«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 02 (2) - Коллектив авторов (смотреть онлайн бесплатно книга txt) 📗
А 11–18 октября 1969 г. состоялся групповой полет сразу трех пилотируемых кораблей: «Союз-6» (Г.С. Шонин, В.Н. Кубасов), «Союз-7» (А.В. Филипченко, В.Н. Волков, В.В. Горбатко), «Союз-8» (В.А.Шаталов, А.С.Елисеев). В полете предусматривалась стыковка кораблей «Союз-7» и «Союз-8», но произошел отказ системы «Игла» на «Союзе-8», и она не состоялась.
1-19 июля 1970 г. состоялся продолжительный одиночный полет космического корабля «Союз-9» с космонавтами А.Г. Николаевым и В.И. Севастьяновым. Основная цель полета состояла в проведении обширных медико-биологических исследований, направленных на решение проблем длительной работы человека на борту космической станции. Им закончился этап создания пилотируемого орбитального корабля «Союз».
Лунный корабль в цехе
Отработка посадки лунного корабля в стендовых условиях на специальном макете
До появления кораблей «Союз-Т» и «Союз-М», представляющих собой глубокую модернизацию «7К-ОК», исходный «Союз» неоднократно подвергался большим и малым доработкам. Одни из самых значительных были выполнены после гибели экипажа «Союза-11» (Г.Т. Добровольский, В.Н. Волков, В.И. Пацаев) летом 1971 г. При разделении корабля на отсеки в процессе возвращения на Землю клапан, соединяющий внутренний объем кабины с атмосферой Земли на высоте менее 2500 м, сработал еще в космосе, а космонавты находились в корабле без скафандров. СА вернул экипаж на Землю в заданный район, но «без признаков жизни».
После этой трагедии в состав систем кораблей «7К-ОК» ввели средства спасения в случае разгерметизации спускаемого аппарата. Новые космонавты отправлялись в полет уже в скафандрах, но количество их в составе экипажа было уменьшено с трех до двух человек, а из системы электропитания корабля исключили солнечные батареи.
Все время, пока продолжалась отработка кораблей «7К», как лунного, так и орбитального, королевское ЦКБЭМ продолжало трудиться над созданием «Н-1» — ракеты-носителя, способной обеспечить высадку космонавта на Луну. Спор между С.П. Королевым и В.П. Глушко относительно типа двигателей для нее завершился победой Сергея Павловича: для «Н-1» был утвержден кислородно-керосиновый ЖРД. Однако Глушко проявил принципиальность и делать его отказался. Тогда Королев обратился к известному конструктору авиационных двигателей Н.Д.Кузнецову, получил его согласие и организовал соответствующее постановление правительства. Хотя «Н-1» была действительно гигантской ракетой, и оптимальными для нее были бы двигатели тягой по 600–900 тс, после тщательного анализа размерность нового двигателя утвердили в пределах 150 тс. Главной причиной стало то, что такой двигатель было можно создать на существующей производственно-технической базе и в отведенные предельно сжатые сроки. В итоге на первой ступени «Н-1» потребовалось установить двигатели НК-15 в количестве аж 30 штук! Как выяснилось при испытаниях, это привело к значительному усилению негативного взаимного влияния двигателей, снижению устойчивости их работы и надежности силовой установки в целом. Чтобы свести к минимуму последствия отказов, на всех трех ступенях ракеты «Н-1» была установлена система контроля работы двигателей (КОРД), отключавшая двигатель при отклонении параметров его работы от нормы. Одновременно она отключала еще один двигатель — противоположный неисправному.
Лунный корабль 11Ф94
1 — стыковочный узел; 2 — датчик прицеливания; 3 — юстировочные датчики; 4 — приборный отсек; 5 — телекамера; 6 — выходной люк; 7 — всенаправленная антенна; 8 — источники питания; 9 — опорная стойка с амортизатором; 10 — трап; 11 — РДТТ прижатия; 12 — лунный посадочный агрегат; 13 — двигательная установка блока Е; 14 — остронаправленная антенна (2 шт.); 15 — вогнутость для иллюминаторов; 16 — иллюминатор для наблюдения за стыковкой; 17 — антенны системы сближения; 18 — блок двигателей ориентации
Первый запуск «Н-1» № 3Л был осуществлен 21 февраля 1969 г. В качестве полезной нагрузки на ракете находился беспилотный корабль «7К-Л1С» (11Ф92), оснащенный многими системами штатного лунного орбитального корабля и мощной фотоаппаратурой. Однако вскоре после старта от воздействия высокочастотных колебаний разрушился один из трубопроводов, и образовалась течь компонентов топлива, приведшая к пожару в блоке «А». На 69 секунде полета, когда ракета находилась на высоте 14 км, система КОРД отключила все двигатели. Причиной стало несовершенство применявшихся алгоритмов выявления предаварийного состояния двигателей и невысокая помехозащищенность системы, явившиеся следствием спешки при ее создании.
3 июля 1969 г. с той же пусковой установки была предпринята попытка запуска второго экземпляра ракеты «Н-1» с беспилотным «7К-Л1С», макетом лунного корабля 11Ф94 и штатным блоком «Г». Программа предполагала облет Луны, проведение фотосъемки районов предполагаемых высадок лунных экспедиций, возвращение к Земле и посадку на территории СССР.
За 0,22 секунды до отрыва от стартового стола (до срабатывания контакта подъема) при выходе на главную ступень тяги двигателей произошел взрыв кислородного насоса одного из двигателей первой ступени. Через 9,3 с произошло нарушение силовых цепей электропитания. PH поднялась чуть выше молниеотводов, на 11 секунде все двигатели первой ступени, кроме двигателя № 18, выключились. Ракета массой 2700 т потеряла скорость и наклонилась. Работающий двигатель развернул ее, и она плашмя упала на стартовую позицию через 23 с после взлета. Взорвавшись, ракета полностью уничтожила поворотную башню обслуживания, пострадали подземные коммуникации. Но система аварийного спасения унесла спускаемый аппарат корабля «7К-Л1С» ввысь. Он приземлился в двух километрах к западу от стартового комплекса, а точнее, от оставшейся на его месте груды металлолома. Однозначно причина этой аварии установлена не была.
Почти два года ушли на доработку носителя «Н-1» и строительство нового стартового комплекса. Значительно повысилась надежность двигателей ракеты, живучесть всех ее систем и агрегатов, эффективность противопожарных средств. Третий пуск «Н-1» состоялся 27 июня 1971 г. уже с новой пусковой установки. Ракета несла габаритно-весовые макеты «ЛОК» и «ЛК», а также штатные блоки «Г» и «Д». На режим вышли все 30 двигателей первой ступени. Но ракета начала вращаться вокруг продольной оси. К 15 секунде полета она развернулась на 145°. На 48 секунде последовал взрыв на второй ступени. Ракета упала в 16 километрах от стартовой позиции.
И вновь больше года трудились конструкторы и испытатели, чтобы 23 ноября 1972 г. предпринять четвертую попытку запуска «Н-1». На этот раз на своих плечах ракета несла макет лунного корабля и штатный «ЛОК», который должен был выйти на лунную орбиту, а затем вернуться на Землю. Но «Н-1» пролетела 106,93 с, не дотянув всего 7 с до разделения ступеней. В этот момент произошло разрушение насоса окислителя одного из двигателей первой ступени, а затем последовала ликвидация ракеты.
Схема облета Луны по программе УР500К-Л1
Согласно планам, следующие две «Н-1» должны были нести штатные лунные комплексы, состоящие из «ЛОК» и «ЛК», но без экипажей. Их планировалось вывести на окололунную орбиту, осуществить посадку «ЛК» на Луну, затем стартовать с ее поверхности и выполнить стыковку на орбите Луны, после чего отправить «ЛОК» к Земле. Если бы эти полеты прошли удачно, то седьмая ракета «Н-1» могла стать первым носителем лунного экипажа. Но все это было похоронено взрывами ее первых образцов.
