Текст книги "Битва за луну: правда и ложь о лунной гонке"

Автор книги: Антон Первушин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 16 страниц)

В пилотируемом варианте корабля "7К-Л1" должны были устанавливаться дополнительные системы и устройства: два кресла с амортизаторами системы "Казбек" для размещения космонавтов, индикатор курса, астроориентатор, фотоаппарат "Салют-1М" с дополнительным длиннофокусным объективом "Таир-ЗЗС", кинокамера "16ЛK-K1" Красногорского завода, автоматический фотоаппарат "АФА-БАМ", фотоаппарат "СКД", индивидуальные дозиметры. В систему жизнеобеспечения вводился блок личной гигиены космонавтов. Бортовой вычислитель укомплектовывался долговременным запоминающим устройством "ДЗУ-4". Космонавты на корабле "7К-Л1 " должны были совершать полет в костюмах без спасательных скафандров.

Примечательно, что Сергей Королев, не слишком доверявший продукции ОКБ-52 Владимира Челомея, в 1965 году распорядился проработать еще один вариант пилотируемого облета Луны. В его варианте космический корабль "7К-Л1" выводился бы на орбиту в беспилотном режиме. Экипажу предстояло стартовать на орбиту на корабле "7К-ОК" с помощью ракеты "Союз", являвшейся очередной модификацией проверенной "Р-7". После стыковки кораблей космонавты должны были перейти в скафандрах "Ястреб" из бытового отсека "7К-ОК" в спускаемый аппарат "7К-Л1" через открытый космос и изогнутый тоннель в опорном конусе системы аварийного спасения. После этого корабль "7К-ОК" должен был автоматически отстыковаться, а корабль "7К-Л1", сбросив стыковочный узел с опорным конусом, стартовать к Луне.

Позднее на специальном самолете "Ту-104" проводились эксперименты по исследованию возможности перехода двух космонавтов в скафандрах из корабля "7К-ОК" в корабль "7К-Л1". В результате этих исследований вариант с подсадкой экипажа на орбите Земли был отвергнут.

РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА «Н1-ЛЗ»

То, что Советский Союз проиграл лунную гонку, ныне принято связывать с провалом программы создания сверхтяжелой ракеты-носителя «Н-1». В этом есть свой резон, ведь, если бы такая ракета сумела взлететь в установленные сроки, советский план экспедиции на Луну мог быть реализован раньше американского. Однако взлететь ей было не суждено.

По свидетельству соратников Королева, замысел сверхтяжелой трехступенчатой ракеты "Н-1" возник у Сергея Павловича еще в 1956 году. В различных источниках название ракеты расшифровывается как "Носитель-1" или как "Наука-1". Впервые свои предложения по такой ракете Королев представил 15 июля 1957 года. Начало же работ над проектом "Н-1" датируется 30 июля 1958 года.

В то время прорабатывалось множество возможных вариантов таких ракет, хотя к дальнейшему рассмотрению были приняты три.

Первый вариант был логическим продолжением ракеты "Р-7". Это была двухступенчатая ракета, у которой на основной корпус (вторая ступень) крепились шесть боковушек (первая ступень). То есть повторялась та же компоновка, которая успешно зарекомендовала себя на "Р-7". Длина такого пакета составляла 48 м. Каждая из боковушек снабжалась шестью кислородно-керосиновыми двигателями конструкции Николая Дмитриевича Кузнецова (1911–1995). На второй ступени предполагалось установить ядерный двигатель, который включался бы после отделения первой ступени. Стартовая масса такой ракеты составляла от 850 до 880 т, а выводимый на орбиту полезный груз – от 35 до 40 т.

Второй вариант представлял собой межконтинентальную баллистическую ракету с дальностью полета до 14 000 км. Для этой ракеты рассматривалась возможность использования двигателей конструкции Михаила Макаровича Бондарюка (1908–1969) и Валентина Петровича Глушко (1908–1989). При использовании двигателя Бондарюка ракета имела бы стартовую массу 87 т, включая боеголовку весом 2,6 т. С двигателями Глушко, соответственно, 100 т стартовой массы и боеголовка весом 4 т.

И наконец, третий вариант представлял собой носитель сверхтяжелого класса со стартовой массой 2000 т и массой полезного груза 150 т. В принципе это и был прообраз той ракеты, которая впоследствии стала известна под обозначением "Н-1". Первую и вторую ступени предполагалось выполнить в виде конуса. На первой ступени размещались 24 двигателя "НК-9" конструкции Кузнецова, вторая ступень имела четыре ядерных двигателя.

Ни один из этих вариантов не был реализован в том виде, как задумывался. Работы над ракетами с ядерны-ми двигателями были прекращены в конце 1959 года, когда стало ясно, что и обычный химический двигатель дает почти тот же эффект, но при этом ему не нужна сложная система защиты от радиации.

Первоначально эскизное проектирование сверхтяжелой ракеты проводилось ОКБ-1 в инициативном порядке. Однако уже 23 июня 1960 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров № 715–296 "О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960–1967 годах". Это была первая попытка утвердить на самом высоком уровне программу развития космонавтики в виде семилетнего плана.

В постановлении предусматривалось создание мощной ракеты-носителя "Н-1" на жидкостных ракетных двигателях в период с 1961 по 1963 год. Ракета "Н-1" должна была выводить на околоземную орбиту полезный груз массой 40–50 т и разгонять до второй космической скорости полезный груз массой 10–20 т. Вторым этапом на базе этой ракеты предполагалось создать носитель "Н-2", выводящий на орбиту 60–80 т и разгоняющий до второй космической скорости 20–40 т.

Эскизный проект ракетно-космических систем на базе "Н-1" Сергей Павлович Королев утвердил 16 мая 1962 года. Уже в нем стартовая масса носителя возросла по сравнению с первоначальными набросками до 2200 т, а грузоподъемность – до 75 т. Ракета проектировалась трехступенчатой, и все три ступени выполнялись в виде конуса, в который вписывались шесть сферических топливных баков последовательно уменьшающегося диаметра. Вся ракета проектировалась на двигателях Николая Кузнецова с компонентами топлива – жидкий кислород и керосин. На первой ступени (блок "А") устанавливались 24 тяговых двигателя. На второй (блок "Б") и третьей (блок "В") соответственно по 8 и 4 двигателя. Блоки "А" и "Б" комплектовались практически однотипными двигателями «НК-15». Блок "В" планировалось снабдить двигателями «НК-19». Предусматривалась возможность размещения на ракете четвертой ступени (блок "Г").

До конца 1963 года структурная схема лунной экспедиции с использованием сверхтяжелой ракеты "Н-1" еще не была выбрана. Но в докладной записке от 23 сентября 1963 года, посвященной программе развития космонавтики на период с 1965 по 1975 год, Сергей Королев излагает свой план покорения естественного спутника Земли.

Первый этап – облет Луны на пилотируемом корабле "Л-1" ("7К-9К-11К"), собираемом на околоземной орбите. Его мы обсуждали выше. К сказанному надо только добавить, что экипаж облетного корабля должен был произвести подробное картографирование поверхности Луны и определить возможные районы высадки будущей экспедиции.

Второй этап – отправка на Луну самодвижущегося вездехода «Л-2»с дистанционным управлением. Главной задачей было изучение поверхности Луны с целью выбора оптимального места посадки для основного и резервного лунного корабля. Кроме того, вездеход должен был собрать данные о свойствах лунного грунта, о магнитных полях Луны и интенсивности космического и солнечного излучения. Сам «Л-2» представлял собой гусеничный транспортер с ядерной силовой установкой, снабженный мощной радиостанцией и блоком научной аппаратуры. Он мог развивать скорость до 4 км/ч и пройти не менее 2500 км. На поверхность Луны вездеход должен был доставить посадочный аппарат «13К».

Третий этап – запуск пилотируемого космического корабля "Л-3" весом 200 т. Корабль планировалось собирать на околоземной орбите из трех блоков, доставляемых при помощи ракет "Н-1". Первая ракета выводила на орбиту собственно комплекс "Л-3", состоявший из лунного орбитального корабля "ЛОК", посадочного лунного корабля "ЛК" и разгонного блока. Две другие ракеты "Н-1" служили танкерами с грузом топлива. Масса системы при полете к Луне достигала 62 т, что почти на 20 т превышало соответствующую массу "Apollo". Масса системы, совершающей посадку на поверхность Луны, составила бы 21 т (против 15 т у "Apollo"). Но зато пусков в схеме ОКБ-1 было даже не три, а четыре! Выводить в космос экипаж из двух-трех человек предполагалось на проверенной ракете "Р-7А", выпускавшейся заводом "Прогресс" для пилотируемых запусков. После достижения окололунной орбиты "ЛК" с одним космонавтом на борту отделился бы от "ЛОК" и по сигналу радиомаяка, установленного на вездеходе "Л-2", совершил бы мягкую посадку. После выполнения задания на Луне космонавт должен был взлететь с ее поверхности на стартовом модуле "ЛК" и состыковаться с "ЛОК". Возвращаемый корабль, обеспечивающий обратный полет к Земле, был модификацией корабля "7К-Л-1" и состоял из приборно-агрегатного отсека (2,5 т) и спускаемого аппарата (2,5 т). Весь рейс занял бы от 10 до 17 дней.

Четвертый этап – создание лунного орбитального комплекса "Л-4". Он состоял из трех элементов: ракеты-носителя (одна ракета "Н-1" или три разгонных блока "9К"), ракетного блока для вывода на лунную орбиту, орбитальной станции на двух-трех человек, созданной на основе космического корабля "7К-ОК", массой 5,5 т.

Пятый этап – высадка комплексной экспедиции на Луну в составе двух или трех космонавтов. Кроме того, отдельным кораблем планировалось отправить к ним в поддержку тяжелый самодвижущийся аппарат "Л-5" массой 5,5 т с герметичной кабиной. Он мог развивать скорость до 20 км/ч и нес на себе 3500 кг воздуха, воды и продуктов питания.

Если бы Сергей Королев проявил свойственную ему твердость в последовательном отстаивании плана освоения Луны на всех этапах прохождения проекта, история нашей лунной программы могла бы сегодня выглядеть совсем по-другому. Однако ситуация складывалась таким образом, что Сергею Павловичу приходилось идти на компромиссы с целью упрощения и удешевления проекта.

К сожалению, в полном объеме эту программу выполнить было невозможно даже при отсутствии критиков. Причины прагматические – недостаток средств. Хотя советская экономика не зависела от колебаний и потрясений рынка, лишних денег в ней не было.

Высокий драматизм ситуации с финансированием хорошо иллюстрирует одна история, которую рассказал главный конструктор ЦКБ тяжелого машиностроения Борис Родионович Аксютин (1977–1988):

Вспоминаю совещание, которое собрал С. П. Королев после полета в Пицунду к Н. С. Хрущеву, находившемуся там в это время на отдыхе. Этот полет был необходим для решения вопроса об ассигнованиях для работ по комплексу Н-1 (экспедиция на Луну). По возвращении из Пицунды он собрал совещание главных конструкторов у себя в кабинете. Все собрались, а его нет. Мы в недоумении ждем. Анатолий Петрович Абрамов, его заместитель, говорит, что Сергей Павлович в своем кабинете, сейчас должен прийти. Через некоторое время входит Сергей Павлович, ссутулившийся, рассеянно кивает головой, подходит к столу, садится, берется руками за опущенную голову, сидит молча некоторое время и как бы про себя говорит раздумчиво, тихим голосом: «Упустим время, не наверстаем». Затем поднимает голову, видит сидящих, встряхивается и произносит: «Я пригласил вас, чтобы рассказать об итогах встречи с Никитой Сергеевичем. Он сказал: „У нас большие успехи в освоении космического пространства, наши боевые ракеты стоят на дежурстве. Мы никогда не жалели денег на эти дела. Сейчас есть и другие заботы. Нужны средства для подъема сельского хозяйства и животноводства. Вам надо поэкономить“. Мы должны продумать мероприятия по удешевлению комплекса Н-1»…

В целях экономии решили делать схему экспедиции в один запуск ракеты-носителя. Сергей Королев потребовал от проектантов проработки мероприятий по увеличению несущей способности "Н-1". Последовала серия предложений по модернизации ракеты, из которых основными были установка на первой ступени еще шести двигателей и появление (в отличие от американской схемы) четвертой и пятой ступеней – блока "Г" и блока "Д". Стартовая масса "Н1-ЛЗ", согласно новым предложениям, возрастала до 2750 т, а масса полезного груза – с 75 до 93 т.

При таких изменениях в проекте действующие сроки начала летно-конструкторских испытаний в 1965 году выглядели абсурдными. Поэтому 19 июня 1964 года появилось Постановление ЦК КПСС и Совета Министров, разрешающее перенести сроки начала испытаний на 1966 год.

Однако не было решения по лунной программе. Из-за этого тормозился процесс создания лунных кораблей, подготовки экипажей, строительства новых заводов и стартовых комплексов. Сергей Королев и Мстислав Келдыш обратились к Никите Хрущеву с прямым вопросом: "Летим или не летим на Луну?" Последовало указание: "Луну американцам не отдавать! Сколько надо средств, столько и найдем".

Наконец 3 августа 1964 года вышло историческое Постановление № 655–268 "О работах по исследованию Луны и космического пространства". Впервые на высшем уровне было заявлено, что "важнейшей задачей в исследовании космического пространства с помощью ракеты Н-1 является освоение Луны с высадкой экспедиций на ее поверхность и последующим их возвращением на Землю".

Однако самому Королеву так и не суждено было увидеть, чем закончится лунная гонка. 14 января 1966 года Сергей Павлович умер на операционном столе.

«Н-1»: ИСТОРИЯ КАТАСТРОФ

Место Сергея Королева на посту руководителя ОКБ-1 (с 1966 года – Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения, ЦКБЭМ) занял Василий Павлович Мишин (1917–2001).

К сожалению, этот замечательный конструктор не обладал тем упорством, которое позволяло его предшественнику реализовывать свои устремления. Многие до сих пор полагают, что именно преждевременная смерть Королева и мягкотелость Мишина стали основной причиной краха проекта "Н-1" и, как следствие, советской лунной программы. Однако это наивное заблуждение. Потому что чудес не бывает: еще на стадии проектирования в конструкции ракеты "Н-1" появилось несколько ошибочных решений, которые и привели к череде катастроф.

В феврале 1966 года на Байконуре завершилось строительство стартового комплекса (площадка № 110), но ему еще долго предстояло ждать своей ракеты.

Первая "Н-1" появилась на космодроме только 7 мая 1968 года. Все двигатели были разработаны в Куйбышевском авиационном бюро (ныне – Самарское НПО "Труд") под руководством Главного конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова. В качестве горючего использовался керосин, в качестве окислителя – жидкий кислород. Ракета-носитель оснащалась системой координации одновременной работы двигателей КОРД, которая в случае необходимости отключала неисправные двигатели.

Первое летно-конструкторское испытание ракеты "Н-1", фигурировавшей в документах под обозначением "ЗЛ", состоялось 21 февраля 1969 года. В составе лунного ракетного комплекса во время первого пуска вместо модулей "ЛОК" и "ЛК" был установлен автоматический корабль "7К-Л1С" ("11Ф92"), внешне напоминающий "7К-Л1", но оснащенный многими системами корабля "Л-3" и мощной фотоаппаратурой. В случае успешного запуска корабль "7Л-Л1С" должен был выйти на орбиту Луны, произвести ее качественную фотосъемку и доставить пленки на Землю.

Борис Евсеевич Черток в своих мемуарах описывает момент старта так:

В 12 часов 18 минут 07 секунд ракета вздрогнула и начала подъем. Рев проникал в подземелье через многометровую толщу бетона. На первых секундах полета последовал доклад телеметристов о выключении двух двигателей из тридцати.

Наблюдатели, которым невзирая на строгий режим безопасности удалось следить за полетом с поверхности, рассказывали, что факел казался непривычно жестким, «не трепыхался», а по длине раза в три-четыре превосходил протяженность корпуса ракеты.

Через десяток секунд грохот двигателей удалился. В зале стало совсем тихо. Началась вторая минута полета. И вдруг – факел погас…

Это была 69-я секунда полета. Горящая ракета удалялась без факела двигателей. Под небольшим углом к горизонту она еще двигалась вверх, потом наклонилась и, оставляя дымный шлейф, не разваливаясь, начала падать.

Не страх и не досаду, а некую сложную смесь сильнейшей внутренней боли и чувства абсолютной беспомощности испытываешь, наблюдая за приближающейся к земле аварийной ракетой. На ваших глазах погибает творение, с которым за несколько лет вы соединились настолько, что иногда казалось – в этом неодушевленном «изделии» есть душа. Даже теперь мне кажется, что в каждой погибшей ракете должна была быть душа, собранная из чувств и переживании сотен создателей этого «изделия».

Первая летная упала по трассе полета в 52 километрах от стартовой позиции.

Далекая вспышка подтвердила: все кончено!..

Последующее расследование показало, что с 3-й по 10-ю секунды полета система контроля параметрами работы двигателей КОРД ошибочно отключила 12-й и 24-й двигатели блока "А", но ракета-носитель продолжила полет с двумя отключенными двигателями. На 66-й секунде из-за сильной вибрации оборвался трубопровод окислителя одного из двигателей. В кислородной среде начался пожар. Ракета могла бы продолжить полет, но на 70-й секунде полета, когда она достигла высоты 14 км, система КОРД отключила сразу все двигатели блока "А", и «Н-1» упала в степь.

Второе испытание "Н-1" ("5Л") с автоматическим кораблем "11Ф92" и макетом "ЛК11Ф94" состоялось 3 июля 1969 года. Это был первый ночной старт "Н-1". В 23:18 ракета оторвалась от стартового стола, но когда поднялась немного выше молниеотводов (через 0,4 секунды после прохождения команды "контакт подъема") взорвался восьмой двигатель блока "А". При взрыве была повреждена кабельная сеть и соседние двигатели, возник пожар. Подъем резко замедлился, ракета начала наклоняться и на 18-й секунде полета упала на стартовый стол. От взрыва разрушился стартовый комплекс и все шесть подземных этажей стартового сооружения. Один из молниеотводов упал, свернувшись спиралью. Башня обслуживания высотой в 145 м сдвинулась с рельсов.

Анатолий Федорович Воронов (1930–1993) вспоминал, что в тот раз при подготовке к запуску присутствовали космонавты. Они поднимались на самый верх огромной ракеты, осматривали и изучали лунный ракетный комплекс. Поздно вечером они наблюдали за стартом из гостиницы: "Вдруг вспыхнуло, мы успели сбежать вниз, и в это время ударной волной выбило все стекла. После падения ракета взорвалась прямо на стартовой площадке…"

Причиной взрыва стало попадание постороннего предмета в кислородный насос двигателя № 8 за 0,25 секунды до подъема. Это повлекло взрыв насоса, а затем и самого двигателя.

Двух катастроф "Н-1" по вине низкой надежности первой ступени было вполне достаточно, чтобы заговорить о необходимости изменений в процессе подготовки ракеты к старту. Конструкторам ЦКБЭМ пришлось признать, что стратегия отработки нового носителя выбрана неправильно. Большая ракетно-космическая система должна выполнять свою основную задачу с первой же попытки – для этого все, что только можно испытать, должно быть испытано на Земле. Сама система должна строиться на основе многоразовости действия и больших запасов по ресурсу.

Однако создавать полномасштабный стенд для испытаний первой ступени было уже поздно. Поэтому ограничились введением дополнительных устройств безопасности.

Третий пуск "Н-1" ("6Л") был осуществлен с уцелевшего стартового комплекса 27 июня 1971 года. В качестве полезной нагрузки был установлен лунный ракетный комплекс с макетами "ЛОК" и "ЛК". В 2:15 ракета оторвалась от стартового стола и начала подъем. На этот раз в программе полета был предусмотрен маневр увода ракеты-носителя от стартового комплекса. После его выполнения из-за возникновения неучтенных газодинамических моментов в донной части ракета стала поворачиваться по крену с постоянным ускорением. От больших перегрузок на 49-й секунде полета начал разрушаться блок "Б", и от комплекса оторвался головной блок вместе с третьей ступенью, которые упали в 7 км от стартового комплекса. Первая и вторая ступени продолжили полет. На 51-й секунде КОРД отключила все двигатели блока "А", ракета упала в 20 км и взорвалась, образовав глубокую воронку.

Последнее испытание ракеты-носителя "Н-1" ("7Л") со штатным "ЛОК" и "ЛК", выполненным в беспилотном варианте, было проведено 23 ноября 1972 года. На 90-й секунде полета в соответствии с программой за три секунды до отделения 1-й ступени двигатели начали переходить на режим конечной тяги. Были отключены шесть центральных двигателей, отработавших расчетное время. Скорость подъема резко снизилась. От этого возник непредвиденный гидравлический удар, в результате чего двигатель № 4 вошел в резонанс, от которого разрушились топливные трубопроводы, и начался пожар. Ракета взорвалась на 107-й секунде.

Хотя ни одной ракете "Н-1" так и не удалось выполнить программу запуска, конструкторы продолжали работу над проектом. Следующий, пятый, старт был запланирован на август 1974 года, но не состоялся. В мае 1974 года советская лунная программа была закрыта, а все работы над "Н-1" прекращены. Две готовые к пускам ракеты, "8Л" и "9Л", были уничтожены.

От "Н-1" удалось сохранить только 150 двигателей "НК", изготовленных для различных ступеней ракеты. Николай Дмитриевич Кузнецов, несмотря на распоряжение правительства, законсервировал их и хранил долгие годы. Как показало время, делал он это не напрасно. В 1990-е годы двигатели приобрели американцы, чтобы использовать на своих ракетах.