Ракета-носитель Н-1 для пилотируемых полетов на Луну

старт РН Н1

Мало кто знает, что С.П. Королев — Главный конструктор ОКБ-1 (создавшего наши первые баллистические межконтинентальные раке­ты и ракету, которая вывела в космос первый в мире искусственный спутник Земли и на которой был выведен на орбиту первый человек Земли — Ю.А. Гагарин) еще в 1960 году приступил к разработке самого грандиозного проекта 20 века — реализации полета человека на Марс. Для этого была начата разработка тяжелого межпланетного корабля (ТМК) весом 60-80 тонн и ракеты Н-1 для его выведения на опорную орбиту вокруг Земли, откуда ТМК должен был стартовать к Марсу с двумя космонавтами на борту.

В 1961 году, после полета Ю.А. Гагарина в космос, тогдашний пре­зидент США Джон Кеннеди объявил высадку первыми на Луну амери­канских астронавтов национальной задачей.

Четыре года ОКБ-1 работало над марсианским проектом, как вдруг, через три года после того, как в США начались работы по завоеванию Луны, руководитель СССР Н.С. Хрущев принимает решение: «Луну американцам не отдавать!», марсианский проект переработать в лунный и в 1968 году (на год раньше американцев) отправить наших кос­монавтов на Луну! Работы над ТМК были приостановлены, а марсианская PH Н-1 стала судорожно перерабатываться для полета на Луну. Спешка и доработки никогда не приводили к добру. Так как не было времени на строи­тельство большого стенда для наземных огне­вых испытаний огромного (диаметром 17 м) ускорителя 1-й ступени Н-1, решено было эти испытания провести на модели ускорителя.

Была создана модель чуть выше человеческо­го роста, где 30 гигантских, с тягой 150 тонн силы каждый, ЖРД имитировались неболь­шими газогенераторами, а огромные топлив­ные трубопроводы — тоненькими трубочками и т.д.

Все критерии подобия были сосчитаны высокой наукой. Модельные гидравличе­ские и огневые испытания прошли успешно.

Но скупой платит дважды! Американцы про­вели стендовые огневые натурные испытания ускорителя 1-й ступени своей лунной ракеты «Сатурн-5» и с первого ее полета добились успеха.

А у нас при первых пусках Н-1 (рис. 2.13) на «Байконуре» начались проблемы с системами питания двигателей топливом, проблемы влияния 30-ти двигателей друг на друга и т.д.

А ведь все это могло быть выявлено и устранено при натурных огневых стендовых испытаниях. Ни на одном пуске Н-1 ускоритель ее 1-й ступени ни разу не сработал нормально, его ЖРД взрывались, и огромные сверх дорогостоящие ракеты и штатные лунные комплексы ЛЗ гиб­ли. При одной из аварий Н-1, едва оторвавшись от старта, рухнула и разрушила его.

В 1969 году автору посчастливилось, находясь в командировке в Цен­тре подготовки космонавтов, увидеть прямую телевизионную трансля­цию через спутник из США выхода астронавта Нейла Армстронга на Луну. Это была точка в космической гонке США и СССР за право пер­выми ступить на Луну, гонке, для СССР заранее проигранной, так как за 4 года, отведенных Хрущевым, сделать такой грандиозный проект было нереально!

Но за 5 лет была проделана огромная работа. Были разработаны и из­готовлены Н-1, головной блок ЛЗ с двумя лунными кораблями (ЛОК и ЛК), проведена огромная экспериментальная отработка, создана вся инфраструктура полигонных систем, сооружений и т.д. Автору дове­лось видеть технологическое изделие Н-1-ЛЗ на старте в Байконуре. Эта огромная башня высо­той более 100 метров производила неизгладимое впечатление (рис. 2.14).

на старте

C.IL Королев умер в ян­варе 1966 года. Если бы он еще пожил, нашу советс­кую лунную программу можно было бы спасти с по­мощью его энергии, напо­ристости, таланта, автори­тета и связей во властных структурах. Наши космо­навты, пусть и не первые, но слетали бы на Луну, и созданный научный, технический и производ­ственный задел не пропал бы зря, подтвержденный практическим опытом.

Рассмотрим PH Н-1 как еще один пример ракеты, выполненной по тандемной схеме с поперечным деле­нием ступеней (рис. 2.15).

Н1-3

Ниже приведены основные характеристики комплекса Н-1-ЛЗ:

№п/п Характеристика Значение Размерность
1 Габариты:

высота вместе с САС

105 метров
диаметр в основании PH 17 метров
2 Масса:

комплекса Н-1-ЛЗ (заправленного на старте)

2750 тонн
головного блока (ЛЗ + САС) 95 тонн
3 Тяга 30-ти ЖРД ускорителя 1-й ступени на старте 4560 тонн силы

Н-1 состоит из блока «А» (ускоритель 1-й ступени), блока «Б» (уско­ритель 2-й ступени) и блока «В» (ускоритель 3-й ступени).

Блок «А» состоит из конического несущего корпуса, «вложенных» в него ненесущих сферических баков «О» и «Г», хвостового отсека диа­метром 17 метров с тридцатью 150-ти тонными двигателями и переход­ного переднего отсека. Прочность баков была рассчитана только на на­грузки от собственного веса, веса компонентов топлива и от давления наддува в них, а также на действующие на них в полете перегрузки.

Блок «Б» и блок «В» каждый состоит из конического несущего кор­пуса, ненесущих баков «О» и «Г», хвостового и переходного отсеков.

На блоке «Б» установлено 8 двигателей, на блоке «В» — 4 двигателя.

Следует отметить, что конструктивное совершенство (отношение «су­хой» массы ракеты к стартовой массе полностью заправленной ракеты) у ракет с несущими баками лучше, чем у ракет с несущим корпусом и вкладными баками.

Компонентами топлива блоков «А», «Б» и «В» являются жидкий кислород (окислитель) и керосин (горючее).

Блоки «А», «Б» и «В» выводят головной космический лунный блок ЛЗ на опорную орбиту, с которой последний с помощью своих двигате­лей выходит на траекторию «Земля-Луна» (раздел 3.2 книги)

И в заключение несколько слов о трудностях с транспортировкой блоков «А», «Б» и «В» к месту испытаний.

Диаметр центральной части ускорителя 1-й ступени, а также уско­рителей 2-й и 3-й ступеней ракеты «Протон» был выбран, исходя из необходимости их транспортировки железнодорожным транспортом к местам испытаний и эксплуатации (максимальный «негабарит», до­пускаемый на железных дорогах страны — диаметр 4,2 метра).

Блоки «А», «Б» и «В» PH Н-1 гораздо больше этого максимально допустимого негабарита. Поэтому было принято решение создать заво­ды-изготовители этих блоков рядом с местами их испытаний и эксплу­атации.

Так, были построены цеха на головном Куйбышевском (ныне Самара) за­воде «Прогресс», под Загорском (ныне Сергиев Посад) на территории НИИ Химмаш (где блоки «Б» и «В» проходили стендовые испытания) и на Байконуре, где проводились летные испытания ракетно-косми­ческого лунного комплекса Н-1-ЛЗ (рис. 2.16).
Н1-4
С.П. Королев в своем грандиоз­ном проекте полета человека на Марс, который был главной меч­той его жизни, впервые в мире, пятьдесят лет назад как никто другой, приблизился к практи­ческой реализации межпланет­ного полета, возможность которо­го теоретически обосновал более ста десяти лет назад другой наш соотечественник — Константин Эдуардович Циолковский.

Источник: главы из книги В.И. Сидоренко «Введение в авиационную, ракетную и космическую технику».

2 comments to Ракета-носитель Н-1 для пилотируемых полетов на Луну

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>