Jüngste Fortschritte in Wissenschaft und Technologie. Zehn große Errungenschaften der Wissenschaft

Die superschwere Trägerrakete N-1 wurde wegen ihrer Größe (Startgewicht von fast 2500 Tonnen, Höhe - 110 Meter) sowie der während der Arbeit daran gesetzten Ziele "Tsar Rocket" genannt.
Die Rakete sollte helfen, die Verteidigungsfähigkeit des Staates zu stärken, wissenschaftliche und nationale Wirtschaftsprogramme sowie bemannte interplanetare Flüge zu fördern.

Doch wie seine berühmten Namensvetter – die Zarenglocke und die Zarenkanone – konnte dieses Designprodukt nicht für den vorgesehenen Zweck verwendet werden.


Bereits in den späten 1950er Jahren wurde über die Schaffung einer schweren Superrakete in der UdSSR nachgedacht. Ideen und Annahmen für seine Entwicklung wurden im königlichen OKB-1 gesammelt. Unter den Optionen sollte die Konstruktionsreserve der R-7-Rakete genutzt werden, mit der die ersten sowjetischen Satelliten gestartet wurden, und sogar die Entwicklung eines nuklearen Antriebssystems. Schließlich wählten die Expertenkommission und später die Führung des Landes bis 1962 ein Layout mit einem vertikalen Raketendesign, das eine Last mit einem Gewicht von bis zu 75 Tonnen in die Umlaufbahn bringen konnte (die Masse der auf den Mond geworfenen Last beträgt 23 Tonnen). Mars - 15 Tonnen). Gleichzeitig konnten eine Vielzahl einzigartiger Technologien eingeführt und entwickelt werden – ein Bordcomputer, neue Schweißverfahren, Gitterflügel, ein Notrettungssystem für Astronauten und vieles mehr.

Ursprünglich sollte die Rakete eine schwere Orbitalstation in eine erdnahe Umlaufbahn bringen, mit der anschließenden Aussicht, TMK, ein schweres interplanetares Raumschiff für Flüge zum Mars und zur Venus, zusammenzubauen. Später wurde jedoch eine verspätete Entscheidung getroffen, die UdSSR in das "Mondrennen" einzubeziehen, indem ein Mann auf die Mondoberfläche gebracht wurde. So wurde das Programm zur Schaffung der N-1-Rakete beschleunigt und sie wurde tatsächlich zu einem Träger für das LZ-Expeditionsraumschiff im N-1-LZ-Komplex.

Vor der Entscheidung über das endgültige Schema der Trägerrakete mussten die Entwickler mindestens 60 verschiedene Optionen bewerten, von Polyblock bis Monoblock, sowohl parallele als auch sequentielle Aufteilung der Rakete in Stufen. Für jede dieser Optionen wurden entsprechende umfassende Analysen zu Vor- und Nachteilen durchgeführt, einschließlich einer Machbarkeitsstudie für das Projekt.

Im Zuge von Vorstudien mussten die Entwickler das Multiblock-Schema mit paralleler Aufteilung in Schritte aufgeben, obwohl dieses Schema bereits auf der R-7 getestet worden war und den Transport fertiger Elemente der Trägerrakete (Antrieb) ermöglichte Systeme, Tanks) von der Fabrik zum Kosmodrom per Bahn . Die Rakete wurde vor Ort zusammengebaut und getestet. Dieses Schema wurde aufgrund einer nicht optimalen Kombination aus Massenkosten und zusätzlichen hydro-, mechanischen, pneumatischen und elektrischen Verbindungen zwischen Raketenblöcken verworfen. Infolgedessen trat ein Monoblock-Schema in den Vordergrund, bei dem ein Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk mit Vorpumpen verwendet wurde, wodurch die Wandstärke (und damit die Masse) der Tanks reduziert werden konnte Ladegasdruck reduzieren.

Das Projekt der N-1-Rakete war in vielerlei Hinsicht ungewöhnlich, aber seine Hauptunterscheidungsmerkmale waren das ursprüngliche Schema mit kugelförmigen Außenbordtanks sowie eine tragende Außenhaut, die durch einen Antriebssatz (ein Semi-Monocoque) verstärkt wurde Flugzeugschema verwendet wurde) und eine ringförmige Platzierung eines Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks auf jeder der Stufen. Dank dieser technischen Lösung wurde in Bezug auf die erste Stufe der Rakete während des Starts und ihres Aufstiegs die Luft aus der umgebenden Atmosphäre durch die Abgasstrahlen des Raketentriebwerks in den Innenraum unter dem Tank ausgestoßen. Dies führte zu einem scheinbar sehr großen Düsentriebwerk, das die gesamte Unterseite der Struktur der 1. Stufe umfasste. Auch ohne Luftnachverbrennung des Raketentriebwerksabgases verlieh dieses Schema der Rakete eine deutliche Schubsteigerung und erhöhte ihren Gesamtwirkungsgrad.


Die Stufen der N-1-Rakete waren durch spezielle Übergangsträger miteinander verbunden, durch die Gase im Falle eines Heißstarts der Triebwerke der nächsten Stufen absolut frei strömen konnten. Die Steuerung des Flugkörpers erfolgte durch den Rollkanal mit Steuerdüsen, in die Gas zugeführt wurde, dort nach den Turbopumpeneinheiten (TNA) abgelassen wurde, entlang der Pitch- und Course-Kanäle erfolgte die Steuerung über die Schubungleichheit der gegenüberliegenden Raketentriebwerke.

Aufgrund der Unmöglichkeit, die Stufen einer superschweren Rakete auf der Schiene zu transportieren, schlugen die Entwickler vor, die Außenhülle der N-1 abnehmbar zu machen und ihre Treibstofftanks direkt aus Blechzuschnitten („Blütenblättern“) herzustellen das Kosmodrom selbst. Diese Idee passte zunächst nicht in den Kopf der Mitglieder der Expertenkommission. Nachdem die Mitglieder der Kommission im Juli 1962 den vorläufigen Entwurf der N-1-Rakete angenommen hatten, empfahlen sie daher weitere Arbeiten zur Lieferung montierter Raketenstufen, beispielsweise unter Verwendung eines Luftschiffs.

Während der Verteidigung des konzeptionellen Designs der Rakete präsentierte die Kommission zwei Versionen der Rakete: Verwendung von AT oder flüssigem Sauerstoff als Oxidationsmittel. In diesem Fall wurde die Option mit flüssigem Sauerstoff als Hauptoption angesehen, da die Rakete mit AT-UDMH-Treibstoff geringere Eigenschaften aufweisen würde. Aus Kostengründen schien die Schaffung eines Motors mit flüssigem Sauerstoff wirtschaftlicher zu sein. Gleichzeitig schien laut den Vertretern von OKB-1 im Notfall an Bord der Rakete die Sauerstoffoption sicherer zu sein als die Option mit einem AT-basierten Oxidationsmittel. Die Schöpfer der Rakete erinnerten sich an die R-16-Katastrophe im Oktober 1960 und arbeiteten an selbstentzündlichen toxischen Komponenten.

Bei der Erstellung einer mehrmotorigen Version der N-1-Rakete setzte Sergei Korolev in erster Linie auf das Konzept, die Zuverlässigkeit des gesamten Antriebssystems zu erhöhen, indem möglicherweise defekte Raketentriebwerke während des Fluges abgeschaltet werden. Dieses Prinzip hat seine Anwendung im Motorsteuerungssystem KORD gefunden, das zum Erkennen und Abschalten fehlerhafter Motoren entwickelt wurde.

Korolev bestand auf dem Einbau von LRE-Motoren. Aufgrund fehlender Infrastruktur und technologischer Fähigkeiten für die kostspielige und riskante Entwicklung fortschrittlicher Hochenergie-Sauerstoff-Wasserstoff-Motoren und der Befürwortung der Verwendung giftigerer und leistungsstärkerer Heptyl-Amyl-Motoren befasste sich das führende Konstruktionsbüro für Motorenbau Glushko danach nicht mit Motoren für H1 deren Entwicklung dem Kuznetsov Design Bureau anvertraut wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass es den Spezialisten dieses Konstruktionsbüros gelungen ist, die höchste Ressourcen- und Energieperfektion für Sauerstoff-Kerosin-Motoren zu erreichen. In allen Phasen der Trägerrakete befand sich der Treibstoff in den originalen Kugeltanks, die an der Trägerschale aufgehängt waren. Gleichzeitig waren die Motoren des Kuznetsov-Konstruktionsbüros nicht stark genug, was dazu führte, dass sie in großen Mengen installiert werden mussten, was letztendlich zu einer Reihe negativer Auswirkungen führte.

Eine Reihe von Designdokumentationen für die N-1 war bis März 1964 fertig, die Arbeit an Flugdesigntests (LKI) sollte 1965 beginnen, aber aufgrund des Mangels an Finanzierung und Ressourcen für das Projekt geschah dies nicht. Es mangelte an Interesse an diesem Projekt - dem Verteidigungsministerium der UdSSR, da die Nutzlast der Rakete und der Aufgabenbereich nicht ausdrücklich festgelegt wurden. Dann versuchte Sergei Korolev, die politische Führung des Staates für die Rakete zu interessieren, und bot an, die Rakete in einer Mondmission einzusetzen. Dieser Vorschlag wurde angenommen. Am 3. August 1964 wurde ein entsprechender Regierungserlass erlassen, der Starttermin für LCI auf der Rakete wurde auf 1967-1968 verschoben.

Um die Mission durchzuführen, 2 Kosmonauten in die Mondumlaufbahn zu bringen und einer von ihnen auf der Oberfläche zu landen, musste die Tragfähigkeit der Rakete auf 90-100 Tonnen erhöht werden. Dies erforderte Lösungen, die nicht zu grundlegenden Änderungen des Vorentwurfs führen würden. Solche Lösungen wurden gefunden - der Einbau zusätzlicher 6-LRE-Triebwerke im mittleren Teil des Bodens von Block "A", eine Änderung des Startazimuts, eine Verringerung der Höhe der Referenzumlaufbahn, eine Erhöhung der Betankung von Kraftstofftanks durch Unterkühlung des Brennstoffs und des Oxidationsmittels. Dadurch wurde die Tragfähigkeit des H-1 auf 95 Tonnen und das Startgewicht auf 2800-2900 Tonnen erhöht. Der vorläufige Entwurf der N-1-LZ-Rakete für das Mondprogramm wurde am 25. Dezember 1964 von Korolev unterzeichnet.

Im folgenden Jahr wurde das Raketenschema geändert, es wurde beschlossen, den Auswurf abzubrechen. Der Luftstrom wurde durch die Einführung eines speziellen Heckraums geschlossen. Eine Besonderheit der Rakete war ihr massiver Nutzlastrückstoß, der für sowjetische Raketen einzigartig war. Dafür funktionierte das gesamte Trägerschema, bei dem Rahmen und Tanks kein Ganzes bildeten. Gleichzeitig führte eine eher kleine Grundrissfläche durch den Einsatz großer Kugeltanks zu einer Abnahme der Nutzlast, andererseits erhöhten eine extrem hohe Motorleistung, ein außergewöhnlich niedriges spezifisches Gewicht der Tanks und einzigartige Konstruktionslösungen diese .

Alle Stufen der Rakete wurden Blöcke "A", "B", "C" genannt (in der Mondversion wurden sie verwendet, um das Schiff in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen), Blöcke "G" und "D" sollten die beschleunigen Schiff von der Erde und bremsen am Mond ab. Das einzigartige Schema der N-1-Rakete, bei der alle Stufen strukturell ähnlich waren, ermöglichte die Übertragung der Testergebnisse der 2. Stufe der Rakete auf die 1. Stufe. Mögliche Notfallsituationen, die am Boden nicht „abgefangen“ werden konnten, sollten im Flug überprüft werden.

Am 21. Februar 1969 fand der erste Raketenstart statt, gefolgt von 3 weiteren Starts. Alle waren erfolglos. Obwohl sich die NK-33-Motoren bei einigen Prüfstandstests als sehr zuverlässig erwiesen, waren die meisten Probleme, die auftraten, mit ihnen verbunden. Die Probleme des H-1 waren mit dem Drehmoment, starken Vibrationen, hydrodynamischen Stößen (beim Starten der Motoren), elektrischem Rauschen und anderen unerklärten Effekten verbunden, die durch den gleichzeitigen Betrieb einer so großen Anzahl von Motoren verursacht wurden ( in der ersten Phase - 30) und die Größe des Trägers selbst .

Diese Schwierigkeiten konnten nicht vor Beginn der Flüge festgestellt werden, da aus Kostengründen keine teuren Bodenständer hergestellt wurden, um Feuer- und dynamische Tests des gesamten Trägers oder zumindest seiner Montage der 1. Stufe durchzuführen. Das Ergebnis war die Erprobung eines komplexen Produkts direkt im Flug. Dieser eher umstrittene Ansatz führte schließlich zu einer Reihe von Unfällen mit Trägerraketen.

Einige führen das Scheitern des Projekts darauf zurück, dass der Staat von Anfang an keine eindeutige Position hatte, wie Kennedys strategische Wette auf die Mondmission. Die Schüchternheit der Chruschtschow- und dann Breschnew-Führung gegenüber effektiven Strategien und Aufgaben der Raumfahrt ist dokumentiert. Einer der Entwickler der Tsar Rocket, Sergei Kryukov, stellte fest, dass der N-1-Komplex nicht so sehr aufgrund technischer Schwierigkeiten starb, sondern weil er zu einem Verhandlungschip im Spiel persönlicher und politischer Ambitionen wurde.

Ein anderer Branchenveteran, Vyacheslav Galyaev, glaubt, dass der entscheidende Faktor für Misserfolge neben der mangelnden staatlichen Aufmerksamkeit die banale Unfähigkeit war, mit solch komplexen Objekten zu arbeiten und gleichzeitig die Anerkennung von Qualitäts- und Zuverlässigkeitskriterien zu erreichen wie die mangelnde Vorbereitung der damaligen sowjetischen Wissenschaft auf ein so ehrgeiziges Programm. Auf die eine oder andere Weise wurden im Juni 1974 die Arbeiten am N1-LZ-Komplex eingestellt. Der im Rahmen dieses Programms verfügbare Rückstand wurde zerstört und die Kosten (in Höhe von 4-6 Milliarden Rubel zu Preisen von 1970) wurden einfach abgeschrieben.














Trägerrakete "N-1": die Geschichte der Katastrophen

Korolevs Platz als Leiter von OKB-1 (seit 1966 - das Central Design Bureau of Experimental Engineering, TsKBEM) wurde von Vasily Mishin eingenommen. Leider hatte dieser bemerkenswerte Designer nicht die Ausdauer, die es der Königin ermöglichte, seine Ambitionen zu verwirklichen. Viele glauben immer noch, dass Korolevs früher Tod und Mischins "Weichheit" der Hauptgrund für den Zusammenbruch des N-1-Raketenprojekts und infolgedessen des sowjetischen Mondprogramms waren. Das ist ein naiver Irrglaube.

Weil Wunder nicht passieren: Bereits in der Entwurfsphase traten beim Entwurf der N-1-Rakete mehrere Fehlentscheidungen auf, die zu einer Katastrophe führten.

Aber der Reihe nach.

Im Februar 1966 wurde der Bau des Startkomplexes (Standort Nr. 110) in Baikonur abgeschlossen, aber er musste lange auf seine Rakete warten.

Die erste "N-1" erschien erst am 7. Mai 1968 auf dem Kosmodrom. Am selben Ort, in Baikonur, wurden dynamische Tests, technologische Entwicklungen des Montageprozesses und die Montage des Trägers am Startkomplex durchgeführt. Dazu dienten zwei Exemplare der N-1-Rakete, bekannt unter den Bezeichnungen „1L“ und „2L“. Sie waren nicht zum Abheben bestimmt, und sie wurden nicht zum Fliegen geschaffen.

In der endgültigen Version hatte die H-1-Rakete (11A52) die folgenden Eigenschaften. Abmessungen: Gesamtlänge (mit Raumfahrzeug) - 105,3 Meter, maximaler Rumpfdurchmesser - 17 Meter, Startgewicht - 2750-2820 Tonnen, Startschub - 4590 Tonnen.

"H-1" wurde mit einer Querteilung der Stufen hergestellt. Die 1. Stufe (Block "A") hatte 30-Einkammer-Haupt-LRE "NK-15", von denen sich 6 in der Mitte, 24 an der Peripherie und 6-Lenkdüsen zur Rollsteuerung befanden. Die Trägerrakete könnte mit zwei getrennten Paaren von gegenüberliegenden peripheren Raketentriebwerken von Block "A" fliegen. Die 2. Stufe (Block "B") hatte 8 Einkammer-Hauptraketentriebwerke "NK-15V" mit Höhendüsen und 4 Lenksteuerdüsen für Roll. Die Trägerrakete könnte mit einem getrennten Paar Raketentriebwerke von Block "B" fliegen. Die 3. Stufe (Block "B") hatte 4 Einkammer-NK-19-Hauptraketentriebwerke und 4 Lenkdüsen zur Rollsteuerung und konnte mit einem ausgeschalteten Raketentriebwerk fliegen.

Alle Triebwerke wurden im Kuibyshev Aviation Design Bureau (heute Samara NPO Trud) unter der Leitung von Chefdesigner Nikolai Kuznetsov entwickelt. Als Brennstoff wurde Kerosin und als Oxidationsmittel flüssiger Sauerstoff verwendet.

Die Trägerrakete war mit einem System zur Koordinierung des gleichzeitigen Betriebs von Motoren "KORD" ausgestattet, das bei Bedarf fehlerhafte Motoren abstellte.

Der Startkomplex bestand aus zwei Trägerraketen mit 145-Meter-Servicetürmen, durch die die Trägerrakete betankt, ihre Temperaturregelung und Stromversorgung durchgeführt wurden.

Durch diese Türme musste die Besatzung das Schiff entern. Nach Abschluss der Betankung der Trägerrakete und der Landung der Besatzung wurde der Serviceturm zur Seite zurückgezogen und die Rakete blieb auf der Startrampe, die von 48 pneumomechanischen Schlössern am Boden gehalten wurde.

Um jeden Werfer herum befanden sich vier Blitzableiter (Divertors) mit einer Höhe von 180 Metern. Drei Betonkanäle wurden hergestellt, um Gase während des Starts der Triebwerke der ersten Stufe zu entfernen. Insgesamt wurden am Standort Nr. 110 mehr als 90 Bauwerke errichtet.

Außerdem wurde am Standort Nr. 112 ein Montage- und Testgebäude der Trägerrakete errichtet, wo die Trägerrakete in zerlegtem Zustand per Bahn ankam und in horizontaler Position montiert wurde.

Das Raumfahrzeug bestand die Vorflugkontrollen und wurde mit anderen LRC-Einheiten im Montage- und Testgebäude für Weltraumobjekte am Standort Nr. 2B montiert. Danach wurde es mit einer Verkleidung verschlossen und per Bahn zur Tankstelle am Standort Nr. 112A geschickt, wo seine Motoren betankt wurden. Dann wurde das betankte "LRK" zur Rakete transportiert und auf der dritten Stufe der Trägerrakete montiert, wonach der gesamte Komplex in die Startposition gebracht wurde.

Der erste Flug- und Konstruktionstest der N-1-Rakete, der unter der Bezeichnung ZL stattfand, fand am 21. Februar 1969 statt. Als Teil des Mondraketenkomplexes wurde beim ersten Start anstelle von LOK und LK das automatische Raumschiff 7K-L1S (11F92) installiert, das äußerlich dem 7K-L1 ähnelt, aber mit vielen Systemen des L-3-Raumfahrzeugs ausgestattet und leistungsstark ist Kameras. Vladimir Bugrov war der leitende Designer des 11F92-Produkts. Im Falle eines erfolgreichen Starts sollte die Raumsonde 7L-L1S in die Umlaufbahn des Mondes eintreten, hochwertige Fotos davon machen und die Filme zur Erde liefern.

Boris Chertok beschreibt in seinen Memoiren den Moment des Starts wie folgt:

„Um 12 Uhr 18 Minuten 07 Sekunden erzitterte die Rakete und begann zu steigen. Das Gebrüll drang durch viele Meter Beton in den Kerker. In den ersten Sekunden des Fluges folgte ein Telemetriebericht über das Abschalten von zwei von dreißig Triebwerken.

Beobachter, denen es trotz des strengen Sicherheitsregimes gelang, den Flug von der Oberfläche aus zu verfolgen, sagten, dass die Fackel ungewöhnlich hart wirkte, "nicht flatterte" und drei- bis viermal länger war als der Raketenkörper.

Zehn Sekunden später verklang das Dröhnen der Motoren. Die Halle wurde ganz still. Die zweite Minute des Fluges begann Und plötzlich - die Fackel ging aus ...

Es war die 69. Sekunde des Fluges. Die brennende Rakete wurde ohne Triebwerksbrenner entfernt. In einem leichten Winkel zum Horizont bewegte es sich immer noch nach oben, neigte sich dann vor und begann, eine rauchige Wolke zurückzulassen, zu fallen, ohne auseinanderzufallen.


Sie erleben keine Angst und keinen Ärger, sondern eine komplexe Mischung aus starkem inneren Schmerz und einem Gefühl absoluter Hilflosigkeit, wenn Sie eine Notrakete beobachten, die sich dem Boden nähert. Vor Ihren Augen stirbt die Schöpfung, die Sie mehrere Jahre lang so sehr vereint haben, dass es manchmal so aussah, als hätte dieses unbelebte „Produkt“ eine Seele. Noch heute scheint es mir, dass in jeder toten Rakete eine Seele stecken sollte, die aus den Gefühlen und Erfahrungen von Hunderten von Schöpfern dieses „Produkts“ gesammelt wurde.

Der erste Flug fiel entlang der Flugbahn 52 Kilometer von der Startposition entfernt.

Ein entfernter Blitz bestätigte: Es ist alles vorbei! .. "

Die anschließende Untersuchung ergab, dass das KORD-Triebwerkssteuerungssystem von der 3. bis zur 10. Sekunde des Fluges fälschlicherweise das 12. und 24. Triebwerk von Block A abschaltete, die Trägerrakete jedoch mit zwei abgeschalteten Triebwerken weiterflog. In der 66. Sekunde brach aufgrund starker Vibrationen die Oxidationsmittelleitung eines der Motoren.

Ein Feuer begann in einer Sauerstoffumgebung. Die Rakete hätte ihren Flug fortsetzen können, aber in der 70. Sekunde des Fluges, als die Rakete eine Höhe von 14 Kilometern erreichte, schaltete das KORD-System sofort alle Triebwerke von Block A ab und N-1 fiel in die Steppe.

Basierend auf der Analyse der Unfallursachen wurde entschieden, eine Freon-Feuerlöschanlage mit einer Sprühdüse über jedem Motor einzuführen.

Der zweite Test der „N-1“ („5L“) mit dem Automatikschiff „11F92“ und dem Modell „LK“ („11F94“) fand am 3. Juli 1969 statt. Dies war der erste Nachtstart des H-1.

Um 23.18 Uhr löste sich die Rakete von der Startrampe, aber als sie sich leicht über die Blitzableiter erhob (0,4 Sekunden nach dem Passieren des Befehls „Lift Contact“), explodierte das achte Triebwerk von Block „A“. Die Explosion beschädigte das Kabelnetz und benachbarte Motoren, ein Feuer brach aus.

Der Aufstieg verlangsamte sich stark, die Rakete begann sich zu neigen und fiel in der 18. Sekunde des Fluges auf die Startrampe. Die Explosion zerstörte den Startkomplex und alle sechs unterirdischen Stockwerke der Startanlage. Einer der Blitzableiter fiel zu einer Spirale zusammengerollt herunter. Der 145 Meter hohe Serviceturm ist von den Schienen gefahren.

Das Notfallrettungssystem funktionierte zuverlässig, und das Abstiegsfahrzeug des automatischen Raumfahrzeugs 11F92 landete zwei Kilometer von der Startposition entfernt.

Der Kosmonaut Anatoly Voronov erinnert sich, dass Kosmonauten damals bei den Vorbereitungen für den Start anwesend waren. Sie kletterten ganz nach oben auf die 105-Meter-Rakete, untersuchten und studierten den Mondraketenkomplex. Spät am Abend beobachteten sie den Start vom Hotel der Kosmonauten aus: „Plötzlich flammte es auf, wir konnten herunterrennen, und zu diesem Zeitpunkt wurden alle Fenster von einer Druckwelle eingeschlagen. Nach dem Sturz explodierte die Rakete direkt auf der Startrampe ... "

Ursache der Explosion war das Eindringen eines Fremdkörpers in die Sauerstoffpumpe des Triebwerks Nr. 8 0,25 Sekunden vor dem Aufstieg. Dies führte zur Explosion der Pumpe und dann des Motors selbst. Nach dem Einbau der Filter sollte dies nicht mehr vorkommen. Es dauerte fast zwei Jahre, die Motoren des Konstruktionsbüros von Kuznetsov fertigzustellen und zu testen. Die TsKBEM-Designer mussten zugeben, dass die Zuverlässigkeitsteststrategie falsch gewählt wurde.

Ein großes Raketen-Weltraumsystem muss seine Hauptaufgabe beim ersten Versuch erfüllen. Dazu muss alles, was getestet werden kann, vor dem ersten Zielflug auf der Erde getestet werden. Das System selbst sollte auf der Wiederverwendbarkeit von Maßnahmen und großen Ressourcenreserven basieren.

Es war jedoch zu spät, um einen vollständigen Stand zum Testen der ersten Stufe zu erstellen. Daher haben wir uns auf die Einführung zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen beschränkt.

Der dritte Start von "N-1" ("6L") wurde am 27. Juni 1971 von dem überlebenden Startkomplex durchgeführt. Als Nutzlast wurde ein Mondraketenkomplex mit LOK- und LK-Layouts installiert. Um 2.15 Uhr löste sich die Trägerrakete von der Startrampe und begann zu steigen. Diesmal beinhaltete das Flugprogramm ein Manöver, um die Trägerrakete aus dem Startkomplex zurückzuziehen.

Nach ihrer Ausführung begann sich die Rakete aufgrund des Auftretens nicht berücksichtigter gasdynamischer Momente im unteren Teil in einer Rolle mit einem konstanten Anstieg des Drehmoments zu drehen. Nach 4,5 Sekunden betrug der Drehwinkel 14°, nach 48 Sekunden etwa 200° und nahm weiter zu.

Block „B“ begann in der 49. Sekunde des Fluges aufgrund großer Überlastungen während der Rotation zusammenzubrechen, und der Kopfblock brach zusammen mit der dritten Stufe von dem Komplex ab, der sieben Kilometer vom Startkomplex entfernt abstürzte. Die 1. und 2. Stufe setzten ihren Flug fort. In der 51. Sekunde schaltete „KORD“ alle Triebwerke von Block „A“ ab, die Rakete stürzte zwanzig Kilometer entfernt ab und explodierte, wobei sie einen 15 Meter tiefen Trichter bildete.

Boris Chertok beschrieb die Situation bei der 6L-Katastrophe wie folgt: „... Die Feuerstrahlen von 30 Triebwerken bildeten eine gemeinsame Feuerfackel in der Weise, dass ein störendes Drehmoment um die Längsachse der Rakete entstand, von Theoretikern unvorhergesehen und nein Berechnungen. Die Steuerung konnte diese Störung nicht bewältigen, und die Rakete Nr. 6L verlor an Stabilität. Und weiter: „Der wahre Störmoment wurde durch Modellierung mit elektronischen Maschinen ermittelt. Dabei wurden als Ausgangsdaten nicht die Berechnungen der Gasdynamik genommen, sondern die tatsächlich im Flug gewonnenen Daten der Telemetriemessungen.

Als Ergebnis zeigte sich, dass „das tatsächliche Störmoment um ein Vielfaches höher ist als das maximal mögliche Steuermoment, das die Steuerdüsen entlang der Walze bei ihrer maximalen Abweichung entwickelt haben“.

Als Ergebnis der Arbeiten der Unfallursachenkommission wurde beschlossen, in der ersten und zweiten Stufe statt sechs Steuerdüsen vier Steuertriebwerke mit je 6 Tonnen Schub einzubauen.

Der letzte Test der Trägerrakete N-1 (7L) mit einem Standard-LOK und LK, hergestellt in einer unbemannten Version, wurde am 23. November 1972 durchgeführt. Der Start erfolgte um 9.11. In der 90. Sekunde des Fluges begannen die Triebwerke programmgemäß 3 Sekunden vor der Trennung der 1. Stufe in den Endschubmodus umzuschalten. Sechs zentrale Raketentriebwerke wurden abgeschaltet, nachdem die geschätzte Zeit berechnet worden war. Die Aufstiegsgeschwindigkeit wurde drastisch reduziert. Dies verursachte einen unvorhergesehenen Wasserschlag, wodurch LRE Nr. 4 in Resonanz geriet, wodurch die Kraftstoffleitungen zusammenbrachen und ein Feuer ausbrach. Die Rakete explodierte in der 107. Sekunde.

Obwohl keine einzige N-1-Rakete das Startprogramm abschließen konnte, arbeiteten die Designer weiter daran. Der nächste, fünfte Start war für August 1974 geplant, fand aber nicht statt. Im Mai 1974 wurde das sowjetische Mondprogramm eingestellt und alle Arbeiten an der N-1 eingestellt. Zwei startbereite Raketen "8L" und "9L" wurden zerstört.

Nur 150 Triebwerke vom Typ NK, die für verschiedene Stufen der Rakete hergestellt wurden, wurden von der N-1 gerettet. Nikolai Kuznetsov hat sie trotz der Anordnung der Regierung eingemottet und viele Jahre aufbewahrt. Wie die Zeit gezeigt hat, tat er es nicht umsonst. In den 90er Jahren wurden sie von den Amerikanern erworben und für Atlas-2AR-Raketen (Atlas-2AR) eingesetzt ...

Kampf um die Sterne-2. Weltraumkonfrontation (Teil I) Perwuschin Anton Iwanowitsch

Trägerrakete "N-1": die Geschichte der Katastrophen

Korolevs Platz als Leiter von OKB-1 (seit 1966 - das Central Design Bureau of Experimental Engineering, TsKBEM) wurde von Vasily Mishin eingenommen. Leider hatte dieser bemerkenswerte Designer nicht die Ausdauer, die es der Königin ermöglichte, seine Ambitionen zu verwirklichen. Viele glauben immer noch, dass Korolevs früher Tod und Mischins "Weichheit" der Hauptgrund für den Zusammenbruch des N-1-Raketenprojekts und infolgedessen des sowjetischen Mondprogramms waren. Das ist ein naiver Irrglaube.

Weil Wunder nicht passieren: Bereits in der Entwurfsphase traten beim Entwurf der N-1-Rakete mehrere Fehlentscheidungen auf, die zu einer Katastrophe führten.

Aber der Reihe nach.

Im Februar 1966 wurde der Bau des Startkomplexes (Standort Nr. 110) in Baikonur abgeschlossen, aber er musste lange auf seine Rakete warten.

Die erste "N-1" erschien erst am 7. Mai 1968 auf dem Kosmodrom. Am selben Ort, in Baikonur, wurden dynamische Tests, technologische Entwicklungen des Montageprozesses und die Montage des Trägers am Startkomplex durchgeführt. Dazu dienten zwei Exemplare der N-1-Rakete, bekannt unter den Bezeichnungen „1L“ und „2L“. Sie waren nicht zum Abheben bestimmt, und sie wurden nicht zum Fliegen geschaffen.

In der endgültigen Version hatte die H-1-Rakete (11A52) die folgenden Eigenschaften. Abmessungen: Gesamtlänge (mit Raumfahrzeug) - 105,3 Meter, maximaler Rumpfdurchmesser - 17 Meter, Startgewicht - 2750-2820 Tonnen, Startschub - 4590 Tonnen.

"H-1" wurde mit einer Querteilung der Stufen hergestellt. Die 1. Stufe (Block "A") hatte 30-Einkammer-Haupt-LRE "NK-15", von denen sich 6 in der Mitte, 24 an der Peripherie und 6-Lenkdüsen zur Rollsteuerung befanden. Die Trägerrakete könnte mit zwei getrennten Paaren von gegenüberliegenden peripheren Raketentriebwerken von Block "A" fliegen. Die 2. Stufe (Block "B") hatte 8 Einkammer-Hauptraketentriebwerke "NK-15V" mit Höhendüsen und 4 Lenksteuerdüsen für Roll. Die Trägerrakete könnte mit einem getrennten Paar Raketentriebwerke von Block "B" fliegen. Die 3. Stufe (Block "B") hatte 4 Einkammer-NK-19-Hauptraketentriebwerke und 4 Lenkdüsen zur Rollsteuerung und konnte mit einem ausgeschalteten Raketentriebwerk fliegen.

Alle Triebwerke wurden im Kuibyshev Aviation Design Bureau (heute Samara NPO Trud) unter der Leitung von Chefdesigner Nikolai Kuznetsov entwickelt. Als Brennstoff wurde Kerosin und als Oxidationsmittel flüssiger Sauerstoff verwendet.

Die Trägerrakete war mit einem System zur Koordinierung des gleichzeitigen Betriebs von Motoren "KORD" ausgestattet, das bei Bedarf fehlerhafte Motoren abstellte.

Der Startkomplex bestand aus zwei Trägerraketen mit 145-Meter-Servicetürmen, durch die die Trägerrakete betankt, ihre Temperaturregelung und Stromversorgung durchgeführt wurden.

Durch diese Türme musste die Besatzung das Schiff entern. Nach Abschluss der Betankung der Trägerrakete und der Landung der Besatzung wurde der Serviceturm zur Seite zurückgezogen und die Rakete blieb auf der Startrampe, die von 48 pneumomechanischen Schlössern am Boden gehalten wurde.

Um jeden Werfer herum befanden sich vier Blitzableiter (Divertors) mit einer Höhe von 180 Metern. Drei Betonkanäle wurden hergestellt, um Gase während des Starts der Triebwerke der ersten Stufe zu entfernen. Insgesamt wurden am Standort Nr. 110 mehr als 90 Bauwerke errichtet.

Außerdem wurde am Standort Nr. 112 ein Montage- und Testgebäude der Trägerrakete errichtet, wo die Trägerrakete in zerlegtem Zustand per Bahn ankam und in horizontaler Position montiert wurde.

Das Raumfahrzeug bestand die Vorflugkontrollen und wurde mit anderen LRC-Einheiten im Montage- und Testgebäude für Weltraumobjekte am Standort Nr. 2B montiert. Danach wurde es mit einer Verkleidung verschlossen und per Bahn zur Tankstelle am Standort Nr. 112A geschickt, wo seine Motoren betankt wurden. Dann wurde das betankte "LRK" zur Rakete transportiert und auf der dritten Stufe der Trägerrakete montiert, wonach der gesamte Komplex in die Startposition gebracht wurde.

Der erste Flug- und Konstruktionstest der N-1-Rakete, der unter der Bezeichnung ZL stattfand, fand am 21. Februar 1969 statt. Als Teil des Mondraketenkomplexes wurde beim ersten Start anstelle von LOK und LK das automatische Raumschiff 7K-L1S (11F92) installiert, das äußerlich dem 7K-L1 ähnelt, aber mit vielen Systemen des L-3-Raumfahrzeugs ausgestattet und leistungsstark ist Kameras. Vladimir Bugrov war der leitende Designer des 11F92-Produkts. Im Falle eines erfolgreichen Starts sollte die Raumsonde 7L-L1S in die Umlaufbahn des Mondes eintreten, hochwertige Fotos davon machen und die Filme zur Erde liefern.

Boris Chertok beschreibt in seinen Memoiren den Moment des Starts wie folgt:

„Um 12 Uhr 18 Minuten 07 Sekunden erzitterte die Rakete und begann zu steigen. Das Gebrüll drang durch viele Meter Beton in den Kerker. In den ersten Sekunden des Fluges folgte ein Telemetriebericht über das Abschalten von zwei von dreißig Triebwerken.

Beobachter, denen es trotz des strengen Sicherheitsregimes gelang, den Flug von der Oberfläche aus zu verfolgen, sagten, dass die Fackel ungewöhnlich hart wirkte, "nicht flatterte" und drei- bis viermal länger war als der Raketenkörper.

Zehn Sekunden später verklang das Dröhnen der Motoren. Die Halle wurde ganz still. Die zweite Minute des Fluges begann Und plötzlich - die Fackel ging aus ...

Es war die 69. Sekunde des Fluges. Die brennende Rakete wurde ohne Triebwerksbrenner entfernt. In einem leichten Winkel zum Horizont bewegte es sich immer noch nach oben, neigte sich dann vor und begann, eine rauchige Wolke zurückzulassen, zu fallen, ohne auseinanderzufallen.

Sie erleben keine Angst und keinen Ärger, sondern eine komplexe Mischung aus starkem inneren Schmerz und einem Gefühl absoluter Hilflosigkeit, wenn Sie eine Notrakete beobachten, die sich dem Boden nähert. Vor Ihren Augen stirbt die Schöpfung, die Sie mehrere Jahre lang so sehr vereint haben, dass es manchmal so aussah, als hätte dieses unbelebte „Produkt“ eine Seele. Noch heute scheint es mir, dass in jeder toten Rakete eine Seele stecken sollte, die aus den Gefühlen und Erfahrungen von Hunderten von Schöpfern dieses „Produkts“ gesammelt wurde.

Der erste Flug fiel entlang der Flugbahn 52 Kilometer von der Startposition entfernt.

Ein entfernter Blitz bestätigte: Es ist alles vorbei! .. "

Die anschließende Untersuchung ergab, dass das KORD-Triebwerkssteuerungssystem von der 3. bis zur 10. Sekunde des Fluges fälschlicherweise das 12. und 24. Triebwerk von Block A abschaltete, die Trägerrakete jedoch mit zwei abgeschalteten Triebwerken weiterflog. In der 66. Sekunde brach aufgrund starker Vibrationen die Oxidationsmittelleitung eines der Motoren.

Ein Feuer begann in einer Sauerstoffumgebung. Die Rakete hätte ihren Flug fortsetzen können, aber in der 70. Sekunde des Fluges, als die Rakete eine Höhe von 14 Kilometern erreichte, schaltete das KORD-System sofort alle Triebwerke von Block A ab und N-1 fiel in die Steppe.

Basierend auf der Analyse der Unfallursachen wurde entschieden, eine Freon-Feuerlöschanlage mit einer Sprühdüse über jedem Motor einzuführen.

Der zweite Test der „N-1“ („5L“) mit dem Automatikschiff „11F92“ und dem Modell „LK“ („11F94“) fand am 3. Juli 1969 statt. Dies war der erste Nachtstart des H-1.

Um 23.18 Uhr löste sich die Rakete von der Startrampe, aber als sie sich leicht über die Blitzableiter erhob (0,4 Sekunden nach dem Passieren des Befehls „Lift Contact“), explodierte das achte Triebwerk von Block „A“. Die Explosion beschädigte das Kabelnetz und benachbarte Motoren, ein Feuer brach aus.

Der Aufstieg verlangsamte sich stark, die Rakete begann sich zu neigen und fiel in der 18. Sekunde des Fluges auf die Startrampe. Die Explosion zerstörte den Startkomplex und alle sechs unterirdischen Stockwerke der Startanlage. Einer der Blitzableiter fiel zu einer Spirale zusammengerollt herunter. Der 145 Meter hohe Serviceturm ist von den Schienen gefahren.

Das Notfallrettungssystem funktionierte zuverlässig, und das Abstiegsfahrzeug des automatischen Raumfahrzeugs 11F92 landete zwei Kilometer von der Startposition entfernt.

Der Kosmonaut Anatoly Voronov erinnert sich, dass Kosmonauten damals bei den Vorbereitungen für den Start anwesend waren. Sie kletterten ganz nach oben auf die 105-Meter-Rakete, untersuchten und studierten den Mondraketenkomplex. Spät am Abend beobachteten sie den Start vom Hotel der Kosmonauten aus: „Plötzlich flammte es auf, wir konnten herunterrennen, und zu diesem Zeitpunkt wurden alle Fenster von einer Druckwelle eingeschlagen. Nach dem Sturz explodierte die Rakete direkt auf der Startrampe ... "

Ursache der Explosion war das Eindringen eines Fremdkörpers in die Sauerstoffpumpe des Triebwerks Nr. 8 0,25 Sekunden vor dem Aufstieg. Dies führte zur Explosion der Pumpe und dann des Motors selbst. Nach dem Einbau der Filter sollte dies nicht mehr vorkommen. Es dauerte fast zwei Jahre, die Motoren des Konstruktionsbüros von Kuznetsov fertigzustellen und zu testen. Die TsKBEM-Designer mussten zugeben, dass die Zuverlässigkeitsteststrategie falsch gewählt wurde.

Ein großes Raketen-Weltraumsystem muss seine Hauptaufgabe beim ersten Versuch erfüllen. Dazu muss alles, was getestet werden kann, vor dem ersten Zielflug auf der Erde getestet werden. Das System selbst sollte auf der Wiederverwendbarkeit von Maßnahmen und großen Ressourcenreserven basieren.

Es war jedoch zu spät, um einen vollständigen Stand zum Testen der ersten Stufe zu erstellen. Daher haben wir uns auf die Einführung zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen beschränkt.

Der dritte Start von "N-1" ("6L") wurde am 27. Juni 1971 von dem überlebenden Startkomplex durchgeführt. Als Nutzlast wurde ein Mondraketenkomplex mit LOK- und LK-Layouts installiert. Um 2.15 Uhr löste sich die Trägerrakete von der Startrampe und begann zu steigen. Diesmal beinhaltete das Flugprogramm ein Manöver, um die Trägerrakete aus dem Startkomplex zurückzuziehen.

Nach ihrer Ausführung begann sich die Rakete aufgrund des Auftretens nicht berücksichtigter gasdynamischer Momente im unteren Teil in einer Rolle mit einem konstanten Anstieg des Drehmoments zu drehen. Nach 4,5 Sekunden betrug der Drehwinkel 14°, nach 48 Sekunden etwa 200° und nahm weiter zu.

Block „B“ begann in der 49. Sekunde des Fluges aufgrund großer Überlastungen während der Rotation zusammenzubrechen, und der Kopfblock brach zusammen mit der dritten Stufe von dem Komplex ab, der sieben Kilometer vom Startkomplex entfernt abstürzte. Die 1. und 2. Stufe setzten ihren Flug fort. In der 51. Sekunde schaltete „KORD“ alle Triebwerke von Block „A“ ab, die Rakete stürzte zwanzig Kilometer entfernt ab und explodierte, wobei sie einen 15 Meter tiefen Trichter bildete.

Boris Chertok beschrieb die Situation bei der 6L-Katastrophe wie folgt: „... Die Feuerstrahlen von 30 Triebwerken bildeten eine gemeinsame Feuerfackel in der Weise, dass ein störendes Drehmoment um die Längsachse der Rakete entstand, von Theoretikern unvorhergesehen und nein Berechnungen. Die Steuerung konnte diese Störung nicht bewältigen, und die Rakete Nr. 6L verlor an Stabilität. Und weiter: „Der wahre Störmoment wurde durch Modellierung mit elektronischen Maschinen ermittelt. Dabei wurden als Ausgangsdaten nicht die Berechnungen der Gasdynamik genommen, sondern die tatsächlich im Flug gewonnenen Daten der Telemetriemessungen.

Als Ergebnis zeigte sich, dass „das tatsächliche Störmoment um ein Vielfaches höher ist als das maximal mögliche Steuermoment, das die Steuerdüsen entlang der Walze bei ihrer maximalen Abweichung entwickelt haben“.

Als Ergebnis der Arbeiten der Unfallursachenkommission wurde beschlossen, in der ersten und zweiten Stufe statt sechs Steuerdüsen vier Steuertriebwerke mit je 6 Tonnen Schub einzubauen.

Der letzte Test der Trägerrakete N-1 (7L) mit einem Standard-LOK und LK, hergestellt in einer unbemannten Version, wurde am 23. November 1972 durchgeführt. Der Start erfolgte um 9.11. In der 90. Sekunde des Fluges begannen die Triebwerke programmgemäß 3 Sekunden vor der Trennung der 1. Stufe in den Endschubmodus umzuschalten. Sechs zentrale Raketentriebwerke wurden abgeschaltet, nachdem die geschätzte Zeit berechnet worden war. Die Aufstiegsgeschwindigkeit wurde drastisch reduziert. Dies verursachte einen unvorhergesehenen Wasserschlag, wodurch LRE Nr. 4 in Resonanz geriet, wodurch die Kraftstoffleitungen zusammenbrachen und ein Feuer ausbrach. Die Rakete explodierte in der 107. Sekunde.

Obwohl keine einzige N-1-Rakete das Startprogramm abschließen konnte, arbeiteten die Designer weiter daran. Der nächste, fünfte Start war für August 1974 geplant, fand aber nicht statt. Im Mai 1974 wurde das sowjetische Mondprogramm eingestellt und alle Arbeiten an der N-1 eingestellt. Zwei startbereite Raketen "8L" und "9L" wurden zerstört.

Nur 150 Triebwerke vom Typ NK, die für verschiedene Stufen der Rakete hergestellt wurden, wurden von der N-1 gerettet. Nikolai Kuznetsov hat sie trotz der Anordnung der Regierung eingemottet und viele Jahre aufbewahrt. Wie die Zeit gezeigt hat, tat er es nicht umsonst. In den 90er Jahren wurden sie von den Amerikanern erworben und für Atlas-2AR-Raketen (Atlas-2AR) eingesetzt ...

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Riesige Raketen wurden mit dem einzigen Zweck geschaffen, den Weltraumerfolgen einer rivalisierenden Supermacht einen Schritt voraus zu sein

Alexander Grek

Zwei riesige Konkurrenten


Montage der zweiten Stufe H-1

Panorama der H-1-Startpositionen

Eine der wenigen Zeichnungen des UR-700


"Saturn-5" am Startplatz


In horizontaler Ansicht war „Saturn-5“ nur im Museum für Raumfahrttechnik zu sehen

"Proton" - ein Prototyp der Mondrakete UR-700

So könnte Vulkan beginnen

Die ersten sowjetischen Satelliten schockierten die Vereinigten Staaten so sehr, dass sie die Amerikaner zum ersten Mal dazu brachten, sich zu fragen, ob sie wirklich die Führer des weltweiten Fortschritts sind. Nicht nur die amerikanische Regierung fühlte sich verletzt, sondern auch die einfache Bevölkerung des Landes. Was benötigt wurde, war ein nationales Programm, das einen Sprung zur Wiederherstellung des Status quo ermöglichen würde. Eine adäquate Antwort könnte nur die Entwicklung einer superschweren Trägerrakete sein, die bemannte Flüge zum Mond und zum Mars ermöglichen würde. Und im August 1958 beschloss das Office of Advanced Studies des US-Verteidigungsministeriums, die Entwicklung der stärksten aller existierenden Trägerraketen auf der Erde, des Saturn, zu finanzieren. Vielmehr war geplant, eine ganze Familie von "Saturns" zu schaffen, aber das ultimative Ziel war "Saturn5" - ein dreistufiger Träger für die Mondexpedition.

Wer hat es schwerer?

Im Gegensatz zu ähnlichen sowjetischen Programmen war die Entwicklung von Saturn nicht von Anfang an geheimnisvoll. Darüber hinaus wurde das Programm landesweit ausgerufen, und John F. Kennedy rief jeden Amerikaner auf, zu seiner erfolgreichen Umsetzung beizutragen. Auch der Chefkonstrukteur der leistungsstärksten Trägerrakete der Welt, Wernher von Braun, wurde offen genannt. Der Schöpfer einer ballistischen Rakete zur Massenvernichtung der Briten im Zweiten Weltkrieg erhielt die Chance, rehabilitiert zu werden.

Angesichts der Offenheit amerikanischer Arbeit war die Entwicklung von Saturn auch für sowjetische Raketenwissenschaftler kein Geheimnis. Im selben Jahr 1958 erschien ein Dekret des Ministerrates der UdSSR über die Entwicklung einer inländischen schweren Rakete - unsere streng geheime Antwort an die Amerikaner. Wenn von Braun jedoch vorschlug, für die erste Stufe seiner Rakete mit gut beherrschten Sauerstoff-Kerosin-Komponenten und für nachfolgende Sauerstoff-Wasserstoff-Paare ein Flüssigtreibstoff-Strahltriebwerk zu verwenden, dann lieferte das ursprüngliche sowjetische Projekt zusätzlich zum Sauerstoff -Wasserstofftriebwerk der ersten Stufe, ein fantastisches Atomstrahltriebwerk für die zweite. Als Arbeitsflüssigkeit sollte Ammoniak oder dessen Mischung mit Alkohol verwendet werden, alles wurde in einem Kernreaktor auf eine Temperatur von 3000 Grad erhitzt. Heiße Gasstrahlen würden durch vier Düsen herausfliegen.

Die sowjetischen Raketenbauer hatten keine Gelegenheit, die Realität der Schaffung eines Atommotors zu beurteilen, das Thema war streng geheim. Die Ingenieure hörten nur Gerüchte über einige Entwicklungen am Kurtschatow-Institut, über Tupolews Versuche, einen Reaktor in ein Flugzeug zu installieren, und den Erfolg bei der Herstellung der ersten Atomboote. Erst 1961 wurde die einzig tragfähige Entscheidung getroffen - eine schwere Rakete mit Flüssigtreibstoffmotoren zu bauen. Ein weiteres Jahr verging mit Streitigkeiten darüber, wer die Rakete bauen sollte. Besiegte die Königin. Bis Mitte 1962 hatte die UdSSR nur das Projekt der schweren Trägerrakete Royal H-1 fertig. Und in den USA laufen seit einem Jahr die Flugtests der ersten Stufe, der zweistufigen Trägerrakete Saturn-1, auf Hochtouren. Bereits zu diesem Zeitpunkt war das Rennen für uns verloren!

Kooperative

Das Saturn-Programm ist nach wie vor ein klassisches Beispiel für die Organisation der Arbeit an einem Riesenprojekt: ein transparentes Budget, die Einhaltung von Terminen und vor allem eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen konkurrierenden Riesenunternehmen. Die erste Stufe wurde von Boeing hergestellt, die zweite von Nord American Rockwell, die dritte von McDonnell Douglas, das Instrumentenfach von IBM, die Triebwerke von Rocketdyne usw. In der UdSSR stritten sich die Hauptkonstrukteure schließlich auf dem Mondträger unter sich. Infolgedessen weigerte sich der Chefkonstrukteur der besten Raketentriebwerke der ersten Stufe der Welt, Valentin Glushko, Triebwerke für die königliche N-1-Rakete herzustellen, und begann zusammen mit einem anderen Raketenkonstrukteur, Vladimir Chelomey, mit der unabhängigen Entwicklung eines Super -starker Träger.

Korolev machte beim Entwerfen des N-1 vielleicht alle Fehler, die gemacht werden konnten. Beginnen wir mit der Tatsache, dass sich die Konstrukteure mit der Masse der Nutzlast verrechnet haben, die bei einer Startmasse von H1 von 2200 Tonnen 75 Tonnen betrug.Wie sich viel später herausstellte, erlaubte eine solche Ladung keine Landung von Menschen auf dem Mond . („Saturn-5“ war ursprünglich für eine Nutzlast von 150 Tonnen ausgelegt.) Der Mangel an leistungsstarken Motoren zwang den Einbau von dreißig LREs, die von Nikolai Kuznetsov entworfen wurden, der zuvor Flugzeugmotoren gebaut hatte, allein in der ersten Phase, weshalb die N-1, so Glushko, „erinnerte nicht an eine Rakete, sondern an ein Triebwerkslager.

Ein Rückschritt war auch die Ablehnung des altbewährten Paketschemas bei der berühmten R-7 und bei den Trägerpanzern. Die Tanks wurden wieder aufgehängt, da sie beim V-2 nur den hydrostatischen Druck des Kraftstoffs wahrnahmen und die Außenhülle den dynamischen Belastungen standhielt. Die riesigen Tanks und Blöcke der Rakete erwiesen sich als so groß, dass die Produktionsstätten planten, nur transportable Blöcke herzustellen. Es war geplant, in einem riesigen Gebäude in Baikonur Tanks zu schweißen, Blöcke zusammenzubauen und eine Rakete zu installieren, was die Kosten des Trägers erheblich erhöhte.

Die Motoren der zweiten und dritten Stufe des Saturn-5 liefen mit Sauerstoff und Wasserstoff, viel effizientere Komponenten als der Sauerstoff-Kerosin-Dampf, der in allen Stufen des H-1 verwendet wurde. Infolgedessen brachte selbst die modifizierte N-1 mit einem Startgewicht von 2820 Tonnen nur 90 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Umlaufbahn, während Saturn-5 mit einem Startgewicht von 2913 Tonnen 140 Tonnen startete!

Skeptiker der Verwendung von flüssigem Wasserstoff erschreckten Konstrukteure mit folgenden Argumenten: dass bei einer Temperatur von -2530°C alle Metalle spröde werden und dass sogar Schulkinder wissen, dass ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff ein explosives Gas ist und das kleinste Leck beim Tanken dazu führen wird eine riesige volumetrische Explosion. Solche Argumente waren zwar nur für Schulkinder geeignet, aber nicht für echte Profis.

Dreimal messen, einmal loslassen

Zuverlässigkeit war die Hauptanforderung bei der Umsetzung des Saturn-Programms. Es wurde entschieden, dass fast alle Module gründlich am Boden getestet werden sollten, nur diejenigen, die auf der Erde nicht getestet werden konnten, sollten im Flug getestet werden. Dies war auf die sehr hohen Kosten für Flugtests zurückzuführen. Jedes Serientriebwerk hat regelmäßig drei Mal Feuertests vor dem Flug bestanden: zwei Mal vor der Auslieferung und das dritte Mal im Rahmen der entsprechenden Raketenstufe. Tatsächlich waren alle Saturn-Motoren wiederverwendbar. Sowjetische Raketentriebwerke waren nur für einen Start ausgelegt, das heißt, sie waren wegwerfbar, und es wurden nur ausgewählte Kopien aus der Charge getestet. Der stellvertretende Generaldesigner Leonid Voskresensky sprach speziell über die sowjetische Methodik: „Wenn wir die amerikanische Erfahrung ignorieren und weiterhin Raketen bauen in der Hoffnung, „vielleicht fliegt sie nicht beim ersten Mal, dann beim zweiten Mal“, dann werden wir alle eine Pfeife haben .“ Die Intuition des zukünftigen Akademikers enttäuschte nicht. Bis 1965 hatten die Amerikaner wiederverwendbare Motoren für alle Stufen auf der Erde vollständig getestet und auf ihre Serienproduktion umgestellt. Für die Zuverlässigkeit des Spediteurs war dies von größter Bedeutung. Im Herbst 1967 kündigten die Amerikaner den Beginn der Flüge an. Laut dem Abgeordneten Korolev Boris Chertok betrug der Rückstand des sowjetischen Programms zu diesem Zeitpunkt bereits mehr als zwei Jahre. Es war offensichtlich, dass die UdSSR keine Chance hatte, das Mondrennen zu gewinnen. Keiner der Führer des sowjetischen Raketenprogramms hatte jedoch den Mut, dies der Regierung zu melden: N-1 verschlang weiterhin gigantische finanzielle und materielle Ressourcen.

Glücklich und Verlierer

Das Saturn-Programm sah die Schaffung von drei verschiedenen Trägern nacheinander vor. Die zweistufige Saturn-1-Rakete (die erste Stufe wurde mit Kerosin, die zweite Stufe mit Wasserstoff angetrieben), deren Flugtests bereits 1961 begannen, sollte Modelle des Apollo-Raumfahrzeugs testen. Die Saturn 1B, fünfmal leichter als die Saturn 5, wurde zum Mutterschiff der bemannten Apollo-Flüge. Beide Schiffe dienten als Prototypen für die letzte Modifikation, den dreistufigen Mondträger Saturn V.

Die Rakete wurde in einem vertikalen Zustand direkt im Space Center in Cape Canaveral zusammengebaut. Dafür wurde ein riesiger Wolkenkratzer mit einer Höhe von 160 m gebaut und die zusammengebaute Rakete wurde von einem speziellen Raupenförderer auch in senkrechtem Zustand zur Startrampe transportiert. Die erste Stufe der Saturn 5 war mit fünf F-1-Triebwerken mit je 695 Tonnen Schub ausgestattet, die mit Sauerstoff und Kerosin betrieben wurden. J-2 Sauerstoff-Wasserstoff-Motoren mit einem Schub von jeweils 92.104 Tonnen befanden sich in der zweiten und dritten Stufe (fünf bzw. ein Motor). Beachten Sie, dass zu dieser Zeit in der UdSSR weder Sauerstoff-Kerosin-Motoren mit einem Schub von mehr als 600 Tonnen noch leistungsstarke Sauerstoff-Wasserstoff-Motoren entwickelt wurden. Der erste Saturn 5 wurde am 9. November 1967 gestartet und im Juli 1969 führte Saturn 5 die erste Expedition zum Mond durch. Insgesamt wurden mehrere Dutzend Starts von Saturns mit verschiedenen Modifikationen durchgeführt, und kein einziger Start endete in einer Katastrophe.

Das Schicksal des H-1 war völlig anders. Es wurde beschlossen, keine Zwischenoptionen zu machen, sondern sofort eine Rakete in voller Größe zu starten. Der erste Start der N-1 fand am 21. Februar 1969 statt. Die Rakete blieb 69 Sekunden in der Luft und fiel 50 km vor dem Start ab - die Triebwerke der ersten Stufe und ihr Steuersystem fielen aus. Am 3. Juni wurde der zweite H-1 gestartet. Noch vor der Trennung von der Startrampe explodierte einer der Triebwerke, die restlichen Triebwerke hoben die Rakete um 200 m an, woraufhin der Träger zu Boden stürzte und die Startanlagen vollständig zerstörte. Die zweite Startrampe, 3 km von der zerstörten entfernt, überlebte, aber sie wagten es nicht, eine dritte Rakete zu starten: Eine Triebwerksexplosion ist kein Unfall, der in einem Monat behoben werden kann. Und das Rennen selbst verlor seine Bedeutung: Im Juli waren die Amerikaner bereits auf dem Mond gelandet. In den Jahren 1971-1972 wurden jedoch zwei weitere erfolglose Versuche unternommen, den H-1 zu starten. Raketen starben in der Phase des Betriebs der ersten Stufe. Erst danach wurde die endgültige Entscheidung getroffen, die Arbeiten an H-1 einzustellen. Das folgende Jahr, 1973, wurde zu einer Krise für die friedliche Erforschung des Weltraums sowohl in der UdSSR als auch in den USA. Bei uns kam es wegen des Totalausfalls des Mondprogramms. Die Amerikaner, die sieben Expeditionen zum Mond geschickt hatten, standen vor einem weiteren Problem - nun, sie flogen los, und was dann? Das Ergebnis war für beide Seiten gleich: Die Arbeit an superschweren Trägern wurde eingeschränkt.

Rakete blockieren

Könnten wir den Amerikanern im Mondrennen zumindest theoretisch voraus sein? Alle Experten sind sich einig: definitiv nicht mit der königlichen Fluggesellschaft. Nicht nur der Träger war noch nicht fertig, zum Zeitpunkt der Beendigung des Programms war lediglich der Mondraumanzug vollständig ausgearbeitet („PM“ wird in der nächsten Ausgabe darüber schreiben)!

Es gab jedoch eine andere Möglichkeit. Fast gleichzeitig mit Korolev schlug Vladimir Chelomei, der die Reutov OKB-52 leitete, sein Projekt für ein Mondschiff und eine Trägerrakete vor. Im Gegensatz zur N-1 war das Projekt der superschweren Trägerrakete von Chelomeev keine Utopie. Vladimir Chelomei plante, den bereits in Betrieb befindlichen dreistufigen UR-500K, den Vorfahren der modernen Proton-Familie, als Basis für den Mondträger UR-700 zu nehmen. Der UR-500 hatte ein ungewöhnliches Layout der ersten Stufe. Basis war der zentrale Blocktank des Oxidators. Daran wurden sechs Blöcke aufgehängt, von denen jeder aus einem Kraftstofftank und einem Motor der ersten Stufe bestand. Der Vorteil dieser Anordnung war die kurze Baulänge der aufgebauten Bühne. Ein wichtiger Vorteil des UR-500 war die Tatsache, dass alle Blöcke unter Berücksichtigung der Abmessungen von Eisenbahnwaggons und Bahnsteigen sowie der Breite von Eisenbahnschienen und der Abmessungen von Tunneln, Brücken und Kreuzungen entworfen wurden. Die Rakete wurde in einfachen Fabriken gebaut, und in Baikonur fand nur eine relativ einfache Montage aus vorgefertigten Blöcken statt.

Keiner der vorhandenen Motoren war für eine so starke Rakete geeignet. Hier kam der RD-253-Motor zum Einsatz, der von Glushko für den N-1 entwickelt und von Korolev abgelehnt wurde. Alle Stufen des UR-500 wurden mit hochsiedenden toxischen Kraftstoffkomponenten betrieben (Stickstofftetroxid war das Oxidationsmittel, unsymmetrisches Dimethylhydrazin war der Kraftstoff). Ein solcher Treibstoff war eine notwendige Voraussetzung für das Militär: Der UR-500 wurde weniger für friedliche Fracht als für militärische Fracht entwickelt - von superstarken Sprengköpfen bis hin zu Kampfraketenflugzeugen.

Der Mondträger UR-700, mit dem eine Nutzlast von 140 Tonnen in die Umlaufbahn gebracht werden kann, war ein fertiger UR-500, dem eine neue erste Stufe hinzugefügt wurde - neun Blöcke mit jeweils einem RD-270-Motor. Dieser einzigartige Motor mit einem Schub von 630 Tonnen (mehr als viermal stärker als die Motoren der ersten Stufe N-1) wurde von Valentin Glushko speziell für den UR-700 entwickelt. Tatsächlich ist dies das einzige komplexe Element, das für einen neuen Träger entwickelt werden musste. Alle anderen Komponenten hatten einheitliche Abmessungen mit dem UR-500, was es ermöglichte, sie auf den vorhandenen Werkzeugen herzustellen. Es gab keinen Grund zu bezweifeln, dass Glushko einen solchen Motor entwickelt hätte: Nach Einstellung der Arbeiten am UR-700 schuf er für Energia den weltweit stärksten RD170-Raketenmotor mit einem Schub von 740 Tonnen! „Wenn meine Version vor zehn oder zwölf Jahren akzeptiert worden wäre“, sagte Chelomei später, „hätten wir einen Träger gehabt, der Saturn-5 in nichts nachsteht, aber mit dem Vorteil, dass die obersten drei Stufen unabhängig davon immer in Massenproduktion sind des Mondprogramms ". Niemand widersprach ihm mehr.

Mars-Raketen

Wenn die sowjetische Mondexpedition von Anfang an ein unmögliches Wagnis war, dann war das Marsprogramm durchaus machbar. Ein bemannter Flug zum Roten Planeten würde superschwere Raketen erfordern, die die doppelte Tragfähigkeit von Mondträgern haben. Die UdSSR hatte zwei ganze Projekte, die beide in hohem Maße bereit waren.

Der erste Träger für die Marsexpedition wurde von demselben Chelomey vorgeschlagen. Wie Sie sich vorstellen können, sollte die zweite, dritte und vierte Stufe des Marsian UR-900 das bestehende UR-500 Proton sein. In der ersten Stufe sollten statt sechs wie beim UR-700 sogar 15 Triebwerke verbaut werden, die es ermöglichen würden, eine Masse von bis zu 240 Tonnen in eine erdnahe Referenzumlaufbahn zu bringen, ausreichend für ein Mars-Raumschiff.

Der zweite Marsträger wurde 20 Jahre nach dem UR-900 vorgeschlagen. NPO Energia hat ein Projekt für eine superschwere Vulkan-Trägerrakete entwickelt, die 200 Tonnen Nutzlast in niedrige Umlaufbahnen bringen kann. Der Vulkan basierte auf der bereits fliegenden Energia-Rakete, bei der anstelle von vier Seitenblöcken der ersten Stufe (jeweils mit einem RD-170-Triebwerk) acht ähnliche, leicht verlängerte Blöcke eingebaut werden sollten. Alle Hauptmodule und Blöcke für den "Volcano" wurden entwickelt und in Serie produziert.

Mammuts

Superschwere Raketen könnten nur zur Lösung von Superaufgaben wie bemannten Expeditionen zum Mond oder Mars existieren. Sie sind ungeeignet, um alltägliche Probleme der Menschheit zu lösen. Wie Mammuts sind diese Raketen ausgestorben. Und jetzt, selbst mit dem starken Wunsch, die Produktion von Saturn-5, N-1 oder Energia aufzubauen, ist es unrealistisch: Weder vollständige Dokumentation noch Montageanlagen noch Spezialisten sind erhalten geblieben. Ironischerweise ist der einzige Riesenträger, der im Notfall wiederbelebt werden kann, der UR-700, der auf dem Papier geblieben ist. Nahezu alle Komponenten dafür werden nach wie vor im Werk in Serie gefertigt. Chrunitschew.