L'URSS podria haver guanyat la carrera lunar?

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Com sabeu, la Unió Soviètica no va aconseguir avançar-se a Amèrica a la Lluna. H-1 - Resposta soviètica a Saturn-V: el coet en què es van fixar les nostres esperances lunars, va intentar enlairar quatre vegades i va explotar quatre vegades poc després de l'enlairament. Sense voler gastar milions i milers de milions de rubles en una carrera ja perduda, a mitjans dels anys setanta el govern soviètic va obligar els dissenyadors a oblidar-se de la Lluna.

Però el camí que va prendre el programa lunar soviètic al final va ser correcte? Per descomptat, la història no coneix el mode de subjuntiu, i seria massa agosarat argumentar que si les regnes del programa no estiguessin en mans de S. P. Korolev i el seu successor V. P. Mishin, i, per exemple, en mans de M. K. Yangel o V. N. Chelomei, el resultat de la competició amb Amèrica hauria estat fonamentalment diferent.

Tanmateix, tots els projectes no realitzats de vols tripulats al nostre satèl·lit són, sens dubte, monuments del pensament del disseny rus, i és interessant i instructiu recordar-los, sobretot ara, quan cada cop parlen més de vols a la Lluna en temps futur.

Tren en òrbita

Des d'un punt de vista formal, tant el programa lunar nord-americà com el soviètic constaven de dues etapes: primer, un vol tripulat al voltant de la Lluna, després un aterratge. Però si per a la NASA la primera etapa era la predecessora immediata de la segona i tenia la mateixa base material i tècnica: el complex Saturn V - Apol·lo, llavors l'enfocament soviètic era una mica diferent. Forçat als altres.

Nau espacial lunar per volar al voltant de la lluna

La foto mostra un esquema de la nau espacial per a un sobrevol tripulat de la Lluna a partir d'un esborrany de disseny preparat a l'oficina de disseny per V. N. Chelomey.

1) Construcció. El projecte de disseny de la nau lunar (LK) es va preparar a l'OKB-52 el 30 de juny de 1965. El vaixell constava del bloc "G" - el motor del sistema de rescat d'emergència, el bloc "B" - el vehicle de reentrada, el bloc "B" - el compartiment d'equips i el compartiment per a motors de correcció, el bloc "A" - la preacceleració etapa per informar d'una velocitat propera al segon espai, per al sobrevol de la lluna.

2) Vol. El vaixell s'havia de llançar a una òrbita de referència amb una altitud de 186-260 km amb un coet UR-500K de tres etapes. La separació del transportista es va produir al segon 585 del vol. Després d'una revolució al voltant de la Terra, els motors del bloc de preacceleració es van encendre durant uns 5 minuts, donant al vehicle una velocitat propera a la segona velocitat espacial. Aleshores es va separar el bloc. En el camí, es van realitzar tres correccions d'òrbita utilitzant els motors del bloc "B". Es preveia realitzar 12 llançaments sense tripulació i fins a deu llançaments amb un astronauta a bord.

Els primers càlculs fets a l'OKB-1 reial a principis dels anys 60 van mostrar que per aterrar la tripulació a la Lluna, primer caldria posar unes 40 tones de càrrega útil en òrbita terrestre baixa. La pràctica no ha confirmat aquesta xifra: durant les expedicions lunars, els nord-americans van haver de posar en òrbita una càrrega tres vegades més gran: 118 tones.

Model LK a mida completa El bloc accelerador "A" està separat del compartiment "B" (motors de correcció) per una armadura metàl·lica. Característiques de la LC. Tripulació: 1 persona // Pes de la nau en botada: 19.072 kg // Pes de la nau durant el vol a la Lluna: 5187 kg // Pes del vehicle de reentrada: 2457 kg // Durada del vol: 6-7 dies.

Però fins i tot si prenem la xifra de 40 tones com a punt de partida, encara era obvi que Korolev no tenia res per aixecar aquesta càrrega a l'òrbita. El llegendari "set" R-7 podria "tirar" un màxim de 8 tones, el que significa que va ser necessari tornar a crear un coet especial súper pesat. El desenvolupament del coet N-1 es va iniciar l'any 1960, però S. P. Korolyov no esperava l'aparició d'un nou transportista. Un sobrevol tripulat de la lluna, creia, es podria fer en efectiu.

La seva idea era llançar en òrbita diversos blocs relativament lleugers amb l'ajuda de "sets", des dels quals, mitjançant l'acoblament, seria possible muntar una nau espacial per volar al voltant de la Lluna (L-1). Per cert, el nom de la nau espacial Soiuz es va originar a partir d'aquest concepte de connexió de blocs en òrbita, i el mòdul 7K va ser l'avantpassat directe de tota la línia de cavalls de batalla de la cosmonàutica russa. Altres mòduls del "tren" reial estaven indexats 9K i 11K.

Així doncs, s'hauria d'haver posat en òrbita una càpsula per a la tripulació, un contenidor amb combustible, blocs de reforç … Des de la idea inicial de muntar una nau espacial de només dues parts, els dissenyadors de l'OKB-1 van arribar gradualment a un tot. tren espacial de cinc vehicles. Tenint en compte que el primer atracament en òrbita amb èxit va tenir lloc només l'any 1966, durant el vol de la nau espacial americana Gemini-8, és obvi que l'esperança d'acoblar a la primera meitat dels anys seixanta donava una aposta.

Característiques de la tripulació de l'aeronau: 2 persones // Pes de la nau en llançament: 154 t // Pes de la nau durant el vol a la Lluna: 50, 5 t // Pes del vehicle de reentrada: 3, 13 t // Temps de vol a la Lluna: 3, 32 dies // Durada del vol: 8, 5 dies.

Mitjans per a megatones

Al mateix temps, V. N. Chelomey, el principal competidor de Korolev, que va encapçalar l'OKB-52, tenia les seves pròpies ambicions espacials i els seus propis arguments de pes. Des de 1962, el disseny del míssil pesat UR-500 ha començat a la branca número 1 d'OKB-52 (ara el Centre Estatal de Recerca i Desenvolupament de Khrunichev). L'índex UR (míssil universal), que tenien tots els míssils balístics de la "firma" Chelomeev, implicava diverses opcions per utilitzar aquests productes.

En particular, l'impuls per a l'inici del treball a l'UR-500 va ser la necessitat d'un míssil balístic potent per lliurar bombes d'hidrogen superpoderosos al territori d'un enemic potencial: la mateixa "mare Kuz'ka" que NS va prometre mostrar el Oest. Khrusxov.

Segons els records del fill de Khrusxov, Serguei, que just aquells anys treballava per a Chelomey, l'UR-500 es va proposar com a portador d'una càrrega termonuclear amb una capacitat de 30 megatones. Al mateix temps, però, es volia dir que el nou coet podria tenir un paper important en l'exploració espacial tripulada.

Al principi, es va crear una versió en dues etapes del coet. Quan encara s'estava dissenyant la tercera etapa, a Chelomey se li va plantejar volar al voltant de la Lluna amb un UR-500K de tres etapes, que pot posar fins a 19 tones en òrbita, i una nau espacial tripulada (LK) d'un sol mòdul. que es muntarà completament a la Terra i no requerirà cap acoblament a l'òrbita.

Aquesta idea va ser la base d'un informe realitzat per Chelomey el 1964 a l'OKB-52 en presència de Korolev, Keldysh i altres dissenyadors destacats. El projecte va despertar una forta oposició per part de Koroliov.

Ell, per descomptat, no va creure sense raó que la seva oficina de disseny (a diferència de l'oficina de disseny de Chelomeev) tenia experiència real en la creació de naus espacials tripulades, i el dissenyador no estava gens content amb la perspectiva de compartir cosmonàutica amb els seus amics rivals.

Tanmateix, la ira de la reina es va dirigir no tant contra l'LK com contra l'UR-500. Després de tot, aquest coet era clarament inferior en fiabilitat i sofisticació als merescuts "set" i, d'altra banda, tenia de tres a quatre vegades menys càrrega útil que el futur N-1. Però on és ella, N-1?

Plataforma d'aterratge LK700 (disposició). Ella havia de quedar-se a la lluna.

Ha passat un any que, es podria dir, es va perdre pel programa lunar soviètic. Continuant treballant al seu vaixell prefabricat, Korolyov va arribar a la conclusió que aquest projecte era insostenible.

Paral·lelament, l'any 1965, amb l'ajuda de l'UR-500, es va posar en òrbita el primer dels quatre "Protons", satèl·lits pesants de 12 a 17 tones, que no hauria pogut fer l'R-7. això. Al final, Korolyov va haver de, com diuen, trepitjar la gola de la seva pròpia cançó i comprometre's amb Chelomey.

1) Ajust directe. “L'ús d'un esquema de vol directe sense atracar en òrbites de satèl·lits artificials o ISL, d'una banda, simplifica molt la tasca, redueix el cost i el temps de desenvolupament i augmenta la fiabilitat de la tasca, i d'altra banda, permet el vaixell per ser utilitzat com a vehicle de transport.

Amb un augment del trànsit de mercaderies a la Lluna, l'únic esquema de vol possible serà un esquema directe, en què el vaixell sencer (o tota la càrrega útil) es lliura a la superfície lunar, a diferència de l'esquema de vol poc prometedor amb atracament a l'ISL. òrbita, on la major part de la càrrega roman a l'òrbita de la Lluna (de l'esborrany del projecte de text).

2) Bases lunars. El complex UR-700-LK700 va ser dissenyat no només per aterratges puntuals a la Lluna, sinó també per crear bases lunars al satèl·lit de la Terra. L'equipament de la base es va planificar en tres etapes. El primer llançament a la superfície lunar ofereix una base lunar estacionària no tripulada pesada.

El segon llançament a la Lluna lliura la tripulació de la nau espacial LK700, mentre que la base s'utilitza com a far. Després de l'aterratge del vaixell, la seva tripulació es trasllada a la base estacionària, i el vaixell es conserva fins al vol de tornada. El tercer llançament lliura un pesat rover lunar, en el qual la tripulació fa expedicions a la Lluna.

Com compartir el fracàs

El 8 de setembre de 1965 es va convocar una reunió tècnica a l'OKB-1, a la qual van ser convidats els principals dissenyadors de l'oficina de disseny Chelomeev, encapçalada pel mateix Dissenyador General.

Korolev va presidir la reunió, que va fer el discurs principal. Sergei Pavlovich va estar d'acord que l'UR-500 era més prometedor per al projecte de volar al voltant de la Lluna i va suggerir que Chelomey es concentrés a millorar aquest vehicle de llançament. Al mateix temps, tenia la intenció de deixar el desenvolupament de la nau espacial per volar al voltant de la Lluna.

La immensa autoritat de la reina li va permetre posar en pràctica les seves idees. Per tal de "concentrar les forces de les organitzacions de disseny", la direcció del país va decidir aturar el treball en el projecte LK. La nau espacial 7K-L1 havia de volar al voltant de la Lluna, cosa que aixecava l'UR-500K de la Terra.

Les fotografies mostren fotos d'arxiu de la maqueta a mida completa del vaixell en la configuració de llançament i l'opció d'aterratge lunar.

El 10 de març de 1967, el tàndem reial-Chelomeev va començar des de Baikonur. En total, del 1967 al 1970, es van llançar dotze 7K-L1, amb l'estatus de sondes lunars. Dos d'ells van anar a l'òrbita terrestre baixa, la resta a la Lluna.

Els cosmonautes soviètics estaven desitjant - bé, quan tindria un d'ells la sort d'anar a l'estrella nocturna a bord del nou vaixell! Va resultar que mai. Només dos vols del sistema van passar sense comentaris, i en els deu restants es van observar greus disfuncions. I només dues vegades el motiu del fracàs va ser el míssil UR-500K.

En una situació així, ningú no s'atrevia a arriscar vides humanes i, a més, les proves no tripulades es van allargar tant que durant aquest temps els nord-americans ja havien aconseguit volar al voltant de la lluna i fins i tot aterrar-hi. Els treballs a la 7K-L1 es van interrompre.

Esperança d'un miracle

Sembla que pocs de nosaltres no hem fet la pregunta que és dolorosa per a la consciència nacional: per què, al cap i a la fi, el país que va llançar el primer satèl·lit a l'espai i va enviar Gagarin a l'òrbita va perdre la carrera lunar amb una puntuació seca? Per què, tan únic com l'N-1, el coet superpesat Saturn V ha funcionat com un rellotge en tots els vols a la Lluna i la nostra "esperança" no ha posat ni un quilogram a l'òrbita terrestre baixa?

Una de les raons principals va ser nomenada ja en els anys de la perestroika pel successor de V. P. Korolev. Mishin. "La construcció de la base de producció i estand", va dir en una entrevista al diari Pravda, "es va dur a terme amb un retard de dos anys.

I fins i tot després despullat. Els nord-americans podien provar un bloc de motor sencer a les seves grades i posar-lo en un coet sense mampara, enviar-lo en vol. Ho vam provar peça per peça i no ens vam atrevir a posar en marxa 30 motors de primera etapa en ple muntatge. Després, el muntatge d'aquestes peces, és clar, sense la garantia d'un lapat net.

Se sap que al cosmòdrom es va construir una planta sencera per a les proves de vol del coet N-1. Les dimensions gegantines del coet no permetien transportar-lo a passos ja fets. El coet es va completar literalment abans del llançament, inclosa la soldadura.

En altres paraules, els nord-americans van tenir l'oportunitat de treballar els seus sistemes i solucionar problemes durant les proves del banc de terra i enviar el producte acabat al cel, i els dissenyadors reials només havien d'esperar que el coet "cru", complex i increïblement car de sobte agafa i vola. I ella no va volar.

Coets propulsors Coet N-1 (OKB-1, esquerra). Des del febrer de 1969 fins al novembre de 1972 es van fer quatre llançaments d'aquest coet, i tots van acabar en fracàs. La diferència fonamental entre el coet N-1 i els projectes OKB-52 és l'ús de motors d'oxigen i querosè dissenyats per l'Oficina de Disseny de Kuznetsov.

Els motors NK-33, creats per a la primera etapa (n'hi havia 30 i es van col·locar en cercle), van sobreviure al projecte lunar soviètic i encara s'utilitzen tant a Rússia com als EUA i Japó. Rocket VP-700 S YARD RO-31 (centre). Potser un dels projectes més exòtics del programa lunar soviètic.

Segons els càlculs dels autors de l'esborrany de disseny, l'ús de motors a reacció nuclear en la tercera etapa augmentaria significativament la massa de la càrrega útil llançada a l'òrbita. Aixecant una càrrega de fins a 250 tones, aquest coet es podria utilitzar en el programa per a la construcció de bases lunars. I al mateix temps, amenaçar la Terra amb la caiguda del reactor gastat del cel. Rocket UR-700K (OKB-52, dreta).

El projecte d'aquest transportista súper pesat es basava en elements del coet UR-500K, més tard conegut com el Protó. En el camp de les centrals elèctriques, Chelomey va treballar amb KB Glushko, que va desenvolupar motors potents amb combustibles altament tòxics: amil (tetròxid de dinitrogen) i heptil (dimetilhidrazina asimètrica).

L'ús de combustible tòxic és una de les raons per les quals Proton no va llançar vaixells amb una tripulació a bord a l'espai. Tots els blocs preparats, a partir dels quals es podia muntar el coet UR-700 al cosmòdrom, s'ajusten a les dimensions de 4100 mm, cosa que va permetre transportar-los a les andanes del ferrocarril. Així que va ser possible evitar la finalització del coet al lloc de llançament.

Ajust directe

Chelomey, l'etern rival de la reina, també tenia una alternativa aquí. Fins i tot abans dels llançaments infructuosos de l'N-1, el 1964, Vladimir Nikolaevich proposa enviar una expedició per aterrar a la Lluna amb el vehicle de llançament UR-700. Aquest coet no existia, però, segons Chelomey, es podria desenvolupar en molt poc temps sobre la base d'elements produïts en sèrie a partir del coet UR-500.

Al mateix temps, l'UR-700 en potència seria superior no només a l'N-1, que en la versió més pesada seria capaç (teòricament) de posar 85 tones de càrrega en òrbita terrestre baixa, sinó també al Saturn nord-americà..

En la versió bàsica, l'UR-700 podria aixecar unes 150 tones en òrbita, i modificacions més "avançades", incloses les amb un motor nuclear per a la tercera etapa, augmentarien aquesta xifra a 250 tones i l'UR-700 encaixa en un de 4100 mm, es podien transportar fàcilment des dels tallers de la fàbrica fins al cosmòdrom, i només allà atracats, evitant la soldadura i altres processos de producció complexos.

A més del coet, el Chelomey Design Bureau va proposar el seu concepte original d'una nau espacial lunar, anomenada LK700. Quina va ser la seva originalitat? Com sabeu, l'"Apol·lo" nord-americà mai va aterrar completament a la Lluna.

La nau espacial amb la càpsula de reentrada va romandre en òrbita circumlunar, mentre que l'aterratge va ser enviat a la superfície del satèl·lit. L'oficina de disseny reial va seguir aproximadament el mateix principi quan va desenvolupar la seva nau lunar L-3. Però el LK 700 estava pensat per a l'anomenat aterratge directe a la Lluna, sense entrar en una òrbita lunar. Després del final de l'expedició, només va deixar la plataforma d'aterratge a la Lluna i va anar a la Terra.

Les idees de Chelomey realment van obrir una ruta més barata i ràpida cap a l'aterratge en la Lluna per a la cosmonàutica soviètica? No ha estat possible comprovar-ho a la pràctica. Malgrat que el setembre de 1968 es va preparar completament el disseny preliminar del sistema UR-700-LK-700, que constava de molts volums de documentació, a Chelomey no se li va permetre fer ni tan sols un model a mida completa del vehicle de llançament.

Aquest fet, per cert, refuta la creença popular que, a causa de l'aparició d'un projecte alternatiu, es van dispersar els fons destinats al programa lunar soviètic, i això suposadament es va convertir en un dels motius del seu fracàs.

Només vam aconseguir fer un model de mida completa del LK-700. No ha sobreviscut fins als nostres dies, però les fotografies d'arxiu i els materials del disseny de l'esborrany permeten imaginar visualment com podria ser un vaixell soviètic a la Lluna.