezonanță a vântului”, au fluctuat puternic în direcția perpendiculară pe fluxul de aer. Am râs, iar Barmin a exagerat problema și a cerut ca intensitatea acestor fluctuații să fie redusă. Din această cauză, asamblatorii lui Konstantin Davidovich Bushuev nu au vrut să crească rigiditatea obiectelor spațiale, adică masa structurii lor. Propunerea de a acoperi întreaga încărcătură (30 m lungime) cu un caren rigid care poate fi aruncat în zbor a provocat o furtună de proteste. Am fost nevoit să dovedesc experimental acuratețea calculului acestor oscilații, pentru care a trebuit să produc de urgență (cu asistența ministrului) la uzina Progress din Kuibyshev un model de rachetă cu zece corzi similar din punct de vedere structural și să-l arunc în aer. tunelul mare de vant TsAGI la diferite viteze vânt. În aceasta din urmă, a fost creat în acest scop un laborator special al lui Arkady Lugovtsov.

Deși scăparea unui caren voluminos cu un diametru de cinci metri a fost o sarcină mai dificilă decât fabricarea platformelor mobile ale turnului, am fost forțați să începem să-l dezvoltăm. Academicianul Barmin nu era interesat de dificultățile noastre. Și numărul lor a crescut constant, pentru că fiecare nouă soluție a dat naștere la noi probleme.

Creștere semnificativă a volumului lucrari de constructii conform poziției de lansare, termenul limită pentru punerea sa în funcțiune a fost amânat, ceea ce a pus în pericol procesul de testare experimentală a rachetei HI. Soluția s-a văzut în implementarea ei treptată, începând cu lansările rachetei HI din poziția de lansare P7. Cu toate acestea, după finalizarea proiectării preliminare a acestei rachete, a devenit clar că avea nevoie de propriul sistem de control, pe care Pilyugin nu a putut să-l creeze fizic în timpul necesar.

Iar academicianul Korolev nu a avut de ales decât să vină cu o propunere rezonabilă, dar întârziată de suspendare a proiectării lui Proton pentru a concentra resursele limitate ale industriei asupra implementării programului său. Întârziat pentru că nu mai exista terenul pentru unirea eforturilor designerilor șefi în această direcție - merseseră prea departe în direcții diferite. Și a izbucnit o luptă aprigă pentru un loc la soare.

Academicienii Chelomey și Glushko, destul de firesc, au început să demonstreze că proiectarea Protonului cu tancuri portante este mai rațional decât N 1 cu tancuri externe și are proprietăți de performanță mai bune ca vehicul de luptă. Clientul a fost și el de acord cu ei. Dar Korolev a insistat că punctul nu era în perfecțiunea designului mașinilor individuale, ci în fiabilitatea și eficiența familiei de vehicule de lansare unificate. Kuznetsov a vorbit în același spirit: „Avem nevoie de un mediu maxim unificat și de un plan minim unificat, dar avem o divizare!”

Simțind slăbiciunea poziției lor, academicienii au lansat un contraatac - au atacat aspectul HI. Neîntemeiat, bazându-se doar pe teoria probabilității, au acuzat-o de fiabilitate scăzută din cauza utilizării unui număr mare de motoare. Ei au declarat că HI nu este o rachetă, ci o „facilitate de depozitare a motoarelor la bord”. Și au propus, la rândul lor, să-și închidă proiectul și să înceapă să dezvolte un motor super-puternic și o nouă rachetă cu pachet super-grea. Aceștia au fost susținuți în mod tacit în acest sens de către ministrul, care era sub presiune, pe de o parte, din cauza termenelor nerealiste pentru producția de HI și, pe de altă parte, din nevoia de a oferi de lucru pentru multe mii de echipe aflate în picioare. în spatele tuturor designerilor șefi.

Pe baza aceleiași teorii a probabilității, Mishin le-a explicat cu insistență că, dimpotrivă, datorită unui număr semnificativ de motoare, fiabilitatea lui N1 a crescut datorită rezervării numărului lor prin introducerea unui sistem special care a detectat un motor. funcționează anormal în zbor și l-a oprit imediat. În același timp, însă, a tăcut cu privire la impactul fiabilității sale asupra fiabilității rachetei. S-a ajuns chiar la concluzia că este inadecvat să se proiecteze un motor super-puternic, mai ales folosind componente de combustibil toxic.

Discuția s-a purtat la cel mai înalt nivel fără a implica o gamă largă de specialiști și deci a avut un caracter declarativ, politic. Rezultatul SS a fost decis de Ministerul Apărării, care nu a vrut să-și asume riscuri în etapa de finalizare a dezvoltării rachetei Saturn-1. Keldysh s-a opus, de asemenea, la încetarea creării lui Proton: „Este imposibil să eliminați UR-500!” Drept urmare, comisia sa de experți a suspendat oficial toate lucrările la racheta N1, iar Serghei Pavlovici extrem de supărat a trebuit să comandă o înmormântare pentru ideea sa de a unifica vehiculele de lansare.

Dar nu au răcit ardoarea luptei designerilor-șefi. S-au intensificat atacurile asupra HI și UR-500 (Proton). Încă o dată am început să discutăm despre problema plictisitoare a alegerii componentelor de combustibil din poziții care excludeau posibilitatea dezvoltării unui program unificat.

Cu concluzie tratat international cu privire la interzicerea testării armelor termonucleare, interesul guvernului pentru HI a scăzut, ceea ce s-a reflectat într-o reducere drastică a finanțării pentru lucrările de construcție la Kuznetsov și la locul de testare. Ministrul Apărării A.A. Grechko a interzis armatei chiar și să participe la construirea unei poziții de lansare pentru ea, al cărei proiect preliminar fusese deja finalizat de Barmin.

Într-o situație atât de nefavorabilă, conducerea OKB-1 a văzut posibilitatea de a salva proiectul HI doar în intrarea riscantă în competiție prioritară cu americanii în „efectuarea unei expediții cu oameni la suprafața Lunii”. Și la sfârșitul anului 1963, Korolev a trimis o notă corespunzătoare în care afirmă că „organizarea sa ar trebui considerată sarcina sa principală”.

GOMINARE SECRETĂ

Aterizarea a doi cosmonauți pe suprafața lunară cu două lansări ale rachetei HI părea costisitoare și, cel mai important, riscantă. Și pentru a-și lansa nava într-o singură lansare, așa cum au făcut americanii, era necesar un alt transportator cu o capacitate de transport de o sută de tone. Departamentul S.S. Kryukov a arătat că capacitatea de încărcare a lui HI poate fi, în principiu, crescută la 95 de tone prin simpla instalare a șase motoare ND suplimentare. Kuznetsov (în centrul secțiunii de coadă a primei etape) și o creștere corespunzătoare a masei de combustibil din rezervoarele sale. Și cu o singură lansare, un singur astronaut poate fi aterizat pe Lună, dar cu o probabilitate mai mare de succes.

Desigur, un astfel de program, dublând-o pe cel american la un nivel inferior, ar putea conta pe sprijinul Comitetului Central doar dacă acest cosmonaut ar apărea acolo înaintea astronauților. Deoarece nu a existat o altă modalitate de a salva racheta, designerii ei s-au dus la N.S Hrușciov în martie 1964. Și a lansat o urmărire frenetică și dramatică a americanilor care ajunseseră deja departe.

Reginei nu se temea de dificultățile implementării unui program atât de grandios și de amploarea proiectului în sine, deoarece până atunci avea puterea necesară pentru aceasta. El și-a concentrat abilitățile remarcabile de organizare pe design în slujba lui K.D. Etapele superioare Bushuev și navele expediției lunare, care s-au distins prin aspectul lor neobișnuit și nou, formând unități specializate pentru fiecare dintre ele. HI a încredințat complet dezvoltarea designului rachetei adjunctului său S.O. Okhapkin și afacerile ei de design - lui Kryukov, care a fost, de asemenea, ridicat la rangul de designer șef adjunct. Coordonarea operațională a lucrărilor la fabricarea și testarea controlului rachetei a fost încredințată proiectantului principal B.A. Dorofeeva. Crearea unui sistem de monitorizare a funcționării multor motoare din prima etapă a HI, care a dobândit (mulțumită eforturilor lui V.P. Glushko și V.N. Chelomey) importanță fundamentală pentru soarta sa, a fost condusă de adjunctul său B.E. Chertok.

Designerii E.I. Korzhenevsky a pregătit rapid desene pentru o ferme pentru montarea motoarelor centrale și a inserțiilor cilindrice în rezervoarele sferice ale primei etape. Când, după câteva luni, noile cerințe pe care le stabilisem pentru rezistența structurii rachetei au căzut pe biroul lui Korolev, el s-a repezit la Okhapkin. La început a fost îngrozit, iar apoi cu o bucurie de neînțeles a alergat la proiectantul șef. Este necesar să opriți producția și să faceți din nou toată documentația de lucru. Sarcina pe toate părțile HI a crescut.

Încântatul Korolev m-a sunat imediat pe mine, Lavrov și Mishin, cărora le era subordonat departamentul de calcul și teoretic.

– Gladky ne aduce în genunchi! Nu putem în niciun caz să ne amintim desenele eliberate atelierelor din fabrică. Acum vedeți ce trebuie făcut! Nu putea fi decât surprins de imprudența asamblorilor experimentați, care au pierdut din vedere această împrejurare în timpul creșterii vertiginoase a numărului de motoare de rachetă cu un sfert, drept care acum era necesar să se grăbească, în timpul zilei, într-un mediu nervos, găsiți modalități de a reduce volumul modificărilor parametrilor de proiectare.

De fapt, în acest caz a fost necesar, desigur, să se proiecteze o nouă rachetă conform unei scheme de pachet. Dar nu se mai putea vorbi de nici măcar revenirea la versiunea cu două lansări a expediției. A fost posibilă reducerea sarcinilor doar pe unele părți ale structurii etapei superioare prin limitarea accelerației maxime prin oprirea mai devreme a motoarelor centrale introduse în detrimentul unei pierderi relativ mici în capacitatea de sarcină utilă a rachetei.

În timpul procesului de proiectare, am avut întotdeauna pe cineva care s-a aflat într-o situație fără speranță, forțându-l să găsească soluții non-standard. Și acum a venit rândul designerilor, care se aflau într-o poziție privilegiată în biroul de proiectare din cauza nepopularității muncii lor grele, care s-a rezumat la implementarea deciziilor montatorilor. Și Okhapkin și-a asumat riscul uriaș de utilizare pe scară largă în proiectarea de noi materiale de înaltă rezistență care nu au fost încă suficient stăpânite și (profitând de lipsa standardelor oficiale de rezistență pentru HI) să reducă la limită factorii de siguranță, și anume: nivel permis pentru rachete de luptă fără pilot de cel mai simplu design. El era clar conștient de faptul că aceasta era plină de o creștere inevitabilă a volumului modificărilor aduse elementelor sale, pe baza rezultatelor testelor de rezistență la etapa de fabricație a rachetelor. Cu toate acestea, nu a avut altă cale de ieșire din situația critică creată de designeri.

Deși această schimbare a aspectului rachetei HI a încântat în principal unitățile biroului de proiectare, restul lucrărilor la crearea sa era deja de unul sau doi ani la începutul anului 1964. Proiectanții șefi au explicat eșecul termenelor guvernamentale, ca întotdeauna, motive obiective, în special, finanțarea prematură. Korolev nu a găsit scuze, dar a făcut tot posibilul pentru a extinde domeniul de activitate. Au fost recrutați tineri specialiști din toate institutele tehnice și universitățile din țară, au fost recrutați muncitori din satele din jur, iar soldații au fost trimiși la lucrări auxiliare și de construcții. Nou-creatul D.I a fost implicat și în producerea documentației de proiectare. Kozlov de la fabrica din Samara „Progress” este o ramură a biroului nostru de proiectare.

Amânarea oficială a începerii testelor de zbor printr-o nouă rezoluție a Comitetului Central și a Consiliului de Miniștri până la sfârșitul anului 1966 nu a ușurat de fapt situația, dar pur și simplu nu a existat unde să o împingă mai departe, iar designerii șefi au cântat. refren că dacă va fi nevoie, se va face! În același timp, însă, au încercat să nu-și evidențieze dificultățile tehnice, ascunzându-se în spatele lat al lui Barmin, decalajul în construcția grandiosului său complex de lansare era la vedere.

Îndoindu-se de succesul ambițioasei expediții, N.S. Hrușciov nu s-a grăbit să semneze decretul necesar pentru dezvoltarea unității principale a rachetei. Până la urmă, comunitatea mondială fusese deja liniștită de afirmația sa că „în prezent Uniunea Sovietică nu intenționează să zboare cu astronauți pe Lună”.

După ce și-a depășit ambiția, Korolev a intrat într-o „alianță” cu Chelomey, care își forma programul de explorare a spațiului cu ajutorul rachetei Proton. S-a convenit că, ca asigurare împotriva eșecului expediției lunare, el dezvolta o versiune a unui zbor în jurul Lunii de către un astronaut. În plus, ținând cont de fiabilitatea scăzută a unei astfel de asigurări, acestea prevedeau ca implementarea ambelor programe să fie realizată în condiții de strict secret.

Datorită acestei „uniuni”, în august 1964 a fost emis decretul necesar „Cu privire la lucrările de explorare a Lunii și a spațiului cosmic. La sfârșitul anului, proiectul preliminar al unității principale a fost prezentat comisiei de experți Keldysh. , care a lansat oficial urmărirea frenetică a americanilor de-a lungul drumului accidentat, presărat de probleme cunoscute și necunoscute. Iar capacitatea lui Korolev de a influența decizia lor după înlăturarea lui Hrușciov și tendința emergentă de a revizui toate planurile pentru dezvoltarea astronauticii a fost mult redusă. Evaluarea lui în cercurile de nomenclatură a scăzut treptat. Lucrurile au ajuns la punctul în care noul ministru al afacerilor generale, A.A. Afanasiev l-a ținut cu intenție în sala de așteptare mai mult de o oră. Anterior, oamenii îl așteptau mereu și de obicei apărea minut cu minut. La Comitetul Central au venit plângeri că Korolev a transformat biroul de proiectare în feudul său, în care a făcut ce a vrut. Că refuză cu încăpățânare să separe pozițiile proiectantului șef și al șefului întreprinderii, precum și să acorde mai multă libertate proiectanților de frunte ai instalațiilor, deși nu are timp să răspundă rapid fluxului mare de informații.

"Proton"

Racheta N-1

Serghei Pavlovici, în ciuda tuturor, a continuat să se îndrepte ferm spre obiectiv și a asigurat că „într-un an este posibil să înceapă testarea de zbor a transportatorului și a sistemului lunar”, pentru care lucrările la UR-500 ar trebui oprite. , ca forțe și mijloace care distrag atenția și interferează cu rezolvarea sarcinilor principale. Ca răspuns, Chelomey și-a intensificat din nou atacurile asupra HI, declarând că nu oferă nimic în comparație cu Saturn-5 și că este necesar să se înceapă proiectarea unei noi rachete super-grele UR-700. El a convins că Serghei Pavlovici va pierde aterizarea pe Lună cu ajutorul lui HI. Keldysh, fiind de acord cu Glushko că „începând primul în spațiu, acum ne aflăm ultimii”, deoarece Statele Unite rezolvă mai multe probleme cu mai puține lansări de rachete și, înainte de a fi „norocoși” în multe privințe, a crezut că trebuie să continuăm să lucrăm în toate zonele și nu atingeți UR-500 În cele din urmă, nu vă mai certați despre combustibil.

Ministrul nu l-a crezut cu adevărat pe Korolev că în cei trei ani rămași, „cu atenția cuvenită și cu o bună organizare a muncii, este posibil să se rezolve problema aterizării cercetătorilor sovietici pe suprafața Lunii”, și i-a permis lui Chelomey să înceapă lucrările preliminare. designul UR-700 și Glushko - un motor super-puternic cu o tracțiune de 600 tf. Mai mult, cu accent pe utilizarea poziției de pornire pentru HI fiind construită pentru aceasta.

Văzând că „lucrurile merg din ce în ce mai rău”, Korolev le-a cerut subcontractanților să se unească de dragul „marelui obiectiv al cuceririi Lunii” și pentru „o bună organizare a muncii conform unui singur plan”. Dar a fost aproape imposibil să se transforme în realitate din urmă în intervalul de timp dictat de americani. Autorii de atunci la modă planificarea rețelei. După ce le-a ascultat raportul, a fluturat mâna:

„Nu este pentru noi! A început să reducă drastic lucrările de construcție, reevaluând importanța tuturor obiectelor pentru primele lansări de rachete experimentale, al căror număr a fost redus la jumătate reprezintă testarea primei etape a HI.”

Ultimul pas a dus la o exacerbare a problemelor asociate cu asigurarea fiabilității sistemelor de rachete. În ciuda testelor amănunțite din fabrică și de control pe teren, rata lor de accidente a fost relativ ridicată. Din ultimele 14 lansări de transportoare create pe baza P7, doar trei au mers fără niciun comentariu. Desigur, un astfel de grad de fiabilitate era inacceptabil pentru rachetele super-grele. Ministerul a văzut o cale de ieșire în organizarea unităților specializate de fiabilitate la toate întreprinderile și serviciile, iar dezvoltatorii de sisteme au văzut-o în creșterea volumului testelor lor de control. Cu toate acestea, eficacitatea acestor măsuri a fost mică, deoarece fiabilitatea a fost interpretată de toată lumea ca fiind capacitatea unui obiect de a funcționa normal în anumite condiții de operare și nu reale. Și erau semnificativ diferite! Și nu este surprinzător faptul că sistemul, care a funcționat cu mult înainte de lansare, a eșuat după ce motoarele au fost pornite din cauza unei scuturi corecte a rachetei sau în decurs de unul sau două minute de zbor.

Ideea a fost că vibrația structurii rachetei, cauzată de efectul acustic (sunet) al jeturilor motorului, a avut loc într-o gamă largă de frecvențe (până la câteva mii de vibrații pe secundă) și ar putea excita vibrații rezonante ale tuturor elementelor echipamentelor și echipamentelor. care le-au perturbat modurile de operare. Și toate sistemele de rachete au fost testate la aceeași frecvență (zece vibrații pe secundă) - folosind tehnologia instalată de germani pentru racheta V-2.

Abia după ce un anumit dispozitiv a eșuat în zbor, dezvoltatorul său a rafinat modurile de testare pe baza măsurătorilor vibrațiilor reale. Este clar că o astfel de tehnologie nu era potrivită pentru rachetele super-grele scumpe, deoarece impactul acustic creștea odată cu creșterea forței totale a motorului. Iar acesta din urmă pentru HI a fost cu un ordin de mărime mai mare decât pentru P7. Americanii credeau că în timpul lansării rachetei Saturn 5, acest impact va fi același ca în timpul erupției celui mai puternic vulcan din lume, Krakatoa.

Institutul NII-88 nu a vrut să-și asume responsabilitatea pentru rezolvarea acestei probleme și în etapa finală a dezvoltării sistemelor de rachete. El a afirmat că problemele de fiabilitate mecanică a echipamentelor și instrumentelor nu fac obiectul departamentelor sale. S.O. a aderat și el la o poziție similară. Okhapkin, care credea că dezvoltatorii înșiși ar trebui să se ocupe de ei.

Problema nu era doar extrem de relevantă, ci și interesantă. Și m-am asumat de bunăvoie. Sectorul a avut un inginer energic B.C. potrivit pentru soluția sa. Patrushev. Am aflat că americanii foarte atenți au creat camere acustice uriașe în care era simulat vuietul motoarelor pentru a identifica modurile de vibrație ale structurii. Companiile lor de aviație aveau cam o duzină de astfel de camere, dar la noi nu exista una, nici măcar una mică, iar industria noastră nu le putea produce. Nu ne-au fost vândute, pentru că erau considerate un produs strategic. În plus, nu am avut bancuri de încercare la foc pentru prima etapă, care ar putea oferi câteva informații despre vibrația structurii sale. În plus, nu existau suporturi de vibrații adecvate pentru testarea obiectelor, echipamentelor și instrumentelor într-o gamă largă de frecvențe. A fost impusă și o interdicție pentru vânzarea acestora. Desigur, având în vedere o stare atât de deplorabilă a bazei experimentale, era imposibil chiar să visezi lansarea HI în termenul stabilit de rezoluție (1966). Dar în timp ce toată lumea era acoperită de spatele lat al proiectantului șef al complexului de teren V.P. Barmina, nu era nevoie să faci tam-tam în privința asta.

Din moment ce nimeni nu ne limita sau controla, aveam dreptul abordări non-standard pentru a rezolva această problemă - prin stabilirea a priori a metodelor și modurilor de realizare și control al testelor de vibrații ale obiectelor tuturor sistemelor, ținând cont de scopul și amplasarea acestora pe rachetă. Doar deputatul ne-a susținut. designer-șef de testare Ya.I. Tregub, care a organizat măsurători sistematice ale vibrațiilor structurilor de rachete zburătoare, și A.G. Munin de la TsAGI, care a stabilit măsurarea impactului acustic al motoarelor rachete. Un apel direct către proiectantul șef cu privire la formarea unui grup pentru a efectua cercetările teoretice și experimentale necesare nu a adus rezultatele așteptate.

„De ce cerși trei ingineri ce pot face dacă ai veni cu o propunere de a organiza un departament, aș aborda această problemă?”

Am început să acționăm folosind terapia cu șoc cu nave spațiale nou proiectate. Când elementele au început să cadă din unele dintre dispozitive în timpul primelor teste, nu au izbucnit aplauze, ci țipetele și indignarea dezvoltatorilor lor. Unii au amenințat că le vor întârzia livrarea, alții au amenințat că le vor crește greutatea, iar alții s-au plâns de lipsa standurilor. Șefii biroului de proiectare priveau în tăcere de departe, întorcându-și furia dreaptă spre mine. Patrushev cu dificultate, dar a respins cu succes toate atacurile la nivelul testului. Și gheața s-a spart în întreaga industrie. Un memoriu semnat de adjuncții săi, V.P., fusese deja trimis lui Korolev. Mishina, S.S. Kryukov și Ya.I. Tregub, despre care a scris: „Sunt de acord, dați un proiect de ordin, dar completați-l numai în detrimentul limitelor tufișurilor voastre”.

Și abia la mijlocul anului 1965 am reușit să elaborăm standarde temporare pentru rezistența la vibrații și rezistența la vibrații a echipamentelor și echipamentelor rachetei HI, iar dezvoltatorii au început să le asigure fiabilitatea. Multe companii afiliate au început să achiziționeze suporturi de vibrații adecvate prin țări terțe. I.A. Alyshevsky a creat un laborator central pentru testarea vibrațiilor dispozitivelor în biroul nostru de proiectare, iar V.A. Kondakov - laborator de testare a vibrațiilor pentru echipamentele de conducte la NII-88. Karmishin a luat cumva un mare suport de vibrații japonez pentru unități de testare, iar noi, cu ajutorul comisiei militaro-industriale a Consiliului de Miniștri, am pus mâna pe echipamente pentru prelucrarea automată a proceselor de vibrații și a efectelor acustice de la un Hewlett-Packard. expoziţie. Aceste standarde i-au speriat pe mulți prin rigiditatea lor, mai ales în ceea ce privește nivelurile de vibrații locale nestaționare cauzate de activarea încărcăturilor de pulbere folosite pentru a rupe punctele de atașare ale pieselor de rachetă și etapelor căzute în zbor, ale căror moduri au fost prezise de S.S. Bobylev pe baza unor cercetări experimentale speciale și au fost simulate pe standuri de șoc de diferite modele.

Doar proiectanții vehiculului de coborâre au îndrăznit să ignore datele acestuia și să-și testeze echipamentul detonând în mod repetat obiecte pirotehnice la scară largă pe o machetă a acestui vehicul. Această abordare, care exclude testele de control ale fiecărei piese standard de echipament, a condus ulterior la rezultatul tragic al uneia dintre lansări. Din cauza distrugerii supapei de purjare a aerului, cosmonauții V.N au murit din cauza expunerii la această vibrație. Volkov, G.T. Dobrovolsky și V.I. Patsaev.

Un principiu similar a fost folosit pentru a testa rezistența la vibrații a unităților și elementelor motoarelor de către proiectantul șef N.D. Kuznețov și anume: prin teste de foc. Totodată, au fost excluse și testele de control ale fiecărei instanțe a motorului instalat pe rachetă. Un lot de șase motoare a fost considerat a fi în stare bună dacă rezultatele testelor pe bancul de incendiu a două exemplare prelevate din acesta erau pozitive, ceea ce, desigur, nu a garantat absența defectelor de fabricație în restul de patru.

Valorile parametrilor vibrațiilor de joasă frecvență ai structurii rachetei, care au influențat rezistența părților sale și a unităților grele, au fost determinate de noi prin calcul: la pornirea motoarelor și oprirea de urgență - A.M. Volkov, la împărțirea treptelor - A.V. Denisenko, iar pentru obiectele expediției - O.D. Zherebin și N. Petrov.

Când au fost lansate treizeci de motoare, structura cu pereți subțiri a rachetei a fost supusă unor unde de șoc puternice. Când se studiază parametrii săi de dinamică a gazelor ai NIITP, în special D.A. Melnikov și A.A. Sergienko, împreună cu V.A. Khotulev de la NII-88 a descoperit că în partea de jos apare o pulsație constantă de presiune cu o frecvență de aproximativ zece oscilații pe secundă. S-a explicat prin faptul că canalul inelar închis format din fundul și suprafețele jeturilor a șase motoare situate în centru și douăzeci și patru de-a lungul conturului său este un fel de rezonator. Calculele efectuate de A.A. Zhidyaev și V.K. Kuznețov, a mărturisit că provoacă vibrații elastice inacceptabile ale rezervoarelor de combustibil suspendate ale rachetei.

Pentru a-i clarifica parametrii, departamentul B.F. Roshchina a proiectat un model al primei etape o cincizecime din dimensiunea sa la scară reală, cu o imitație a jeturilor de aer cald de la motoare. Cu toate acestea, datele obținute cu ajutorul lor păreau ireale. Oamenii de știință neobișnuiți cu riscul au jucat în siguranță - i-au supraestimat foarte mult, invocând lipsa unei asemănări complete. Toată dinamica gazelor disponibile a fost implicată în rezolvarea problemei, care a necesitat crearea unui model cu o zecime din dimensiunea primei etape la scară completă și cu motoare de rachetă funcționale. Proiectanții, desigur, nu au putut aștepta până când au dezvoltat motorul de care aveau nevoie cu o forță de cincisprezece tone și am transferat această problemă într-un plan științific. Având în vedere imposibilitatea schimbării modului de oscilație al rezervoarelor prin mijloace constructive, dinamica gazelor a fost obligată să găsească o modalitate de a elimina pulsația discretă a presiunii inferioare înainte de începerea testelor de zbor ale rachetei.

Ei au înțeles că un astfel de pas ar introduce o bombă cu ceas în programul expediției lunare, dar nu existau alte mijloace de a o salva. Pentru orice eventualitate, au fost introduse standarde de rezistență la vibrații care exclueau posibilitatea oscilațiilor rezonante ale elementelor și aparaturii echipamentelor din pulsația menționată. Iar designerului șef i s-a trimis o propunere de a transforma prima lansare a rachetei într-una pur experimentală, plasând pe ea o machetă simplificată în locul obiectelor expediției lunare. Pentru a-l lua în considerare, și-a invitat adjuncții, care mi-au pus multe întrebări, dar nu și-au exprimat atitudinea față de el. Doar Okhapkin a mormăit că va dura aproape un an pentru a face un astfel de model. O astfel de nehotărâre a supărat-o pe Regina.

- Ce vei face când voi fi plecat? - întrebă el în liniște și, uitându-se la toți cei prezenți, adăugă: - Ai grijă de proiectantul tău șef! Sunt împotriva ei. Cum voi arăta cu acest gol dacă toate etapele rachetei funcționează cu succes? Poate fi mai scump, dar tot vom câștiga timp! Și vom lucra la producerea obiectelor în sine.

Drept urmare, conducerea biroului de proiectare a primit o idee clară cu privire la probabilitatea unui rezultat de urgență la prima lansare a lui HI și a luat-o în mod deliberat. Această împrejurare a redus involuntar severitatea situației cu teste statice de control ale pieselor de rachetă, menite să verifice implementarea condițiilor de rezistență de proiectare emise de complexul de proiectare proiectanților.

Nu a existat nimic care să compenseze întârzierea construcției la NII-88 a laboratorului necesar implementării acestora. La urma urmei, a fost nevoie de mult timp pentru a le pregăti. A trebuit să folosim mijloace improvizate pentru a asambla o rachetă uriașă piesă cu piesă și a simula toate sarcinile operaționale. Și amploarea acestuia din urmă a uimit imaginația - pentru a distruge una dintre părțile primei etape, a fost necesar să se aplice un sistem de forțe, a cărui sumă a ajuns la zece mii de tone. Korolev nu și-a putut accelera punerea în funcțiune. După Anul Nou, Serghei Pavlovici a intrat sub bisturiul ministrului Sănătății. Din păcate, nu l-a întâlnit pe momentul potrivit, iar inima fondatorului tehnologiei de dezvoltare a sistemelor de rachete și spațiale din țara noastră nu a putut rezista la funcționarea prelungită.

Spre deosebire de pionierii tehnologiei rachetelor, faimoși doar pentru marile lor aspirații, el le-a realizat. Datorită unei combinații rare de mare ambiție, voință puternică și minte limpede, el a atins priorități pentru țară în lansarea primului satelit Pământesc, a primului aparat către Lună și a primului om în spațiu. Și conform lui V. Goethe, „o minte puternică care urmărește obiective practice este cea mai bună minte de pe Pământ”.

Îngrijorat de viitorul rachetei N1 și de poziția lor, echipa sa orfană s-a adresat Comitetului Central cu o solicitare de a-l numi pe Mishin ca proiectant șef și șef al biroului de proiectare, considerând că liderul „trebuie să cunoască bine întreaga echipă, trebuie să fie cunoscuți întregii echipe și bucurați-vă de încrederea lor.”

LA FINISARE

După ce s-a gândit câteva luni, conducerea Comitetului Central a fost de acord cu ea. Mishin a realizat o schimbare în începerea testelor de zbor ale lui HI cu încă un an, invocând nepregătirea locului de lansare și încetarea lucrărilor la Chelomey la vehiculul de lansare UR-700 (conform concluziei comisiei de experți Keldysh). El a extins la maximum independența adjuncților săi și l-a numit pe Dorofeev ca proiectant șef al HI.

Până la sfârșitul anului 1966, după finalizarea cu succes a testelor de rezistență a multor fragmente și părți ale N1, a devenit posibil să se înceapă testarea lor ca întreg. Și astfel, în timpul primei teste de presiune pur preventive, inelul de montare al motoarelor din a doua etapă s-a destrămat în mod neașteptat sub încărcări pe jumătate față de cele de proiectare. Nu a existat niciodată un astfel de caz în practica biroului nostru de proiectare. Dar inelul complex a fost calculat și proiectat de cei mai experimentați ingineri ai departamentului lui Korzhenevsky. Rezultatele testelor ulterioare ale părților corpului rachetei, ale căror calcule au fost efectuate de un grup destul de puternic de L.I. Manenka a fost uluită de marea lipsă a puterii lor. Era nevoie să se asigure pe aceasta din urmă experimental, adică să se transforme testele statice de control în teste de dezvoltare. În acest scop, creat de V.G. Sistemul „Prognoză” al lui Sholukhov, care a încetat să se încarce atunci când stresul în orice element a crescut excesiv. Ca rezultat, a fost posibil să se găsească toate părțile slabe ale tuturor părților structurii și să se evalueze eficacitatea modalităților de a le consolida fără distrugere. Și designul optimizat a avut multe astfel de detalii. Într-una dintre părțile primei etape au fost identificate mai mult de o duzină dintre ele. Și Okhapkin a întâmpinat mesaje despre fiecare dintre ei cu exclamația: „Căzmari!” În esență, doar elementele carenajului și rezervoarelor sferice, a căror rezistență a fost calculată de Yu.M., au trecut testele fără niciun comentariu. Kashioskikh și grupul lui M.A. Vavulina, respectiv. Amploarea dezastrului a fost terifiant. La urma urmei, conducerea biroului de proiectare, încrezătoare în posibilitatea lansării de rachete fără testarea statică a pieselor sale, a asamblat rapid toate etapele fără a aștepta rezultatele acestora. Acum era necesar să se întărească cumva multe elemente pe rachete gata făcute.

Într-adevăr, un dezastru urmează altuia. S-a descoperit că pe piesele asamblate în urmă cu șase luni până la un an au început să apară fisuri în piesele realizate din materiale noi de înaltă rezistență. Designerii au trebuit să inspecteze periodic cu atenție toate elementele tuturor etapelor rachetei cu lupe. În total, au găsit și reparat peste cinci sute de aceste tipuri de fisuri. A fost necesar să se înlocuiască un număr mare de elemente de fixare, care, de asemenea, au început să se prăbușească spontan. Un astfel de dezastru global, a cărui amploare doar puțini oameni o cunoșteau, a smuls mulți ani de viață atât lui Okhapkin, cât și lui Malyugin. Conștientizarea că, din cauza rezistenței pieselor de transport, expediția lunară a fost sortită eșecului din momentul în care au fost introduse motoarele suplimentare, acestea au fost foarte deprimate. Deși ideea nu a fost în greșelile inginerilor individuali, ci în faptul că știința noastră din industrie, reprezentată de institutul lider NII-88, responsabil pentru testarea rezistenței HI în conformitate cu decretul guvernului, precum și tehnologia de producție nu au fost până la capăt. la egalitate - nu au fost pregătiți pentru crearea de structuri extrem de ușoare cu pereți subțiri, cu stres ridicat.

Transport HI până la început

Eșecul prochniștilor l-a forțat pe Okhapkin să se alăture jocului dur al zimbrului din sistemul administrativ, cunoscut sub numele de: „Cine este de vină?”, să monitorizeze cu gelozie starea de fapt a subcontractanților, pentru a nu se regăsi ultimul în urmărirea disperată continuă a americanilor, a căror viteză s-a intensificat după ce aceștia au amânat implementarea programului său cu un an din cauza morții tragice a astronauților la începutul anului 1967 din cauza unui incendiu în timpul pregătirii unui zbor de testare al sistemului Apollo.

Prima lansare experimentală a lui Saturn 5 în noiembrie același an ne-a nedumerit. Și nu pentru că a avut succes, ci pentru că a fost la timp. Acest lucru a subminat complet orice încredere în sistemul nostru de planificare cu voință puternică și complet iresponsabil. Ministrul doar a crescut presiunea asupra biroului de proiectare, reproșând că americanii lucrează în trei schimburi, iar noi lucrăm unu și jumătate la două.

Tensiunea a atins punctul culminant când în primăvara anului 1968 Barmin a renunțat la ea - testarea sistemului de alimentare cu rachete a început la locul de lansare. Și încă mai aveam probleme nerezolvate. Până la data de lansare programată la sfârșitul anului, practic nu au putut întări ferme de montaj pentru cele șase motoare centrale ale primei etape. Desigur, din această cauză, nici Okhapkin, nici Karmishin nu au vrut să-și asume responsabilitatea pentru eșecul expediției.

Întrucât momentul de încărcare corespunzător sfârșitului funcționării acestor motoare era periculos pentru această fermă, am decis să ne asumăm un risc, bazându-ne pe teoria probabilității, exprimată de Serghei Osipovich în cuvinte pe înțelesul oricărui creștin: „Doamne să ne dea ajunge la acel moment!” Și el a raportat cu bucurie Consiliului designerilor șefi că proiectarea rachetei era gata de lansare. Dar la câteva zile după întâlnirea cu ministrul, care i-a avertizat încă o dată pe șefii biroului de proiectare cu privire la responsabilitatea lor personală pentru succesul său, acesta a șovăit. Am examinat de multe ori diagrama de încărcare a acestei ferme, încercând să ridic valoarea factorului de siguranță pe hârtie cu câteva sutimi. A cântărit cu voce tare gradul de pedeapsă pentru distrugerea rachetei și pentru întreruperea întregului program. Directorul NIITP V.Ya s-a trezit într-o situație similară. Likhushin, a cărui dinamică a gazelor a stabilit posibilitatea de a scăpa de pulsația presiunii inferioare prin tăierea jeturilor de motor folosind o grilă specială plasată pe dispozitivul de pornire în fața duzelor lor. Zi și noapte a fost fabricat la locul de testare din oțel extrem de rar de înaltă rezistență și rezistent la căldură, pe care Consiliul de Miniștri l-a alocat atunci când a suspendat construcția submarinului nuclear. Și când s-a făcut, s-a descoperit că eficacitatea acestei măsuri era discutabilă și a fost abandonată.

În acest fel, în februarie 1969, urmărirea se apropia de linia de sosire, când americanii, după trei lansări experimentale de succes ale lui Saturn 5, se pregăteau pentru ultima, programată pentru începutul lunii martie. Hotelurile din Baikonur au fost goale de rău augur în această lună rece și am fost cazat cu șeful complexului de știință a materialelor, A.A. Severov în casa cosmonauților, condițiile de viață în care erau greu de plâns.

Starea de spirit festivă tensionată care a apărut de obicei odată cu începerea realimentării rachetei a fost stricată de accidentul care a avut loc cu o zi înainte al Protonului lui Chelomeyev din cauza distrugerii carenului încărcăturii utile în timp ce trecea „bariera sunetului”. Ministrul furios a intenționat inițial să anuleze complet lansarea lui HI, după ce a aflat că acest caren gigantic nu a fost testat pentru sarcinile undelor de șoc care acționează în acest caz. Apoi, realizând imposibilitatea simulării lor în condiții de laborator, s-a mulțumit cu garanția mea suplimentară scrisă de suficientă acuratețe a calculului. Ce a mai rămas de făcut?

Înainte de lansare, toți ocupanții poziției de start au fost evacuați și am așteptat rezultatele acesteia la Rafik, la aproximativ șapte kilometri distanță, concentrându-ne în tăcere asupra problemelor noastre. Am întâmpinat apariția rachetei la orizont cu bucurie nedisimulata, deoarece cu fiecare secundă unele dintre aceste probleme ardeau în flăcările motoarelor sale. O greutate mi s-a ridicat de pe umeri când ea a spart „bariera sunetului”. Cu toate acestea, spre regretul tuturor, această flacără s-a stins rapid.

Accidentul s-a produs din cauza distrugerii în timpul pornirii (din cauza vibrațiilor) a unui tub mic de măsurare a presiunii din spatele turbinei unui motor. După cum era de așteptat, sistemul de control

funcționarea motoarelor l-a oprit imediat, precum și pe cel opus. Dar, ca urmare a unei scurgeri prin tubul de combustibil specificat, cablurile au luat foc. A avut loc un scurtcircuit, iar sistemul, pe care au uitat să-l protejeze de un incendiu primitiv, a emis o comandă falsă de a opri toate motoarele de rachete. A intrat în joc faimoasa „lege” a lui Klinstein, care afirma că introducerea unor sisteme speciale de fiabilitate poate dezactiva alte sisteme. Okhapkin era indignat - nu credea că situația cu asigurarea fiabilității motoarelor era mult mai rea decât cu asigurarea puterii rachetei. Și nu a fost timp să o corecteze, pentru că americanii plănuiau să aterizeze astronauți pe Lună în iulie. A rămas o ultimă speranță iluzorie de a le slăbi cumva triumful încercând să lanseze o rachetă HI în iunie.

Pe baza rezultatelor primei lansări a HI, Comisia de Stat nu a avut niciun comentariu cu privire la rezistența structurii și rezistența la vibrații a sistemelor, dar problema cu pulsația de presiune a rămas nerezolvată absența acesteia la lansare a fost explicată de a încălcarea volumului închis între jeturile motoarelor din cauza opririi a două dintre ele la pornire.

Ne așteptam la a doua lansare pe un mic deal la câțiva kilometri de rachetă. Și de această dată, a trebuit să ne îngrijorăm de rezistența tancurilor și de cadrul nefericit al motoarelor centrale, care a putut fi modificat doar pentru a patra lansare. Au privit cu încântare cum globul de foc se mișca în întunericul nopții și, cu groază, se așteptau la explozia a două mii de tone de combustibil, când acesta a dispărut brusc și racheta a început să cadă încet pe instalația de lansare.

Desigur, am mers la clădirea de instalare și testare cu gândul alarmant la distrugerea tancurilor de rachete din pulsație. Dar acolo au aflat că s-a întâmplat ceva ce nu s-ar fi putut întâmpla - un motor a explodat. Un incendiu a izbucnit, iar sistemul de control al incendiului, care se temea de foc, a făcut din nou racheta un deserviciu - a oprit toate motoarele. Datorită unui program de propulsie de rachete insuficient gândit de către balisticieni și manageri, care prevedea o lungă ascensiune verticală peste instalația de lansare fabulos de scumpă, aceasta din urmă a fost scoasă din funcțiune pentru o lungă perioadă de timp.

Acum a fost greu de evitat o analiză detaliată a întrebării: cine este de vină pentru un astfel de eșec colosal al programului? Comisia de urgență condusă de Mishin a decis că explozia a fost cauzată de o ardere la pornirea pompei de oxidare a motorului. Ministerul Industriei Aviației, care era responsabil de Biroul de Proiectare Kuznetsov, nu a vrut să-și asume o responsabilitate atât de grea. A avut destule griji cu implementarea propriului proiect al aeronavei supersonice de pasageri Tu-144, care a fost promovat în întreaga lume. Și Kuznetsov a respins categoric concluzia ei, spunând că nu motorul a explodat primul, ci secțiunea de coadă a rachetei și a preluat personal fundamentarea acestei versiuni.

Fiind unul dintre cei mai erudici dintre designerii șefi, nu a așteptat să-i arate cineva ceva, ci a căutat cu atenție înregistrările senzorilor instalați nu numai pe motor, ci și pe rachetă. Și am găsit un mic vârf (spike) în citirile unuia dintre senzorii de accelerație la momentul anterior exploziei motorului. Deși era deja evident că nu avea nimic de-a face cu cazul, deoarece explozia compartimentului ar trebui înregistrată de toți senzorii aflați în el, și nu doar de unul, a cerut o explicație experimentală a originii vârfului indicat. A fost format un subcomitet special condus de directorul TsNIIMash Yu.A. Mozzhorin. Situația la ședințele sale sa deteriorat treptat, de când deputatul. Testele lui Kuznetsov, A. A. Tanaev au întârziat în orice mod posibil rezolvarea problemelor, au protestat împotriva tuturor rezultatelor obținute, indiferent de legile mecanicii.

În absența unui examen de calificare independent, un astfel de comportament a fost ușor acoperit cu steagul căutării adevărului. Când Yuri Aleksandrovici, plecând în vacanță, mi-a încredințat conducerea acestui subcomitet, am încercat să-i duc la bun sfârșit activitățile fără sens. Kuznețov a continuat imediat cu o plângere adresată ministrului, cerând ca o persoană neutră să fie numită președinte. A devenit șeful departamentului de aerodinamică al lui TsNIIMash Yu.A. Demianov. Ca urmare a unei astfel de neutralizări, munca ei a încetinit și mai mult - a ocolit cel de-al doilea cerc.

Ministerul Apărării a înțeles obiectiv situația actuală. La sfârșitul anului, comandantul șef al forțelor de rachete, mareșalul N.I. Krylov a trimis S.A. Afanasyev a primit o scrisoare în care se spunea că controlul selectiv al calității producției de motoare este insuportabil pentru rachetele grele. Că, în opinia sa, „noile metode de testare la sol a lansatoarelor de rachete grele ar trebui să se bazeze pe reutilizabilitate și pe rezerve mari de durată de viață a sistemelor și ansamblurilor componente, efectuând teste de incendiu înainte de zbor ale motoarelor și unităților de rachete fără reasamblare ulterioară pentru a identifica defectele de fabricație și trece printr-o perioadă de evaziune.”

Scăpând de lanțurile de responsabilitate, clientul și-a înăsprit atitudinea față de biroul nostru de proiectare în toate privințele. El și-a rechemat chiar reprezentanții dintre solicitanții pentru Leninskaya și Premiul de Stat pentru punerea în funcțiune a primei rachete intercontinentale cu combustibil solid. Mai mult, și-a justificat acțiunea fără precedent prin faptul că nu există nimic nou în designul său în comparație cu analogii străini.

Drept urmare, Mishin a fost forțat să o trimită pe Kuznetsova termeni de referință să-și modernizeze motorul și, în esență, să creeze un nou motor reutilizabil și să înceapă să protejeze sistemul de control pentru funcționarea sa de incendiu.

În timp ce Kuznetsov pregătea în grabă lucrările la noul motor, subcomitetul lui Dsmyanov a continuat să toarne apă dintr-o găleată în alta. Soluția la o întrebare care își pierduse urgența a fost găsită întâmplător. Cazul lui a sugerat-o. B.C. Patrushev cu Yu.V. Lukashin de la NIIIT a furnizat senzorul în studiu și un sistem standard de măsurare secțiunii de coadă a HI. Am lovit ușor pielea de lângă ea cu un ciocan de lemn, simulând trântirea acestuia la pornirea motorului și am reprodus legendarul „kick”.

Deoarece nimeni nu anulase expediția pe Lună, a treia mașinărie era pregătită pentru lansare cu obiectele sale. De-a lungul anilor de restaurare a dispozitivului de lansare, am reușit să finalizăm complet testarea rezistenței la vibrații a echipamentelor și a tuturor sistemelor de rachete și să întărim toate elementele slabe ale structurii sale, cu excepția fermei centrale a motorului. Fiabilitatea acestuia din urmă a crescut și ea. Dar, în ciuda eforturilor lui V.F. Roshchin, problema dinamicii gazelor din prima etapă a rămas practic nerezolvată, deși formal a fost considerată închisă.

Propunerea de a nu porni forțat două motoare pentru a elimina influența pulsației presiunii inferioare a fost considerată tehnic irealizabilă. În același timp, nu exista nicio îndoială că unul dintre ei va eșua oricum.

Cu toate acestea, de data aceasta, în iunie 1971, toate au pornit în mod fiabil. Și racheta a decolat! Nu a existat nicio pulsație discretă de presiune. Structura și toate sistemele sale au funcționat normal. Și lansarea s-a dovedit din nou a fi o urgență. Din start, din anumite motive, a început să se rotească încet în jurul axei sale, iar în a cincizecea secundă motoarele i-au fost oprite. Comisia de Stat a respins presupunerea că două grupuri de motoare de control au fost conectate în mod greșit, motiv pentru care nu au creat un moment de control pentru testeri și acceptarea militară nu ar fi putut funcționa prost. S-a consemnat că cauza probabilă a pierderii controlabilității a fost efectul unor momente perturbatoare suplimentare nesocotite care depășesc cele disponibile. Cu alte cuvinte, există o ofertă insuficientă de momente de control pentru ruliu. Comisia ne-a obligat să dezvoltăm și să instalăm motoare mai puternice pe următoarea mașină. Iar instituțiile au început să caute un moment atât de scandalos. Pe baza conexiunii dintre magnitudinea sa și absența urmelor de pulsații discrete de presiune, care discriminau teoria dinamicii gazelor despre un rezonator volumetric, am propus o versiune a unui flux turbionar de gaze între suprafețele inelare ale jeturilor motorului, care, acționând asupra părților duzelor lor care ies deasupra fundului, au creat un cuplu suplimentar.

Dinamica confuză a gazelor era tăcută. La urma urmei, s-a dovedit că, din vina lor, nu aveam nicio șansă să trecem înaintea americanilor, deoarece chiar și cu motoare fiabile, prima lansare a lui HI ar fi din acest motiv sortită eșecului, iar a doua ar putea avea loc nu. mai devreme de sfârșitul anului 1970, dar și pentru dezvoltarea unui nou Motor de control a necesitat aproximativ un an. Iar Roshchin a respins categoric versiunea mea și a afirmat că acest moment se datorează înclinării sistematice a duzelor, adică a motoarelor, din cauza deformării punctelor lor de atașare din cauza încărcării asimetrice. Calculele au arătat că valoarea unui astfel de moment nu depășește zece la sută din valoarea dorită, după cum reiese din datele de la prima lansare a rachetei. Cu toate acestea, i-a pus întrebări. Iar Comisia de Stat a obligat departamentele noastre să demonstreze experimental neimplicarea lor în dezastru, lăsându-i pe manageri în pace.

Specialiștii în dinamica gazelor de la NIITP, TsNIIMash și TsAGI au trebuit să înceapă un nou ciclu de cercetare asupra modelelor primei etape a rachetei, iar inginerii de forță au trebuit să înceapă testele corespunzătoare ale ansamblului la scară completă a secțiunii cozii. Complexitatea acestuia din urmă a fost necesitatea unei precizii foarte ridicate a măsurătorilor micilor mișcări ale punctelor unei structuri voluminoase. Dar Manenku, I.G. Smirnov și S.I. Trenin a reușit să facă față acestei sarcini și să confirme rezultatele calculelor.

Deoarece următoarea lansare ar putea avea loc abia la sfârșitul anului 1972, a devenit evident că, după „mulțumită eforturilor câtorva mii de oameni de știință și ingineri ai Pământului”, primul „pas mic al omului, dar un salt uriaș pentru omenire” pe Luna a fost făcută de americani, așa că apariția tardivă a cosmonautului nostru pe ea nu a avut un efect politic. Și comisia de experți a lui Keldysh a oprit toate lucrările la expediția noastră lunară. Nu puteam decât să regretăm că atunci când au ales aspectul suportului său, proiectanții au ignorat complexitatea problemelor de dinamică și rezistență a gazelor, din cauza caracteristicilor structurale și a dimensiunii designului, precum și a problemelor asociate cu asigurarea fiabilității motorului.

Popular în categoria: