Avanços recentes em ciência e tecnologia. Dez principais conquistas da ciência

O veículo de lançamento superpesado N-1 foi apelidado de "Tsar Rocket" por seu grande tamanho (peso de lançamento de quase 2.500 toneladas, altura - 110 metros), bem como pelas metas estabelecidas durante o trabalho.
O foguete deveria ajudar a fortalecer a capacidade de defesa do estado, promover programas científicos e econômicos nacionais, bem como voos interplanetários tripulados.

No entanto, como seus homônimos conhecidos - o Tsar Bell e o Tsar Cannon - este produto de design nunca foi usado para o propósito pretendido.


A criação de um superfoguete pesado na URSS começou a ser pensada no final da década de 1950. Idéias e suposições para seu desenvolvimento foram acumuladas no real OKB-1. Entre as opções - deveria usar a reserva de design do foguete R-7 que lançou os primeiros satélites soviéticos e até o desenvolvimento de um sistema de propulsão nuclear. Finalmente, em 1962, a comissão de especialistas, e mais tarde a liderança do país, escolheu um layout com um design de foguete vertical que poderia colocar em órbita uma carga de até 75 toneladas (a massa da carga lançada à Lua é de 23 toneladas, para Marte - 15 toneladas). Ao mesmo tempo, foi possível introduzir e desenvolver um grande número de tecnologias exclusivas - um computador de bordo, novos métodos de soldagem, asas de treliça, um sistema de resgate de emergência para astronautas e muito mais.

Inicialmente, o foguete pretendia lançar uma estação orbital pesada em órbita próxima à Terra, com a perspectiva subsequente de montar a TMK, uma espaçonave interplanetária pesada para voos a Marte e Vênus. No entanto, uma decisão tardia foi tomada mais tarde para incluir a URSS na "corrida lunar" com a entrega de um homem à superfície da lua. Assim, o programa para a criação do foguete N-1 foi acelerado e realmente se transformou em um porta-aviões para a espaçonave expedicionária LZ no complexo N-1-LZ.

Antes de decidir sobre o esquema final do veículo lançador, os criadores tiveram que avaliar pelo menos 60 opções diferentes, de polyblock a monoblock, tanto a divisão paralela quanto a sequencial do foguete em etapas. Para cada uma dessas opções, foram realizadas análises abrangentes apropriadas de vantagens e desvantagens, incluindo um estudo de viabilidade para o projeto.

No decorrer dos estudos preliminares, os criadores foram forçados a abandonar o esquema multi-blocos com divisão paralela em etapas, embora esse esquema já tivesse sido testado no R-7 e permitisse transportar elementos acabados do veículo lançador (propulsão sistemas, tanques) da fábrica ao cosmódromo por via férrea. O foguete foi montado e testado no local. Este esquema foi rejeitado devido a uma combinação não ideal de custos de massa e conexões hidráulicas, mecânicas, pneumáticas e elétricas adicionais entre os blocos de foguetes. Como resultado, veio à tona um esquema monobloco, que envolveu o uso de um motor de foguete de propelente líquido com pré-bombas, o que possibilitou reduzir a espessura da parede (e, portanto, a massa) dos tanques, bem como reduzir a pressão do gás de reforço.

O projeto do foguete N-1 era incomum em muitos aspectos, mas suas principais características distintivas eram o esquema original com tanques externos esféricos, bem como um revestimento externo de suporte de carga, reforçado por um conjunto de energia (um semi-monocoque esquema de aeronave foi usado) e uma colocação anular de um motor de foguete de combustível líquido em cada uma das etapas. Graças a esta solução técnica, em relação ao primeiro estágio do foguete durante o lançamento e sua subida, o ar da atmosfera circundante foi ejetado pelos jatos de exaustão do motor do foguete para o espaço interno sob o tanque. Isso resultou no que parecia ser um motor a jato muito grande que incluía toda a parte inferior da estrutura do 1º estágio. Mesmo sem pós-combustão de ar do escapamento do motor do foguete, esse esquema proporcionou ao foguete um aumento significativo no empuxo, aumentando sua eficiência geral.


Os estágios do foguete N-1 foram interconectados por treliças de transição especiais, através das quais os gases poderiam fluir absolutamente livremente no caso de uma partida a quente dos motores dos próximos estágios. O míssil foi controlado através do canal roll usando bicos de controle, nos quais o gás foi fornecido, descarregado após as unidades turbobomba (TNA), ao longo dos canais de passo e curso, o controle foi realizado usando o descasamento de empuxo dos motores de foguete opostos.

Devido à impossibilidade de transportar os estágios de um foguete superpesado por via férrea, os criadores propuseram que a casca externa do N-1 fosse destacável, e seus tanques de combustível fossem feitos de folhas em bruto (“pétalas”) diretamente no o próprio cosmódromo. Essa ideia inicialmente não cabia na cabeça dos membros da comissão de especialistas. Portanto, tendo adotado o projeto preliminar do foguete N-1 em julho de 1962, os membros da comissão recomendaram mais trabalhos na entrega dos estágios do foguete montados, por exemplo, usando um dirigível.

Durante a defesa do projeto conceitual do foguete, a comissão apresentou 2 versões do foguete: usando AT ou oxigênio líquido como oxidante. Nesse caso, a opção com oxigênio líquido foi considerada a principal, pois o foguete, utilizando combustível AT-UDMH, teria características inferiores. Em termos de custo, a criação de um motor com oxigênio líquido parecia ser mais econômica. Ao mesmo tempo, de acordo com os representantes do OKB-1, em caso de emergência a bordo do foguete, a opção de oxigênio parecia mais segura do que a opção usando um oxidante baseado em AT. Os criadores do foguete se lembraram do desastre do R-16, que ocorreu em outubro de 1960 e trabalhou em componentes tóxicos auto-inflamáveis.

Ao criar uma versão multimotor do foguete N-1, Sergei Korolev baseou-se principalmente no conceito de aumentar a confiabilidade de todo o sistema de propulsão, possivelmente desligando motores de foguete defeituosos durante o vôo. Este princípio encontrou sua aplicação no sistema de controle do motor - KORD, que foi projetado para detectar e desligar motores defeituosos.

Korolev insistiu na instalação de motores LRE. Sem infraestrutura e capacidades tecnológicas para a criação cara e arriscada de motores avançados de oxigênio-hidrogênio de alta energia e defendendo o uso de motores heptil-amil mais tóxicos e poderosos, o escritório líder de projetos de construção de motores Glushko não lidou com motores para H1, após cujo desenvolvimento foi confiado ao Kuznetsov Design Bureau. Deve-se notar que os especialistas deste departamento de design conseguiram alcançar a mais alta perfeição de recursos e energia para motores do tipo oxigênio-querosene. Em todas as etapas do veículo lançador, o combustível estava localizado nos tanques de esferas originais, que ficavam suspensos na carcaça do transportador. Ao mesmo tempo, os motores do escritório de design de Kuznetsov não eram poderosos o suficiente, o que levou ao fato de que eles tiveram que ser instalados em grandes quantidades, o que acabou levando a vários efeitos negativos.

Um conjunto de documentação de projeto para o N-1 estava pronto em março de 1964, o trabalho nos testes de projeto de voo (LKI) estava planejado para começar em 1965, mas devido à falta de financiamento e recursos para o projeto, isso não aconteceu. Houve uma falta de interesse neste projeto - o Ministério da Defesa da URSS, uma vez que a carga útil do foguete e o alcance das tarefas não foram especificamente designados. Então Sergei Korolev tentou interessar a liderança política do estado no foguete, oferecendo-se para usar o foguete em uma missão lunar. Esta proposta foi aceita. Em 3 de agosto de 1964, foi emitido um decreto governamental correspondente, a data de início do LCI no foguete foi alterada para 1967-1968.

Para cumprir a missão de levar 2 cosmonautas à órbita lunar com o pouso de um deles na superfície, foi necessário aumentar a capacidade de carga do foguete para 90-100 toneladas. Isso exigia soluções que não levassem a mudanças fundamentais no projeto preliminar. Tais soluções foram encontradas - a instalação de 6 motores LRE adicionais na parte central da parte inferior do bloco "A", uma mudança no azimute de lançamento, uma diminuição na altura da órbita de referência, um aumento no reabastecimento de tanques de combustível por super-resfriando o combustível e o oxidante. Graças a isso, a capacidade de carga do H-1 foi aumentada para 95 toneladas e o peso de lançamento aumentou para 2800-2900 toneladas. O projeto preliminar do foguete N-1-LZ para o programa lunar foi assinado por Korolev em 25 de dezembro de 1964.

No ano seguinte, o esquema de foguetes sofreu alterações, decidiu-se abandonar a ejeção. O fluxo de ar foi fechado pela introdução de um compartimento de cauda especial. Uma característica distintiva do foguete era seu enorme recuo de carga útil, único para foguetes soviéticos. Todo o esquema de transporte funcionou para isso, no qual a estrutura e os tanques não formavam um único todo. Ao mesmo tempo, uma área de layout bastante pequena devido ao uso de grandes tanques esféricos levou a uma diminuição na carga útil e, por outro lado, o desempenho extremamente alto do motor, uma gravidade específica excepcionalmente baixa dos tanques e soluções de design exclusivas aumentaram. .

Todas as etapas do foguete foram chamadas de blocos "A", "B", "C" (na versão lunar eram usados ​​para colocar a nave em órbita baixa da Terra), os blocos "G" e "D" destinavam-se a acelerar o nave da Terra e desacelera na Lua. O esquema único do foguete N-1, todos os estágios estruturalmente semelhantes, possibilitou transferir os resultados do teste do 2º estágio do foguete para o 1º. Possíveis situações de emergência que não pudessem ser "pego" no solo deveriam ser verificadas em voo.

Em 21 de fevereiro de 1969, ocorreu o primeiro lançamento de foguete, seguido por mais 3 lançamentos. Todos eles não tiveram sucesso. Embora durante alguns testes de bancada os motores NK-33 tenham se mostrado muito confiáveis, a maioria dos problemas que surgiram estavam associados a eles. Os problemas do H-1 estavam associados ao momento de giro, forte vibração, choque hidrodinâmico (durante a partida dos motores), ruído elétrico e outros efeitos inexplicáveis ​​causados ​​pela operação simultânea de um número tão grande de motores ( na primeira fase - 30) e o grande tamanho do próprio transportador .

Essas dificuldades não puderam ser estabelecidas antes do início dos voos, pois, para economizar dinheiro, não foram produzidos caros suportes de solo para realizar testes de fogo e dinâmicos de todo o porta-aviões, ou pelo menos de sua montagem de 1º estágio. O resultado disso foi o teste de um produto complexo diretamente em voo. Essa abordagem bastante controversa acabou levando a uma série de acidentes com veículos lançadores.

Alguns atribuem o fracasso do projeto ao fato de que desde o início o estado não tinha uma posição definida e clara, como a aposta estratégica de Kennedy na missão lunar. A timidez da liderança de Khrushchev e depois de Brezhnev em relação a estratégias e tarefas eficazes da astronáutica está documentada. Assim, um dos desenvolvedores do Tsar Rocket, Sergei Kryukov, observou que o complexo N-1 morreu não tanto devido a dificuldades técnicas, mas porque se tornou uma moeda de troca no jogo de ambições pessoais e políticas.

Outro veterano do setor, Vyacheslav Galyaev, acredita que o fator determinante para as falhas, além da falta de atenção adequada do Estado, foi a banal incapacidade de trabalhar com objetos tão complexos, ao mesmo tempo em que alcançava a aprovação de critérios de qualidade e confiabilidade, bem como como o despreparo da ciência soviética na época para um programa tão ambicioso. De uma forma ou de outra, em junho de 1974, os trabalhos no complexo N1-LZ foram interrompidos. O atraso disponível sob este programa foi destruído e os custos (no valor de 4-6 bilhões de rublos em preços de 1970) foram simplesmente amortizados.














Veículo lançador "N-1": a história dos desastres

O lugar de Korolev como chefe do OKB-1 (desde 1966 - o Central Design Bureau of Experimental Engineering, TsKBEM) foi ocupado por Vasily Mishin. Infelizmente, este notável designer não possuía a perseverança que permitiu à Rainha realizar suas aspirações. Muitos ainda acreditam que foi a morte prematura de Korolev e a "suavidade" de Mishin que se tornaram a principal razão para o colapso do projeto do foguete N-1 e, como resultado, do programa lunar soviético. Este é um equívoco ingênuo.

Porque milagres não acontecem: mesmo na fase de projeto, várias decisões errôneas apareceram no projeto do foguete N-1, o que levou ao desastre.

Mas as primeiras coisas primeiro.

Em fevereiro de 1966, a construção do complexo de lançamento (local nº 110) foi concluída em Baikonur, mas ele teve que esperar muito tempo por seu foguete.

O primeiro "N-1" apareceu no cosmódromo apenas em 7 de maio de 1968. No mesmo local, em Baikonur, foram realizados testes dinâmicos, desenvolvimentos tecnológicos do processo de montagem, montagem do transportador no complexo de lançamento. Para isso, serviram duas cópias do foguete N-1, conhecido sob as designações "1L" e "2L". Eles não estavam destinados a decolar e não foram criados para voar.

Na versão final, o foguete H-1 (11A52) tinha as seguintes características. Dimensões: comprimento total (com nave espacial) - 105,3 metros, diâmetro máximo do casco - 17 metros, peso de lançamento - 2750-2820 toneladas, impulso de lançamento - 4590 toneladas.

"H-1" foi feito com uma divisão transversal de etapas. O 1º estágio (bloco "A") tinha 30 LRE principais de câmara única "NK-15", 6 dos quais localizados no centro, 24 - na periferia e 6 bicos de direção para controle de rolagem. O veículo de lançamento poderia voar com dois pares desconectados de motores de foguete periféricos localizados opostamente do bloco "A". O 2º estágio (bloco "B") tinha 8 motores de foguete principal de câmara única "NK-15V" com bicos de alta altitude e 4 bicos de controle de direção para rolo. O veículo lançador poderia voar com um par de motores de foguete desconectados do bloco "B". O 3º estágio (bloco "B") tinha 4 motores de foguete NK-19 principais de câmara única e 4 bicos de direção de controle de rolagem e podia voar com um motor de foguete desligado.

Todos os motores foram desenvolvidos no Kuibyshev Aviation Design Bureau (agora Samara NPO Trud) sob a liderança do designer-chefe Nikolai Kuznetsov. O querosene foi usado como combustível e o oxigênio líquido foi usado como agente oxidante.

O veículo lançador foi equipado com um sistema para coordenar a operação simultânea de motores "KORD", que, se necessário, desligou os motores defeituosos.

O complexo de lançamento consistia em dois lançadores com torres de serviço de 145 metros, através das quais o veículo lançador era reabastecido, seu controle de temperatura e fornecimento de energia eram realizados.

Através dessas torres, a tripulação tinha que embarcar no navio. Após a conclusão do reabastecimento do veículo lançador e do pouso da tripulação, a torre de serviço foi retraída para o lado, e o foguete permaneceu na plataforma de lançamento, preso na parte inferior por 48 travas pneumomecânicas.

Ao redor de cada lançador havia quatro para-raios (desviadores) de 180 metros de altura. Três canais de concreto foram feitos para remover os gases durante a partida dos motores do primeiro estágio. No total, mais de 90 estruturas foram construídas no local nº 110.

Além disso, no local nº 112, foi erguido um edifício de montagem e teste do veículo lançador, onde o veículo lançador chegou por trilho desmontado e foi montado na posição horizontal.

A espaçonave passou nas verificações pré-voo e foi montada com outras unidades LRC na montagem e teste de construção de objetos espaciais no local No. 2B. Em seguida, foi fechado com carenagem e enviado por via férrea para o posto de abastecimento no site nº 112A, onde seus motores foram reabastecidos. Em seguida, o "LRK" reabastecido foi transportado para o foguete e montado no terceiro estágio do veículo de lançamento, após o que todo o complexo foi levado à posição inicial.

O primeiro voo e teste de projeto do foguete N-1, que ocorreu sob a designação ZL, ocorreu em 21 de fevereiro de 1969. Como parte do complexo de foguetes lunares durante o primeiro lançamento, em vez de LOK e LK, a espaçonave automática 7K-L1S (11F92) foi instalada, parecendo externamente a 7K-L1, mas equipada com muitos sistemas da espaçonave L-3 e poderosos câmeras. Vladimir Bugrov foi o principal designer do produto 11F92. No caso de um lançamento bem-sucedido, a espaçonave 7L-L1S deveria entrar na órbita da Lua, tirar fotos de alta qualidade e entregar os filmes à Terra.

Boris Chertok em suas memórias descreve o momento do lançamento da seguinte forma:

“Às 12 horas 18 minutos e 07 segundos, o foguete estremeceu e começou a subir. O rugido penetrou na masmorra através de muitos metros de concreto. Nos primeiros segundos do voo, seguiu-se um relatório de telemetria sobre o desligamento de dois motores em trinta.

Observadores que, apesar do rigoroso regime de segurança, conseguiram acompanhar o voo da superfície, disseram que a tocha parecia extraordinariamente dura, "não vibrava" e era três a quatro vezes maior que o comprimento do corpo do foguete.

Dez segundos depois, o rugido dos motores desapareceu. O salão ficou bem quieto. O segundo minuto do voo começou E de repente - a tocha se apagou ...

Era o 69º segundo do voo. O foguete em chamas foi removido sem a tocha do motor. Em um leve ângulo com o horizonte, ainda se movia para cima, depois se inclinou e, deixando uma nuvem de fumaça, sem se desfazer, começou a cair.


Você não experimenta medo e nem aborrecimento, mas uma mistura complexa de dor interior severa e uma sensação de impotência absoluta, observando um foguete de emergência se aproximando do solo. Diante de seus olhos, está morrendo a criação, que por vários anos você uniu tanto que às vezes parecia que esse “produto” inanimado tem alma. Ainda agora me parece que em cada foguete morto deveria haver uma alma coletada dos sentimentos e experiências de centenas de criadores desse “produto”.

O primeiro voo caiu ao longo da trajetória de voo a 52 quilômetros da posição inicial.

Um flash distante confirmou: tudo acabou! .. "

A investigação posterior mostrou que do 3º ao 10º segundo do voo, o sistema de controle do motor KORD desligou erroneamente os motores 12º e 24º do bloco A, mas o veículo lançador continuou voando com os dois motores desligados. Aos 66 segundos, devido à forte vibração, a tubulação do oxidante de um dos motores quebrou.

Um incêndio começou em um ambiente de oxigênio. O foguete poderia ter continuado seu vôo, mas no 70º segundo do vôo, quando o foguete atingiu uma altitude de 14 quilômetros, o sistema KORD imediatamente desligou todos os motores do bloco A e o N-1 caiu na estepe.

Com base na análise das causas do acidente, decidiu-se introduzir um sistema de extinção de incêndio de freon com um bico de pulverização acima de cada motor.

O segundo teste do "N-1" ("5L") com o navio automático "11F92" e o modelo "LK" ("11F94") ocorreu em 3 de julho de 1969. Este foi o primeiro lançamento noturno do H-1.

Às 23h18, o foguete se desprendeu da plataforma de lançamento, mas ao subir um pouco acima dos para-raios (0,4 segundos após passar o comando “lift contact”), o oitavo motor do bloco “A” explodiu. A explosão danificou a rede de cabos e motores vizinhos, um incêndio começou.

A subida desacelerou acentuadamente, o foguete começou a se inclinar e caiu na plataforma de lançamento no 18º segundo do voo. A explosão destruiu o complexo de lançamento e todos os seis andares subterrâneos da instalação de lançamento. Um dos para-raios caiu, enrolado em espiral. A torre de serviço de 145 metros saiu dos trilhos.

O sistema de resgate de emergência funcionou de forma confiável e o veículo de descida da espaçonave automática 11F92 pousou a dois quilômetros da posição inicial.

O cosmonauta Anatoly Voronov lembra que os cosmonautas estiveram presentes naquele momento durante os preparativos para o lançamento. Eles subiram até o topo do foguete de 105 metros, examinaram e estudaram o complexo de foguetes lunares. No final da noite, eles assistiram ao lançamento do hotel dos cosmonautas: “De repente, ele se inflamou, conseguimos descer e, naquele momento, todas as janelas foram derrubadas por uma onda de choque. Após a queda, o foguete explodiu bem na plataforma de lançamento..."

A causa da explosão foi a entrada de um objeto estranho na bomba de oxigênio do motor nº 8 0,25 segundos antes da subida. Isso levou à explosão da bomba e, em seguida, do próprio motor. Depois de instalar os filtros, isso não deveria ter acontecido novamente. Demorou quase dois anos para finalizar e testar os motores do escritório de design Kuznetsov. Os projetistas do TsKBEM tiveram que admitir que a estratégia de teste de confiabilidade foi escolhida incorretamente.

Um grande sistema de foguetes espaciais deve cumprir sua tarefa principal na primeira tentativa. Para isso, tudo o que pode ser testado deve ser testado na Terra, antes do primeiro voo alvo. O próprio sistema deve ser baseado na reutilização da ação e grandes reservas de recursos.

No entanto, era tarde demais para criar um suporte em escala real para testar o primeiro estágio. Portanto, nos limitamos à introdução de dispositivos de segurança adicionais.

O terceiro lançamento do "N-1" ("6L") foi realizado a partir do complexo de lançamento sobrevivente em 27 de junho de 1971. Um complexo de foguetes lunares com layouts LOK e LK foi instalado como carga útil. Às 2h15, o veículo lançador se separou da plataforma de lançamento e começou a subir. Desta vez, o programa de voo incluiu uma manobra para retirar o veículo lançador do complexo de lançamento.

Após sua execução, devido à ocorrência de momentos gás-dinâmicos não contabilizados na parte inferior, o foguete começou a girar em rolo com aumento constante de torque. Após 4,5 segundos, o ângulo de rotação foi de 14° após 48 segundos - cerca de 200° e continuou a aumentar.

O bloco “B” começou a desmoronar devido a grandes sobrecargas durante a rotação no 49º segundo do voo, e o bloco principal, juntamente com o terceiro estágio, se desprendeu do complexo, que caiu a sete quilômetros do complexo de lançamento. As 1ª e 2ª etapas continuaram o seu voo. Aos 51 segundos, "KORD" desligou todos os motores do bloco "A", o foguete caiu a vinte quilômetros e explodiu, formando um funil de 15 metros de profundidade.

Boris Chertok descreveu a situação com o desastre do 6L da seguinte forma: “... Os jatos de fogo de 30 motores formavam uma tocha de fogo comum de tal forma que um torque perturbador foi criado em torno do eixo longitudinal do foguete, imprevisto pelos teóricos e não cálculos. Os controles foram incapazes de lidar com essa perturbação e o foguete nº 6L perdeu a estabilidade. E ainda: “O verdadeiro momento perturbador foi determinado pela modelagem usando máquinas eletrônicas. Ao mesmo tempo, não foram tomados como dados iniciais os cálculos da dinâmica dos gases, mas os dados das medições telemétricas realmente obtidas em voo.

Como resultado, foi demonstrado que "o momento de perturbação real é várias vezes maior do que o momento de controle máximo possível, que foi desenvolvido pelos bicos de controle ao longo do rolo em seu desvio máximo".

Como resultado do trabalho da comissão que investiga a causa do acidente, decidiu-se instalar quatro motores de direção com empuxo de 6 toneladas cada na primeira e segunda etapas, em vez de seis bicos de direção.

O último teste do veículo lançador N-1 (7L) com LOK e LK padrão, feito em versão não tripulada, foi realizado em 23 de novembro de 1972. A largada ocorreu às 9h11. No 90º segundo de voo, de acordo com o programa, 3 segundos antes da separação da 1ª etapa, os motores começaram a mudar para o modo de empuxo final. Seis motores de foguete centrais foram desligados, tendo calculado o tempo estimado. A velocidade de subida foi drasticamente reduzida. Isso causou um golpe de aríete imprevisto, como resultado do qual o LRE nº 4 entrou em ressonância, a partir do qual os oleodutos de combustível entraram em colapso e um incêndio começou. O foguete explodiu no 107º segundo.

Apesar do fato de que nenhum foguete N-1 foi capaz de completar o programa de lançamento, os projetistas continuaram trabalhando nele. A próxima, a quinta, estava marcada para agosto de 1974, mas não ocorreu. Em maio de 1974, o programa lunar soviético foi encerrado e todo o trabalho no N-1 foi interrompido. Dois mísseis "8L" e "9L" prontos para lançamento foram destruídos.

Apenas 150 motores do tipo NK, feitos para vários estágios do foguete, foram salvos do N-1. Nikolai Kuznetsov, apesar da ordem do governo, os desativou e os manteve por muitos anos. Como o tempo mostrou, ele não fez isso em vão. Nos anos 90, eles foram adquiridos pelos americanos e usados ​​em mísseis Atlas-2AR (Atlas-2AR) ...

Batalha pelas estrelas-2. Confronto Espacial (parte I) Pervushin Anton Ivanovich

Veículo lançador "N-1": a história dos desastres

O lugar de Korolev como chefe do OKB-1 (desde 1966 - o Central Design Bureau of Experimental Engineering, TsKBEM) foi ocupado por Vasily Mishin. Infelizmente, este notável designer não possuía a perseverança que permitiu à Rainha realizar suas aspirações. Muitos ainda acreditam que foi a morte prematura de Korolev e a "suavidade" de Mishin que se tornaram a principal razão para o colapso do projeto do foguete N-1 e, como resultado, do programa lunar soviético. Este é um equívoco ingênuo.

Porque milagres não acontecem: mesmo na fase de projeto, várias decisões errôneas apareceram no projeto do foguete N-1, o que levou ao desastre.

Mas as primeiras coisas primeiro.

Em fevereiro de 1966, a construção do complexo de lançamento (local nº 110) foi concluída em Baikonur, mas ele teve que esperar muito tempo por seu foguete.

O primeiro "N-1" apareceu no cosmódromo apenas em 7 de maio de 1968. No mesmo local, em Baikonur, foram realizados testes dinâmicos, desenvolvimentos tecnológicos do processo de montagem, montagem do transportador no complexo de lançamento. Para isso, serviram duas cópias do foguete N-1, conhecido sob as designações "1L" e "2L". Eles não estavam destinados a decolar e não foram criados para voar.

Na versão final, o foguete H-1 (11A52) tinha as seguintes características. Dimensões: comprimento total (com nave espacial) - 105,3 metros, diâmetro máximo do casco - 17 metros, peso de lançamento - 2750-2820 toneladas, impulso de lançamento - 4590 toneladas.

"H-1" foi feito com uma divisão transversal de etapas. O 1º estágio (bloco "A") tinha 30 LRE principais de câmara única "NK-15", 6 dos quais localizados no centro, 24 - na periferia e 6 bicos de direção para controle de rolagem. O veículo de lançamento poderia voar com dois pares desconectados de motores de foguete periféricos localizados opostamente do bloco "A". O 2º estágio (bloco "B") tinha 8 motores de foguete principal de câmara única "NK-15V" com bicos de alta altitude e 4 bicos de controle de direção para rolo. O veículo lançador poderia voar com um par de motores de foguete desconectados do bloco "B". O 3º estágio (bloco "B") tinha 4 motores de foguete NK-19 principais de câmara única e 4 bicos de direção de controle de rolagem e podia voar com um motor de foguete desligado.

Todos os motores foram desenvolvidos no Kuibyshev Aviation Design Bureau (agora Samara NPO Trud) sob a liderança do designer-chefe Nikolai Kuznetsov. O querosene foi usado como combustível e o oxigênio líquido foi usado como agente oxidante.

O veículo lançador foi equipado com um sistema para coordenar a operação simultânea de motores "KORD", que, se necessário, desligou os motores defeituosos.

O complexo de lançamento consistia em dois lançadores com torres de serviço de 145 metros, através das quais o veículo lançador era reabastecido, seu controle de temperatura e fornecimento de energia eram realizados.

Através dessas torres, a tripulação tinha que embarcar no navio. Após a conclusão do reabastecimento do veículo lançador e do pouso da tripulação, a torre de serviço foi retraída para o lado, e o foguete permaneceu na plataforma de lançamento, preso na parte inferior por 48 travas pneumomecânicas.

Ao redor de cada lançador havia quatro para-raios (desviadores) de 180 metros de altura. Três canais de concreto foram feitos para remover os gases durante a partida dos motores do primeiro estágio. No total, mais de 90 estruturas foram construídas no local nº 110.

Além disso, no local nº 112, foi erguido um edifício de montagem e teste do veículo lançador, onde o veículo lançador chegou por trilho desmontado e foi montado na posição horizontal.

A espaçonave passou nas verificações pré-voo e foi montada com outras unidades LRC na montagem e teste de construção de objetos espaciais no local No. 2B. Em seguida, foi fechado com carenagem e enviado por via férrea para o posto de abastecimento no site nº 112A, onde seus motores foram reabastecidos. Em seguida, o "LRK" reabastecido foi transportado para o foguete e montado no terceiro estágio do veículo de lançamento, após o que todo o complexo foi levado à posição inicial.

O primeiro voo e teste de projeto do foguete N-1, que ocorreu sob a designação ZL, ocorreu em 21 de fevereiro de 1969. Como parte do complexo de foguetes lunares durante o primeiro lançamento, em vez de LOK e LK, a espaçonave automática 7K-L1S (11F92) foi instalada, parecendo externamente a 7K-L1, mas equipada com muitos sistemas da espaçonave L-3 e poderosos câmeras. Vladimir Bugrov foi o principal designer do produto 11F92. No caso de um lançamento bem-sucedido, a espaçonave 7L-L1S deveria entrar na órbita da Lua, tirar fotos de alta qualidade e entregar os filmes à Terra.

Boris Chertok em suas memórias descreve o momento do lançamento da seguinte forma:

“Às 12 horas 18 minutos e 07 segundos, o foguete estremeceu e começou a subir. O rugido penetrou na masmorra através de muitos metros de concreto. Nos primeiros segundos do voo, seguiu-se um relatório de telemetria sobre o desligamento de dois motores em trinta.

Observadores que, apesar do rigoroso regime de segurança, conseguiram acompanhar o voo da superfície, disseram que a tocha parecia extraordinariamente dura, "não vibrava" e era três a quatro vezes maior que o comprimento do corpo do foguete.

Dez segundos depois, o rugido dos motores desapareceu. O salão ficou bem quieto. O segundo minuto do voo começou E de repente - a tocha se apagou ...

Era o 69º segundo do voo. O foguete em chamas foi removido sem a tocha do motor. Em um leve ângulo com o horizonte, ainda se movia para cima, depois se inclinou e, deixando uma nuvem de fumaça, sem se desfazer, começou a cair.

Você não experimenta medo e nem aborrecimento, mas uma mistura complexa de dor interior severa e uma sensação de impotência absoluta, observando um foguete de emergência se aproximando do solo. Diante de seus olhos, está morrendo a criação, que por vários anos você uniu tanto que às vezes parecia que esse “produto” inanimado tem alma. Ainda agora me parece que em cada foguete morto deveria haver uma alma coletada dos sentimentos e experiências de centenas de criadores desse “produto”.

O primeiro voo caiu ao longo da trajetória de voo a 52 quilômetros da posição inicial.

Um flash distante confirmou: tudo acabou! .. "

A investigação posterior mostrou que do 3º ao 10º segundo do voo, o sistema de controle do motor KORD desligou erroneamente os motores 12º e 24º do bloco A, mas o veículo lançador continuou voando com os dois motores desligados. Aos 66 segundos, devido à forte vibração, a tubulação do oxidante de um dos motores quebrou.

Um incêndio começou em um ambiente de oxigênio. O foguete poderia ter continuado seu vôo, mas no 70º segundo do vôo, quando o foguete atingiu uma altitude de 14 quilômetros, o sistema KORD imediatamente desligou todos os motores do bloco A e o N-1 caiu na estepe.

Com base na análise das causas do acidente, decidiu-se introduzir um sistema de extinção de incêndio de freon com um bico de pulverização acima de cada motor.

O segundo teste do "N-1" ("5L") com o navio automático "11F92" e o modelo "LK" ("11F94") ocorreu em 3 de julho de 1969. Este foi o primeiro lançamento noturno do H-1.

Às 23h18, o foguete se desprendeu da plataforma de lançamento, mas ao subir um pouco acima dos para-raios (0,4 segundos após passar o comando “lift contact”), o oitavo motor do bloco “A” explodiu. A explosão danificou a rede de cabos e motores vizinhos, um incêndio começou.

A subida desacelerou acentuadamente, o foguete começou a se inclinar e caiu na plataforma de lançamento no 18º segundo do voo. A explosão destruiu o complexo de lançamento e todos os seis andares subterrâneos da instalação de lançamento. Um dos para-raios caiu, enrolado em espiral. A torre de serviço de 145 metros saiu dos trilhos.

O sistema de resgate de emergência funcionou de forma confiável e o veículo de descida da espaçonave automática 11F92 pousou a dois quilômetros da posição inicial.

O cosmonauta Anatoly Voronov lembra que os cosmonautas estiveram presentes naquele momento durante os preparativos para o lançamento. Eles subiram até o topo do foguete de 105 metros, examinaram e estudaram o complexo de foguetes lunares. No final da noite, eles assistiram ao lançamento do hotel dos cosmonautas: “De repente, ele se inflamou, conseguimos descer e, naquele momento, todas as janelas foram derrubadas por uma onda de choque. Após a queda, o foguete explodiu bem na plataforma de lançamento..."

A causa da explosão foi a entrada de um objeto estranho na bomba de oxigênio do motor nº 8 0,25 segundos antes da subida. Isso levou à explosão da bomba e, em seguida, do próprio motor. Depois de instalar os filtros, isso não deveria ter acontecido novamente. Demorou quase dois anos para finalizar e testar os motores do escritório de design Kuznetsov. Os projetistas do TsKBEM tiveram que admitir que a estratégia de teste de confiabilidade foi escolhida incorretamente.

Um grande sistema de foguetes espaciais deve cumprir sua tarefa principal na primeira tentativa. Para isso, tudo o que pode ser testado deve ser testado na Terra, antes do primeiro voo alvo. O próprio sistema deve ser baseado na reutilização da ação e grandes reservas de recursos.

No entanto, era tarde demais para criar um suporte em escala real para testar o primeiro estágio. Portanto, nos limitamos à introdução de dispositivos de segurança adicionais.

O terceiro lançamento do "N-1" ("6L") foi realizado a partir do complexo de lançamento sobrevivente em 27 de junho de 1971. Um complexo de foguetes lunares com layouts LOK e LK foi instalado como carga útil. Às 2h15, o veículo lançador se separou da plataforma de lançamento e começou a subir. Desta vez, o programa de voo incluiu uma manobra para retirar o veículo lançador do complexo de lançamento.

Após sua execução, devido à ocorrência de momentos gás-dinâmicos não contabilizados na parte inferior, o foguete começou a girar em rolo com aumento constante de torque. Após 4,5 segundos, o ângulo de rotação foi de 14° após 48 segundos - cerca de 200° e continuou a aumentar.

O bloco “B” começou a desmoronar devido a grandes sobrecargas durante a rotação no 49º segundo do voo, e o bloco principal, juntamente com o terceiro estágio, se desprendeu do complexo, que caiu a sete quilômetros do complexo de lançamento. As 1ª e 2ª etapas continuaram o seu voo. Aos 51 segundos, "KORD" desligou todos os motores do bloco "A", o foguete caiu a vinte quilômetros e explodiu, formando um funil de 15 metros de profundidade.

Boris Chertok descreveu a situação com o desastre do 6L da seguinte forma: “... Os jatos de fogo de 30 motores formavam uma tocha de fogo comum de tal forma que um torque perturbador foi criado em torno do eixo longitudinal do foguete, imprevisto pelos teóricos e não cálculos. Os controles foram incapazes de lidar com essa perturbação e o foguete nº 6L perdeu a estabilidade. E ainda: “O verdadeiro momento perturbador foi determinado pela modelagem usando máquinas eletrônicas. Ao mesmo tempo, não foram tomados como dados iniciais os cálculos da dinâmica dos gases, mas os dados das medições telemétricas realmente obtidas em voo.

Como resultado, foi demonstrado que "o momento de perturbação real é várias vezes maior do que o momento de controle máximo possível, que foi desenvolvido pelos bicos de controle ao longo do rolo em seu desvio máximo".

Como resultado do trabalho da comissão que investiga a causa do acidente, decidiu-se instalar quatro motores de direção com empuxo de 6 toneladas cada na primeira e segunda etapas, em vez de seis bicos de direção.

O último teste do veículo lançador N-1 (7L) com LOK e LK padrão, feito em versão não tripulada, foi realizado em 23 de novembro de 1972. A largada ocorreu às 9h11. No 90º segundo de voo, de acordo com o programa, 3 segundos antes da separação da 1ª etapa, os motores começaram a mudar para o modo de empuxo final. Seis motores de foguete centrais foram desligados, tendo calculado o tempo estimado. A velocidade de subida foi drasticamente reduzida. Isso causou um golpe de aríete imprevisto, como resultado do qual o LRE nº 4 entrou em ressonância, a partir do qual os oleodutos de combustível entraram em colapso e um incêndio começou. O foguete explodiu no 107º segundo.

Apesar do fato de que nenhum foguete N-1 foi capaz de completar o programa de lançamento, os projetistas continuaram trabalhando nele. A próxima, a quinta, estava marcada para agosto de 1974, mas não ocorreu. Em maio de 1974, o programa lunar soviético foi encerrado e todo o trabalho no N-1 foi interrompido. Dois mísseis "8L" e "9L" prontos para lançamento foram destruídos.

Apenas 150 motores do tipo NK, feitos para vários estágios do foguete, foram salvos do N-1. Nikolai Kuznetsov, apesar da ordem do governo, os desativou e os manteve por muitos anos. Como o tempo mostrou, ele não fez isso em vão. Nos anos 90, eles foram adquiridos pelos americanos e usados ​​em mísseis Atlas-2AR (Atlas-2AR) ...

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Foguetes gigantes foram criados com o único propósito de ultrapassar as conquistas espaciais de uma superpotência rival

Alexandre Grek

Dois concorrentes gigantes


Montagem do segundo estágio H-1

Panorama das posições iniciais do H-1

Um dos poucos desenhos do UR-700


"Saturno-5" na posição inicial


Em uma visão horizontal, "Saturno-5" só poderia ser visto no Museu de Tecnologia Espacial

"Proton" - um protótipo do foguete lunar UR-700

É assim que o Vulcan pode começar

Os primeiros satélites soviéticos chocaram tanto os Estados Unidos que, pela primeira vez, fizeram os americanos se perguntarem se eles realmente são os líderes do progresso mundial. Não só o governo americano se considerou ferido, mas também a população comum do país. O que era necessário era um programa nacional que permitisse um salto para restaurar o status quo. Uma resposta adequada só poderia ser o desenvolvimento de um veículo lançador superpesado, que permitiria realizar voos tripulados para a Lua e Marte. E em agosto de 1958, o Escritório de Estudos Avançados do Departamento de Defesa dos Estados Unidos decidiu financiar o desenvolvimento do mais poderoso de todos os veículos lançadores existentes na Terra, o Saturno. Em vez disso, foi planejado criar uma família inteira de "Saturnos", mas o objetivo final era "Saturno5" - um transportador de três estágios para a expedição lunar.

Quem tem mais dificuldade?

Ao contrário de programas soviéticos semelhantes, o desenvolvimento de Saturno não foi envolto em mistério desde o início. Além disso, o programa foi declarado nacionalmente, e John F. Kennedy convocou todos os americanos a contribuir para sua implementação bem-sucedida. O designer-chefe do veículo de lançamento mais poderoso do mundo, Wernher von Braun, também foi nomeado abertamente. O criador de um míssil balístico para a destruição em massa dos britânicos na Segunda Guerra Mundial teve a chance de ser reabilitado.

Em vista da abertura do trabalho americano, o desenvolvimento de Saturno também não era um segredo para os cientistas de foguetes soviéticos. No mesmo 1958, apareceu um decreto do Conselho de Ministros da URSS sobre o desenvolvimento de um foguete pesado doméstico - nossa resposta secreta aos americanos. No entanto, se von Braun propôs usar um motor a jato de propelente líquido para o primeiro estágio de seu foguete usando componentes de oxigênio-querosene bem dominados e para pares de oxigênio-hidrogênio subsequentes, então o projeto soviético original previa, além do oxigênio -motor de hidrogênio do primeiro estágio, um fantástico motor a jato nuclear para o segundo. Como fluido de trabalho, deveria usar amônia ou sua mistura com álcool, tudo isso foi aquecido em um reator nuclear a uma temperatura de 3000 graus. Jatos de gases quentes voariam através de quatro bicos.

Os construtores de foguetes soviéticos não tiveram a oportunidade de avaliar a realidade da criação de um motor nuclear, o assunto era altamente secreto. Os engenheiros só ouviram rumores sobre alguns desenvolvimentos no Instituto Kurchatov, sobre as tentativas de Tupolev de instalar um reator em um avião e o sucesso na criação dos primeiros barcos nucleares. Não foi até 1961 que a única decisão viável foi tomada - construir um foguete pesado em motores de combustível líquido. Mais um ano se passou em disputas sobre quem deveria construir o foguete. Derrotou a Rainha. Em meados de 1962, a URSS tinha apenas o projeto do pesado veículo de lançamento Royal H-1 pronto. E nos Estados Unidos, há um ano, os testes de voo do primeiro estágio, o veículo de lançamento Saturn-1 de dois estágios, estão em pleno andamento. Já nesta fase a corrida foi perdida por nós!

cooperativo

O programa Saturno ainda é um exemplo clássico de organização do trabalho em um projeto gigante: orçamento transparente, cumprimento de prazos e, o mais importante, cooperação bem-sucedida entre grandes corporações concorrentes. O primeiro estágio foi fabricado pela Boeing, o segundo pela Nord American Rockwell, o terceiro pela McDonnell Douglas, o compartimento de instrumentos pela IBM, os motores pela Rocketdyne etc. entre eles. Como resultado, o designer-chefe dos melhores motores de foguete de primeiro estágio do mundo, Valentin Glushko, recusou-se a fabricar motores para o foguete real N-1 e, juntamente com outro projetista de foguetes Vladimir Chelomey, iniciou o desenvolvimento independente de um super -transportador poderoso.

Korolev, ao projetar o N-1, cometeu, talvez, todos os erros que poderiam ser cometidos. Vamos começar com o fato de que os projetistas calcularam mal com a massa da carga útil, que, com uma massa de lançamento de H1 de 2200 toneladas, era de 75 toneladas. Como se viu muito mais tarde, essa carga não permitiu o pouso de pessoas na lua . (“Saturno-5” foi originalmente projetado para uma carga útil de 150 toneladas). O N-1, de acordo com Glushko, “lembrou não um foguete, mas um armazém de motores.

Um retrocesso também foi a rejeição do esquema de pacotes bem estabelecido no famoso R-7 e nos tanques de transporte. Os tanques voltaram a ficar suspensos, pois no V-2, eles percebiam apenas a pressão hidrostática do combustível, e o casco externo resistiu às cargas dinâmicas. Os tanques e blocos gigantes do foguete eram tão grandes que as fábricas planejavam produzir apenas blocos transportáveis. Foi planejado realizar soldagem de tanques, montagem de blocos e instalação de um foguete em um enorme edifício em Baikonur, o que aumentou muito o custo do transportador.

Os motores do segundo e terceiro estágios do Saturn-5 funcionavam com oxigênio e hidrogênio, componentes muito mais eficientes do que o vapor de oxigênio-querosene usado em todos os estágios do H-1. Como resultado, mesmo o H-1 modificado, com um peso de lançamento de 2.820 toneladas, colocou apenas 90 toneladas de carga útil em órbita baixa, enquanto o Saturn-5, com um peso de lançamento de 2.913 toneladas, lançou 140 toneladas!

Os céticos do uso de hidrogênio líquido assustaram os projetistas com os seguintes argumentos: que a uma temperatura de -2530C todos os metais se tornam quebradiços e que até mesmo as crianças em idade escolar sabem que uma mistura de hidrogênio e oxigênio é um gás explosivo e o menor vazamento durante o reabastecimento levará a uma explosão volumétrica gigante. Tais argumentos, de fato, eram adequados apenas para crianças em idade escolar, mas não para profissionais reais.

Meça três vezes, solte uma vez

A confiabilidade foi o principal requisito na implementação do programa Saturn. Foi decidido que quase todos os módulos deveriam ser testados exaustivamente no solo; apenas aqueles que não pudessem ser testados na Terra deveriam ser testados em voo. Isso se deveu ao custo muito alto dos testes de voo. Cada motor serial passou regularmente três vezes nos testes de pré-voo: duas vezes antes da entrega e a terceira vez como parte do estágio de foguete correspondente. Na verdade, todos os motores Saturno eram reutilizáveis. Os motores de foguete soviéticos foram projetados para apenas um lançamento, ou seja, eram descartáveis, e apenas cópias seletivas do lote foram testadas. O Desenhista Geral Adjunto Leonid Voskresensky falou especificamente sobre a metodologia soviética: “Se ignorarmos a experiência americana e continuarmos a construir foguetes na esperança de que “talvez não voe na primeira vez, depois na segunda vez”, então todos teremos um cano .” A intuição do futuro acadêmico não decepcionou. Em 1965, os americanos tinham motores reutilizáveis ​​para todos os estágios totalmente testados na Terra e mudaram para sua produção em série. Para a confiabilidade da transportadora, isso era de suma importância. No outono de 1967, os americanos anunciaram o início dos voos. Segundo o deputado Korolev Boris Chertok, o atraso do programa soviético na época já era de mais de dois anos. Era óbvio que a URSS não tinha chance de vencer a corrida lunar. No entanto, nenhum dos líderes do programa de mísseis soviéticos teve a coragem de relatar isso ao governo: o N-1 continuou a devorar gigantescos recursos financeiros e materiais.

Sorte e Perdedor

O programa Saturno previa a criação sucessiva de três operadoras diferentes. O foguete Saturn-1 de dois estágios (o primeiro estágio era movido a querosene, o segundo estágio era movido a hidrogênio), cujos testes de voo começaram em 1961, destinava-se a testar maquetes da espaçonave Apollo. O Saturn 1B, cinco vezes mais leve que o Saturn 5, tornou-se a nave-mãe dos voos tripulados da Apollo. Ambas as naves serviram como protótipos para a modificação final, o transportador lunar de três estágios Saturno V.

O foguete foi montado em um estado vertical bem no Centro Espacial em Cabo Canaveral. Para isso, foi construído um enorme arranha-céu de 160 m de altura e o foguete montado também foi transportado para a plataforma de lançamento em estado vertical por um transportador especial de lagartas. O primeiro estágio do Saturn 5 foi equipado com cinco motores F-1, cada um com um empuxo de 695 toneladas, movidos a oxigênio e querosene. Os motores J-2 oxigênio-hidrogênio, com empuxo de 92.104 toneladas cada, estavam no segundo e terceiro estágios (cinco e um motor, respectivamente). Observe que nem os motores de oxigênio-querosene com um impulso de mais de 600 toneladas, nem os poderosos motores de oxigênio-hidrogênio foram desenvolvidos na URSS naquela época. O primeiro Saturn 5 foi lançado em 9 de novembro de 1967, e em julho de 1969 Saturn 5 entregou a primeira expedição à Lua. No total, foram feitas várias dezenas de lançamentos de Saturnos de várias modificações, e nenhum único lançamento terminou em desastre.

O destino do H-1 foi completamente diferente. Foi decidido não fazer nenhuma opção intermediária, mas lançar um foguete em tamanho real imediatamente. O primeiro lançamento do N-1 ocorreu em 21 de fevereiro de 1969. O foguete permaneceu no ar por 69 segundos e caiu 50 km desde o início - os motores do primeiro estágio e seu sistema de controle falharam. Em 3 de junho, o segundo H-1 foi lançado. Mesmo antes da separação da plataforma de lançamento, um dos motores explodiu, os motores restantes levantaram o foguete em 200 m, após o que o transportador caiu no chão, destruindo completamente as instalações de lançamento. A segunda plataforma de lançamento, a 3 km da destruída, sobreviveu, mas não se atreveram a lançar um terceiro foguete: uma explosão de motor não é um acidente que pode ser consertado em um mês. E a corrida em si perdeu o sentido: em julho, os americanos já haviam pousado na lua. No entanto, em 1971-1972, mais duas tentativas malsucedidas foram feitas para lançar o H-1. Mísseis morreram na fase de operação da primeira fase. Só depois disso foi tomada a decisão final de parar o trabalho no H-1. O ano seguinte, 1973, tornou-se uma crise para a exploração espacial pacífica tanto na URSS quanto nos EUA. Conosco, veio por causa do fracasso completo do programa lunar. Os americanos, tendo enviado sete expedições à lua, enfrentaram outro problema - bem, eles voaram, e depois? O resultado foi o mesmo para ambos os lados: o trabalho em transportadores superpesados ​​foi reduzido.

bloco de foguete

Poderíamos pelo menos teoricamente ficar à frente dos americanos na corrida lunar? Todos os especialistas concordam: definitivamente não com a transportadora real. Não só a transportadora não estava pronta, no momento em que o programa foi encerrado, apenas o traje espacial lunar estava totalmente elaborado (“PM” escreverá sobre isso na próxima edição)!

No entanto, havia outra opção. Quase simultaneamente com Korolev, Vladimir Chelomei, que chefiava o Reutov OKB-52, propôs seu projeto para uma nave lunar e veículo de lançamento. Ao contrário do N-1, o projeto do veículo de lançamento superpesado de Chelomeev não era utópico. Vladimir Chelomey planejava levar o UR-500K de três estágios já em operação, o ancestral da família Proton moderna, como base para o transportador lunar UR-700. O UR-500 tinha um layout de primeiro estágio incomum. A base era o tanque do bloco central do oxidante. Seis blocos foram pendurados nele, cada um dos quais consistindo de um tanque de combustível e um motor de primeiro estágio. A vantagem deste arranjo foi o curto comprimento do palco montado. Uma vantagem importante do UR-500 foi o fato de todos os blocos terem sido projetados levando em consideração as dimensões dos vagões e plataformas, assim como a largura das vias férreas e as dimensões dos túneis, pontes e trevos. O foguete foi construído em fábricas básicas e, em Baikonur, ocorreu apenas uma montagem relativamente simples a partir de blocos prontos.

Nenhum dos motores existentes era adequado para um foguete tão poderoso. Foi aí que o motor RD-253, desenvolvido por Glushko para o N-1 e rejeitado por Korolev, veio a calhar. Todos os estágios do UR-500 operavam com componentes de combustível tóxicos de alto ponto de ebulição (tetróxido de nitrogênio era o oxidante, dimetilhidrazina assimétrica era o combustível). Esse combustível era um requisito necessário dos militares: o UR-500 foi criado não tanto para carga pacífica quanto para carga militar - de ogivas superpoderosas a aviões-foguete de combate.

O transportador lunar UR-700, que permite colocar em órbita uma carga útil de 140 toneladas, era um UR-500 pronto, ao qual foi adicionado um novo primeiro estágio - nove blocos, com um motor RD-270 em cada. Este motor único com um impulso de 630 toneladas (mais de quatro vezes mais potente que os motores do primeiro estágio N-1) foi desenvolvido especificamente para o UR-700 por Valentin Glushko. Na verdade, este é o único elemento complexo que precisava ser desenvolvido para uma nova operadora. Todos os outros componentes tinham dimensões unificadas com o UR-500, o que possibilitou produzi-los no ferramental existente. Não havia razão para duvidar que Glushko teria criado tal motor: após a interrupção do trabalho no UR-700, ele criou o motor de foguete RD170 mais poderoso do mundo com um empuxo de 740 toneladas para a Energia! “Se minha versão tivesse sido aceita há dez ou doze anos”, Chelomei disse mais tarde, “teríamos um porta-aviões que não é inferior ao Saturn-5, mas com a vantagem de que os três estágios principais estão sempre em produção em massa, independentemente do programa lunar". Ninguém mais se opôs a ele.

foguetes marcianos

Se a expedição lunar soviética era uma aposta impossível desde o início, então o programa marciano era bastante viável. Um voo tripulado para o Planeta Vermelho exigiria foguetes superpesados, duas vezes a capacidade de carga dos transportadores lunares. A URSS tinha dois projetos inteiros, ambos em alto grau de prontidão.

O primeiro porta-aviões para a expedição marciana foi proposto pelo mesmo Chelomey. Como você pode imaginar, o segundo, terceiro e quarto estágios do Martian UR-900 deveriam ser o existente UR-500 Proton. Na primeira etapa, em vez de seis, como no UR-700, foi planejado instalar até 15 motores, o que permitiria colocar uma massa de até 240 toneladas em uma órbita de referência próxima à Terra, suficiente para uma nave espacial marciana.

O segundo porta-aviões marciano foi proposto 20 anos após o UR-900. A NPO Energia desenvolveu um projeto para um veículo de lançamento Vulkan superpesado capaz de lançar 200 toneladas de carga útil em órbitas baixas. O Vulkan foi baseado no já voador foguete Energia, no qual, em vez de quatro blocos laterais do primeiro estágio (cada um com motor RD-170), foi planejado instalar oito blocos semelhantes ligeiramente aumentados de comprimento. Todos os principais módulos e blocos para o "Vulcão" foram desenvolvidos e produzidos em massa.

Mamutes

Foguetes superpesados ​​poderiam existir apenas para resolver supertarefas, como expedições tripuladas à Lua ou a Marte. Eles são inadequados para resolver os problemas cotidianos da humanidade. Como os mamutes, esses foguetes estão extintos. E agora, mesmo com um forte desejo de estabelecer a produção de Saturn-5, N-1 ou Energia, é irreal: nem a documentação completa, nem as montadoras, nem os especialistas foram preservados. Ironicamente, o único porta-aviões gigante que pode ser reanimado em caso de emergência é o UR-700, que permaneceu no papel. Quase todos os componentes para ele ainda são produzidos em massa na Fábrica. Khrunichev.