Пятьдесят пять лет назад, 3 августа 1964 года, было принято секретное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О работах по исследованию Луны и космического пространства», в котором предписывалось осуществить «высадку экспедиции на поверхность Луны с последующим возвращением и посадкой на Землю» в течение 1967-1968 годов, приурочив её к пятидесятилетию Великой Октябрьской революции. Если бы предложенный план удалось реализовать в срок, то первым человеком на Луне стал бы советский гражданин.
Вокруг Луны
Осенью 1957 года советские ракетчики продемонстрировали миру своё превосходство, запустив первые искусственные спутники Земли. Следующим этапом должен был стать полёт космического корабля с человеком на борту по околоземной орбите, но инициативы простирались куда дальше. В программной статье «Исследование космического пространства», опубликованной в газете «Правда» 10 декабря 1957 года, главный конструктор ракетно-космической техники Сергей Павлович Королёв под псевдонимом «проф. К. Сергеев» писал:
«Задача достижения Луны технически осуществима в настоящее время даже при помощи ракеты, взлетающей с Земли. В дальнейшем, по мере совершенствования техники ракетостроения, повышения энергетических возможностей и развития космических полётов, было бы очень интересным основание на Луне постоянной космической станции. <…>
Здесь представляется заманчивым использование недр Луны для устройства помещений станции и создания своей мощной атомной энергетической системы с использованием лунных полезных ископаемых. Сила лунного притяжения меньше земного в шесть раз, и это, по-видимому, обеспечило бы условия жизни, похожие на земные.
Можно предположить, что в будущем именно Луна, являющаяся естественным и вечным спутником нашей планеты, станет основной промежуточной станцией на пути с Земли в глубины космоса…»
РГАНТД
Таким образом, была определена новая цель космической экспансии — Луна. Именно проблеме её достижения Королёв собирался посвятить ближайшие годы. На первом этапе главному конструктору представлялось целесообразным создать ракетно-космическую систему для облёта Луны без высадки на её поверхность.
В марте 1959 года в Особом конструкторском бюро (ОКБ-1) началась подготовка к проектированию космического корабля 7К («Север»), который должен был со временем заменить «Востоки». Первоначально он виделся как маневрирующий, с его помощью собирались отработать процедуры сближения кораблей, стыковки и управляемого возвращения герметичной капсулы с экипажем на Землю. «Север» массой 9 т состоял из спускаемого аппарата в виде «фары», который вмещал трёх космонавтов в скафандрах, и агрегатного отсека, который оставался на орбите.
Полёты корабля планировали начать в четвёртом квартале 1962 года, и теоретически, добавив к «Северу» разгонный блок, его можно было отправить в облёт Луны по траектории «бумеранга», то есть без выхода на селеноцентрическую орбиту. Однако до готового «изделия» корабль довести не сумели: грузоподъёмности ракеты Р-7А, даже в трёхступенчатом варианте «Восток», не хватало для его разгона до первой космической скорости.
Нужно было менять концепцию, и в апреле 1962 года отдел №9 ОКБ-1, возглавляемый Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым, начал предэскизную работу над проектом, который получил шифр «Союз» и в конечном варианте, утверждённом в декабре 1963 года, представлял собой космический «поезд», состоявший из кораблей 7К («Союз-А»), 9К («Союз-Б») и 11К («Союз-В»).
Согласно проекту, на «монтажную» орбиту сначала должен был выводиться корабль 9К (разгонный блок), затем к нему последовательно пристыковывались четыре корабля 11К (танкер) с компонентами топлива. После завершения заправки должен был стартовать 7К с экипажем из двух человек, который вместе с заправленным разгонным блоком образовывал корабль Л1 общей массой 24,2 т. Если бы все шесть запусков прошли успешно, то он переводился двигателями 9К на траекторию облёта Луны. Космический рейс должен был занять не более восьми суток.
Для того времени схема выглядела чрезмерно сложной, ведь на орбиту не летал ещё ни один корабль с экипажем из двух человек, не была отработана система стыковки и перелива топлива. В сущности, проект имел только одну положительную черту: для выведения кораблей на околоземную орбиту можно было использовать серийную трёхступенчатую ракету «Восток».
«Немыслимые» планы
Королёв понимал, что выходом из ситуации станет появление ракеты грузоподъёмностью в несколько раз больше, чем у Р-7А. Свои предложения по такой ракете он представил Совету главных конструкторов 16 июля 1957 года. Работы над проектом «Н-1» начались тоже довольно рано — 30 июля 1958 года (то есть ещё до завершения лётно-конструкторских испытаний Р-7). В разных источниках название перспективной ракеты расшифровывается как «Носитель-1» или как «Наука-1».
Разумеется, для реализации проекта конструктору нужно было заручиться поддержкой правительства. 16 февраля 1959 года Королёв и академик Мстислав Келдыш направили в адрес председателя Госкомитета по оборонной технике Константина Николаевича Руднева план работ по освоению космического пространства на ближайшие два года, в котором среди прочего значился пункт о необходимости поиска путей создания ракет со стартовой массой 1000 т. В июне они же обратились в ЦК КПСС с предложением «об усилении работ» по этому направлению, а в августе подготовили список конкретных мероприятий. Одной из шести проблем, решение которых главный конструктор и академик сочли возможным в ближайшее время, была обозначена «разработка новых мощных ракет-носителей на химическом и атомном горючем».
Предложения долго обсуждались в верхах. Вопрос о перспективном плане освоения космоса был вновь поднят 2 января 1960 года на встрече Хрущёва с главными конструкторами. По результатам консультаций ОКБ-1 подготовило новые предложения, которые включали проект трёхступенчатого носителя с грузоподъёмностью 30-40 т, однако и они поначалу не нашли понимания. Василий Павлович Мишин, заместитель Королёва, записал в дневнике:
«1960 год был годом борьбы за принятие большого плана дальнейшего развёртывания работ по освоению космического пространства. Состоялось много встреч и обсуждений на самом различном уровне <…>. Так называемый большой космоплан был утверждён только 20 июня. С.П. Королёв очень волновался в связи с затяжкой утверждения этого плана».
Действительно, подробное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №715-296 «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960-1967 гг.» увидело свет 23 июня 1960 года. В нём правительство страны санкционировало проведение исследований в рамках проекта ракетной системы со стартовой массой 1000-2000 т, обеспечивающей вывод на орбиту тяжёлого межпланетного корабля массой до 60-80 т.
На первом этапе (в 1960-1963 годах) предполагалось разработать ракету Н-I с двигателями на кислородно-керосиновом топливе и грузоподъёмностью 40-50 т. На втором этапе (в 1963-1967 годах) конструкторы должны были заняться ракетой Н-II, в составе которой собирались применить ядерно-реактивные двигатели и новые виды топлив. Она должна была выводить 60-80 т на околоземную орбиту и 20-40 т — на межпланетную траекторию. Кроме того, в приложении к постановлению сотрудникам ОКБ-1 предписывалось разработать ко 2-му кварталу 1961 года эскизные проекты тяжёлых кораблей для облёта Луны (КЛ), Марса и Венеры (КМВ), а к 4-му кварталу — согласовать технические задания по планам экспедиций на поверхность Луны, Марса и Венеры. Вся программа развития, предложенная Королёвым, оценивалась в 12 млрд рублей, в том числе около 3 млрд на разработку Н-I и до 7 млрд — на Н-II.
Военные были не в восторге от инициатив конструктора. На совещании по Н-I, состоявшемся 23 сентября на полигоне Тюра-Там (будущий космодром Байконур), первый заместитель начальника Главного управления ракетного вооружения генерал-лейтенант Александр Григорьевич Мрыкин потребовал прямо объяснить, как проекты ОКБ-1 будут способствовать достижению военных целей. 9 января 1961 года Совет обороны решил пересмотреть средства, ассигнованные на исследование космического пространства в научных целях, чтобы «сосредоточить усилия конструкторских организаций промышленности, в первую очередь, на решении важнейших задач в интересах обороны страны».
Королёв пытался отстаивать своё видение перспективной космической программы. 15 января он направил Рудневу откорректированный план работ ОКБ-1 на ближайшие два года, указывая сферу военного применения для всех упомянутых в нём «изделий». Особое внимание главный конструктор уделил орбитальной станции разведывательного и боевого назначения, составив задание на её разработку. Н-I в таком случае получала двойное обоснование: как носитель для станции и как ответ на американскую деятельность по теме «Сатурн» (Saturn).
РГАНТД
15 февраля военное руководство ответило запиской в адрес правительства, выступив резко против предложений ОКБ-1 использовать Н-I в качестве сверхмощной межконтинентальной баллистической ракеты, носителя для спутников с ударным вооружением и противоспутниковых аппаратов. Два маршала, Родион Яковлевич Малиновский и Матвей Васильевич Захаров, резонно отмечали, что производственные, испытательные и стартовые сооружения сверхтяжёлой ракеты по своим размерам, энергопотреблению и прочему не могут быть скрытыми объектами боевого назначения, а вместо этого станут первоочередными целями для ударов противника. Тяжёлые спутники, предложенные Королёвым, не могут использоваться для поражения нужных объектов в заданный момент, зато являются идеальными мишенями для противоспутникового оружия. Существование орбитальных станций боевого применения «без смены экипажей немыслимо, а смена экипажей на орбите крайне проблематична».
29 марта под давлением военных правительство пересмотрело прежние решения, исключив работы по ряду проектов и отложив на два года создание Н-I. В те самые дни, когда Королёв готовил полёт Юрия Гагарина, партийное руководство фактически завершало демонтаж перспективной пилотируемой программы СССР.
«Носитель-1»
Королёв не сдавался. Специалисты ОКБ-1 продолжили работы над ракетой Н-I, которую после отказа от ядерно-реактивной Н-II незаметно переименовали в Н-1 (11А52). Её эскизный проект был утверждён 16 мая 1962 года.
В новом варианте стартовая масса носителя выросла до 2200 т, а грузоподъёмность, наоборот, снизилась до 75 т. Такое изменение объясняется тем, что была полностью пересмотрена компоновка ракеты: теперь все три ступени выполнялись в виде конуса, в который инженеры «вписали» шесть сферических топливных баков последовательно уменьшающегося диаметра.
Ракета проектировалась под кислородно-керосиновые двигатели конструкции Николая Дмитриевича Кузнецова. На первой ступени (блок «А») устанавливались 24 двигателя НК-15 (11Д51). Позднее с развитием проекта это число возросло до 30 двигателей (к 24 двигателям по внешней окружности добавились ещё 6 по внутренней); при этом суммарная тяга составила 4620 т. На второй ступени (блок «Б») было установлено 8 двигателей НК-15В (11Д52) с высотным соплом; в дальнейшем планировалось заменить их двигателями НК-43 (11Д112) суммарной тягой 1432 т. На третьей ступени (блок «В») разместили 4 двигателя НК-19 (11Д53) суммарной тягой 184 т.
В проекте 1962 года экспедиция на Луну ещё не была названа главной задачей Н-1. На пленарном заседании экспертной комиссии, состоявшемся в июле, Королёв, чтобы «не дразнить гусей», представил только ракету без вариантов полезной нагрузки. Задачи, которые могли быть решены с помощью Н-1, были перечислены в следующей последовательности: оборонные, научные, освоение человеком Луны и ближайших планет Солнечной системы (Марс и Венера), всеобщая связь и ретрансляция радио и телевидения, постоянная орбитальная группировка (несколько сотен спутников!) для слежения, обнаружения и уничтожения ракет противника.
Экспертная комиссия под председательством академика Келдыша рассмотрела эскизный проект и одобрила создание ракеты-носителя Н-1 грузоподъёмностью 75 т. 24 сентября 1962 года было принято секретное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №1022-439 «О создании комплекса ракеты-носителя Н-1». В нём предписывалось завершить стендовую отработку двигателей в 1964 году, а лётные испытания ракеты начать во второй половине 1965 года.
Одобренный правительством план тем не менее вызвал резкую критику со стороны членов Совета главных конструкторов. Владимир Павлович Бармин, который должен был строить стартовый комплекс на Байконуре, считал постановление нелепым, а сроки — нереальными. Леонид Александрович Воскресенский, отвечавший за наземную проверку двигателей, потребовал создания стендов для испытаний каждой ступени в полной сборке. Между тем Королёв хотел избежать необходимости возведения новых дорогостоящих сооружений и надеялся, что можно ограничиться «прожигом» единичных двигателей. Проблема состояла в том, что стенд для полноразмерных испытаний пришлось бы строить непосредственно на космодроме, ведь первая ступень в сборке оказалась нетранспортабельна из-за своих габаритов.
В споре главных победил Королёв, однако, как показало дальнейшее развитие событий, его тактический успех способствовал общему стратегическому поражению.
«Луну не отдавать!»
В докладной записке от 23 сентября 1963 года, посвящённой программе развития космонавтики до 1968 года включительно, Королёв изложил свой план покорения Луны.
Первый этап — облёт Луны на пилотируемом корабле Л1 (7К-9К-11К), собираемом на околоземной орбите. Во время этой экспедиции космонавты должны были произвести подробное картографирование лунной поверхности, определив возможные районы высадки для последователей.
Второй этап — отправка на Луну самодвижущегося планетохода Л2 с дистанционным управлением. Главной его задачей было изучение поверхности с целью выбора оптимального места посадки для основного и резервного пилотируемых кораблей. Кроме того, он должен был собрать данные о физических свойствах грунта, температурных перепадах, магнитных полях, интенсивности космического и солнечного излучения. Сам Л2 представлял собой гусеничный транспортёр с ядерной силовой установкой, снабжённый мощной радиостанцией, системой телеуправления и блоком научной аппаратуры; он должен был пройти 2500 км.
Третий этап — запуск пилотируемого космического корабля Л3 массой 200 т. Его предполагалось собрать на полярной «монтажной» орбите из трёх блоков, доставляемых при помощи Н-1. Первая ракета выводила на орбиту комплекс 19К, состоявший из посадочного корабля и разгонного блока. Две другие ракеты Н-1 служили для доставки танкеров 21К с топливом массой 128 т. После заправки комплекса к нему на ракете «Союз» (11А511) должен был стартовать корабль 7К с экипажем из двух-трёх человек. Осуществив стыковку и проверив работоспособность систем, космонавты должны были направить Л3 на траекторию полёта к Луне, причём корабль, сбросив разгонный блок, садился на её поверхность целиком и сразу. После завершения экспедиции 7К при помощи взлётного устройства стартовал к Земле; в атмосферу входил только спускаемый аппарат в виде «фары». Весь космический рейс занял бы от 10 до 17 дней.
Значительным преимуществом предложенной схемы перед другими вариантами была возможность запускать танкеры 21К с топливом для Л3 на орбиту во время лётно-конструкторских испытаний Н-1: если бы произошла авария и очередная ракета погибла, то ранее выведенные баки оставались бы в космосе до прилёта комплекса 19К.
На четвёртом этапе освоения Луны планировалось создание небольшой обитаемой станции Л4 на селеноцентрической орбите, сконструированной на основе маневрирующего космического корабля 7К-ОК массой 5,5 т. Для выведения её к месту назначения достаточно было одной ракеты Н-1.
В рамках пятого этапа предусматривалась высадка большой экспедиции на Луну численностью от трёх до четырёх человек. Для её обеспечения специальным кораблём Л5 планировалось доставить на поверхность тяжёлый самодвижущийся вездеход «сухой» массой 5,5 т, снабжённый герметичной кабиной. Он мог развивать скорость до 20 км/ч и нести на себе 3,5 т ресурсов для системы жизнеобеспечения: воздуха, воды и продуктов питания.
Если бы Королёв проявил свойственную ему твёрдость в отстаивании программы освоения Луны, история советской космонавтики могла стать совершенно иной. Однако ситуация складывалась таким образом, что главному конструктору ОКБ-1 приходилось идти на компромиссы с целью упрощения проекта. Драматизм положения хорошо иллюстрирует история, рассказанная Борисом Родионовичем Аксютиным:
«Вспоминаю совещание, которое собрал С.П. Королёв после полёта в Пицунду к Н.С. Хрущёву, находившемуся там в это время на отдыхе. Этот полёт был необходим для решения вопроса об ассигнованиях для работ по комплексу Н-1 (экспедиция на Луну). По возвращении из Пицунды он собрал совещание главных конструкторов у себя в кабинете. Все собрались, а его нет. Мы в недоумении ждём. Анатолий Петрович Абрамов, его заместитель, говорит, что Сергей Павлович в своём кабинете, сейчас должен прийти. Через некоторое время входит Сергей Павлович, ссутулившийся, рассеянно кивает головой, подходит к столу, садится, берётся рукам за опущенную голову, сидит молча некоторое время и как бы про себя говорит раздумчиво, тихим голосом: «Упустим время, не наверстаем», затем поднимает голову, видит сидящих, потряхивается и произносит: «Я пригласил вас, чтобы рассказать об итогах встречи с Никитой Сергеевичем. Он сказал: «У нас большие успехи в освоении космического пространства, наши боевые ракеты стоят на дежурстве. Мы никогда не жалели денег на эти дела. Сейчас есть и другие заботы. Нужны средства для подъёма сельского хозяйства и животноводства. Вам надо поэкономить». Мы должны продумать мероприятия по удешевлению комплекса Н-1».
В целях экономии решили отказаться от сборки комплекса на «монтажной» орбите и делать «однопусковую» схему. Кроме того, Королёв потребовал от проектантов поднять мощность Н-1. Последовала серия предложений по доработкам, из которых основными были установка на первой ступени ещё шести двигателей и появление четвёртой и пятой ступеней — блока «Г» и блока «Д». Модификация позволяла увеличить грузоподъёмность ракеты с 75 до 95 т.
При столь глубоких изменениях в проекте принятые сроки начала лётных испытаний в 1965 году выглядели абсурдно. Поэтому 19 июня 1964 года появилось постановление № 524-215 «По убыстрению работ над комплексом Н-1», разрешавшее перенести сроки начала испытаний на 1966 год. Однако всё еще не было принципиального решения по лунной программе. Из-за этого тормозился процесс создания новых кораблей, подготовки экипажей, строительства необходимых заводов и комплексов. Королёв и Келдыш от имени Совета главных конструкторов обратились к Хрущёву с прямым вопросом: «Летим или не летим на Луну?» Последовало указание: «Луну американцам не отдавать! Сколько надо средств, столько и найдём».
3 августа 1964 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №655-268 «О работах по исследованию Луны и космического пространства». Впервые на высшем уровне было заявлено, что «важнейшей задачей в исследовании космического пространства с помощью ракеты Н-1 является освоение Луны с высадкой экспедиций на её поверхность и последующим их возвращением на Землю».
Путь к Луне
Получив вожделенное постановление, 13 августа 1964 года Королёв собрал у себя в бюро широкое техническое совещание по проекту Н1-Л3. На него были приглашены все главные конструкторы, начальники главков госкомитетов, председатели совнархозов, участвующих в программе, сотрудники аппарата ЦК, командование ВВС и ракетных войск, космических средств Минобороны, представители Академии наук, руководители профильных институтов и космодрома.
Именно тогда была определена окончательная схема советской экспедиции на Луну. Выглядела она следующим образом. Ракета Н-1 стартует с космодрома Байконур и выводит на круговую орбиту высотой 220 км лунный ракетный комплекс (ЛРК, Л3) массой 95 т с двумя космонавтами в спускаемом аппарате лунного орбитального корабля (ЛОК), пристыкованного к лунному посадочному кораблю (ЛК). Затем включается двигатель блока «Г», и ЛРК переводится на траекторию полёта к Луне. В случае необходимости при помощи блока «Д» производится одна или несколько коррекций движения Л3.
Через трое суток, при подлёте к Луне, двигатель блока «Д» включается на торможение, и ЛРК переходит на селеноцентрическую орбиту высотой 110 км, которую коррекцией снижают до 16 км в периселении. Затем оба космонавта перебираются в бытовой отсек ЛОК и надевают скафандры: пилот ЛОК — «Орлан», пилот ЛК — «Кречет». После этого отсек разгерметизируется и используется в качестве шлюзовой камеры. Пилот ЛК переходит по поверхности бытового отсека, спускаемого аппарата и ракетного блока «И» к своему кораблю. В этот время пилот ЛОК находится на обрезе люка бытового отсека, подстраховывая товарища. Как только пилот ЛК занимает рабочее положение в кабине, производится выталкивание корабля из цилиндрической оболочки по специальным направляющим и раскрытие посадочных стоек. Пустая оболочка ЛК отделяется от ЛОК.
После ориентации включается на торможение двигатель блока «Д», и ЛК вместе с ним устремляется к Луне. При этом на высоте 3-4 км корабль делает «мёртвую петлю», а на высоте 1-3 км производится сброс блока «Д». Затем пилот ЛК, используя автоматическое и ручное управление двигателями ориентации и регулируя тягу двигателя блока «Е», совершает посадочный манёвр и мягкое прилунение. Вся процедура от момента отделения блока «Д» до посадки занимала немногим более минуты, поэтому возможности по маневрированию ЛК для выбора места были ограничены несколькими сотнями метров. В случае невозможности посадки предполагалось увеличить тягу двигателя до максимальной и вывести ЛК на орбиту для встречи с ЛОК. При нормальной посадке ЛК опускается на поверхность с помощью лунного посадочного устройства, состоящего из кольца, окружающего блок «Е», и четырёх опор, прикреплённых к кольцу.
Отдохнув и проверив системы корабля, пилот открывает люк кабины и, спустившись по трапу, ступает на поверхность Луны. От падения на спину космонавта предохраняет лёгкий обруч. Автономная система жизнеобеспечения скафандра «Кречет» позволяла космонавту находиться снаружи в течение четырёх часов. За это время он должен был установить научные приборы и государственный флаг СССР, собрать образцы грунта, провести телевизионный репортаж, фото- и киносъёмку района. После возвращения в ЛК космонавт наполняет кабину воздухом, чтобы открыть шлем скафандра и пообедать.
Не позднее чем через сутки космонавт включает блок «Е». Возвращаемый аппарат ЛК, отделившись от посадочного устройства, выходит на орбиту. При этом для надёжности запускаются сразу оба двигателя блока «Е», а затем, по результатам диагностики, один из них отключается. Система сближения и стыковки «Контакт» устанавливает связь и определяет взаимное положение ЛК и ЛОК, управляя автоматической стыковкой. Во время стыковки пилот ЛОК, облачившись в скафандр, находится в бытовом отсеке и при необходимости может вмешаться в процесс, осуществив переход на ручное управление. Если манёвр завершится благополучно, пилот ЛК выбирается из возвращаемого аппарата в открытый космос и под присмотром товарища переходит по наружной поверхности в бытовой отсек ЛОК.
Завершив герметизацию и восстановив давление в отсеке, космонавты снимают скафандры и перебираются в спускаемый аппарат корабля, захватив с собой контейнер с образцами. Люк закрывается, и производится отстрел бытового отсека с возвращаемым аппаратом, которые падают на поверхность Луны. Затем космонавты проводят ориентацию ЛОК, включают двигательную установку блока «И», и корабль переходит на траекторию полёта к Земле, который продолжается не более трёх с половиной суток. При подлёте к планете спускаемый аппарат с космонавтами отделяется, совершает управляемый спуск в атмосфере с двойным «погружением» и, используя парашютную систему и двигатели мягкой посадки, производит приземление на территории Советского Союза. Общее время экспедиции — 11-12 суток.
Схема была утверждена экспертной комиссией Келдыша в декабре 1964 года. Работа закипела, и появился реальный шанс вновь обогнать американцев.
Смещение Хрущёва с поста главы государства несколько скорректировало заявленные планы, но дало ОКБ-1 возможность использовать для испытательных запусков своих кораблей носитель УР-500К («Протон-К»), созданный командой Владимира Николаевича Челомея.
Фиаско Н-1
Впрочем, самому Королёву не суждено было увидеть, чем закончится лунная «гонка»: 14 января 1966 года он скончался во время хирургической операции. Его место во главе многочисленных проектов занял Василий Павлович Мишин, который, будучи замечательным конструктором и отличным организатором производства, оказался плохим политиком и вызывал ещё большую враждебность со стороны военных и коллег-конкурентов. Тем не менее Мишин взялся за реализацию программы Н1-Л3 и сумел довести её до готовых «изделий».
Первая Н-1 появилась на Байконуре 7 мая 1968 года. Там прошли её динамические испытания, технологическая отработка процесса сборки, примерка носителя на стартовом комплексе. Для этих целей послужили два экземпляра ракеты под заводскими номерами 1Л и 2Л.
Согласно плану, лётно-конструкторские испытания предполагалось осуществить за 13-14 запусков. Старты ракет под №3Л, 4Л и 5Л предназначались только для технической отработки Н-1. С пуска №6Л намечалось начать испытания различных элементов лунного комплекса. На ракетах №8Л и 9Л собирались вывести лунные комплексы в беспилотном варианте, отрепетировать посадку на Луну и последующее возвращение на Землю. Если бы всё прошло без замечаний, то при запуске ракеты №10Л можно было попробовать посадить в корабль космонавта.
Испытания начались 21 февраля 1969 года запуском Н-1 №3Л. В составе лунного комплекса вместо ЛОК и ЛК был установлен беспилотный корабль 7К-Л1А (11Ф92) массой 6,9 т, внешне напоминавший 7К-Л1 («Зонд»), но оснащённый некоторыми системами Л3 и фотоаппаратурой. В случае успешного запуска он должен был выйти на орбиту Луны, произвести её качественную фотосъёмку и доставить плёнки на Землю.
Конструктор Борис Евсеевич Черток в своих мемуарах описывал момент старта:
«В 12 часов 18 минут 07 секунд ракета вздрогнула и начала подъём. Рёв проникал в подземелье через многометровую толщу бетона. На первых секундах полёта последовал доклад телеметристов о выключении двух двигателей из тридцати.
Наблюдатели, которым, невзирая на строгий режим безопасности, удалось следить за полётом с поверхности, рассказывали, что факел казался непривычно жёстким, «не трепыхался», а по длине раза в три-четыре превосходил протяженность корпуса ракеты.
Через десяток секунд грохот двигателей удалился. В зале стало совсем тихо. Началась вторая минута полёта. И вдруг — факел погас…
Это была 69-я секунда полёта. Горящая ракета удалялась без факела двигателей. Под небольшим углом к горизонту она ещё двигалась вверх, потом наклонилась и, оставляя дымный шлейф, не разваливаясь, начала падать.
Не страх и не досаду, а некую сложную смесь сильнейшей внутренней боли и чувства абсолютной беспомощности испытываешь, наблюдая за приближающейся к земле аварийной ракетой. На ваших глазах погибает творение, с которым за несколько лет вы соединились настолько, что иногда казалось — в этом неодушевлённом «изделии» есть душа. Даже теперь мне кажется, что в каждой погибшей ракете должна была быть душа, собранная из чувств и переживаний сотен создателей этого «изделия».
Первая лётная упала по трассе полёта в 52 километрах от стартовой позиции.
Далёкая вспышка подтвердила: всё кончено!..»
Расследование показало, что с 3-й по 10-ю секунды полёта система контроля параметрами работы двигателей КОРД ошибочно отключила 12-й и 24-й двигатели блока «А», но ракета продолжила полёт. На 6-й секунде из-за сильной вибрации оборвался трубопровод окислителя одного из двигателей. В кислородной среде начался пожар. На 68-й секунде, когда Н-1 достигла высоты 12 км, система КОРД отключила сразу все двигатели блока «А», и ракета упала в степь.
Второе испытание Н-1 №5Л с кораблём 7К-Л1А и макетом ЛК состоялось 3 июля 1969 года. Ракета оторвалась от стартового стола, но, когда поднялась выше молниеотводов, взорвался 8-й двигатель блока «А». При этом была повреждена кабельная сеть и соседние двигатели, возник пожар. Подъём резко замедлился, ракета начала наклоняться и на 23-й секунде упала на стартовый стол. При новом взрыве разрушился стартовый комплекс и все шесть подземных этажей огромного сооружения. Зато надёжно сработала система аварийного спасения корабля, и спускаемый аппарат 7К-Л1А приземлился в 2 км от горящего комплекса.
Причиной аварии стало попадание постороннего предмета (предположительно — стальной диафрагмы датчика пульсаций давления) в кислородный насос 8-го двигателя за четверть секунды до подъёма, что и повлекло взрыв.
Гибели двух Н-1 из-за ненадёжности первой ступени было достаточно, чтобы специалисты заговорили о необходимости изменений в процессе подготовки ракеты к старту. Конструкторам пришлось признать, что большая ракетно-космическая система должна выполнять основную задачу с первой попытки. Для этого всё, что только можно испытать, нужно испытывать на Земле. Кроме того, саму систему необходимо строить на основе многоразовости действия и больших запасов по ресурсу.
Строить полномасштабный стенд для испытаний первой ступени было поздно, поэтому ограничились введением дополнительных устройств безопасности.
Третий запуск Н-1 №6Л состоялся с дублирующего стартового комплекса 27 июня 1971 года (то есть после того как исторический приоритет облёта Луны и высадки на её поверхность был отдан американцам). В качестве полезной нагрузки использовались макеты ЛОК и ЛК. На случай аварии в программе управления был предусмотрен манёвр увода ракеты от стартового сооружения. После его выполнения возникли неучтённые газодинамические моменты в донной части ракеты. Она начала поворачиваться по крену с возрастающей скоростью: через 5 секунд угол поворота составил 14°, через 48 секунд — 200°. Из-за больших перегрузок, возникших при вращении, на 49-й секунде полёта начал разрушаться блок «В»; от комплекса оторвался головной блок вместе с третьей ступенью, которые упали в 7 км от старта. Первая и вторая ступени продолжили полёт. На 51-й секунде КОРД отключила все двигатели блока «А», ракета рухнула в 20 км и взорвалась, образовав огромную воронку.
По итогам работы комиссии, расследовавшей причину аварии, было принято решение вместо шести рулевых сопел установить четыре мощных рулевых двигателя на первой и второй ступенях.
Несмотря на очередную аварию, конструкторы продолжали верить в успех. Четвёртое испытание Н-1 №7Л со штатными ЛОК (11Ф83) и ЛК (11Ф94) в беспилотном варианте было проведено 23 ноября 1972 года. На 90-й секунде полёта в соответствии с программой за три секунды до отделения первой ступени двигатели начали переходить на режим конечной тяги. Были отключены шесть центральных двигателей, отработавших расчётное время. Скорость подъёма снизилась, из-за чего возник непредвиденный гидравлический удар. В результате насос окислителя 4-го двигателя блока «А» вошёл в резонанс, от которого разрушились топливные трубопроводы. Начался пожар, и на 107-й секунде ракета взорвалась.
Рассказывают, что во время поисков обломков ракеты военные специалисты обнаружили посадочный корабль ЛК, который одиноко стоял в степи на своих четырёх опорах, немного зарывшись в песок. На нём не было заметно каких-либо поломок, кроме небольших вмятин. Лунный корабль успешно сел — правда, совсем не там, где хотели его создатели.
Пятый старт Н-1 был запланирован на август 1974 года, но не состоялся. Незадолго до этого советская лунная программа была закрыта, а все работы над перспективным носителем — прекращены. Две готовые ракеты №8Л и 9Л уничтожили. При этом были списаны затраты в сумме 6 млрд руб. (в ценах начала 70-х годов). Подводя неутешительный итог многолетних усилий, Мишин писал:
«Могли ли мы осуществить высадку космонавтов на поверхность Луны раньше США? Почему мы вообще не осуществили такую экспедицию? <…>
Ответ на первый вопрос — не могли. И вот почему.
Во-первых, США в то время обладали более высоким научно-техническим и экономическим потенциалом, чем наша страна.
Во-вторых, в США программа «Сатурн-Аполлон» была общенациональной, приоритетной программой, которая должна была восстановить престиж страны. Правительство США, пользуясь в этом вопросе поддержкой всего народа, смогло выделить необходимые материальные и финансовые ресурсы на осуществление этой программы. Мы же таких средств выделить не могли.
В-третьих, заворожённые первыми (и бесспорными) успехами в космосе (запуск первых советских спутников, полёт Ю.А. Гагарина и т. д.), мы недооценили вызов, сделанный президентом США Д. Кеннеди в 1961 г. В нашей стране до 1964 г. работам по высадке лунной экспедиции должного внимания не уделялось. <…>
В-четвёртых, мы недооценили научно-технические трудности осуществления подобной экспедиции. Так, в частности, преуменьшалось значение наземной отработки ракетно-космического комплекса, требующей создания дорогостоящей экспериментальной базы, включающей стенды для проведения огневых испытаний двигательных установок ракетных блоков. Да и денег на развёртывание такой базы у нас не было.
Все эти и другие причины, связанные, в частности, с особенностями того периода истории нашей страны, объективно противодействовали осуществлению лунной экспедиции и обусловили наше отставание в этом направлении от США. <…>
Очень часто задают вопрос: что было бы с нашей космической техникой, если бы был жив Королёв?
Думаю, что даже он, с его авторитетом, настойчивым и целеустремлённым характером, не смог бы противостоять тем процессам, которые охватили все сферы деятельности нашего общества. Ему было бы трудно работать, не ощущая поддержки руководителей ракетно-космической техникой в нашей стране, проводивших (ещё при жизни Сергея Павловича) непонятную в этом вопросе политику. Несомненно, кое-чего он добился бы. Мы могли слетать на Луну и возвратиться на Землю, но, к сожалению, не в сроки, обеспечивающие наш престиж перед США. Слишком много времени было потеряно, слишком большие затраты требовались для этого, а правительство выделить их не могло…»
От проекта Н-1 удалось сохранить только 150 двигателей НК-33 (11Д111) и НК-43 (11Д112), изготовленных командой Николая Кузнецова для различных ступеней модифицированного варианта ракеты. Несмотря на строжайшее распоряжение, конструктор законсервировал и хранил их долгие годы.
В 90-е годы американская компания Aerojet General приобрела тридцать шесть экземпляров НК-33 и девять НК-43 вместе с полным комплектом документации для применения этих двигателей в частных космических проектах, однако начинание провалилось. В результате двигатели НК-33, переделанные под американские стандарты и переименованные в AJ26-62, использовались в составе первой ступени ракеты «Антарес» (Antares, Taurus II).
Первый успешный взлёт новой ракеты состоялся 21 апреля 2013 года, затем прошли ещё три нормальных старта. Однако при пятом запуске 28 октября 2014 года из-за поломки в советском двигателе ракета на 23-й секунде полёта упала рядом со стартовым сооружением, частично разрушив его. В дальнейшем от наследия Н-1 американские коммерсанты решили отказаться.
Источники и литература:
- Афанасьев И. Громкое эхо Н-1, или первый полёт «Антареса» // Новости космонавтики. 2013. №6
- Афанасьев И. Неизвестные корабли. – М.: Знание, 1991
- Афанасьев И., Шлядинский А. Н-1: Совершенно секретно // Крылья Родины. 1993. №9-11
- Борисов А. Первый пуск «Носителя-1» // Новости космонавтики. 1999. №3
- Железняков А., Шлядинский А. «Царь-ракета» Н-1. «Лунная гонка» СССР. – М.: Эксмо; Яуза, 2016
- Лесков С. Как мы не слетали на Луну. – М.: Панорама, 1991
- Маринин И., Шамсутдинов С. Советские программы пилотируемых полетов к Луне // Земля и Вселенная. 1993. № 4-5
- Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. / Под ред. Ю. Батурина. – М.: Изд-во «РТСофт», 2005
- Мишин В. Почему мы не слетали на Луну? – М.: Знание, 1990
- Павельцев П. Советская лунная программа 1960-1961 годов // Новости космонавтики. 2011. №9
- Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва. 1946-1996 / Гл. ред. Ю. Семёнов. – М.: Менонсовполиграф, 1996
- Советская космическая инициатива в государственных документах. 1946-1964 гг. / Под ред. Ю. Батурина. – М.: Издательство «РТСофт», 2008
- Советский космос. Специальное издание к 50-летию полёта Юрия Гагарина (Вестник Архива Президента Российской Федерации). – М.: Редакция журнала «Родина», 2011
- Творческое наследие академика Сергея Павловича Королёва. Избранные труды и документы. – М.: Наука, 1980
- Черток Б. Ракеты и люди. Лунная гонка. – М.: Машиностроение, 1999
- Шубин П. Луна. История, люди, техника. – М.: АСТ, 2019
- Шубин П. Ракетная космическая система Н1-Л3. Альбом. Приложение к книге «Луна. История, люди, техника». – Кемерово: Издатель П.С. Шубин, 2018
Ваш комментарий будет сохранен после регистрации