Olisiko Neuvostoliitto voinut voittaa kuukilpailun?

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Kuten tiedätte, Neuvostoliitto ei onnistunut pääsemään Kuussa Amerikan edelle. H-1 - Neuvostoliiton vastaus Saturn-V:lle - raketille, johon kuutoivomme kiinnitettiin, yritti nousta neljä kertaa ja räjähti neljä kertaa pian nousun jälkeen. Koska neuvostohallitus ei halunnut kuluttaa miljoonia ja miljardeja ruplaa jo menetettyyn kilpailuun, se pakotti suunnittelijat 1970-luvun puolivälissä unohtamaan Kuun.

Mutta oliko Neuvostoliiton kuuohjelman valitsema polku lopulta oikea? Historia ei tietenkään tunne subjunktiivista tunnelmaa, ja olisi liian rohkeaa väittää, että jos ohjelman ohjakset eivät olisi S. P. Korolev ja hänen seuraajansa V. P. Mishin, ja vaikkapa M. K.:n käsissä. Yangel tai V. N. Chelomei, Amerikan kanssa käytävän kilpailun tulos olisi ollut pohjimmiltaan erilainen.

Kaikki toteutumattomat hankkeet miehitetyistä lentoista satelliittiimme ovat kuitenkin epäilemättä venäläisen muotoiluajattelun monumentteja, ja niitä on mielenkiintoista ja opettavaista muistaa varsinkin nyt, kun puhutaan yhä enemmän lennoista Kuuhun tulevaisuuden aikamuodossa.

Harjoittele kiertoradalla

Muodollisesti katsoen sekä Yhdysvaltojen että Neuvostoliiton kuuohjelmat koostuivat kahdesta vaiheesta: ensin miehitetystä lennosta kuun ympäri ja sitten laskeutumisesta. Mutta jos NASA:lle ensimmäinen vaihe oli toisen välitön edeltäjä ja sillä oli sama materiaalinen ja tekninen perusta - Saturn V - Apollo -kompleksi, niin Neuvostoliiton lähestymistapa oli hieman erilainen. Pakotettu muille.

Kuun avaruusalus lentämään kuun ympäri

Kuvassa on suunnitelma avaruusaluksesta miehitetylle Kuun ohilennolle V. N.:n suunnittelutoimistossa laatimasta luonnoksesta. Chelomey.

1) Rakentaminen. Kuu-aluksen (LK) luonnos laadittiin OKB-52:ssa 30.6.1965 mennessä. Laiva koostui lohkosta "G" - hätäpelastusjärjestelmän moottori, lohko "B" - paluuauto, lohko "B" - varusteosasto ja korjausmoottoreiden osasto, lohko "A" - esikiihdytys vaihe nopeuden raportoimiseksi lähellä toista avaruutta, kuun ohilennolle.

2) Lento. Alus oli tarkoitus laukaista vertailukiertoradalle 186-260 km:n korkeudella kolmivaiheisella UR-500K-raketilla. Lentoyhtiön erotus tapahtui lennon 585. sekunnissa. Maan ympäri tapahtuneen vallankumouksen jälkeen esikiihdytyslohkon moottorit käynnistettiin noin 5 minuutiksi, mikä antoi ajoneuvolle nopeuden, joka oli lähellä toista avaruusnopeutta. Sitten lohko erotettiin. Matkalla suoritettiin kolme ratakorjausta "B"-lohkon moottoreilla. Suunnitelmissa oli suorittaa 12 laukaisua ilman miehistöä ja enintään kymmenen laukaisua astronautin kanssa.

Ensimmäiset laskelmat, jotka tehtiin kuninkaallisessa OKB-1:ssä aivan 1960-luvun alussa, osoittivat, että miehistön laskemiseksi kuuhun oli ensin tarpeen laittaa noin 40 tonnia hyötykuormaa matalalle maan kiertoradalle. Käytäntö ei ole vahvistanut tätä lukua - kuun tutkimusmatkojen aikana amerikkalaisten oli asetettava kiertoradalle kolme kertaa suurempi kuorma - 118 tonnia.

LK malli täysikokoisena Kiihdytyspala "A" on erotettu lokerosta "B" (korjausmoottorit) metalliristikolla. LC:n ominaisuudet. Miehistö: 1 hlö // Aluksen paino vesillelaskussa: 19 072 kg // Aluksen paino Kuuhun lennon aikana: 5187 kg // Palaavan ajoneuvon paino: 2457 kg // Lennon kesto: 6-7 päivää.

Mutta vaikka otettaisiinkin lähtökohtana luku 40 tonnia, oli silti selvää, ettei Korolevilla ollut mitään nostaakseen sellaista kuormaa kiertoradalle. Legendaarinen "seitsemän" R-7 pystyi "vetämään" enintään 8 tonnia, mikä tarkoittaa, että oli tarpeen luoda uudelleen erityinen superraskas raketti. N-1-raketin kehitys aloitettiin vuonna 1960, mutta S. P. Koroljov ei aikonut odottaa uuden harjoittajan ilmestymistä. Hän uskoi, että miehitetty kuun ohilento voitaisiin tehdä käteisellä.

Hänen ajatuksensa oli laukaista kiertoradalle "seitsemän" avulla useita suhteellisen kevyitä lohkoja, joista telakoimalla olisi mahdollista koota avaruusalus Kuun ympäri lentämiseen (L-1). Muuten, Sojuz-avaruusaluksen nimi sai alkunsa tästä kiertoradalla olevien lohkojen yhdistämisestä, ja 7K-moduuli oli koko venäläisen kosmonautikan työhevossarjan suora esi-isä. Muut kuninkaallisen "junan" moduulit indeksoitiin 9K ja 11K.

Joten kapseli miehistölle, kontti polttoaineella, tehostinlohkot olisi pitänyt laittaa kiertoradalle … Alkuperäisestä ajatuksesta koota avaruusalus vain kahdesta osasta OKB-1:n suunnittelijat pääsivät vähitellen kokonaisuuteen. viiden ajoneuvon avaruusjuna. Ottaen huomioon, että ensimmäinen onnistunut telakointi kiertoradalla tapahtui vasta vuonna 1966, amerikkalaisen Gemini-8-avaruusaluksen lennon aikana, on selvää, että toivo telakoitumisesta 1960-luvun alkupuoliskolla antoi uhkapeliä.

Lentokoneen miehistön ominaisuudet: 2 henkilöä // Aluksen paino laskettaessa: 154 t // Aluksen paino Kuuhun lennon aikana: 50, 5 t // Palaavien ajoneuvon paino: 3, 13 t // Aika lento Kuuhun: 3, 32 päivää // Lennon kesto: 8, 5 päivää.

Mediaa megatonneille

Samaan aikaan V. N. OKB-52:ta johtaneen Korolevin pääkilpailijalla Chelomeylla oli omat avaruustavoitteensa ja omat painavat argumenttinsa. Vuodesta 1962 lähtien raskaan UR-500-ohjuksen suunnittelu on aloitettu OKB-52:n haaraosastolla nro 1 (nykyinen Khrunichev State Research and Development Center). UR-indeksi (yleinen ohjus), joka kaikilla Chelomeev "yrityksen" ballistisilla ohjuksilla oli, merkitsi erilaisia vaihtoehtoja näiden tuotteiden käyttämiseen.

Erityisesti sysäys UR-500:n töiden aloittamiseen oli tarve tehokkaalle ballistiselle ohjukselle toimittaa supervoimakkaita vetypommeja mahdollisen vihollisen alueelle - juuri "Kuz'ka-äidille", jonka NS lupasi näyttää. länteen. Hruštšov.

Hruštšovin pojan Sergein, joka työskenteli juuri noina vuosina Chelomeylle, muistojen mukaan UR-500:ta ehdotettiin lämpöydinvarauksen kantajaksi, jonka kapasiteetti on 30 megatonnia. Samalla kuitenkin tarkoitettiin, että uudella raketilla voisi olla tärkeä rooli miehitetyssä avaruustutkimuksessa.

Aluksi raketista luotiin kaksivaiheinen versio. Kun kolmatta vaihetta vielä suunniteltiin, Chelomey teki ehdotuksen lentää Kuun ympäri käyttämällä kolmivaiheista UR-500K:ta - se voi nostaa kiertoradalle jopa 19 tonnia - ja yksimoduulista miehitettyä avaruusalusta (LK). joka kootaan kokonaan maan päälle eikä vaadi telakointia kiertoradalla.

Tämä ajatus muodosti perustan Chelomeyn vuonna 1964 tekemälle raportille OKB-52:ssa Korolevin, Keldyshin ja muiden tunnettujen suunnittelijoiden läsnä ollessa. Projekti herätti jyrkkää vastustusta Koroljovissa.

Hän ei tietenkään turhaan uskonut, että hänen suunnittelutoimistollaan (toisin kuin Tšelomejevin suunnittelutoimistolla) oli todellista kokemusta miehitettyjen avaruusalusten luomisesta, eikä suunnittelija ollut ollenkaan tyytyväinen mahdollisuuteen jakaa kosmonautia kilpailevien ystäviensä kanssa.

Kuningattaren viha ei kuitenkaan kohdistunut niinkään LK:ta kuin UR-500:aa vastaan. Loppujen lopuksi tämä raketti oli selvästi huonompi luotettavuudessa ja hienostuneisuudessa kuin hyvin ansaittu "seitsemän", ja toisaalta sillä oli kolme-neljä kertaa pienempi hyötykuorma kuin tulevassa N-1:ssä. Mutta missä hän on, N-1?

LK700 laskeutumistaso (asetelma). Hänen piti jäädä kuuhun.

Vuosi on kulunut, mikä voitaisiin sanoa, että se menetettiin Neuvostoliiton kuuohjelmalle. Jatkaessaan työskentelyä tehdasvalmisteisella aluksellaan Koroljov tuli itse asiassa siihen tulokseen, että tämä projekti oli kestämätön.

Samaan aikaan vuonna 1965 UR-500:n avulla laukaistiin kiertoradalle ensimmäinen neljästä "protonista", raskaasta satelliitista, jotka painavat 12-17 tonnia. R-7 ei olisi pystynyt siihen. että. Lopulta Koroljovin täytyi, kuten sanotaan, astua oman laulunsa kurkkuun ja tehdä kompromissi Chelomeyn kanssa.

1) Suora istuvuus.”Suoralentojärjestelmän käyttö ilman telakointia keinotekoisten satelliittien tai ISL:n kiertoradalla toisaalta yksinkertaistaa tehtävää huomattavasti, vähentää kustannuksia ja kehitysaikaa sekä lisää tehtävän luotettavuutta ja toisaalta mahdollistaa laivaa käytettäväksi kuljetusvälineenä.

Kuuhun suuntautuvan rahtiliikenteen lisääntyessä ainoa mahdollinen lentosuunnitelma on suora järjestelmä, jossa koko alus (tai kaikki hyötykuorma) toimitetaan kuun pinnalle, toisin kuin lupaamaton lentosuunnitelma, jossa telakointi on ISL:ssä. kiertoradalla, jossa suurin osa lastista jää Kuun kiertoradalle (luonnostekstiprojektista).

2) Kuun tukikohdat. UR-700-LK700-kompleksi ei suunniteltu vain kertaluonteisiin laskeutumiseen Kuuhun, vaan myös kuun tukikohtien luomiseen Maan satelliitille. Tukikohdan varustaminen suunniteltiin kolmessa vaiheessa. Ensimmäinen laukaisu kuun pinnalle tuottaa raskaan miehittämättömän kiinteän kuun tukikohdan.

Toinen laukaisu Kuuhun kuljettaa miehistön LK700-avaruusalukseen, kun taas tukikohtaa käytetään majakana. Aluksen laskeutumisen jälkeen sen miehistö siirtyy kiinteään tukikohtaan ja alus säilytetään paluulennolle asti. Kolmas laukaisu lähettää raskaan kuukulkijan, jolla miehistö tekee tutkimusmatkoja kuuhun.

Kuinka jakaa epäonnistuminen

8. syyskuuta 1965 OKB-1:ssä kutsuttiin koolle tekninen kokous, johon kutsuttiin Chelomeev-suunnittelutoimiston johtavat suunnittelijat, joita johti General Designer itse.

Korolev johti kokousta, joka piti pääpuheen. Sergei Pavlovich myönsi, että UR-500 oli lupaavampi kuun ympärilentämistä varten, ja ehdotti, että Chelomey keskittyisi tämän kantoraketin parantamiseen. Samalla hän aikoi jättää avaruusaluksen kehittämisen Kuun ympäri lentämistä varten.

Kuningattaren valtava auktoriteetti antoi hänelle mahdollisuuden toteuttaa ideansa käytännössä. Suunnitteluorganisaatioiden "voimien keskittämiseksi" maan johto päätti lopettaa työskentelyn LK-projektissa. 7K-L1-avaruusaluksen piti lentää kuun ympäri, mikä nostaisi UR-500K:n maasta.

Valokuvissa on arkistokuvia täysikokoisesta laivan mallista laukaisukokoonpanossa ja laskeutumisvaihtoehdossa Kuuhun.

10. maaliskuuta 1967 kuninkaallinen-Chelomeev-tandem aloitti Baikonurista. Yhteensä vuosina 1967–1970 laukaistiin kaksitoista 7K-L1:tä, joilla oli kuuluotainten asema. Kaksi heistä lähti matalalle Maan kiertoradalle, loput Kuuhun.

Neuvostoliiton kosmonautit odottivat innolla - no, milloin joku heistä olisi onnekas päästäkseen yötähdelle uudella laivalla! Kävi ilmi, että ei koskaan. Vain kaksi järjestelmän lentoa meni ilman kommentteja, ja lopuissa kymmenessä havaittiin vakavia toimintahäiriöitä. Ja vain kaksi kertaa syy epäonnistumiseen oli UR-500K-ohjus.

Tällaisessa tilanteessa kukaan ei uskaltanut vaarantaa ihmishenkiä, ja lisäksi miehittämättömät testit kestivät niin kauan, että tänä aikana amerikkalaiset olivat jo onnistuneet lentämään kuun ympäri ja jopa laskeutumaan sen päälle. Työ 7K-L1:n parissa keskeytettiin.

Toivotaan ihmettä

Näyttää siltä, että harvat meistä eivät ole esittäneet kansallista tietoisuutta tuskallista kysymystä: miksi maa, joka laukaisi ensimmäisen satelliitin avaruuteen ja lähetti Gagarinin kiertoradalle, hävisi kuukilpailun kuivalla pisteellä? Miksi niin ainutlaatuinen kuin N-1 superraskas raketti Saturn V on toiminut kuin kello kaikilla lennoilla Kuuhun, eikä "toivomme" ole nostanut kiloa edes Maan kiertoradalle?

V. P. Korolevin seuraaja nimesi yhden tärkeimmistä syistä jo perestroikan vuosina. Mishin. "Tuotanto- ja osastopohjan rakentaminen", hän sanoi Pravda-sanomalehden haastattelussa, "suoritettiin kahden vuoden viiveellä.

Ja vielä silloin riisuttu. Amerikkalaiset voisivat testata kokonaista moottorilohkoa osastollaan ja laittaa sen rakettiin ilman laipiota ja lähettää sen lentoon. Testasimme sitä pala palalta, emmekä uskaltaneet käynnistää 30 ensimmäisen vaiheen moottoria täydessä kokoonpanossa. Sitten näiden osien kokoaminen, tietysti ilman takuuta puhtaasta lippauksesta."

Tiedetään, että kosmodromiin rakennettiin kokonainen tehdas N-1-raketin lentokokeisiin. Raketin jättimäiset mitat eivät sallineet sen kuljettamista valmiissa vaiheissa. Raketti oli kirjaimellisesti valmis ennen laukaisua, mukaan lukien hitsaus.

Toisin sanoen amerikkalaisilla oli mahdollisuus kehittää järjestelmiään ja korjata ongelmia maapenkkikokeiden aikana ja lähettää lopputuote taivaalle, ja kuninkaallisten suunnittelijoiden oli vain toivottava, että "raaka", monimutkainen ja järjettömän kallis raketti yhtäkkiä ota ja lennä. Ja hän ei lentänyt.

Booster raketit N-1 raketti (OKB-1, vasen). Helmikuusta 1969 marraskuuhun 1972 tätä rakettia laukaistiin neljä kertaa, ja ne kaikki päättyivät epäonnistumiseen. Perimmäinen ero N-1-raketin ja OKB-52-projektien välillä on Kuznetsov-suunnittelutoimiston suunnittelemien happikerosiinimoottoreiden käyttö.

Ensimmäiseen vaiheeseen luodut NK-33-moottorit (niitä oli 30 ja ne asetettiin ympyrään) selvisivät Neuvostoliiton kuuprojektista ja ovat edelleen käytössä sekä Venäjällä että Yhdysvalloissa ja Japanissa. Raketti VP-700 S YARD RO-31 (keskellä). Ehkä yksi Neuvostoliiton kuuohjelman eksoottisimmista projekteista.

Suunnitteluluonnoksen tekijöiden laskelmien mukaan ydinsuihkumoottoreiden käyttö kolmannessa vaiheessa lisäisi merkittävästi kiertoradalle ajettavan hyötykuorman massaa. Nostamalla jopa 250 tonnin kuormaa, tällaista rakettia voitaisiin käyttää ohjelmassa kuun tukikohtien rakentamiseen. Ja samalla - uhata maata käytetyn reaktorin putoamisella taivaalta. Raketti UR-700K (OKB-52, oikea).

Tämän superraskaan kantoaluksen projekti perustui UR-500K-raketin elementteihin, jotka tunnettiin myöhemmin nimellä Proton. Voimalaitosten alalla Chelomey työskenteli KB Glushkon kanssa, joka kehitti tehokkaita moottoreita käyttämällä erittäin myrkyllisiä polttoaineita: amyyliä (dinityppitetroksidia) ja heptyyliä (asymmetrinen dimetyylihydratsiini).

Myrkyllisen polttoaineen käyttö on yksi syistä, miksi Proton ei laukaissut miehistöineen laivoja avaruuteen. Kaikki valmiit lohkot, joista UR-700-raketti voitiin koota kosmodromissa, sopivat 4100 mm:n mittoihin, mikä mahdollisti niiden kuljettamisen rautatien laiturilla. Siten oli mahdollista välttää raketin valmistuminen laukaisupaikalla.

Suora istuvuus

Chelomeylla, kuningattaren ikuisella kilpailijalla, oli myös täällä vaihtoehto. Jo ennen epäonnistuneita N-1:n laukaisuja, vuonna 1964, Vladimir Nikolajevitš ehdottaa retkikunnan lähettämistä kuuhun laskeutumaan UR-700-kantoraketilla. Tällaista rakettia ei ollut olemassa, mutta Chelomeyn mukaan se voitaisiin kehittää hyvin lyhyessä ajassa UR-500-raketista sarjavalmistettujen elementtien perusteella.

Samaan aikaan teholtaan UR-700 olisi parempi kuin N-1, joka raskaimmassa versiossa kykenisi (teoreettisesti) nostamaan 85 tonnia rahtia matalan maan kiertoradalle, vaan myös amerikkalaisen Saturnuksen..

Perusversiossa UR-700 voisi nostaa kiertoradalle noin 150 tonnia, ja "kehittyneemmät" modifikaatiot, mukaan lukien ydinmoottorilla varustetut kolmannen vaiheen, nostaisivat tämän luvun 250 tonniin. ja UR-700 sopisi Mitat 4100 mm, ne voitiin helposti kuljettaa tehtaan työpajoista kosmodromiin ja sinne vain telakoida, välttäen hitsausta ja muita monimutkaisia tuotantoprosesseja.

Raketin lisäksi Chelomey Design Bureau ehdotti alkuperäistä kuun avaruusaluksen konseptia, nimeltään LK700. Mikä oli sen omaperäisyys? Kuten tiedät, amerikkalainen "Apollo" ei koskaan laskeutunut kokonaan kuuhun.

Paluukapselin sisältävä avaruusalus pysyi kuun kiertoradalla, kun laskuri lähetettiin satelliitin pinnalle. Kuninkaallinen suunnittelutoimisto noudatti suunnilleen samaa periaatetta kehittäessään kuun-alustaan L-3. Mutta LK 700 oli tarkoitettu niin sanottuun suoraan laskeutumiseen kuuhun ilman kuun kiertoradalle menemistä. Retkikunnan päätyttyä hän poistui vasta laskeutumisalustalta kuuhun ja meni maan päälle.

Avasivatko Chelomeyn ideat todella halvemman ja nopeamman reitin Kuuhun laskeutumiseen Neuvostoliiton kosmonautialle? Tätä ei ollut käytännössä mahdollista varmistaa. Huolimatta siitä, että syyskuussa 1968 UR-700-LK-700-järjestelmän alustava suunnittelu valmisteltiin täysin, mikä muodosti monia asiakirjoja, Chelomey ei saanut tehdä edes täysikokoista mallia kantoraketista.

Tämä tosiasia muuten kumoaa yleisen uskomuksen, että vaihtoehtoisen hankkeen ilmestymisen vuoksi Neuvostoliiton kuun ohjelmaan osoitetut varat hajaantuivat, ja tästä väitetään tullut yksi sen epäonnistumisen syistä.

Onnistuimme tekemään vain täysikokoisen mallin LK-700:sta. Se ei ole säilynyt tähän päivään asti, mutta arkistovalokuvat ja luonnoksen materiaalit antavat mahdollisuuden kuvitella visuaalisesti, miltä neuvostolaiva kuussa voisi näyttää.