___lin___ (___lin___) wrote,
___lin___
___lin___

Лунные проекты РКК “Энергия”


Художник Виктор Филиппский

В СССР прорабатывали довольно много вариантов лунных экспедиций.
Наиболее известен, конечно, комплекс Н1-Л3. Но существовали и другие проекты.
Я расскажу о советских разработках РКК “Энергия”, исключая облетные планы и предложения других КБ.
О них - в следующий раз.


1) Трехпусковая схема экспедиции прорабатывалась в начале шестидесятых (до 1964 года) и была рассчитана на ранний вариант Н1 с полезной нагрузкой (ПН) на низкой околоземной орбите 60-80 тонн. Сборка лунного комплекса осуществляется у Земли, экспедиция по прямой схеме – старт с орбиты, полет к Луне, посадка, старт с Луны, возвращение к Земле, вход СА в атмосферу.

Борис Евсеевич Черток “Ракеты и люди. Лунная гонка”:
“До конца 1963 года структурная схема лунной экспедиции еще не была выбрана. Первоначально наши проектанты предложили вариант с хорошим запасом по массе. Он предусматривал трехпусковую схему со сборкой на монтажной орбите у Земли космической ракеты общей стартовой массой (вместе с топливом) 200 тонн. При этом масса полезного груза для каждого из трех пусков H1 не превышала 75 тонн. Масса системы при полете к Луне в этом варианте достигала 62 тонн, что почти на 20 тонн превышало соответствующую массу «Аполлона». Масса системы, совершающей посадку на поверхность Луны, составила в наших предложениях 21 тонну, а у «Аполлона» – 15 тонн. Но зато пусков в нашей схеме было даже не три, а четыре. Выводить в космос экипаж из двух-трех человек предполагалось на проверенной ракете 11А511 – так именовалась в конце 1963 года ракета Р-7А, выпускавшаяся заводом «Прогресс» для пилотируемых запусков.”

Владимир Бугров “Марсианский проект С.П. Королева” (второе издание):
“…на ОИСЗ тремя пусками Н1 выводятся составные части лунного комплекса, собираются, а затем он стартует к Луне, совершает посадку на её поверхность и возвращается на Землю… Энергетически данный вариант крайне невыгоден, а 20-30-тонные посадочные и взлетные элементы могли создать значительные трудности при их отработке в наземных условиях.”



Внешний вид лунного комплекса можно увидеть в энциклопедии астронавтики Марка Вейда.
Но, похоже, это просто догадки.

2) Классическая схема лунной экспедиции Н1-Л3. Разрабатывалась с 1964 года.
Один пуск форсированной до 95т ПН на низкой околоземной орбите ракеты Н1.



Общая длина комплекса Л3 – 43,2 м, максимальный диаметр - около 6 м (по ГО), масса 91,7 тонны.
Масса ЛОК – 9850 кг (при старте к Земле – 7530 кг)
Масса ЛК – 5560 кг (при взлете с Луны – 3800 кг)




1 – старт комплекса Н1-Л3 (в Л3 – входят разгонные блоки Г и Д, лунная кабина – ЛК (в её составе блок Е) и лунный орбитальный корабль – ЛОК (в его составе блок И)).

Лунная кабина – ЛК Лунный орбитальный корабль – ЛОК
Иллюстрация Вадима Лукашевича


2 – выход на опорную околоземную орбиту (время пребывания на орбите ИСЗ до 1 суток);
3старт к Луне – работает разгонный блок Г (до полной выработки топлива);


Старт к Луне
Художник Serge Gracieux


4 – доразгон системы Л3 блоком Д до заданной скорости, проведение двух коррекций
5-6 – переход системы Л3 (блок Д - ЛК - ЛОК) на орбиту искусственного спутника Луны.
Время полета к Луне 3,5 суток, пребывания на орбите ИСЛ - до 4 суток;
7 – После перехода одного космонавта (переход снаружи, стыковочный узел без внутреннего перехода), ЛК с блоком Д отделяется от ЛОКа (рисунок, возможно, не совсем верный - ЛК с блоком Д должен был выкатываться назад по специальным "рельсам");

Переход космонавта ЛК с блоком Д отделяется от ЛОКа


8 – разворот и торможение ЛК блоком Д;
9-10отделение блока Д и его увод, торможение с помощью блока Е, посадка ЛК на Луну;

Отделение блока Д На Луне!
Неизвестный художник


11-12взлет ЛК с Луны с помощью блока Е и стыковка ЛК с ЛОК на орбите ИСЛ (время пребывания на орбите ИСЛ до 1 суток).
Переход космонавта и перенос образцов лунного грунта из ЛК в ЛОК;

Взлет с Луны Стыковка на орбите ИСЛ


Переход космонавта Перенос образцов лунного грунта

13 – отстрел бытового отсека ЛОК с пристыкованным ЛК.
14-15 – разгон ЛОК с помощью блока И по траектории Луна — Земля, проведение коррекций (время полета к Земле 3,5 суток);
16-17-18 – отделение СА, вход в плотные слои атмосферы Земли со второй космической скоростью, планирующий спуск и посадка на территории СССР.

Проектирование лунных кораблей проходило под гнетом острейшего весового дефицита.
Комплекс “не завязывался”. Да и с форсированием ракеты не всё шло гладко.
Об истории советской лунной программы Н1-Л3 написано немало книг.
К сожалению, тогда не хватило воли выйти из уже проигранной гонки и заняться спокойной и планомерной доводкой ракеты и двигателей НК-15.
В начале семидесятых стало понятно, что на фоне американских лунных экспедиций Н1-Л3 смотрится слабовато.

3) В начале 1972 года был разработан проект более совершенной лунной программы Н1Ф-Л3М.
Предполагалось форсирование Н1 до 100 тонн (замена керосина на синтин - Н1Ф) и создание нового корабля для экспедиции на Луну по двухпусковой схеме.
Идеи использовать для экспедиции две ракеты Н1 появлялись и ранее (ещё при жизни С.П. Королева).
Бугров “Марсианский проект С.П. Королева”:
“Мы рассматривали двухпусковую схему, при которой с ОИСЗ разгонялись к Луне и выходили на орбиту её спутника два самостоятельных девятнадцатитонных корабля. Первый – орбитальный с экипажем, предназначался для доставки космонавтов на окололунную орбиту и возвращения их с окололунной орбиты на Землю. Второй- посадочный без экипажа, доставлялся на окололунную орбиту и стыковался с орбитальным. После перехода космонавтов отделялся и спускал их на поверхность Луны, стартовал с неё и возвращал космонавтов в орбитальный… Эта схема снимала все весовые проблемы, однако Королёв не принял её…”
Программа Н1Ф-Л3М стала продолжением этих идей.



Тормозной блок и лунный корабль запускаются на околоземную орбиту при отдельных пусках РН, а затем индивидуально с помощью собственных ракетных блоков, выводятся на траекторию полета к Луне. Их стыковка производится на окололунной орбите. В случае невозможности стыковки лунный корабль с помощью собственной двигательной установки стартует с окололунной орбиты к Земле. При успешном осуществлении стыковки тормозной блок используется для схода корабля с окололунной орбиты и гашения большей части скорости. Мягкая посадка на Луну обеспечивается с помощью ДУ и посадочных опор корабля. Взлет с Луны и возвращение на Землю предполагались по прямой схеме.
Интересно, что в проекте Н1Ф-Л3М должен был использоваться кислородно-водородный разгонный блок. Начинать внедрение водорода предполагалось с космических ракетных блоков относительно небольшой размерности (с запасом топлива до 50 т). Эти блоки, получившие обозначение С и Р, предлагалось использовать вместо блоков Г и Д, однако в мае 1971 года было принято решение о разработке многоцелевого кислородно-водородного блока Ср с заправкой до 66,4 т.



Два варианта компоновки лунного корабля Л3М (его масса ~ 25 тонн):



В первом варианте космонавты при старте с Земли находились в СА, укрепленном в верхней части корабля.
При выполнении операций в полете и перед прилунением они переходили через надувной рукав-лаз в бытовой отсек корабля, смонтированный под СА.
В другом варианте над ДУ корабля был установлен коконообразный обитаемый блок (ОБ), внутри верхней части которого крепился СА. Большая часть служебной аппаратуры корабля находилась в герметизированном цилиндрическом приборном отсеке внутри ОБ.Во время разнообразных операций в полете и на лунной поверхности космонавты выходили из СА и работали во внутренних объемах ОБ, обеспечивающих не только свободный доступ к приборам управления, но и хороший обзор, облегчающий выбор места посадки.


На заднем плане, макет лунного корабля Л3М. Видно, насколько он больше ЛК проекта Л3.

Одновременно с работами по Н1Ф-Л3М, в КБОМ под руководством В.П. Бармина велась разработка проекта обитаемой долговременной лунной базы. Об этом я расскажу подробнее в следующий раз.
У СССР были все шансы к 1980ому году получить отработанный сверхтяжелый носитель (Н1Ф), водородную технологию (блок Ср), лунную базу, тяжелую орбитальную станцию и грунт с Марса (проект “Марс-5НМ”).
И кто знает, на чем бы полетел “Буран”, и каким бы он был?



Кроме того, ещё в мае 1969 года был выпущен аванпроект по Н1М, в котором предлагалось увеличить массу Н1 до 4250т (“обычная” Н1 – 2735т) и довести ПН на орбите до 150т (в этом проекте предполагалось использовать водород не только в разгонном блоке, но и на третьей ступени РН).
Увы, в 1974 году все работы по Н1 были остановлены новым главным конструктором предприятия – В.П. Глушко.
Я считаю, что это было огромной ошибкой, и величайшей трагедией отечественной (а может быть и мировой) космонавтики.
Как показал дальнейший ход событий, закрытие Н1 поставило крест на мечте о межпланетных полетах человека… история пошла по неверному пути, и в результате мы живем сейчас в кривом отражении реальности…
Но тогда, в 1974 году, В.П. Глушко был уверен, что Н1 невозможно научить летать.
Он предложил целое семейство ракетных летательных аппаратов (РЛА), причем самый тяжелый из них, РЛА-150 “Вулкан”, должен был выводить на орбиту полезный груз массой 230 тонн.

4) В конце 1974 года были разработаны технические предложения по лунному экспедиционному комплексу “Звезда”, основу которого составлял лунный экспедиционный корабль, доставляемый на Луну и обратно на Землю по прямой схеме.


Масса корабля на окололунной орбите – 60т.
Масса в момент посадки на поверхность Луны – 31т.
Масса при старте с Луны – 22т.

Компоновка корабля (СА внутри отсека управления) напоминала проект Л3М. Старт с околоземной орбиты и торможение с выходом на окололунную орбиту должны были производиться с помощью кислородно-водородного блока “Везувий”. Для схода с орбиты и посадки на Луну использовалась посадочная ступень. Взлетная ступень обеспечивала старт с Луны и выведение на траекторию полета к Земле. В состав экспедиционного комплекса кроме корабля входили два жилых лабораторных модуля на 3 человека каждый, луноход с герметичной кабиной, ядерная энергетическая установка и лабораторно-заводской модуль. Смена экипажа лунной базы (6 человек) должна была осуществляться раз в год.

К сожалению, заинтересовать этим масштабным проектом руководство страны не удалось.
Все силы были брошены на копирование американского шаттла – создание системы “Энергия-Буран”.

5) В сложившейся ситуации В.П. Глушко попытался адаптировать проект лунной экспедиции под ракету “Энергия”. Пришлось вернуться к двухпусковой схеме со стыковой на орбите Луны лунного орбитального корабля и лунного посадочного корабля.

Орбитальный корабль массой около 28 тонн состоял из приборно-агрегатного отсека с двигательной установкой и СА, размещенного внутри отсека управления (снова компоновка как в проекте Л3М). Экипаж до 5 человек. Продолжительность полета по окололунной орбите - 30 суток. Лунный посадочный корабль массой 29 тонн (в момент посадки – 14,5 тонн) обеспечивал пребывания на Луне трех космонавтов в течение 12 суток. Первым к Луне выводится посадочный корабль, а за ним – орбитальный. После их стыковки трое из пяти космонавтов переходят в посадочный корабль и совершают посадку на поверхность Луны. После проведения исследований космонавты во взлетной ступени стартуют с Луны и стыкуются с орбитальным кораблем, после чего взлетная ступень отбрасывается, а орбитальный корабль стартует к Земле. Работы по этой программе откладывались до ввода в эксплуатацию “Бурана”. А затем стало не до Луны.
Tags: космос
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 24 comments