Kan Sovjetunionen ha vunnit månkapplöpningen?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Som ni vet lyckades inte Sovjetunionen ta sig före Amerika på månen. H-1 – Sovjetiskt svar på Saturn-V – raketen som våra månförhoppningar var fästa vid, försökte lyfta fyra gånger och exploderade fyra gånger kort efter start. Eftersom den sovjetiska regeringen inte ville spendera miljoner och miljarder rubel på en redan förlorad ras, tvingade den sovjetiska regeringen i mitten av 1970-talet formgivarna att glömma månen.

Men var vägen som det sovjetiska månprogrammet tog i slutändan korrekt? Naturligtvis känner historien inte till konjunktivstämningen, och det vore för djärvt att hävda att om inte tyglarna i programmet var i händerna på S. P. Korolev och hans efterträdare V. P. Mishin, och, säg, i händerna på M. K. Yangel eller V. N. Chelomei, resultatet av tävlingen med Amerika skulle ha varit fundamentalt annorlunda.

Men alla orealiserade projekt med bemannade flygningar till vår satellit är utan tvekan monument av rysk designtanke, och det är intressant och lärorikt att komma ihåg dem, särskilt nu, när de alltmer talar om flygningar till månen i framtidstiden.

Träna i omloppsbana

Ur en formell synvinkel bestod både det amerikanska och det sovjetiska månprogrammet av två steg: först en bemannad flygning runt månen, sedan en landning. Men om det första steget för NASA var den omedelbara föregångaren till det andra och hade samma materiella och tekniska grund - Saturn V - Apollo-komplexet, så var det sovjetiska tillvägagångssättet något annorlunda. Tvingad till andra.

Månens rymdskepp som flyger runt månen

Bilden visar ett schema av rymdfarkosten för en bemannad förbiflygning av månen från ett utkast till design som utarbetats på designbyrån av V. N. Chelomey.

1) Byggande. Utkastet till månskeppet (LK) förbereddes vid OKB-52 den 30 juni 1965. Fartyget bestod av block "G" - nödräddningssystemets motor, block "B" - återinträdesfordonet, block "B" - utrustningsutrymmet och utrymmet för korrigeringsmotorer, block "A" - föraccelerationen steg för att rapportera en hastighet nära det andra utrymmet, för förbiflygning av månen.

2) Flyg. Fartyget skulle skjutas upp i en referensbana med en höjd av 186-260 km med en trestegs UR-500K raket. Separationen av transportören ägde rum vid den 585:e sekunden av flygningen. Efter ett varv runt jorden slogs motorerna i det föraccelererande blocket på i cirka 5 minuter, vilket gav fordonet en hastighet nära den andra rymdhastigheten. Sedan separerades blocket. På vägen utfördes tre omloppskorrigeringar med hjälp av motorerna i "B"-blocket. Det var planerat att genomföra 12 uppskjutningar utan besättning och upp till tio uppskjutningar med en astronaut ombord.

De första beräkningarna som gjordes vid kungliga OKB-1 i början av 1960-talet visade att för att landa besättningen på månen, skulle det först vara nödvändigt att sätta omkring 40 ton nyttolast i en låg jordbana. Övning har inte bekräftat denna siffra - under månexpeditioner var amerikanerna tvungna att sätta i omloppsbana en tre gånger större last - 118 ton.

LK-modell i full storlek Accelerationsblocket "A" är skilt från utrymmet "B" (korrigeringsmotorer) av en metallfackverk. Egenskaper hos LC. Besättning: 1 person // Fartygets vikt vid sjösättning: 19 072 kg // Fartygets vikt under flygning till månen: 5187 kg // Vikt på återinträdesfordonet: 2457 kg // Flygtid: 6-7 dagar.

Men även om vi tar siffran 40 ton som utgångspunkt, var det ändå uppenbart att Korolev inte hade något för att lyfta en sådan last i omloppsbana. Den legendariska "sju" R-7:an kunde "dra" max 8 ton, vilket betyder att det var nödvändigt att återskapa en speciell supertung raket. Utvecklingen av N-1-raketen påbörjades 1960, men S. P. Korolyov tänkte inte vänta på utseendet på en ny bärare. En bemannad förbiflygning av månen, trodde han, kunde göras kontant.

Hans idé var att skjuta upp flera relativt lätta block i omloppsbana med hjälp av "sjuor", varifrån det genom dockning skulle vara möjligt att montera en rymdfarkost för att flyga runt månen (L-1). Namnet på rymdfarkosten Soyuz kom för övrigt från detta koncept att ansluta block i omloppsbana, och 7K-modulen var den direkta förfadern till hela raden av arbetshästar av rysk kosmonautik. Andra moduler av det kungliga "tåget" var indexerade 9K och 11K.

Så, en kapsel för besättningen, en behållare med bränsle, boosterblock borde ha placerats i omloppsbana … Från den första idén att montera ett rymdskepp från bara två delar, kom formgivarna av OKB-1 gradvis till en helhet rymdtåg med fem fordon. Med tanke på att den första framgångsrika dockningen i omloppsbana ägde rum först 1966, under flygningen av den amerikanska rymdfarkosten Gemini-8, är det uppenbart att hoppet om dockning under första hälften av 1960-talet gav en chansning.

Egenskaper för flygplansbesättningen: 2 personer // Fartygets vikt vid sjösättning: 154 t // Fartygets vikt under flygning till månen: 50, 5 t // Vikt av återinträdesfordonet: 3, 13 t // Tid flyg till månen: 3, 32 dagar // Flygtid: 8, 5 dagar.

Media för megaton

Samtidigt har V. N. Chelomey, huvudkonkurrenten till Korolev, som ledde OKB-52, hade sina egna rymdambitioner och sina egna tunga argument. Sedan 1962 har utformningen av den tunga missilen UR-500 börjat vid gren nr 1 av OKB-52 (nu Khrunichev State Research and Development Center). UR-indexet (universell missil), som alla ballistiska missiler från "företaget" Chelomeev hade, innebar olika alternativ för att använda dessa produkter.

I synnerhet var drivkraften för starten av arbetet med UR-500 behovet av en kraftfull ballistisk missil för att leverera superkraftiga vätebomber till territoriet för en potentiell fiende - själva "Kuz'ka-modern" som NS lovade att visa Väst. Chrusjtjov.

Enligt minnena av Chrusjtjovs son Sergei, som just under dessa år arbetade för Chelomey, föreslogs UR-500 som bärare av en termonukleär laddning med en kapacitet på 30 megaton. Samtidigt var det dock meningen att den nya raketen skulle kunna spela en viktig roll i bemannad rymdutforskning.

Först skapades en tvåstegsversion av raketen. När det tredje steget fortfarande designades, kom Chelomey med ett förslag om att flyga runt månen med hjälp av en trestegs UR-500K - den kan sätta upp till 19 ton i omloppsbana - och en enmoduls bemannad rymdfarkost (LK), som kommer att monteras helt på jorden och kommer inte att kräva någon dockning i omloppsbana.

Denna idé låg till grund för en rapport gjord av Chelomey 1964 på OKB-52 i närvaro av Korolev, Keldysh och andra framstående designers. Projektet väckte skarpt motstånd från Korolyov.

Han trodde naturligtvis inte utan anledning att hans designbyrå (till skillnad från Chelomeevs designbyrå) hade verklig erfarenhet av att skapa bemannade rymdfarkoster, och designern var inte alls nöjd med möjligheten att dela kosmonautik med sina rivaliserande vänner.

Drottningens ilska riktades dock inte så mycket mot LK som mot UR-500. När allt kommer omkring var den här raketen klart underlägsen i tillförlitlighet och sofistikering än den välförtjänta "sjuan", och å andra sidan hade den tre till fyra gånger mindre nyttolast än den framtida N-1. Men var är hon, N-1?

LK700 landningsplattform (layout). Hon skulle stanna på månen.

Ett år har gått, vilket man kan säga var förlorat för det sovjetiska månprogrammet. Korolyov fortsatte att arbeta på sitt prefab-fartyg och kom faktiskt till slutsatsen att detta projekt var ohållbart.

Samtidigt, 1965, med hjälp av UR-500, lanserades den första av fyra "Protoner", tunga satelliter som vägde från 12 till 17 ton, i omloppsbana. R-7 skulle inte ha kunnat göra det. den där. Till slut fick Korolyov, som man säger, trampa sin egen sång i halsen och kompromissa med Chelomey.

1) Direkt passform. Användningen av ett direktflygschema utan dockning i banor för artificiella satelliter eller ISL, förenklar å ena sidan uppgiften avsevärt, minskar kostnaden och utvecklingstiden och ökar tillförlitligheten av uppgiften, och å andra sidan tillåter det fartyget som ska användas som transportfordon.

Med en ökning av lasttrafiken till månen kommer det enda möjliga flygplanet att vara ett direkt system, där hela fartyget (eller all nyttolast) levereras till månens yta, i motsats till det föga lovande flygschemat med dockning i ISL omloppsbana, där det mesta av lasten finns kvar i månens bana (från utkastet till textprojektet).

2) Månbaser. UR-700-LK700-komplexet designades inte bara för engångslandningar på månen, utan också för att skapa månbaser på jordens satellit. Utrustningen av basen planerades i tre etapper. Den första uppskjutningen på månytan levererar en tung obemannad stationär månbas.

Den andra uppskjutningen till månen levererar besättningen på rymdfarkosten LK700, medan basen används som en fyr. Efter landningen av fartyget flyttar dess besättning till den stationära basen, och fartyget bevaras tills returflyget. Den tredje uppskjutningen levererar en tung månrover, på vilken besättningen gör expeditioner på månen.

Hur man delar misslyckande

Den 8 september 1965 sammankallades ett tekniskt möte på OKB-1, till vilket de ledande formgivarna av designbyrån Chelomeev, under ledning av generaldesignern själv, var inbjudna.

Korolev var ordförande för mötet, som höll huvudtalet. Sergei Pavlovich höll med om att UR-500 var mer lovande för projektet att flyga runt månen, och föreslog att Chelomey skulle koncentrera sig på att förbättra denna bärraket. Samtidigt hade han för avsikt att lämna utvecklingen av rymdfarkosten för att flyga runt månen.

Drottningens enorma auktoritet gjorde att han kunde omsätta sina idéer i praktiken. För att "koncentrera krafterna från designorganisationerna" beslutade landets ledning att stoppa arbetet med LK-projektet. Rymdfarkosten 7K-L1 skulle flyga runt månen, vilket skulle lyfta UR-500K från jorden.

Fotografierna visar arkivfoton av en modell i full storlek av skeppet i lanseringskonfigurationen och alternativet för månlandning.

Den 10 mars 1967 startade den kungliga-Chelomeev-tandemen från Baikonur. Totalt, från 1967 till 1970, lanserades tolv 7K-L1, med status som månsonder. Två av dem gick till låg jordbana, resten till månen.

De sovjetiska kosmonauterna såg fram emot - ja, när skulle en av dem ha turen att få åka till nattstjärnan ombord på det nya fartyget! Det visade sig aldrig. Endast två flygningar av systemet passerade utan kommentarer, och i de återstående tio noterades allvarliga funktionsfel. Och bara två gånger orsaken till misslyckandet var UR-500K-missilen.

I en sådan situation vågade ingen riskera människoliv, och dessutom drog de obemannade testerna ut så länge att amerikanerna redan under denna tid hade lyckats flyga runt månen och till och med landa på den. Arbetet med 7K-L1 avbröts.

Hoppas på ett mirakel

Det verkar som om få av oss inte har ställt frågan som är smärtsam för det nationella medvetandet: varför, trots allt, förlorade landet som skickade upp den första satelliten i rymden och skickade Gagarin i omloppsbanan månens ras med en torr poäng? Varför, lika unik som N-1, har den supertunga raketen Saturn V fungerat som en klocka på alla flygningar till månen, och vårt "hopp" har inte lagt ett enda kilogram ens i låg omloppsbana om jorden?

En av huvudorsakerna namngavs redan under perestrojkan av V. P. Korolevs efterträdare. Mishin. "Byggandet av produktionen och monterbasen," sade han i en intervju med tidningen Pravda, "utfördes med en försening på två år.

Och även då avklätt. Amerikanerna kunde testa ett helt motorblock vid sina läktare och sätta det på en raket utan skott, skicka det i flykt. Vi testade den bit för bit och vågade inte starta 30 förstastegsmotorer i full montering. Sedan monteringen av dessa bitar, naturligtvis, utan garanti för en ren lappning."

Det är känt att en hel anläggning byggdes vid kosmodromen för flygtester av N-1-raketen. Raketens gigantiska dimensioner gjorde att den inte kunde transporteras i färdiga steg. Raketen var bokstavligen klar före uppskjutning, inklusive svetsning.

Med andra ord, amerikanerna hade möjligheten att arbeta fram sina system och fixa problem under markbänktesterna och skicka den färdiga produkten till himlen, och de kungliga formgivarna hade bara att hoppas att den "råa", komplexa och vansinnigt dyra raketen skulle plötsligt ta och flyga. Och hon flög inte.

Boosterraketer N-1 raket (OKB-1, vänster). Från februari 1969 till november 1972 gjordes fyra uppskjutningar av denna raket, och alla slutade i misslyckande. Den grundläggande skillnaden mellan N-1-raketen och OKB-52-projekten är användningen av syre-fotogenmotorer designade av Kuznetsov Design Bureau.

NK-33-motorerna, skapade för det första steget (det fanns 30 av dem, och de placerades i en cirkel), överlevde det sovjetiska månprojektet och används fortfarande både i Ryssland och i USA och Japan. Raket VP-700 S YARD RO-31 (mitten). Kanske ett av de mest exotiska projekten i det sovjetiska månprogrammet.

Enligt beräkningarna från författarna till utkastet skulle användningen av kärnjetmotorer i det tredje steget avsevärt öka massan på nyttolasten som skjuts upp i omloppsbana. Med en belastning på upp till 250 ton kan en sådan raket användas i programmet för konstruktion av månbaser. Och samtidigt - att hota jorden med den förbrukade reaktorns fall från himlen. Raket UR-700K (OKB-52, höger).

Projektet för denna supertunga bärare var baserat på delar av UR-500K-raketen, senare känd som Proton. Inom kraftverksområdet arbetade Chelomey med KB Glushko, som utvecklade kraftfulla motorer med mycket giftiga bränslen: amyl (kvävetetroxid) och heptyl (asymmetrisk dimetylhydrazin).

Användningen av giftigt bränsle är en av anledningarna till att Proton inte lanserade fartyg med en besättning ombord i rymden. Alla färdiga block, från vilka UR-700-raketen kunde monteras på kosmodromen, passade in i dimensionerna 4100 mm, vilket gjorde det möjligt att transportera dem på järnvägsplattformar. Så det var möjligt att undvika fullbordandet av raketen vid uppskjutningsplatsen.

Direkt passform

Chelomey, drottningens eviga rival, hade också ett alternativ här. Redan före de misslyckade uppskjutningarna av N-1, 1964, föreslår Vladimir Nikolaevich att skicka en expedition för att landa på månen med hjälp av UR-700 bärraket. En sådan raket fanns inte, men enligt Chelomey kunde den utvecklas på mycket kort tid på basis av serietillverkade element från UR-500-raketen.

Samtidigt skulle UR-700 vid makten vara överlägsen inte bara N-1, som i den tyngsta versionen skulle vara kapabel (teoretiskt) att sätta 85 ton last i låg omloppsbana utan även den amerikanska Saturnus..

I grundversionen kunde UR-700 lyfta omkring 150 ton i omloppsbana, och mer "avancerade" modifieringar, inklusive de med en kärnkraftsmotor för det tredje steget, skulle öka denna siffra till 250 ton. och UR-700 passar in i en dimension på 4100 mm, kunde de enkelt transporteras från fabrikens verkstäder till kosmodromen, och endast där dockas, vilket undviker svetsning och andra komplexa produktionsprocesser.

Förutom raketen föreslog Chelomey Design Bureau sitt ursprungliga koncept av en månfarkost, som heter LK700. Vad var dess originalitet? Som ni vet landade den amerikanska "Apollo" aldrig helt på månen.

Rymdfarkosten med återinträdeskapseln förblev i omloppsbana, medan landaren skickades till satellitens yta. Den kungliga designbyrån följde ungefär samma princip när de utvecklade sitt månskepp L-3. Men LK 700 var avsedd för den så kallade direktlandningen på månen, utan att gå in i en månbana. Efter expeditionens slut lämnade han bara landningsplattformen på månen och gick till jorden.

Öppnade Chelomeys idéer verkligen en billigare och snabbare väg till månlandningen för sovjetisk kosmonautik? Det gick inte att verifiera detta i praktiken. Trots det faktum att den preliminära designen av UR-700-LK-700-systemet i september 1968 var helt förberedd, vilket utgjorde många volymer av dokumentation, fick Chelomey inte göra ens en fullstor modell av bärraketen.

Detta faktum motbevisar förresten den populära uppfattningen att på grund av uppkomsten av ett alternativt projekt spreds de medel som tilldelats för det sovjetiska månprogrammet, och detta påstås ha blivit en av anledningarna till dess misslyckande.

Vi lyckades bara göra en fullstor modell av LK-700. Det har inte överlevt till denna dag, men arkivfotografier och material av utkastet design gör det möjligt att visuellt föreställa sig hur ett sovjetiskt skepp på månen kan se ut.