___lin___ (___lin___) wrote,
___lin___
___lin___

Лунные проекты – облёты, УР-700 и “Барминград”.


Художник Виктор Филиппский

В предыдущем посте я рассказал о проектах экспедиций на Луну, подготовленных в РКК “Энергия” с 60ых по 80ые годы.
Но работы велись и в других КБ, более того, был выпущен проект настоящего лунного поселка!
Разрабатывались и были доведены “до металла” варианты облета Луны без высадки на поверхность.
Об этом я и хочу рассказать.

1) С определенной долей условности к первому облетному проекту можно отнести ТМК – тяжелый межпланетный корабль, разработка которого началась в РКК "Энергия" (тогда ОКБ-1) в конце 50ых годов.


Графика - Игорь Безяев

Владимир Бугров “Марсианский проект С.П. Королева” (второе издание):
“…Предварительные расчеты, проведенные в 1959 году, показали, что для осуществления полета пилотируемого корабля в околосолнечное пространство, то есть для набора скорости 11,2 км/c, необходима ракета, стартовая масса которой должна быть на порядок больше, чем у ракеты Р-7… Эти проработки становятся основанием для подготовки и выпуска 23 июня 1960 года Постановления ЦК КПСС и Совмина СССР № 715 – 296 о проведение работ с целью создания “новой комплексной ракетной системы со стартовым весом РН порядка 1000-2000 тонн, обеспечивающей вывод на орбиту вокруг Земли тяжелого межпланетного корабля весом до 60-80 тонн”…
Весной 1962 года Королёв утвердил эскизный проект по ракете Н1, и к этому времени по его указанию были согласованы отделениями Тихонравова и Крюкова требования к ракете Н1 по величине выводимой на орбиту массы полезного груза, которая составляла 75 тонн. В составе этой массы предполагались тяжелый межпланетный корабль ТМК массой 15 тонн и 60-тонный ракетный блок для разгона ТМК до второй космической скорости…
Выбранные характеристики ракеты [Н1]: стартовый вес – 2200 тонн [впоследствии для проекта Л3 увеличен до 2 735 тонн], вес груза выводимого на круговую орбиту – 75 тонн [увеличен до 95 тонн]…”

 

Испытывать ТМК планировали в полетах к Луне.
В дальнейшем проект трансформировался в полноценную марсианскую экспедицию.
Комплекс массой 400-500 тонн должен был собираться на орбите 4-6 пусками Н1 (в течение года). Для старта к Марсу и от Марса к Земле использовались жидкостные ракетные двигатели. У Красной планеты осуществлялось аэродинамическое торможение в её атмосфере.



Увы, начиная с 1964 года, все силы были брошены на лунную экспедицию Н1-Л3 и про Марс забыли…
Это было одно из тех решений, которые загнали пилотируемую космонавтику в тупик.
Отказ от Мечты, от планов Королева, уход на “кривые, глухие окольные тропы”.
Перечислю все стратегические ошибки:
0) Децентрализованность усилий. Отсутствие координирующей структуры – Министерства межпланетных сообщений (аналога NASA).
1) Отказ от собственных планов и участие в “лунной гонке” (причем СССР включился в “соревнование” намного позднее США - в 1964 году).
2) Попытки продолжать гонку и отрабатывать Н1 на сырых двигателях.
3) “Заговор”, в результате которого для изготовления первых “Салютов” у В.Н. Челомея отобрали корпуса “Алмазов”.
Созданные с пропагандистскими целями (нужно было чем-то ответить на американские лунные успехи) орбитальные станции стали “магистральным путем человека в космос”.
4) Закрытие Н1 именно тогда, когда были внесены необходимые доработки и появились многоразовые двигатели НК33 (их можно было испытывать ДО пуска – и потом ставить на ракету).
5) Нелепое копирование “Шаттла”.


2) В отличие от США, где облет Луны был подготовкой к высадке, в СССР существовали две отдельных программы. Постановлением от 3 августа 1964 года создание облетного корабля было поручено Челомею (ОКБ-52).
На околоземную орбиту ЛК-1 массой 17,87 т должен был выводиться ракетой УР-500К (“Протон”).


Изображение из книги “Мировая пилотируемая космонавтика”.

В состав корабля входил разгонный блок (12,28 т), который переводил его на траекторию полета к Луне, приборно-агрегатный отсек (2,73 т) и возвращаемый аппарат (2,46т) в котором находился один космонавт в скафандре.
Интриги, особое мнение КБ Королёва на защите проекта в 1965 году, отстранение Хрущева (его сын работал у Челомея) – всё это привело к закрытию ЛК-1 в 1966 году.



3) Работы по облету Луны велись и в ОКБ-1 (сейчас РКК “Энергия”). 10 марта 1962 г. С.П.Королев утвердил технический проспект “Комплекс сборки КА на орбите спутника Земли. (Тема “Союз”)”.
На корабле “Восток-7”, снабженном двигателями для маневрирования, в космос отправлялся космонавт-монтажник.
Он должен был собрать на орбите “космическую ракету” из трех одинаковых разгонных блоков. Затем к этому “космическому поезду” пристыковывался специальный, предназначенный для облета Луны, корабль Л-1.
В мае 1963 года проект был модифицирован – появилась автоматическая стыковка, и исчез “Восток-7”.
В облетный комплекс “Союз” входил сам облетный корабль, получивший обозначение 7K (именно из этой разработки “выросли” современные “Союзы”), ракетный блок 9К и корабли танкеры 11К. Все элементы системы должны были выводиться на орбиту модифицированной “семёркой”, использовать “чужие” ракеты Королёв не планировал.
Первым запускался ракетный блок, к нему в автоматическом режиме по очереди пристыковывались четыре (!!!) танкера, чтобы заправить 22 тоннами топлива.



Последним стартовал облетный корабль 7K с экипажем. После стыковки корабля к заправленному ракетному блоку, от последнего отделялся ненужный теперь (но нужный для стыковки с танкерами) отсек орбитального маневрирования, двигатель РБ запускался и связка уходила в облет Луны.
7K разрабатывался в первую очередь, и к 1964 году (когда Челомею поручили работы по ЛК-1) он был почти готов.

4) В конце1965 – начале 1966 года руководство страны принимает решение – объединить облетные проекты двух КБ. У Королёва взяли разгонный блок Д (из программы Н1-Л3 – экспедиции на Луну) и корабль 7K-Л1 (созданный на основе наработок по 7K), у Челомея – ракету УР-500К.
Масса разгонного блока и корабля превышала возможности ракеты. Поэтому придумали оригинальную схему: УР-500К выводит связку “РБ–корабль” на близкую к орбитальной траекторию, а довыведение на орбиту осуществляется при помощи блока Д.
Вторым включением блока Д связка направляется на траекторию облета Луны.
Для экономии массы с корабля 7К (“Союза”) снимали всё что могли – даже бытовой отсек и запасную парашютную систему.
Множество модификаций потребовали системы ориентации, связи, спускаемый аппарат нужно было “научить” входить в атмосферу со второй космической скоростью.
Масса 7К-Л1 после от деления от блока Д – 5,5 т (СА- 3,1т , ПАО – 2,25 т, опорный конус – 0,15 т).

   

Беспилотные испытания 7К-Л1 проходили под именами “Космос” и “Зонд”.
10 марта 1967 года – “Космос - 146” – разгон до 2-ой космической скорости прерван по команде с Земли в связи с неполадками в системе управления.
8 апреля - “Космос - 154” – второй раз не включился двигатель блока Д, двое суток корабль оставался на орбите, а затем вошел в атмосферу и сгорел.
28 сентября – снова попытка старта, но из-за аварии РН (не запустился один двигатель первой ступени) улететь далеко не удалось.
22 ноября - снова подвела ракета, на этот раз не вышел на режим двигатель второй ступени.
Череду неудач прервал “Зонд-4”, который был выведен на эллиптическую орбиту с высотой перигея 330 тыс. км. 2 марта 1968 года.
К сожалению, из-за неготовности системы ориентации, спуск СА проходил по баллистической траектории, вне территории СССР и он был уничтожен системой аварийного подрыва объекта.
23 апреля опять неприятности с РН – из-за короткого замыкания прошла команда “авария носителя” (на исправной ракеты).
15 сентября – долгожданный успех. “Зонд-5” облетел Луну на расстояние 1960 км и выполнил её фотографирование. Впервые в мире космический корабль вернулся на Землю со второй космической скоростью.
К сожалению, в уже в самом начале полета отказали датчики звездной ориентации, а затем и гироплатформа - управляемая посадка на территории СССР стала невозможна. Аппарат сел в Индийском океане. Но ведь сел же!
Кстати, на “Зонде-5” вокруг Луны слетали первые живые существа – черепахи.
А ведь на их месте могли быть советские космонавты, будь руководство страны смелее!

До “Аполлона-8” оставалось три месяца…
“Зонд-6”, стартовавший 10 ноября, не только успешно облетел Луну на расстоянии 2415 км, но и впервые совершил управляемый спуск в атмосфере земли и приземлился на территории Советского Союза.
НО… в полете не раскрылась остронаправленная антенна, снова сбоили звездные датчики, а при возвращении в спускаемом аппарате значительно упало давление. Затем, уже на участке спуска, во время подачи питания на систему приземления из-за низкого давления возник коронный разряд в схеме гамма-высотомера и в результаты ложной команды парашют был отстрелен на высоте около 5 км. СА упал в 16 км (!!) от стартовой площадки, откуда он стартовал к Луне. Если бы на “Зонде-6” находились космонавты, они бы наверняка погибли.

Существует мнение (Н.П. Каманина), что “Зонд-6” не разгерметизировался бы (и не было бы проблем с парашютом) – будь на его борту экипаж.

Разгерметизация кабины произошла из-за обмерзания резинового уплотнителя люка, что в свою очередь было вызвано необходимостью менять ориентацию корабля с целью подогрева перекиси в баке. Её температура упала из-за того, что с “Зонда-6” были сняты телевизионные светильники, которые могли бы нагреть корабль изнутри. Естественно нагреть корабль могли и люди, в нём находящиеся!

Цитата из дневников Н.П. Каманина - “…все неприятности начались после падения температуры перекиси, предотвратить которое невозможно было из-за личной ошибки Мишина, разрешившего снять с корабля телевизионные светильники….”

В декабре, незадолго до старта “Аполлона-8”, можно было осуществить попытку обогнать США. Космонавты “лунного отряда” настаивали на пилотируемом пуске, но руководство страны вновь проявило позорное малодушие.
Несмотря на проигранную гонку, в 1969 году работы по программе Л-1 ещё продолжались.
20 января – очередная авария носителя.
8 августа 1969 года (уже после высадки американских астронавтов на Луну) стартовал “Зонд-7”. Он прошел на расстоянии 1230 км от Луны и успешно вернулся на Землю, выполнив управляемый спуск. И опять без космонавтов…
Последний старт в рамках этой программы состоялся 20 октября 1970 года. “Зонд-8” облетел Луну (расстояние – 1200 км) и совершил баллистический спуск в Индийском океане.
В отличие от полноценной лунной экспедиции, в случае облетной программы у СССР были все шансы победить в гонке! Но не нашлось людей, готовых взять ответственность, готовых рискнуть. Не такие уж и сложные (в сущности, это полёт по высокому эллипсу) облеты Луны так и не стали обычным делом для космонавтов, советский человек так и не вышел на межпланетные трассы.
Можно сколько угодно твердить “станции - магистральный путь человека в космос”, но слаще от этого не становится.


5) Лунными экспедициями занимались не только в КБ Королёва, и проект Н1-Л3 не был единственным. Конкуренция, борьба за финансирование – и это в социалистическом-то государстве. Распыление сил и средств шло полным ходом.
В.Н. Челомей предложил в ноябре 1966 года свой вариант покорения Луны (традиционно носителем лунного корабля занимался филлиал №1 ОКБ В.Н. Челомея - ныне ГНПКЦ им. Хруничева, проектом в целом - базовое КБ в Реутове, ныне - ОАО "ВПК "НПО машиностроения"). Создание сверхтяжелой ракеты УР-700, корабля ЛК-700 и прямой полет на Луну (первый - в 1973 году) – никаких стыковок на околоземной или на окололунной орбитах!

                     

Ракету УР-700, состоящую из блоков диаметром не более 4м, можно было по частям транспортировать с завода. В отличие от Н1 для неё не нужно было создавать производство на космодроме.
Полезный груз ракеты на низкой околоземной орбите – около 150 тонн, не хуже чем у “Сатурна-5”!
Но масса около 4800 тонн и использование токсичного топлива (АТ + НДМГ, а на третьей ступени – возможно и фтора с водородом) несколько настораживали.
Макет “семисотки” в масштабе 1:10 можно увидеть на кафедре СМ2 в МГТУ им. Баумана.
Он высотой в три этажа и ооочень впечатляет!
Корабль ЛК-700 весил ~ 12,5 тонн.
Разгонный блок
для старта с орбиты Земли к Луне ~ 101 тонну
Посадочный блок
, который обеспечивал гашение скорости практически до нуля на высоте несколько километров над Луной ~ 37,5 тонн

         

Схема полета предусматривала выведение ЛК-700 с разгонным и тормозным блоками на околоземную орбиту, с которой корабль стартовал к Луне. Торможение и выход космического корабля на окололунную орбиту, а также сход с нее и гашение основной скорости выполнялись с помощью тормозного блока. На высоте нескольких километров от поверхности Луны тормозной блок сбрасывался, а мягкое прилунение корабля на посадочные опоры осуществлялось дросселированием ЖРД взлетного блока.
Из возвращаемого аппарата (на “фирме” Челомея спускаемые аппараты называют возвращаемыми аппаратами) ЛК-700 на Луну выходили два космонавта.
Во время старта с Луны осуществлялось отделение посадочных приспособлений и запуск ЖРД взлетного блока с работой его на полной тяге – ЛК-700 уходил к Земле.

   

Комплекс УР-700-ЛК700 проектировался не только для одноразовых высадок на Луну, но и для создания на спутнике Земли лунных баз. Обустраивание базы планировалось в три этапа. Первым пуском на поверхность Луны доставляется тяжелая беспилотная стационарная лунная база. Вторым пуском на Луну доставляется экипаж на корабле ЛК-700, при этом база используется в качестве маяка. После посадки корабля его экипаж переходит в стационарную базу, а корабль консервируется до обратного полета. Третьим пуском доставляется тяжелый луноход, на котором экипаж совершает экспедиции по Луне.
Конечно, можно пофантазировать – в начале шестидесятых именно проекту Челомея дают “зеленый свет” и он высаживает на Луну советского космонавта раньше, или в крайнем случае, не намного позднее американских астронавтов… Фантазии дело хорошее, но специалисты центра Хруничева не очень хорошо отзывались о УР-700. По их мнению, это “скопище блоков” научить летать (разработать для него систему управления) было бы просто невозможно. А падение ракеты такого размера, да с токсичным топливом, вблизи от Ленинска (ныне город Байконур) даже представлять не хочется!

6) Разрабатывал свой вариант лунной ракеты и Янгель. В ОКБ-585 (КБ “Южное”) в начале шестидесятых рассматривали вариант тяжелой баллистической ракеты Р-46, но тогда предпочтение отдали челомеевской “пятисотке” (УР-500, будущий “Протон”). В 1962 году вышло постановление, обязывающие ОКБ-585 разработать на основе Р-46 новую ракету Р-56 со стартовой массой около 1200 тонн и полезной нагрузкой 35-40 тонн.



Кроме выведения различных военных нагрузок, Янгель предложил использовать эту ракету для выведения на окололунную орбиту (не на облетную траекторию вокруг Луны, а именно на орбиту) корабля массой около 12 тонн.
Двумя пусками Р-56 можно было обеспечить проведения полноценной лунной экспедиции с высадкой космонавта на поверхность Луны. Хотя и впритык – 80 тонн всё-таки маловато для таких дел.
В схеме Янгеля лунный орбитальный и посадочный корабли порознь выводились на окололунную орбиту, после их стыковки космонавты переходили в посадочный корабль и высаживались на Луну, затем возвращались на орбиту, стыковались с орбитальным кораблем и на нём стартовали к Земле.
Прорабатывались различные схемы Р-56, в том числе и из транспортабельных блоков диаметром 3,8 метра. На всех ступенях стояли двигатели, работающие на токсичном топливе (АТ и НДМГ).
В 1964 году все работы по Р-56 были прекращены и Янгель занялся разработкой блока E для королёвской лунной экспедиции Н1-Л3.

7) Ещё в 1962 году С.П. Королёв поручил ГСКБ “Спецмаш” под руководством Владимира Бармина начать разработку Долговременной Лунной Базы (в документах ДЛБ, но чаще использовалось название “Звезда”, а внутри конструкторского коллектива и вовсе “Барминград”).
Поразительно – и ТМК, и институт медико-биологических проблем и лунная база – всё это Королёв. Похоже, его конечной целью должен был стать не только межпланетный полет человека, но и начало колонизации Солнечной системы! Проклятый Петровский, ты не дал Королёву те десять лет, о которых он так просил перед операцией (см. главу 2.6 книги Ф.Г. Углова “Под белой мантией” – начинается со слов “Мой друг, ныне уже покойный”), проклятый ГБшник, ударивший Сергея Павловича графином по скуле (кость срослась неудачно, и во время операции не удалось корректно ввести дыхательную трубку в трахею) – из-за вас Человечество свернуло с Пути к Звездам!
Потомки тоже отличились – 40 лет “растят горох” на орбитальных станциях и серьезно доказывают, что человек в дальнем космосе просто не нужен (кому доказывают? Пытаются сами себя убедить?).

Но вернемся к проекту Бармина. Понимая, что освоение Луны начнется только в начале 70ых, в “Спецмаше” не сильно спешили. Работы растянулись на 10 лет и в последние годы шли практически на энтузиазме (финансирование было небольшим).
К 1971 году эскизный проект лунной базы был готов. К сожалению, с Н1 ещё не научили летать, а перспективы Л3 становились всё более туманными.
После доклада Устинову, посчитав деньги (проект обошелся бы в 50 млрд. “полновесных” рублей или 80 млрд. долларов), “Звезду” отложили в “долгий ящик”.

     


Реальные чертежи немного отличаются от фантазий художника


Предполагалось, что на Луну будет доставлено 9 модулей, рассчитанных на 12 космонавтов.
Габариты модуля: длина - 8,6 метра, диаметр - 3,3 метра, полная масса - 8 тонн.

Интересно, что на Луну блок доставляется в укороченном виде (4,5м) – а затем надувается и расширяется (он снабжен металлической “гармошкой”) до рабочего размера.
Каждый модуль своё назначение: командный пункт, научная лаборатория, хранилище, мастерская, медпункт со спортзалом, камбуз со столовой и три жилых помещения.
Источником энергии для базы должен был стать ядерный реактор.



Интерьер жилых модулей оборудовали надувной мебелью. По рекомендации психологов ячейки для проживания проектировали на двух человек. Для парирования эффекта замкнутого пространства архитекторы подбирали специальные цветовые сочетания окраски интерьера и разрабатывали новые виды освещения. Для передачи световой энергии от солнечных концентраторов применялись гибкие световоды (КПД передачи – 80%). Более того, на базе планировались мнимые окна с нарисованными пейзажами, которые периодически бы менялись. На экран перед велотренажером предлагалось проецировать заранее снятые фильмы, чтобы создать у космонавтов эффект обычной поездки на Земле!
Место под “лунный город” должны были выбирать автоматические станции, но после этапа дистанционного изучения на Луну должна была отправиться пилотируемая экспедиция на “лунном поезде”.
“Лунный поезд” конструкции КБ Бармина предназначался для строительства временного городка, а по его завершении – для проведения научных исследований в окрестностях базы. В него входили: тягач, жилой вагончик, изотопная энергоустановка мощностью 10 кВт и буровая установка. Полный вес – 8 тонн.
Также для базы планировалось три вида транспорта – легкий и тяжелый луноходы и основная многофункциональная машина.



Конечно, проект “Барминграда” сейчас выглядит слишком фантастическим (измельчали мы!), но не уничтожь в 1974 году В.П. Глушко Н1, кто знает, может быть в 80ые в минимальном варианте лунная база была бы развернута!
Можно понять Валентина Петровича – он был уверен, что его РЛА-150 “Вулкан” полетит очень скоро и позволит построить лунную базу (о её проекте я рассказывал в предыдущем “лунном” посте) намного быстрее.
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 

  • 74 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →