Kunne Sovjetunionen ha vunnet månekappløpet?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Som du vet klarte ikke Sovjetunionen å komme foran Amerika på månen. H-1 – sovjetisk svar på Saturn-V – raketten som våre månehåp var festet til, prøvde å ta av fire ganger og eksploderte fire ganger kort tid etter start. Siden de ikke ønsket å bruke millioner og milliarder av rubler på et allerede tapt løp, tvang den sovjetiske regjeringen på midten av 1970-tallet designerne til å glemme Månen.

Men var veien som det sovjetiske måneprogrammet tok til slutt riktig? Historien kjenner selvfølgelig ikke konjunktivstemningen, og det ville være for dristig å hevde at hvis ikke tøylene til programmet var i hendene på S. P. Korolev og hans etterfølger V. P. Mishin, og for eksempel i hendene på M. K. Yangel eller V. N. Chelomei, utfallet av konkurransen med Amerika ville ha vært fundamentalt annerledes.

Imidlertid er alle de urealiserte prosjektene med bemannede flyvninger til satellitten vår utvilsomt monumenter av russisk designtanke, og det er interessant og lærerikt å huske dem, spesielt nå, når de i økende grad snakker om flyvninger til månen i fremtidig tid.

Tren i bane

Fra et formelt synspunkt besto både det amerikanske og det sovjetiske måneprogrammet av to stadier: først en bemannet flytur rundt månen, deretter en landing. Men hvis det første trinnet for NASA var den umiddelbare forgjengeren til det andre og hadde samme materielle og tekniske grunnlag - Saturn V - Apollo-komplekset, så var den sovjetiske tilnærmingen noe annerledes. Tvunget til andre.

Lunar romfartøy som flyr rundt månen

Bildet viser et opplegg av romfartøyet for en bemannet forbiflyvning av månen fra et utkast til design utarbeidet ved designbyrået av V. N. Chelomey.

1) Bygging. Utkastet til måneskipet (LK) ble utarbeidet ved OKB-52 innen 30. juni 1965. Skipet besto av blokk "G" - motoren til nødredningssystemet, blokk "B" - reentry-kjøretøyet, blokk "B" - utstyrsrommet og rommet for korreksjonsmotorer, blokk "A" - forhåndsakselerasjonen trinn for å rapportere en hastighet nær det andre rommet, for forbiflyvning av månen.

2) Fly. Skipet skulle skytes ut i en referansebane med en høyde på 186-260 km med en tre-trinns UR-500K rakett. Separasjonen av transportøren fant sted i det 585. sekundet av flyturen. Etter en omdreining rundt jorden ble motorene til den forakselererende blokken slått på i omtrent 5 minutter, noe som ga kjøretøyet en hastighet nær den andre romfarten. Så ble blokken skilt. På veien ble det utført tre banekorrigeringer ved hjelp av motorene til "B"-blokken. Det var planlagt å gjennomføre 12 oppskytinger uten mannskap og opptil ti oppskytinger med en astronaut om bord.

De første beregningene som ble gjort på den kongelige OKB-1 helt på begynnelsen av 1960-tallet viste at for å lande mannskapet på månen, ville det først være nødvendig å sette rundt 40 tonn nyttelast i lav bane rundt jorden. Praksis har ikke bekreftet dette tallet - under måneekspedisjoner måtte amerikanerne sette i bane en tre ganger større last - 118 tonn.

LK-modell i full størrelse Akselerasjonsblokken "A" er adskilt fra kupeen "B" (korreksjonsmotorer) med et fagverk av metall. Egenskaper til LC. Mannskap: 1 person // Vekt av skipet ved lansering: 19 072 kg // Vekt av skipet under flyging til månen: 5187 kg // Vekt av reentry-kjøretøyet: 2457 kg // Flyvarighet: 6-7 dager.

Men selv om vi tar utgangspunkt i tallet 40 tonn, var det likevel åpenbart at Korolev ikke hadde noe å løfte en slik last opp i bane. Den legendariske «syv» R-7 kunne «trekke» maksimalt 8 tonn, noe som betyr at det var nødvendig å gjenskape en spesiell supertung rakett. Utviklingen av N-1-raketten ble startet i 1960, men S. P. Korolyov hadde ikke tenkt å vente på utseendet til en ny transportør. En bemannet forbiflyvning av månen, trodde han, kunne gjøres kontant.

Ideen hans var å skyte opp flere relativt lette blokker i bane ved hjelp av «syvere», hvorfra det, ved å dokke, ville være mulig å sette sammen et romfartøy for å fly rundt Månen (L-1). Navnet på romfartøyet Soyuz stammer forresten fra dette konseptet med å koble blokker i bane, og 7K-modulen var den direkte stamfaren til hele linjen med arbeidshester til russisk kosmonautikk. Andre moduler til det kongelige "toget" ble indeksert 9K og 11K.

Så en kapsel for mannskapet, en beholder med drivstoff, boosterblokker burde ha blitt satt i bane … Fra den første ideen om å sette sammen et romfartøy fra bare to deler, kom designerne av OKB-1 gradvis til en helhet romtog på fem kjøretøy. Tatt i betraktning at den første vellykkede dokkingen i bane noensinne fant sted først i 1966, under flukten til det amerikanske Gemini-8-romfartøyet, er det åpenbart at håpet om dokking i første halvdel av 1960-tallet ga en sjanse.

Egenskaper for flybesetningen: 2 personer // Vekt av skipet ved lansering: 154 t // Vekt av skipet under flyging til månen: 50, 5 t // Vekt av reentry-kjøretøyet: 3, 13 t // Tid av flyturen til månen: 3, 32 dager // Flyvarighet: 8, 5 dager.

Media for megatonn

Samtidig har V. N. Chelomey, hovedkonkurrenten til Korolev, som ledet OKB-52, hadde sine egne romambisjoner og sine egne tungtveiende argumenter. Siden 1962 har utformingen av det tunge missilet UR-500 begynt ved gren nr. 1 av OKB-52 (nå Khrunichev State Research and Development Center). UR-indeksen (universell missil), som alle ballistiske missiler fra "firmaet" Chelomeev hadde, antydet forskjellige alternativer for å bruke disse produktene.

Spesielt var drivkraften for starten av arbeidet med UR-500 behovet for et kraftig ballistisk missil for å levere supermektige hydrogenbomber til territoriet til en potensiell fiende - selve "Kuz'ka-moren" som NS lovet å vise Vest. Khrusjtsjov.

I følge erindringene til Khrusjtsjovs sønn Sergei, som nettopp i disse årene jobbet for Chelomey, ble UR-500 foreslått som en bærer av en termonukleær ladning med en kapasitet på 30 megatonn. Samtidig var det imidlertid meningen at den nye raketten kunne spille en viktig rolle i bemannet romutforskning.

Først ble en to-trinns versjon av raketten laget. Da det tredje trinnet fortsatt var under utforming, kom Chelomey med et forslag om å fly rundt månen ved hjelp av en tre-trinns UR-500K - den kan sette opp til 19 tonn i bane - og et enkelt-modul bemannet romfartøy (LK), som vil bli samlet helt på jorden og vil ikke kreve noen dokking i bane.

Denne ideen dannet grunnlaget for en rapport laget av Chelomey i 1964 på OKB-52 i nærvær av Korolev, Keldysh og andre fremtredende designere. Prosjektet vakte skarp motstand fra Korolyov.

Han trodde selvfølgelig ikke uten grunn at designbyrået hans (i motsetning til Chelomeevs designbyrå) hadde reell erfaring med å lage bemannede romfartøyer, og designeren var slett ikke fornøyd med utsiktene til å dele kosmonautikk med sine rivaliserende venner.

Dronningens sinne var imidlertid ikke rettet så mye mot LK som mot UR-500. Tross alt var denne raketten klart dårligere i pålitelighet og raffinement enn den velfortjente "syv", og på den annen side hadde den tre til fire ganger mindre nyttelast enn fremtidens N-1. Men hvor er hun, N-1?

LK700 landingsplattform (layout). Hun skulle bli på månen.

Et år har gått, som man kan si var tapt for det sovjetiske måneprogrammet. Ved å fortsette å jobbe på sitt prefabrikerte skip, kom Korolyov faktisk til den konklusjon at dette prosjektet var uholdbart.

Samtidig, i 1965, ved hjelp av UR-500, ble den første av fire «Protons», tunge satellitter som veide fra 12 til 17 tonn, skutt opp i bane. R-7 ville ikke vært i stand til å gjøre det at. Til slutt måtte Korolyov, som de sier, tråkke på strupen på sin egen sang og inngå kompromisser med Chelomey.

1) Direkte passform. Bruken av et direkteflyopplegg uten dokking i baner for kunstige satellitter eller ISL, forenkler på den ene siden oppgaven, reduserer kostnadene og utviklingstiden og øker oppgavens pålitelighet, og på den andre siden tillater det skipet som skal brukes som transportkjøretøy.

Med en økning i godstrafikk til månen, vil den eneste mulige flyordningen være en direkte ordning, der hele skipet (eller all nyttelast) leveres til månens overflate, i motsetning til den lite lovende flyordningen med dokking i ISL bane, hvor det meste av lasten forblir i Månens bane (fra utkastet til tekstprosjektet).

2) Månebaser. UR-700-LK700-komplekset ble designet ikke bare for engangslandinger på månen, men også for å lage månebaser på jordens satellitt. Utstyret av basen ble planlagt i tre trinn. Den første oppskytningen på måneoverflaten leverer en tung ubemannet stasjonær månebase.

Den andre oppskytningen til månen leverer mannskapet på romfartøyet LK700, mens basen brukes som et fyrtårn. Etter landingen av skipet flytter mannskapet til den stasjonære basen, og skipet blir bevart til returflyvningen. Den tredje oppskytingen leverer en tung måne-rover, som mannskapet gjør ekspedisjoner på månen på.

Hvordan dele feil

Den 8. september 1965 ble det innkalt til et teknisk møte på OKB-1, hvor de ledende designerne av Chelomeev designbyrå, ledet av generaldesigneren selv, ble invitert.

Korolev ledet møtet, som holdt hovedtalen. Sergei Pavlovich var enig i at UR-500 var mer lovende for prosjektet med å fly rundt månen, og foreslo at Chelomey konsentrerer seg om å forbedre denne bæreraketten. Samtidig hadde han til hensikt å forlate utviklingen av romfartøyet for å fly rundt månen.

Dronningens enorme autoritet tillot ham å sette ideene sine ut i livet. For å «konsentrere kreftene til designorganisasjoner» besluttet landets ledelse å stanse arbeidet med LK-prosjektet. Romfartøyet 7K-L1 skulle fly rundt månen, som skulle løfte UR-500K fra jorden.

Fotografiene viser arkivbilder av full størrelse mock-up av skipet i lanseringskonfigurasjonen og månelandingsalternativet.

10. mars 1967 startet den kongelige-Chelomeev-tandemen fra Baikonur. Totalt, fra 1967 til 1970, ble tolv 7K-L1-er skutt opp, med status som månesonder. To av dem gikk til lav bane rundt jorden, resten til månen.

De sovjetiske kosmonautene gledet seg til - vel, når skulle en av dem være heldig nok til å gå til nattstjernen om bord på det nye skipet! Det viste seg at aldri. Bare to flygninger av systemet passerte uten kommentarer, og i de resterende ti ble det registrert alvorlige funksjonsfeil. Og bare to ganger årsaken til feilen var UR-500K-missilet.

I en slik situasjon var det ingen som våget å risikere menneskeliv, og dessuten trakk de ubemannede testene ut så lenge at amerikanerne i løpet av denne tiden allerede hadde klart å fly rundt månen og til og med lande på den. Arbeidet med 7K-L1 ble avviklet.

Håper på et mirakel

Det ser ut til at få av oss ikke har stilt spørsmålet som er smertefullt for den nasjonale bevisstheten: hvorfor tross alt landet som sendte den første satellitten ut i verdensrommet og sendte Gagarin i bane, tapte månekappløpet med en tørr poengsum? Hvorfor, like unik som N-1, har den supertunge raketten Saturn V fungert som en klokke på alle flyvninger til månen, og vårt "håp" har ikke lagt et eneste kilogram selv i lav bane rundt jorden?

En av hovedårsakene ble navngitt allerede i årene med perestroika av V. P. Korolevs etterfølger. Mishin. "Byggingen av produksjonen og standbasen," sa han i et intervju med avisen Pravda, "ble utført med en forsinkelse på to år.

Og selv da strippet ned. Amerikanerne kunne teste en hel motorblokk på standplass og sette den på en rakett uten skott, sende den på flukt. Vi testet den bit for bit og turte ikke å starte 30 førstetrinnsmotorer i full montering. Deretter monteringen av disse delene, selvfølgelig, uten garanti for en ren lapping."

Det er kjent at det ble bygget et helt anlegg på kosmodromen for flygetester av N-1-raketten. De gigantiske dimensjonene til raketten tillot ikke at den ble transportert i ferdige trinn. Raketten ble bokstavelig talt fullført før oppskyting, inkludert sveising.

Med andre ord, amerikanerne hadde muligheten til å utarbeide systemene sine og fikse problemer under tester på bakken og sende det ferdige produktet til himmels, og de kongelige designerne hadde bare å håpe at den «rå», komplekse og vanvittig dyre raketten ville plutselig ta og fly. Og hun fløy ikke.

Booster raketter N-1 rakett (OKB-1, venstre). Fra februar 1969 til november 1972 ble det foretatt fire oppskytninger av denne raketten, og alle endte i fiasko. Den grunnleggende forskjellen mellom N-1-raketten og OKB-52-prosjektene er bruken av oksygen-parafinmotorer designet av Kuznetsov Design Bureau.

NK-33-motorene, opprettet for det første trinnet (det var 30 av dem, og de ble plassert i en sirkel), overlevde det sovjetiske måneprosjektet og brukes fortsatt både i Russland og i USA og Japan. Rakett VP-700 S YARD RO-31 (i midten). Kanskje et av de mest eksotiske prosjektene i det sovjetiske måneprogrammet.

I følge beregningene til forfatterne av utkastet til design, vil bruken av kjernefysiske jetmotorer i det tredje trinnet betydelig øke massen til nyttelasten som ble lansert i bane. Ved å heve en last på opptil 250 tonn, kan en slik rakett brukes i programmet for bygging av månebaser. Og på samme tid - å true jorden med fallet av den brukte reaktoren fra himmelen. Rakett UR-700K (OKB-52, høyre).

Prosjektet til denne supertunge transportøren var basert på elementer fra UR-500K-raketten, senere kjent som Proton. Innen kraftverk jobbet Chelomey med KB Glushko, som utviklet kraftige motorer som brukte svært giftig drivstoff: amyl (nitrogentetroksid) og heptyl (asymmetrisk dimetylhydrazin).

Bruken av giftig drivstoff er en av grunnene til at Proton ikke lanserte skip med mannskap om bord ut i verdensrommet. Alle ferdige blokker, hvorfra UR-700-raketten kunne settes sammen på kosmodromen, passet inn i dimensjonene på 4100 mm, noe som gjorde det mulig å transportere dem på jernbaneplattformer. Så det var mulig å unngå fullføringen av raketten på oppskytningsstedet.

Direkte passform

Chelomey, dronningens evige rival, hadde også et alternativ her. Selv før de mislykkede oppskytningene av N-1, i 1964, foreslår Vladimir Nikolaevich å sende en ekspedisjon for å lande på månen ved å bruke UR-700 bæreraketten. En slik rakett fantes ikke, men ifølge Chelomey kunne den utvikles på svært kort tid på grunnlag av serieproduserte elementer fra UR-500-raketten.

Samtidig ville UR-700 ved makt være overlegen ikke bare N-1, som i den tyngste versjonen ville være i stand (teoretisk) til å sette 85 tonn last i lav jordbane, men også den amerikanske Saturn.

I grunnversjonen kunne UR-700 løfte rundt 150 tonn i bane, og mer "avanserte" modifikasjoner, inkludert de med en atommotor for tredje trinn, ville øke dette tallet til 250 tonn. og UR-700 passet inn i en dimensjon på 4100 mm, kunne de enkelt transporteres fra fabrikkverkstedene til kosmodromen, og kun der legges til kai, og unngå sveising og andre komplekse produksjonsprosesser.

I tillegg til raketten foreslo Chelomey Design Bureau sitt opprinnelige konsept av et måneromfartøy, kalt LK700. Hva var originaliteten? Den amerikanske «Apollo» landet som kjent aldri helt på månen.

Romfartøyet med reentry-kapselen forble i sirkulær bane, mens landeren ble sendt til overflaten av satellitten. Det kongelige designbyrået fulgte omtrent samme prinsipp da de utviklet sitt måneskip L-3. Men LK 700 var beregnet på den såkalte direktelandingen på månen, uten å gå inn i en månebane. Etter slutten av ekspedisjonen forlot han bare landingsplattformen på månen og dro til jorden.

Gjorde Chelomeys ideer virkelig åpnet for en billigere og raskere rute til månelandingen for sovjetisk kosmonautikk? Det var ikke mulig å verifisere dette i praksis. Til tross for at den foreløpige utformingen av UR-700-LK-700-systemet i september 1968 var fullt forberedt, som utgjorde mange volumer av dokumentasjon, fikk ikke Chelomey lage selv en modell i full størrelse av bæreraketten.

Dette faktum tilbakeviser forresten den populære troen på at midlene som ble bevilget til det sovjetiske måneprogrammet, på grunn av utseendet til et alternativt prosjekt, ble spredt, og dette ble angivelig en av årsakene til at det mislyktes.

Vi klarte bare å lage en modell i full størrelse av LK-700. Den har ikke overlevd til i dag, men arkivfotografier og materialer av utkastet til design gjør det mulig å visuelt forestille seg hvordan et sovjetisk skip på månen kan se ut.