Previous Entry Share Next Entry
Лунная эпопея. Часть IV
Аватар с фотиком
seleste_rusa
Георгий Евгеньевич ФОМИН,
ветеран космонавтики России,
Почетный работник ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»


Глава 9. Лунная программа С. П. Королева
Эта глава написана Г. Е. Фоминым в ноябре-декабре 2010 года

Лунная эпопея. Часть I: http://seleste-rusa.livejournal.com/703555.html
Лунная эпопея. Часть II: http://seleste-rusa.livejournal.com/706028.html
Лунная эпопея. Часть III: http://seleste-rusa.livejournal.com/708554.html



Схема посадки на Луну была похожа на принятую американскими специалистами и заключалась в том, что ракета-носитель выводит на околоземную орбиту лунный комплекс. Разгонные блоки лунного комплекса доставляют лунную посадочную кабину (ЛПК) и лунный орбитальный блок (ЛОК) на окололунную орбиту. ЛПК с 1 (у американцев с 2) космонавтом опускается на Луну, при этом ЛОК остается на окололунной орбите. После выполнения задания на поверхности Луны космонавт переходит в ЛПК, стартует, стыкуется с ЛОК, переходит в спускаемый аппарат ЛОК. ЛОК с окололунной орбиты переходит на траекторию полета к Земле, входит в плотные слои атмосферы и приземляется с помощью парашютно-реактивной системы мягкой посадки. Я описал здесь схему упрощенно, не указывая, какие вспомогательные средства обеспечивают те или иные маневры ЛПК и ЛОК при прилунении, взлете с Луны, стыковке ЛПК и ЛОК, старте ЛОК от Луны на Землю и торможению ЛОК перед входом в плотные слои атмосферы.


Технические средства для осуществления описанных операций по предложению ОКБ-1 (С.П.Королев) включали связку: «разгонный блок Г + разгонный блок Д + ЛПК с ракетным посадочно-взлетным блоком Е + ЛОК с ракетным блоком И для перехода с лунной орбиту на траекторию полета к Земле). Схема сложная, она была примерно такой же и у американцев в программе «Сатурн-5 − Аполлон», но у них на один разгонный блок было меньше, так как начальная грузоподъемность ракеты «Сатурн-5» была больше (примерно 120 тонн против 95 тонн на ракете Н-1).

ОКБ-52 (В.Н, Челомей) с филевским филиалом № 1 (бывшим ОКБ-23 В.М.Мясищева) предложили принципиально другую схему высадки на Луну, другой состав технических средств для решения задачи и принцип их построения.

Предлагалось создать сверхтяжелый носитель, способный вывести на околоземную орбиту полезный груз массой около 140-150 тонн, то есть примерно в 1,5 раза больше, чем носитель С. П. Королева Н-1 и на 20-25% больше американского «Сатурна-5». Создание носителя предполагало максимальное использование технического, технологического и материального задела, накопленного при разработке и освоении ракеты УР-500 (УР-500К). Упрощенно предложение сводилось к тому, что нужно было создать блочный пакет первой ступени и использовать ракету УР-500 (УР-500К) в качестве верхних ступеней. Пакет первой ступени состоял из нескольких отдельных унифицированных транспортабельных блоков, что создавало хорошие предпосылки для полной качественной наземной отработки вновь разрабатываемых блоков. Изготовление блоков первой ступени полностью велось бы на заводе-изготовителе (заводе имени М. В. Хруничева). На космодроме предполагались работы по сборке ракеты из готовых ракетных блоков, как это было принято на всех «семерках» и на «Протоне». В. П. Глушко взялся за разработку двигателя РД-270 с тягой у Земли 640 тонн на компонентах «НДМГ+ азотный тетраксид» и к моменту закрытия темы начал доводочные испытания. Вряд ли мог В. Н. Челомей опередить американцев, но с моей точки зрения его предложения по ракете сверхтяжелого класса (УР-700) были более реалистичны и экономически менее затратны, чем предложения С. П. Королева по ракете Н-1. Единственный недостаток – токсичность. Но ведь успешно эксплуатируется советско-российский «Протон» и американский «Титан», большинство разгонных блоков и космических аппаратов мира с этими «гадкими» компонентами. Все дело в жестком выполнении требований правил безопасности, действующих при производстве и применении таких компонентов. Вряд ли есть абсолютная истина в этом споре, а тем более в непримиримом противостоянии, как это случилось между С. П. Королевым и В. П. Глушко, сыгравшем не последнюю роль в драматичном исходе попытки побывать советскому космонавту на Луне. А может быть, этот раздор был спичкой в медленном, длительном конфликте двух ярых соперников. Кто знает, кто скажет об этом правду, да и стоит ли покрывать темными пятнами память двух действительно выдающихся пионеров отечественного ракетостроения и космонавтики.

Оригинальной, заслуживающей внимания была предложенная челомеевцами схема полета, высадки космонавтов на поверхность Луны и возвращения их на Землю. Это была так называемая прямая схема полета «туда и оттуда» без использования промежуточных переходов на орбиту вокруг Земли и вокруг Луны. Последняя ступень ракеты-носителя, она же разгонный блок сразу выводит лунный комплекс ЛК-700 на траекторию полета к Луне. По такой схеме запускались первые автоматические лунники С. П. Королева ракетой носителем 8К72Л (РН «Восток-Л», «Луна»). В составе лунного комплекса были посадочная ступень и командный модуль. Весь этот комплекс совершал посадку на поверхность Луны. Космонавты выходили из командного модуля, выполняли задание по исследованию Луны – фотографировали, собирали лунный грунт, устанавливали государственный флаг, возвращались в командный модуль и стартовали к Земле. Далее полет по трассе, вход в атмосферу, торможение и приземление были аналогичны схеме С.П.Королева, как, впрочем, и американской схеме. Схема В.Н.Челомея была проще, надежнее, но требовала больших энергетических возможностей носителя, а они в проекте носителя УР-700 были.

В. Н. Челомеем был построен полноразмерный демонстрационный макет лунного комплекса ЛК-700 и разработан эскизный проект ракетно-космического комплекса «УР-700 – ЛК-700», но представлен был позже, чем проект комплекса «Н1 – Л3» С. П. Королева и после ухода Н. С. Хрущева с политической сцены. Работы по комплексу «Н-1 – Л-3» к этому времени уже вступили в фазу изготовления и наземной отработки составных частей, и проект В. Н. Челомея к реализации не был принят.

Сведения о предложениях М. К. Янгеля очень скудны. Известно, что он предлагал проект тяжелого носителя Р-56, выводившего на околоземную орбиту полезный груз массой 45-50 тонн, что требовало минимум двухпусковой схемы для сборки на орбите лунного комплекса. М. К. Янгель был предан оборонной тематике и в борьбу за Луну активно не вступал.

Вспоминаю, что в среде военных специалистов-ракетчиков о тройке главных конструкторов ходила байка: «Королев работает на ТАСС, Янгель – на нас, а Челомей – на унитаз», грубо, хлестко, но доля истины, как всегда в байках, была.

Что бы было полное представление о лунной гонке, дам представление об американском проекте «Сатурн-5 – Аполлон».

Ракета-носитель «Сатурн-5» трехступенчатая с поперечной схемой деления ступеней. Блок первой ступени моноблочный цилиндрический диаметром 10 метров и высотой 42 метра. Компоненты топлива – «жидкий кислород-керосин», на блоке установлено 5 двигателей с тягой по 700 тонн каждый. Блок второй ступени тоже цилиндрический того же диаметра в 19 метров и высотой 25 метров, компоненты – «жидкий кислород-жидкий водород», на блоке установлено 5 двигателей с тягой по 100 тонн каждый. габариты блока третьей ступени: диаметр – 6,6 метра, высота – 18 метров. Компоненты «жидкий кислород-жидкий водород», на блоке установлен один двигатель с тягой 100 тонн того же типа, что и двигатели на блоке второй ступени. Двигатель блока третьей ступени двукратного включения, и блок используется для выведения полезного груза на опорную околоземную орбиту, а повторным включением двигателя переводит связку «командный модуль - лунный модуль» на траекторию полета к Луне. Схема полета указанной связки сходна со схемой полета королевской связки «блок Д + ЛПК + ЛОК» с некоторыми непринципиальными особенностями. Общее руководство работами по созданию и осуществлению проекта «Сатурн-5 – Аполлон» осуществляли веце-президент США, правительственный орган власти НАСА и известный немецкий конструктор «Фау-2» Вернер фон Браун. К разработке и изготовлению ступеней ракеты были привлечены головные фирмы «Боинг», «Норт Америкен», «Дуглас». Проект объявлен президентом США национальной программой и был широко открыт для американской и мировой общественности. Все составные части прошли всестороннюю наземную отработку, летные испытания проводились поэтапно, облет Луны был составной частью программы с использованием штатных средств основной миссии – ракеты «Сатурн-5» и командного модуля «Аполлон». Вместо лунного модуля использовался его полноразмерный габаритно-массовый макет. Сочетание жесткой административной системы со стороны администрации США, широкая реклама, подъем национального духа американцев обеспечили успех.

В СССР программа была строго секретна, партийная пропаганда гудела, что генеральная линия советской программы исследования Луны – это автоматические космические станции. И надо сказать, что именно в это время Г. Н. Бабакину (НПО имени С. А. Лавочкина) удалось достичь выдающихся успехов – мягкая посадка на Луну, фотопанорамные снимки Луны, луноход, бурение грунта Луны, возвращение капсулы с Луны, доставка образцов лунной породы на Землю.

Куйбышевский промышленный куст был определен главным изготовителем всех трех ступеней ракеты-носителя и разгонного блока Г. Об этом периоде я расскажу позже.

Общая ситуация стала складываться не в пользу советской программы. Я имею в виду временной фактор. Многие другие страны мира, в том числе благополучная объединенная Европа, до сих пор не создали пилотируемых космических кораблей, но они из-за этого не испытывают комплекса неполноценности. Мы же в конце 60-х годов чувствовали себя ущемленными, униженными, оскорбленными и побежденными успехами американцев в осуществлении лунной экспедиции.

21 декабря 1968 года экипаж американских астронавтов на корабле «Аполлон-8» произвел облет Луны.

21 февраля 1969 года с космодрома «Байконур» стартовал первый ракетно-космический комплекс «Н1-Л3». Ракета уверенно поднялась и устремилась ввысь. Но примерно на 67 секунде полета в хвостовом отсеке блока А возник пожар, периферийный двигатель № 2 прекратил работать. Система контроля работы двигателей (КОРД) разработки ОКБ-1 (Б.Е.Черток) должна была согласно логике выключить противоположно расположенный периферийный двигатель № 13, но КОРДом была выдана ложная команда на выключение всех двигателей, полет прекратился. Аварийный исход первого запуска не вызвал смятения ни в верхах, ни в низах. Считалось, что состоявшийся отрыв от старта и полет в течение 60 с лишним секунд для такой сложной машины был более частичным успехом, чем частичным неуспехом. Такая реакция была бы справедлива на заре становления ракетной техники, когда многое пробовалось в полете. Но ведь к середине 60-х годов был накоплен богатый теоретический багаж моделирования процессов полета, создана экспериментальная база для всесторонней наземной отработки составных полноразмерных блоков ракеты. Однако из-за дефицита времени и отсутствия должного финансирования с молчаливого согласия всех фигурантов пошли на авось, без проведения огневых испытаний блока А, без газодинамических испытаний с имитацией взаимодействия струй одновременно работающих тридцати двигателей, без тепловых испытаний хвостового отсека и проверки теплового взаимовлияния двигателей, без вибропрочностных испытаний монтажей топливоподводящих трубопроводов вместе с двигателями. Однако, все мы со временем становимся умнее, а тогда и я думал, что первый пуск – это большой успех и что так и надо действовать дальше.

Второй запуск состоялся 3 июля 1969 года. Это была настоящая трагедия. Авария произошла на первых секундах полета, ракета с громадным запасом топлива упала на старт, взорвалась, возник пожар, старт был разрушен. На этом запуске я был на космодроме. Видел, как ракета начала медленно подниматься, потом из клубов дыма стрелой вырвался космический аппарат – это сработала система аварийного спасения. Я понял, что произошла авария, и увидел мощный взрыв на старте. Потом на руинах старта участвовал в поиске оставшихся обломков обгоревшей материальной части для использования аварийной комиссией в определении причины аварии.

20 июля 1969 года (через две с половиной недели после аварии нашей второй ракеты) американские астронавты Нил Армстронг и Баз Олдрин высадились на поверхность Луны. Они установили флаг США, сфотографировали ландшафты Луны, собрали 22 кг лунного грунта, возвратились в луннй посадочный модуль, поднялись, состыковались с командным модулем, перешли в него и отправились на Землю. 24 июля 1969 года их торжественно встретили на Земле.

Но наши верхи и низы не пали духом, продолжали работать. Состоялось еще два запуска. Полет четвертой ракеты 23 ноября 1972 года продолжался 107 секунд и прекратился за семь минут до штатного выключения двигателей блока А и запуска двигателей блока Б. Все поняли, что продолжения не будет.

Американцы в период с 1969 по 1972 годы совершили еще 5 успешных экспедиций на Луну и миссию прекратили. Два или три полностью готовых к использованию комплекса «Сатурн-5 – Аполлон» остались не использованными.

Продолжение: Лунная эпопея. Часть V: http://seleste-rusa.livejournal.com/712997.html

?

Log in

No account? Create an account