PROGRAMA LUNAR DOS EUA

A história do nosso programa lunar N1-L3 deve ser comparada com o programa americano Saturn-Apollo. Posteriormente, o programa americano começou a ser chamado, como o navio lunar, simplesmente "Apollo". A comparação da tecnologia e organização do trabalho nos programas lunares nos EUA e na URSS permite homenagear os esforços das duas grandes potências na implementação de um dos maiores projetos de engenharia do século XX.

Então, brevemente, o que aconteceu nos EUA.

No período de 1957 a 1959, a Agência de Projéteis Balísticos do Exército (ABMA) estava envolvida na criação de mísseis balísticos de longo alcance. A agência incluía o Redstone Arsenal em Huntsville, que era um centro para o desenvolvimento prático de foguetes. Um dos líderes do Arsenal foi Wernher von Braun, que reuniu uma equipe de especialistas alemães que foram levados da Alemanha para os EUA em 1945. Em 1945, 127 prisioneiros de guerra alemães de Peenemünde começaram a trabalhar em Huntsville sob a direção de von Braun. Em 1955, tendo recebido a cidadania americana, 765 especialistas alemães já trabalhavam nos Estados Unidos. A maioria deles foi convidada a trabalhar nos EUA da Alemanha Ocidental voluntariamente com base em contrato.

Os primeiros satélites soviéticos chocaram os EUA e fizeram os americanos se perguntarem se eles realmente são os líderes no desenvolvimento da Humanidade. Os satélites soviéticos contribuíram indiretamente para fortalecer o prestígio dos especialistas alemães na América. Von Braun convenceu a liderança militar americana de que a única maneira de superar o nível da União Soviética era desenvolver veículos de lançamento significativamente mais poderosos do que aquele que lançou os primeiros satélites soviéticos e os primeiros satélites lunares.

Em dezembro de 1957, a AVMA propôs um projeto de foguete pesado, cuja primeira etapa utilizou uma combinação de motores com empuxo total próximo à Terra de 680 tf (lembro que o R-7 tinha uma combinação de cinco motores com empuxo de 400 tf).

Em agosto de 1958, inspirado pelo sucesso retumbante de nosso terceiro satélite, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DOA) concordou em financiar o desenvolvimento do projeto do veículo de lançamento pesado Saturno. Posteriormente, o nome "Saturno" com vários índices numéricos e alfabéticos foi atribuído a portadores de várias potências e configurações. Todos eles foram construídos de acordo com um programa comum com um único objetivo final - a criação de um veículo de lançamento pesado, superando as conquistas da União Soviética.

A Rocketdyne recebeu um pedido para desenvolver o motor N-1 (H-1) para um foguete pesado em setembro de 1958, quando o atraso americano se tornou aparente. Para agilizar o trabalho, decidiu-se fazer um motor relativamente simples, alcançando, acima de tudo, alta confiabilidade, e não registrando desempenho específico. O motor N-1 foi criado em tempo recorde. Em 27 de outubro de 1961, ocorreu o primeiro lançamento do foguete Saturn-1 com oito motores N-1 com empuxo de 85 tf cada.

As propostas iniciais para a criação de foguetes pesados ​​nos Estados Unidos não encontraram apoio algum para a implementação de um programa lunar pacífico.

General Power, comandante da aviação estratégica dos EUA, em 1958, apoiando as dotações para programas espaciais, disse: “Quem primeiro estabelecer seu lugar no espaço sideral será seu mestre. E não podemos perder a competição pelo domínio do espaço."

Outros líderes militares dos Estados Unidos falaram com bastante franqueza, declarando que quem possui o espaço será o dono da Terra. Apesar da aparente relutância do presidente Eisenhower em sustentar o hype histérico sobre a "ameaça russa" do espaço, havia uma crescente demanda pública por ação para ultrapassar a URSS. Congressistas e senadores exigiam uma ação decisiva, tentando provar que os Estados Unidos corriam o risco de aniquilação total pela URSS.

Nessas condições, deve-se surpreender a firmeza de Eisenhower, que insistiu na formulação de que o espaço sideral não deveria, em hipótese alguma, ser usado para fins militares.

Em 29 de julho de 1958, o presidente Eisenhower assinou a Lei Nacional de Política Aeronáutica e Espacial, de autoria do senador L. Johnson. O Decreto determinava os principais programas e estrutura de gestão da pesquisa espacial. A resolução foi chamada de "Lei Nacional de Aeronáutica e Exploração Espacial". Um militar profissional, o general Eisenhower definiu claramente o foco civil do trabalho no espaço. O "ato" dizia que a pesquisa espacial deveria ser desenvolvida "em nome da paz para o benefício de toda a humanidade". Posteriormente, essas palavras foram gravadas em uma placa de metal que a tripulação da Apollo 11 deixou na lua.

O principal evento foi a transformação do National Aviation Advisory Committee (NACA) em National Aeronautics and Space Administration (NASA). Isso permitiu que o governo dos EUA criasse uma nova e poderosa organização estatal em pouco tempo. Eventos subsequentes também mostraram que a nomeação de Wernher von Braun como diretor do Huntsville Design and Test Facility e a responsabilidade pelo desenvolvimento de veículos pesados ​​de lançamento foi crucial para o sucesso do programa lunar.

Em novembro de 1959, a administração americana transferiu o Redstone Arsenal para a NASA. Está sendo transformado no Centro de Voo Espacial. J. Marshall. Wernher von Braun é nomeado diretor técnico do centro. Para von Braun pessoalmente, este foi um evento de grande significado. Ele, que se manchou aos olhos da sociedade democrática americana por pertencer ao Partido Nacional Socialista de Hitler, recebeu alta confiança. Finalmente, ele teve a oportunidade de realizar o sonho do voo humano interplanetário, discutido em Peenemünde! Apenas por falar sobre voos interplanetários, distraindo do trabalho no V-2, em 1942 Wernher von Braun e Helmut Gröttrup foram brevemente presos pela Gestapo.

Os sucessos contínuos da cosmonáutica soviética não deram aos americanos um descanso para uma calma reestruturação organizacional, um quadro de pessoal gradual. Organizações de pesquisa da NACA, do exército e da marinha foram transferidas às pressas para a NASA. Em dezembro de 1962, o número desta organização estatal era de 25.667 pessoas, das quais 9.240 pessoas eram cientistas e engenheiros certificados.

Cinco centros de pesquisa transferidos do departamento militar, cinco centros de testes de voo, um laboratório de propulsão a jato, grandes complexos de testes e produção especializada, além de vários novos centros, foram diretamente subordinados à NASA.

Em Houston, Texas, estava sendo criado um centro estadual para o desenvolvimento de espaçonaves tripuladas com tripulação. Aqui foi a sede principal para o desenvolvimento e lançamento do Gemini e do futuro Apollo.

A NASA foi liderada por um grupo de três pessoas nomeadas pelo Presidente dos Estados Unidos. Esses três serviram, a nosso ver, os papéis de designer geral e diretor geral de toda a NASA. Antes da NASA, a administração dos EUA recebeu a tarefa de alcançar a superioridade sobre a URSS em todas as áreas mais importantes do uso do espaço nos próximos anos. As organizações unidas na NASA receberam o direito de atrair outras organizações governamentais, universidades e corporações industriais privadas.

O presidente Roosevelt durante a guerra criou uma poderosa organização estatal para o desenvolvimento de armas atômicas. Essa experiência foi agora utilizada pelo jovem presidente Kennedy, que fortaleceu a NASA de todas as formas possíveis e supervisionou seu trabalho para cumprir a tarefa nacional de ultrapassar a URSS a todo custo.

Políticos e historiadores americanos não escondem o fato de que a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço foi criada em resposta ao desafio colocado pelos satélites soviéticos. Infelizmente, nem nós, os cientistas de foguetes soviéticos, nem a alta liderança política da União Soviética apreciamos a importância decisiva das medidas organizacionais realizadas naqueles anos pelo governo americano.

A principal tarefa de toda a cooperação, unida pela NASA, foi a implementação de um programa nacional para pousar uma expedição à Lua até o final dos anos sessenta. O custo de resolver esse problema já nos primeiros anos de atividade representou três quartos de todo o orçamento da NASA.

Em 25 de maio de 1961, o presidente Kennedy, em uma mensagem ao Congresso e a todo o povo americano, disse: “Agora é a hora de dar um grande passo, a hora de uma nova América maior, a hora da ciência americana assumir a liderança em avanços cósmicos que podem ser a chave para nosso futuro na Terra... Acredito que esta nação se comprometerá a alcançar o grande objetivo de pousar um homem na Lua e devolvê-lo com segurança à Terra já nesta década.”

Logo Keldysh veio a Korolev na OKB-1 para discutir nosso programa adequado. Ele disse que Khrushchev lhe perguntou quão séria era a alegação do presidente Kennedy de pousar um homem na lua.

Respondi a Nikita Sergeevich - disse Keldysh - que a tarefa é tecnicamente viável, mas exigirá fundos muito grandes. Eles devem ser procurados através de outros programas. Nikita Sergeevich estava claramente preocupado e disse que voltaríamos a esse assunto em um futuro próximo.

Naquela época, éramos os líderes indiscutíveis da astronáutica mundial. No entanto, no programa lunar, os Estados Unidos já estavam à nossa frente pelo fato de que imediatamente o declararam nacional: “Todo americano deve contribuir para a implementação bem-sucedida deste voo”. Os "dólares espaciais" começaram a penetrar em quase todas as áreas da economia americana. Assim, a preparação do pouso na lua estava sob o controle de toda a sociedade americana.

Em 1941, Hitler deu a von Braun a tarefa nacional ultra-secreta de construir o míssil balístico V-2, uma "arma de retaliação" secreta para a destruição em massa dos britânicos.

Em 1961, o presidente Kennedy confiou publicamente ao mesmo von Braun ao mundo a tarefa nacional de construir o veículo de lançamento lunar tripulado mais poderoso do mundo.

Von Braun propôs um novo foguete de vários estágios no primeiro estágio para usar componentes já bem desenvolvidos - oxigênio e querosene - para o motor do foguete e no segundo e terceiro estágios - um novo par - oxigênio e hidrogênio. Dois fatores chamam a atenção: em primeiro lugar, a ausência de propostas para o uso de componentes de alto ponto de ebulição (como tetróxido de nitrogênio e dimetilhidrazina) para um novo foguete pesado, apesar do fato de que naquela época o foguete pesado intercontinental Titan-2 estava sendo criado em tais componentes de alto ponto de ebulição; e, em segundo lugar, o uso do hidrogênio é proposto para as próximas etapas imediatamente, e não no futuro. Von Braun, propondo o uso do hidrogênio como combustível, apreciou as idéias proféticas de Tsiolkovsky e Oberth. Além disso, para uma das variantes do foguete Atlas, o segundo estágio do Centaur já estava sendo desenvolvido com um motor de foguete movido a oxigênio e hidrogênio. O Centaur foi posteriormente usado com sucesso pelos americanos como o terceiro estágio do foguete Titan-3.

O motor de hidrogênio RL-10 para o Centaur, desenvolvido por Pratt e Whitney, tinha um empuxo de apenas 6,8 tf. Mas foi o primeiro motor de foguete do mundo com um empuxo específico recorde de 420 unidades na época. Em 1985, a enciclopédia "Cosmonautics" foi publicada, cujo editor-chefe era o acadêmico Glushko. Nesta edição, Glushko homenageia os motores de foguete a hidrogênio e o trabalho dos americanos.

No artigo “Motor de foguete de propelente líquido” está escrito: “Com uma massa de lançamento igual do veículo de lançamento, eles (LREs de oxigênio-hidrogênio) são capazes de entregar três vezes mais carga útil na órbita próxima à Terra do que os LREs de oxigênio-querosene .”

No entanto, sabe-se que no início de seu trabalho no desenvolvimento de motores de foguete de combustível líquido, Glushko teve uma atitude negativa em relação à ideia de usar hidrogênio líquido como combustível. No livro "Rockets, Their Design and Application" Glushko faz uma avaliação comparativa dos combustíveis de foguetes para o caso de movimento no espaço sideral, usando a fórmula de Tsiolkovsky. Em conclusão de cálculos, cuja análise não faz parte de minha tarefa, o engenheiro de 27 anos do RNII escreveu em 1935: “Assim, um foguete com combustível de hidrogênio terá uma velocidade maior que um foguete de mesmo peso com gasolina, apenas se o peso do combustível exceder o peso restante do foguete em mais de 430 vezes ... A partir daqui, vemos que a ideia de usar hidrogênio líquido como combustível deve ser descartada.

Glushko percebeu o erro de sua juventude o mais tardar em 1958, a julgar pelo fato de ter endossado o decreto, que, entre outras medidas, também prevê o desenvolvimento de um motor de foguete de combustível líquido movido a hidrogênio. Infelizmente, no desenvolvimento prático de motores de foguete de hidrogênio, a URSS ficou atrás dos Estados Unidos no início da corrida lunar. Esse intervalo de tempo aumentou e acabou sendo um dos fatores que determinaram a vantagem significativa do programa lunar americano.

A atitude negativa de Glushko em relação ao vapor de oxigênio-hidrogênio como combustível para motores de foguete de combustível líquido foi uma das razões para as fortes críticas de Korolev e especialmente de Mishin. Entre os combustíveis para foguetes, o par oxigênio-hidrogênio está em segundo lugar em termos de eficiência após o combustível flúor-hidrogênio. Uma indignação particular foi causada pela mensagem de que Glushko estava criando uma filial especial na costa do Golfo da Finlândia para testar motores de flúor. “Ele pode envenenar Leningrado com seu flúor”, Mishin se enfureceu.

Para ser justo, deve-se dizer que, tendo se tornado o projetista geral da NPO Energia, ao desenvolver o complexo espacial e de foguetes Energia - Buran, Glushko decidiu criar um segundo estágio em um motor de oxigênio-hidrogênio.

Usando o hidrogênio como exemplo para motores de transporte pesado, pode-se mostrar que nem os EUA nem os governos da URSS definiram tais questões. Isso era de inteira responsabilidade dos gerentes de desenvolvimento.

Em 1960, a liderança da NASA aprovou três fases forçadas do programa Saturno:

"Saturno S-1" - foguete de dois estágios com o primeiro lançamento em 1961, o segundo estágio em hidrogênio;

"Saturn S-2" - um foguete de três estágios lançado em 1963;

"Saturno S-3" - um foguete promissor de cinco estágios.

Para todas as três opções, um único primeiro estágio foi projetado com um LRE em combustível oxigênio-querosene. Para o segundo e terceiro estágios, a Rocketdyne encomendou motores J-2 oxigênio-hidrogênio com um empuxo de 90,7 tf. Para a quarta e quinta etapas, a Pratt & Whitney encomendou motores LR-115 com empuxo de 9 tf ou o já mencionado Centaur com empuxo de até 7 tf.

Após discussões e experimentos, três tipos de veículos lançadores do tipo Saturno finalmente entraram em desenvolvimento, produção e testes de voo:

"Saturno-1", destinado a voos experimentais com o objetivo de testar os modelos da espaçonave Apollo em órbita. Este foguete de dois estágios com um peso de lançamento de 500 toneladas transportou uma carga útil de até 10,2 toneladas na órbita do satélite;

"Saturn-1B", desenvolvido como uma modificação do "Saturn-1". Destinava-se a voos orbitais tripulados com o objetivo de testar os módulos da espaçonave Apollo e operações de encontro e ancoragem. O peso de lançamento do Saturn-1B era de 600 toneladas e o peso da carga útil era de 18 toneladas. O segundo estágio do Saturn-1B em oxigênio e hidrogênio foi testado para usar seu análogo como o terceiro estágio da próxima modificação final dos Saturns;

"Saturno-5" - a versão final do veículo de lançamento de três estágios para a expedição lunar, substituindo o "Saturno S-3" de cinco estágios.

Voltando mais uma vez ao problema dos motores a hidrogênio, quero chamar a atenção para o fato de que o motor de foguete J-2 começou a ser desenvolvido pela Rocketdine sob contrato com a NASA em setembro de 1960. No final de 1962, este poderoso motor de hidrogênio de alta altitude já estava passando por testes de bancada de fogo, desenvolvendo um empuxo correspondente a 90 tf em espaço vazio.

A empresa fundada em Voronezh por Kosberg conseguiu superar essas conquistas da empresa Rocketdine em termos de parâmetros do motor de foguete oxigênio-hidrogênio. O designer-chefe Alexander Konopatov criou em 1980 para o segundo estágio do foguete Energia o motor de foguete de combustível líquido RD-0120 com um empuxo no vazio de 200 tf e um impulso específico de 440 unidades. Mas isso aconteceu depois de 25 anos!

Os americanos também vislumbraram as perspectivas de usar em vez de um motor de foguete no segundo ou terceiro estágio de um motor nuclear. O trabalho neste motor no programa sob o código "Rover", em contraste com o trabalho no motor de foguete, foi estritamente classificado mesmo para os funcionários do Centro. J. Marshall.

De acordo com os planos da NASA, foi proposto realizar lançamentos de Saturno, complicando gradualmente o programa de tal forma que em 1963-1964 eles teriam um transportador pesado totalmente desenvolvido.

Em julho de 1961, um comitê especial sobre veículos lançadores foi criado nos Estados Unidos. O comitê incluiu os chefes da NASA, do Departamento de Defesa, da Força Aérea e de algumas corporações. O comitê propôs desenvolver o veículo de lançamento Saturn S-3 em uma versão de três estágios. Significativamente nova foi a decisão do comitê de desenvolver o F-1 LRE da Rocketdyne com um impulso de 680 tf para o primeiro estágio.

"Saturno S-3" de acordo com os cálculos foi capaz de levar 45-50 toneladas para a órbita do satélite e apenas 13,5 toneladas para a Lua. Isso não foi suficiente, e a NASA, encorajada pela posição do presidente, está expandindo ousadamente o escopo de trabalho no programa lunar.

As duas poderosas equipes científicas da NASA são o Houston Manned Spacecraft Center (mais tarde o Johnson Space Center) e o NASA Center. J. Marshall, que desenvolveu os porta-aviões, ofereceu diferentes opções para a expedição.

Os engenheiros de Houston propuseram a opção de voo direto mais simples: três astronautas em uma nave espacial lançam-se à Lua com um foguete muito poderoso e voam pela rota mais curta. De acordo com esse esquema, a espaçonave deve ter combustível suficiente para fazer um pouso direto, depois decolar e retornar à Terra sem nenhum acoplamento intermediário.

Segundo cálculos, a versão "direta" exigia 23 toneladas de massa de lançamento na superfície da Lua para retornar à Terra. Para obter tal massa de lançamento na Lua, foi necessário colocar 180 toneladas na órbita do satélite e 68 toneladas na trajetória até a Lua. Tal massa em um lançamento poderia ser lançada pelo veículo lançador Nova, cujo projeto foi considerado no Centro. J. Marshall. Este monstro, de acordo com cálculos preliminares, tinha uma massa inicial de mais de 6.000 toneladas. A criação de tal foguete, segundo os otimistas, foi muito além de 1970 e foi rejeitada pelo comitê.

Centralize-os. J. Marshall, no qual trabalhavam especialistas alemães, propôs inicialmente uma versão orbital próxima da Terra de dois lançamentos. Um estágio de foguete de reforço não tripulado é lançado na órbita da Terra. Na órbita da Terra, deveria atracar com o terceiro estágio tripulado, que tinha o suprimento de hidrogênio necessário para a aceleração até a Lua. Na órbita da Terra, o oxigênio do foguete de reforço é bombeado para o tanque oxidante vazio de terceiro estágio, e esse foguete oxigênio-hidrogênio acelera a espaçonave para a Lua. Além disso, pode haver duas opções: um pouso direto na lua ou uma entrada preliminar em órbita de um satélite artificial da lua (ASL). A segunda opção foi proposta por Yuri Kondratyuk e independentemente por Hermann Oberth nos anos vinte.

Os engenheiros do centro de Houston propuseram um desenvolvimento natural da ideia dos pioneiros do foguete, que consistia no fato de a espaçonave ser proposta a partir de dois módulos: um módulo de comando e uma cabine lunar - um "táxi lunar".

A espaçonave, composta por dois módulos, recebeu o nome de "Apollo". Com a ajuda dos motores do terceiro estágio do veículo lançador e do módulo de comando, foi lançado na órbita de um satélite lunar artificial. Dois astronautas devem passar do módulo de comando para a cabine lunar, que então se separa do módulo de comando e aterrissa na lua. O terceiro astronauta permanece no módulo de comando em órbita ISL. Após completar a missão na Lua, a cabine lunar com os astronautas decola, atraca com o veículo que aguarda em órbita, o “táxi lunar” se separa e cai na Lua, e o módulo orbital com três astronautas retorna à Terra.

Esta versão orbital lunar foi desenvolvida com mais cuidado e apoiada pelo terceiro centro científico da NASA, que não havia participado anteriormente de disputas - eles. Langley.

Cada uma das opções propunha o uso de pelo menos dois porta-aviões do tipo Saturn-5C de três estágios com um peso de lançamento de 2.500 toneladas para cada expedição lunar.

Cada Saturn 5C foi avaliado em US$ 120 milhões. Isso parecia caro e as opções de dois lançamentos não eram suportadas. A mais realista foi a versão orbital lunar de lançamento único proposta por Jack S. Howbolt, engenheiro do Centro. Langley. O mais tentador nesta variante foi o uso de apenas um transportador do tipo Saturn-5C (mais tarde simplesmente Saturn-5), com um aumento na massa inicial para 2900 toneladas. Esta opção possibilitou aumentar a massa da Apollo em 5 toneladas. O irreal projeto Nova foi finalmente enterrado.

Enquanto havia disputas, pesquisas e cálculos, o Centro. J. Marshall começou os testes de voo do Saturn-1 em outubro de 1961.

Um total de nove Saturn 1s foram lançados desde outubro de 1961, a maioria com segundo estágio de hidrogênio real.

Enquanto isso, a NASA criou outro comitê para estudar as necessidades dos EUA para grandes veículos de lançamento espacial na próxima década.

Este comitê confirmou que a variante direta proposta anteriormente usando o foguete Nova era irreal e novamente recomendou uma variante orbital terrestre de dois lançamentos com um pouso direto na Lua usando o Saturn V. O debate violento sobre alternativas continuou apesar da decisão do comitê.

Somente em 5 de julho de 1962, a NASA toma uma decisão oficial: a opção de lançamento único orbital lunar é declarada a única maneira segura e econômica de chegar à Lua antes de 1970. Cálculos preliminares mostraram que o Saturn-5 poderia colocar 120 toneladas na órbita da Terra e entregar 45 toneladas na órbita da Lua. O grupo de Howbolt estava exultante - suas ideias estavam tomando conta das mentes dos funcionários da NASA. O trabalho conjunto dos centros começou a conectar os projetos Saturn-1 com propostas para Saturn-5 e a versão orbital lunar. O segundo, hidrogênio, estágio de Saturno-1 foi feito o terceiro estágio de Saturno-5.

No entanto, mesmo consultores científicos próximos a Kennedy ainda não tinham certeza da otimalidade do esquema proposto.

Em 11 de setembro de 1962, um mês antes da crise dos mísseis cubanos, o presidente Kennedy visitou o J. Marshall. Ele estava acompanhado pelo vice-presidente Lyndon B. Johnson, o secretário de Defesa McNamara, o secretário de defesa britânico, cientistas importantes, consultores científicos e líderes da NASA. Na reunião de um grande número de funcionários e jornalistas, Kennedy ouviu as explicações de von Braun sobre o novo grande foguete líquido "Saturno-5" e o esquema de vôo para a Lua. Von Braun apoiou a opção de lançamento único proposta pelo Centro. Langley.

No entanto, a decisão final sobre a versão de lançamento único foi tomada apenas em 1963, quando os testes de fogo dos motores e os lançamentos do Saturn-1 deram confiança em uma margem suficiente de confiabilidade energética e foram obtidos dados encorajadores sobre as características de massa da espaçonave Apollo. . A essa altura, um grande acúmulo de trabalho experimental, cálculos ao escolher vários padrões de voo, no final, levou três centros - eles. Langley, im. J. Marshall em Huntsville e Houston - para um único conceito.

Para um voo tripulado para a Lua, o veículo de lançamento Saturn-5 de três estágios foi finalmente escolhido.

A massa de lançamento de todo o sistema - o foguete junto com a espaçonave Apollo - atingiu 2.900 toneladas. No primeiro estágio do foguete Saturn-5 foram instalados cinco motores F-1, cada um com empuxo de 695 tf, movidos a oxigênio líquido e querosene. Assim, o impulso total na Terra foi de quase 3500 tf. Cinco motores J-2 foram instalados no segundo estágio, cada um dos quais desenvolveu 102-104 tf de empuxo no vácuo - um empuxo total de cerca de 520 tf. Esses motores funcionavam com oxigênio líquido e hidrogênio. O motor do terceiro estágio J-2 - lançamento múltiplo, que funcionava, como o motor do segundo estágio, em hidrogênio, desenvolveu um empuxo de 92-104 tf. Durante o primeiro lançamento, o terceiro estágio foi destinado a lançar o Apollo em órbita de satélite. A massa da carga útil, lançada em órbita circular de um satélite com altura de 185 quilômetros e inclinação de 28,5 graus, era de 139 toneladas. Então, durante o segundo lançamento, a carga acelerou até a velocidade necessária para voar até a Lua ao longo de uma determinada trajetória. A massa acelerada para a Lua atingiu 65 toneladas. Assim, o Saturn-5 acelerou para a Lua uma carga de quase a mesma massa, que anteriormente deveria ser lançada pelo foguete Nova.

Corro o risco de cansar os leitores com uma abundância de números. Mas sem atenção a eles, será difícil imaginar onde exatamente e por que perdemos para os americanos.

Confiabilidade e segurança eram requisitos muito rigorosos para todas as etapas do programa lunar americano. Adotou-se o princípio de garantir a confiabilidade por meio de testes cuidadosos em solo, de modo que somente pudessem ser realizados em voo aqueles testes que, com o estado da arte atual, não poderiam ser realizados em solo.

A alta confiabilidade foi alcançada graças à criação de uma poderosa base experimental para testes em solo de cada estágio do foguete e de todos os módulos da nave lunar. Durante os testes em solo, as medições são bastante facilitadas, sua precisão é aumentada e existe a possibilidade de um estudo aprofundado após os testes. O princípio do teste máximo em solo também foi ditado pelo custo muito alto dos testes de voo. Os americanos definiram a tarefa de minimizar os testes de voo de desenvolvimento.

Nossa economia de custos de mineração terrestre confirmou o velho ditado de que o avarento paga duas vezes. Os americanos não economizaram na mineração terrestre e a realizaram em uma escala sem precedentes antes.

Numerosos estandes foram criados para testes de incêndio não apenas motores únicos, mas todos os estágios de foguetes em tamanho real. Cada motor serial passou regularmente por testes de fogo antes do voo pelo menos três vezes: duas vezes antes da entrega e a terceira - como parte do estágio de foguete correspondente.

Assim, os motores descartáveis ​​de acordo com o programa de voo eram realmente reutilizáveis. Deve-se ter em mente que, para obter confiabilidade, tanto nós quanto os americanos tínhamos duas categorias principais de testes: aqueles que são realizados em um único protótipo do produto (ou em um pequeno número de amostras) para demonstrar quão confiável o projeto desempenhará suas funções em todas as condições de voo, incluindo a determinação da vida real do produto; e os testes que são realizados em cada protótipo de voo para garantir que eles estejam livres de defeitos de fabricação acidentais ou erros na tecnologia de produção em massa. A primeira categoria de testes inclui testes de desenvolvimento na fase de projeto. Estes são os chamados testes de desenvolvimento de design e desenvolvimento (de acordo com a terminologia americana - qualificação) realizados em amostras de teste. Aqui, os americanos e eu, testando motores únicos, agimos de forma mais ou menos idêntica. Na segunda categoria, referente a testes de aceitação de motores, estágios de foguetes e vários outros produtos, conseguimos alcançar os americanos em termos de metodologia apenas 20 anos depois, quando criamos o foguete Energia.

A grande profundidade e amplitude do espectro de teste, que não pode ser reduzido para se adequar ao momento, foi o principal fator que levou ao mais alto grau de confiabilidade do foguete Saturno V e da espaçonave Apollo.

Logo após o assassinato do presidente Kennedy, em uma de nossas reuniões regulares da agenda lunar, Korolev anunciou o que disse que nossa liderança política sênior havia feito. Alegadamente, o novo presidente, Lyndon Johnson, não pretende apoiar o programa lunar no ritmo e na escala que a NASA propôs. Johnson está inclinado a gastar mais em mísseis intercontinentais de combate e economizar espaço.

Nossas esperanças de redução dos programas espaciais não se concretizaram. O novo presidente dos Estados Unidos, Lyndon Johnson, dirigiu uma mensagem ao Congresso, relatando o trabalho na área de aviação e espaço, realizado nos Estados Unidos em 1963. Esta mensagem dizia: “1963 foi o ano de nosso maior sucesso na exploração do espaço sideral. Foi também o ano de uma profunda revisão do nosso programa espacial do ponto de vista dos interesses de segurança nacional, pelo que foi amplamente aprovado o rumo para alcançar e manter no futuro a nossa superioridade na exploração espacial ...

Alcançar o sucesso na exploração espacial é muito importante para nossa nação se quisermos manter a primazia no desenvolvimento de tecnologia e contribuir efetivamente para fortalecer a paz em todo o mundo. No entanto, para realizar esta tarefa, serão necessários recursos materiais significativos.

Mesmo Johnson admitiu que os Estados Unidos ficaram para trás da URSS "como resultado do início relativamente tardio dos trabalhos e da falta de entusiasmo pela exploração espacial no início". Ele observou: “Durante esse período, nosso principal rival não parou e continuou a liderar em algumas áreas ... No entanto, nosso notável sucesso no desenvolvimento de grandes foguetes e naves espaciais complexas é uma evidência convincente de que os Estados Unidos estão no caminho certo. caminho para novos sucessos no desenvolvimento do espaço e eliminar qualquer atraso nesta área ... Se nos propusemos o objetivo de alcançar e manter a superioridade, não devemos enfraquecer os esforços, reduzir o entusiasmo.

Ao listar as realizações de 1963, Johnson achou necessário mencionar: “... o lançamento bem sucedido do foguete Centaur, o primeiro foguete com combustível de alta energia, foi realizado com sucesso, um de uma série de testes do foguete Saturno com um empuxo de 680.000 kg - o maior dos primeiros estágios de veículos lançadores testados até agora. No final de 1963, os Estados Unidos desenvolveram mísseis mais poderosos do que os atualmente disponíveis na URSS.

Voltando-se diretamente para o programa lunar, Johnson observou que em 1963 nove modelos da espaçonave Apollo já haviam sido feitos, os sistemas de propulsão da espaçonave estavam sendo desenvolvidos, vários bancos de teste estavam sendo desenvolvidos e um sistema de resgate em caso de explosão em a partida estava sendo testada.

Um relatório detalhado sobre o trabalho nos foguetes Saturn confirmou as informações fragmentárias que tínhamos sobre a implementação bem-sucedida desse programa. Em particular, foi dito que o motor de hidrogênio J-2, projetado para o segundo estágio do veículo de lançamento Saturn-5, havia passado com sucesso nos testes de fábrica, e as primeiras entregas desses motores começaram. Todas as dúvidas sobre a escolha do tipo de foguete para a expedição lunar foram finalmente removidas: “Atualmente, está em desenvolvimento o mais poderoso veículo lançador Saturn-5, projetado para levar duas pessoas à superfície da Lua”.

Além disso, os membros do Congresso foram informados em detalhes sobre o design e os parâmetros do Saturn-5, o esquema de voo para a Lua, o progresso na produção de bancadas de teste, instalações de lançamento e o desenvolvimento de meios de transporte do foguete gigante.

Uma comparação do estado do trabalho no programa lunar "com nós e com eles" no início de 1964 mostra que estamos pelo menos dois anos atrasados ​​no projeto como um todo. Quanto aos motores, motores de oxigênio-querosene com um empuxo de cerca de 600 tf e poderosos motores de foguete de oxigênio-hidrogênio não foram desenvolvidos naquela época.

As informações que nos chegaram por canais abertos durante 1964 mostraram que o trabalho no programa lunar não impediu que os americanos desenvolvessem mísseis de combate. Informações mais detalhadas foram fornecidas por nossa inteligência estrangeira. O escopo do trabalho na construção de novas oficinas de montagem para Saturno V e Apollo, bancos de testes, instalações de lançamento em Cabo Canaveral (mais tarde J. Kennedy Center), centros de lançamento e controle de voo nos impressionaram fortemente.

Os pensamentos mais pessimistas sobre essa informação me foram francamente expressos por Voskresensky após várias conversas difíceis com Korolev e depois com Tyulin e Keldysh. Ele procurou convencê-los a exigir com mais força um aumento de fundos, principalmente para a criação de um estande para testes de disparo do primeiro estágio em tamanho real do futuro foguete. Ele não recebeu apoio da rainha. Voskresensky me disse: “Se ignorarmos a experiência americana e continuarmos a construir um foguete na esperança de que talvez ele voe não na primeira, mas na segunda vez, todos nós teremos um cano. Nós queimamos o R-7 no estande em Zagorsk na íntegra, e mesmo assim ele voou apenas pela quarta vez. Se Sergey continuar com esse jogo de azar, sairei dele.” O pessimismo de Voskresensky também pode ser explicado pela acentuada deterioração de sua saúde. No entanto, a intuição do testador, inerente a ele e mais de uma vez surpreendendo seus amigos, acabou sendo profética.

Em 1965, os "americanos", como Korolev costumava dizer, já haviam elaborado motores reutilizáveis ​​para todos os estágios do Saturn-5 e passaram para sua produção em série. Isso foi fundamental para a confiabilidade do veículo lançador.

A produção do projeto do veículo de lançamento Saturn-5 por si só provou estar além do poder até mesmo das mais poderosas corporações de aviação dos EUA. Portanto, o desenvolvimento do projeto e a fabricação do veículo lançador foram distribuídos entre as principais corporações de aviação. O primeiro estágio foi fabricado pela Boeing, o segundo pela norte-americana Rockwell, o terceiro pela McDonnell-Douglas, o compartimento de instrumentos, juntamente com seu enchimento, pela IBM, a maior empresa de computadores eletrônicos do mundo. Uma plataforma giro-estabilizada de três estágios foi localizada no compartimento de instrumentos, que serviu como portadora do sistema de coordenadas, que forneceu controle da posição espacial do foguete e (com a ajuda de um computador digital) medições de navegação.

O complexo de lançamento estava localizado no Centro Espacial de Cabo Canaveral. Um edifício impressionante para a montagem de um foguete foi construído lá. Este edifício em estrutura de aço, ainda em uso hoje, tem 160 metros de altura, 160 metros de largura e 220 metros de comprimento. Perto do prédio da montagem, a cinco quilômetros do local de lançamento, há um centro de controle de lançamento de quatro andares, no qual, além de todos os serviços necessários, há também um refeitório e até uma galeria para visitantes e convidados de honra.

O lançamento foi feito a partir da plataforma de lançamento. Mas esta plataforma de lançamento não era como a nossa. Abrigava os computadores para testes, os computadores para o sistema de reabastecimento, o sistema de ar condicionado e ventilação e os sistemas de abastecimento de água. Na preparação para o lançamento, foram utilizadas torres de serviço móvel de 114 metros de altura com dois elevadores de alta velocidade.

O foguete foi transportado do prédio de montagem até a posição inicial na posição vertical por um transportador de lagartas, que possuía seus próprios grupos geradores a diesel.

O centro de controle de lançamento tinha uma sala de controle que podia acomodar mais de 100 pessoas atrás de telas eletrônicas.

Todos os subcontratados estavam sujeitos aos mais rigorosos requisitos de confiabilidade e segurança, que cobriam todas as etapas do programa, desde a fase de projeto até o lançamento da espaçonave na trajetória de voo para a Lua.

Os primeiros voos de desenvolvimento da espaçonave lunar Apollo começaram em uma versão não tripulada. Nos foguetes transportadores "Saturn-1" e "Saturn-1B" os modelos experimentais de "Apollo" foram testados em modo não tripulado. Para tanto, no período de maio de 1964 a janeiro de 1968, foram lançados cinco veículos lançadores Saturn-1 e três Saturn-1B. Dois lançamentos Apollo não tripulados usando veículos de lançamento Saturn V foram feitos em 9 de novembro de 1967 e 4 de abril de 1968. O primeiro lançamento do veículo de lançamento Saturn-5 com a espaçonave não tripulada Apollo 4 foi realizado em 9 de novembro de 1967, e a nave foi acelerada para a Terra a uma velocidade de mais de 11 quilômetros por segundo de uma altura de 18.317 quilômetros! Isso completou a fase de testes não tripulados do veículo lançador e do navio,

Os lançamentos de navios tripulados começaram muito mais tarde do que o planejado originalmente. Em 27 de janeiro de 1967, durante o treinamento em solo, ocorreu um incêndio no convés de voo da espaçonave Apollo. A tragédia da situação foi agravada pelo fato de que nem a tripulação nem o pessoal de terra foram capazes de abrir rapidamente a escotilha de escape. Três astronautas foram queimados vivos ou sufocados. A causa do incêndio foi uma atmosfera de oxigênio puro, que foi usado no sistema de vida Apollo. No oxigênio, como o corpo de bombeiros nos explicou, tudo queima, até o metal. Portanto, bastava uma faísca em equipamentos elétricos, o que é inofensivo em uma atmosfera normal. O refinamento de combate a incêndios da Apollo exigiu 20 meses!

Começando com os Vostoks, nossos navios tripulados usavam enchimentos que não diferiam em composição da atmosfera usual. No entanto, depois do ocorrido na América, lançamos estudos em relação à Soyuz e L3, que culminaram no desenvolvimento de normas para materiais e estruturas que garantem a segurança contra incêndio.

O primeiro voo tripulado foi realizado pela tripulação do módulo de comando e serviço da Apollo 7, lançado em órbita pelo satélite Saturn 5 em outubro de 1968. A espaçonave, sem cabine lunar, foi cuidadosamente testada em um voo de onze dias.

Em dezembro de 1968, Saturno 5 colocou a Apollo 8 em uma trajetória de voo para a Lua. Foi a primeira missão espacial tripulada do mundo à Lua. Foram testados o sistema de navegação e controle na pista Terra-Lua, órbita ao redor da Lua, pista Lua-Terra, a entrada do módulo de comando com a tripulação na atmosfera terrestre com a segunda velocidade cósmica e a precisão da queda no oceano .

Em março de 1969, na Apollo 9, a cabine lunar e o módulo de comando e serviço foram testados juntos na órbita de um satélite. Foram testados os métodos de controle de toda a “montagem” do complexo lunar espacial, comunicação entre naves e a Terra, encontro e ancoragem. Os americanos fizeram uma experiência muito arriscada. Dois astronautas na cabine lunar se desprenderam do módulo de serviço, afastaram-se dele e testaram os sistemas de encontro e ancoragem. Em caso de falha nesses sistemas, os dois astronautas na cabine lunar estavam condenados. Mas tudo correu bem.

Parecia que agora tudo estava pronto para pousar na lua. Mas ainda havia descida lunar não testada, decolagem, navegação de encontro em órbita ao redor da lua. Os americanos usam outro complexo completo de Saturno - Apollo. Na Apollo 10, em maio de 1969, foi realizado um “ensaio geral”, no qual todas as etapas e operações foram testadas, exceto o pouso na própria superfície lunar.

Em uma série de voos, passo a passo, o volume de procedimentos testados em condições reais, levando à possibilidade de um pouso lunar confiável, aumentou gradualmente. Em sete meses, com a ajuda do porta-aviões Saturn-5, foram realizados quatro voos tripulados, que permitiram verificar todo o material, eliminar as deficiências detectadas, treinar todo o pessoal de terra e incutir confiança na tripulação, a qual foi confiada com a realização de uma grande tarefa.

No verão de 1969, tudo foi verificado em voo, com exceção do pouso real e das operações na superfície lunar. A equipe da Apollo 11 concentrou seu tempo e atenção nessas tarefas restantes. Em 16 de julho de 1969, N. Armstrong, M. Collins e E. Aldrin partirão na Apollo 11 para entrar para sempre na história da astronáutica. Armstrong e Aldrin passaram 21 horas 36 minutos e 21 segundos na lua.

Em julho de 1969, toda a América estava exultante, assim como a União Soviética estava em abril de 1961.

Após a primeira expedição lunar, a América enviou mais seis! Apenas uma das sete expedições lunares não teve sucesso. A expedição Apollo 13, devido a um acidente na rota Terra-Lua, foi forçada a abandonar o pouso na Lua e retornar à Terra. Este voo de choque inspirou nossa admiração de engenharia mais do que os pousos bem sucedidos na Lua. Formalmente, foi um fracasso. Mas demonstrou margens de confiabilidade e segurança que nosso projeto não tinha naquela época.

Por quê? Vamos voltar à União Soviética para encontrar uma resposta.