Облет луны на союзе. Советские лунные программы
Данные фотоматериалы являются одними из оставшихся на сегодняшний день доказательств того, что СССР также пытался высадить человека на Луну – очевидно, после того, как это не смогли, или, точнее, не успели сделать, о программе забыли.
Впрочем, к счастью, мало что исчезает безвозвратно и бесследно. На снимках, которые мы можем видеть, запечатлена одна из лабораторий Московского авиационного института, а также аэрокосмическое оборудование, в том числе, космический аппарат и посадочный лунный модуль .
«Лунной гонки» хорошо известна многим современникам: до того, как американский президент Джон Кеннеди инициировал запуск программы «Аполлон», Советский союз заметно опережал США в вопросах исследования Луны. В частности, в 1959 на поверхность Луны была доставлена автоматическая межпланетная станция «Луна-2» а в 1966 на ее орбиту вышел советский спутник.
Как и американцы, советские ученые разработали многошаговый подход к выполнению поставленной задачи. У них также было два отдельных модуля для пребывания на орбите и для посадки.
В то время как экипаж «Аполлона-11» включал в себя трех членов, вся тяжесть выполнения советской лунной программы должна была возлечь на плечи одного космонавта – таким образом, вес оборудования удалось существенно сократить. К тому же, были и другие отличия, делающие советский аппарат более легким. В первую очередь к таковым можно отнести сравнительную простоту конструкции, использование одного и того же двигателя для посадки и взлета, а также отсутствие прямого соединения между орбитальным и лунным модулем. Это значило, что астронавту было бы необходимо выходить в открытый космос, чтобы перебраться в посадочный модуль перед высадкой и, позже, чтобы забраться обратно в орбитальный модуль после возвращения с Луны. После этого лунный модуль отсоединялся, и космический аппарат отправлялся на Землю без него.
Главной причиной, помешавшей советской стороне осуществить высадку человека на Луну, стали неудачи с ракетами-носителями. Несмотря на то, что два первых тестовых запуска были успешными, в ходе третьего ракета разбилась. В четвертом тесте, проводимом в 1971 году, пробный космический аппарат вернулся на Землю по неверной траектории, попав в воздушное пространство Австралии, вследствие чего мог возникнуть международный скандал: советским дипломатам якобы пришлось убеждать австралийцев в том, что падающих на них объект – это испытательный космический модуль «Космос-434», а не ядерная боеголовка.
После нескольких неудач программа стала слишком дорогой, а после того, как американцы представили миру документальное доказательство успеха миссии «Аполлон-11», в ней вообще пропал смысл. В результате, космическое оборудование стало чем-то вроде музейных экспонатов.
В предыдущей статье о фильме “Apollo 18” упоминался советский лунный модуль “Прогресс”. По описанию фильма именно на нем единственный советский космонавт прибыл на Луну раньше американцев (или немногим позже) и героически погиб, сражаясь за жизнь с инопланетной угрозой.
На самом деле советский модуль является практически точной копией проекта Л3, разработка которого велась с 1963 года, а название “Прогресс” тогда было присвоено не ему, а новому ракетному носителю. В принципе, в контексте фильма такие подробности значения не имеют и надо отдать должное американским коллегам по кинематографу – Л3 был выполнен просто на “отлично”. А посему, об этой конструкции надо рассказать подробнее.
Итак, как уже говорилось ранее, разработку лунного посадочного модуля Л3 начали в 1963 г., практически одновременно с развертыванием программы “Союз”. Именно они должны были доставить советских космонавтов к Луне, но довести эту работу до конца не удалось. В итоге, “Союзы” стали знамениты как средство доставки космонавтов самых разных стран на околоземную орбиту. Что касается лунного посадочного модуля Л3, то его судьба сложилась следующим образом.
Из-за отсутствия подходящего по мощности носителя инженерам пришлось ограничиться компоновочной схемой, рассчитанной только на одного космонавта. Сравните размеры советского и американского лунных модулей (рисунок).
Конструктивно Л3 (называемый также ЛК – лунный корабль), состоял из двух секций:
– лунная кабина: кресло космонавта располагалось у задней стенки, справа и слева размещались средства управления, в центре был сделан большой круглый иллюминатор;
– приборный модуль: имел дисковидную форму, в нем разместили систему управления, радиотехнику, систему управления электропитанием и аппаратуру для обеспечения стыковки.
Самым узким местом ЛК, не считая его скромных габаритов, была невозможность прямого перехода космонавта из ЛОК (лунного орбитального корабля, который должен был доставить экспедицию). Другими словами схема действий после выхода на околоземную орбиту представлялась следующим образом.
Космонавты надевают скафандры разных типов (пилот ЛОК – “Орлан”, пилот ЛК – “Кречет-94”) и переходят в бытовой отсек, который в дальнейшем используют в качестве шлюзового.
Далее пилот ЛК, использую поручни, переходит по внешней поверхности ЛОК к своему кораблю. Для большего удобства оба люка были размещены друг против друга. После этого ЛК отделяется от ЛОК и спускается на поверхность Луны.
На высоте 16 км включаются тормозные двигатели, а на высоте 3-4 км от модуля отделяется разгонный блок “Д”, после чего ЛК выполняет “мертвую петлю”.
Такие ухищрения были необходимы для того, чтобы посадочный радиолокатор лунного корабля не принял отделившийся блок “Д” за лунную поверхность и раньше времени не сработало автоматическое включение ракетного блока “Е”. Непосредственно посадка проводилась самим пилотом ЛК, которому предстояло использовать как автоматическую, так и ручную систему управления.
Отдохнув и проверив работу аппаратуры космонавт выходил на лунную поверхность для сбора образцов. Скафандр “Кречет-94” был рассчитан на 4 часа автономного пребывания на Луне. За это время космонавт должен был установить на Луне научные приборы и государственный флаг СССР, собрать образцы лунного грунта, провести телевизионный репортаж, фото- и киносъемку района приземления.
Проведя на Луне не более 24 часов космонавт должен был покинуть планету. При старте включались оба двигателя блока “E”, и в случае штатной работы один из них впоследствии отключался. Затем ЛК выходил на лунную орбиту и с помощью системы “Контакт” совершал стыковку с ЛОК. Далее все действия космонавта проводились в обратном порядке, как перед спуском на Луну. Обратный путь на Землю должен был занимать не более 3,5 суток, а общее продолжительность экспедиции рассчитывалась на 11-12 суток.
Как мы видим, американские кинематографисты во многом оказались правы. Модуль ЛК прилунился в кратере на солнечной стороне и советский космонавт, по всей видимости, выполнил основную часть программы пребывания на лунной поверхности. Кстати, удачно был воспроизведен не только сам ЛК, но и скафандр “Кречет-94”.
Для более детального изучения данной темы имеется отдельная статья “Скафандры для советской лунной программы” (формат PDF). Сейчас от этой эпохальной программы остались только модули для стендовых испытаний и один из образцов скафандра “Кречет-94″. Последний, причем, является музейным экспонатом, чего нельзя сказать о модуле ЛК.
Под занавес рассказа о советском лунном модуле ЛК – несколько кадров из фильма “Apollo 18″. Смотрим, оцениваем, наслаждаемся…
Луне суждено было стать тем небесным телом, с которым связаны едва ли не самые эффективные и впечатляющие успехи человечества за пределами Земли. Непосредственное изучение естественного спутника нашей планеты началось со старта советской лунной программы. 2 января 1959 года автоматическая станция «Луна-1» впервые в истории осуществила полет к Луне.
Первый запуск спутника к Луне (Луна-1) был огромным прорывом в области освоения космоса, но главная цель, перелет с одного небесного тела на другое так и не была достигнута. Запуск Луны-1 дал очень много научной и практической информации в области космических полетов к другим небесным телам. При полете «Луны-1» впервые была достигнута вторая космическая скорость и получены сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В мировой печати космический аппарат «Луна-1» получил название «Мечта».
Все это было учтено при запуске следующего спутника Луна-2. В принципе Луна-2 практически полностью повторяла свою предшественницу Луну-1, те же научные приборы и оборудование позволяли заполнять данные о межпланетном пространстве и корректировать данные, полученные Луной-1. Для Запуска так же использовался РН 8К72 Луна с блоком «Е». 12 сентября 1959 года в 6:39 с космодрома Байконур РН Луна была запущена АМС Луна-2. И уже 14 сентября в 00 часов 02 минуты 24 секунды по московскому времени Луна-2 достигла поверхности Луны, совершив первый в истории полет с Земли на Луну.
Автоматический межпланетный аппарат достиг поверхности Луны восточнее «Моря Ясности», вблизи кратеров Аристил, Архимед и Автолик (селенографические широта +30°, долгота 0°). Как показывает обработка данных по параметрам орбиты, последняя ступень ракеты также достигла поверхности Луны. На борту Луны-2 были помещены три символических вымпела: два в автоматическом межпланетном аппарате и один - в последней ступени ракеты с надписью «СССР сентябрь 1959». Внутри Луны-2 находился металлический шар, состоящий из пятигранников-вымпелов, и при ударе о лунную поверхность шар разлетался на десятки вымпелов.
Размеры: Полная длина составляла 5.2 метра. Диаметр самого спутника 2.4 метра.
РН: Луна (модификация Р-7)
Масса: 390,2 кг.
Задачи: Достижение поверхности Луны (выполнена). Достижение второй космической скорости (выполнена). Преодолеть тяготение планеты Земля (выполнена). Доставка вымпелов «СССР» на поверхность Луны (выполнена).
ПУТЕШЕСТВИЕ В КОСМОС
«Луна» - наименование советской программы исследования Луны и серии космических аппаратов, запускаемых в СССР к Луне начиная с 1959 года.
Космические аппараты первого поколения («Луна-1» - «Луна-3») совершали перелет с Земли к Луне без предварительного выведения на орбиту искусственного спутника Земли, проведения коррекций на траектории Земля - Луна и торможения вблизи Луны. Аппараты осуществили пролет Луны («Луна-1»), достижение Луны («Луна-2»), ее облет и фотографирование («Луна-3»).
Космические аппараты второго поколения («Луна-4» - «Луна-14») запускались с использованием более совершенных методов: предварительного выведение на орбиту искусственного спутника Земли, затем старт к Луне, коррекции траектории и торможение в окололунном пространстве. При запусках отрабатывались полет к Луне и посадка на ее поверхность («Луна-4» - «Луна-8»), мягкая посадка («Луна-9» и «Луна-13») и перевод на орбиту искусственного спутника Луны («Луна-10», «Луна-11», «Луна-12», «Луна-14»).
Более совершенные и тяжелые космические аппараты третьего поколения («Луна-15» - «Луна-24») осуществляли перелет к Луне по схеме, используемой аппаратами второго поколения; при этом для увеличения точности посадки на Луну предусмотрена возможность проведения нескольких коррекций на траектории полета от Земли к Луне и на орбите искусственного спутника Луны. Аппараты «Луна» обеспечили получение первых научных данных о Луне, отработку мягкой посадки на Луну, создание искусственных спутников Луны, взятие и доставку на Землю проб грунта, транспортировку на поверхность Луны лунных самоходных аппаратов. Создание и запуск разнообразных автоматических лунных аппаратов является особенностью советской программы исследования Луны.
ЛУННАЯ ГОНКА
Начал «игру» СССР, запустив в 1957 году первый искусственный спутник. США сразу же включились в нее. В 1958 году американцы поспешно разработали и запустили свой ИСЗ, а заодно и образовали «во благо всех» - так звучит девиз организации - НАСА. Но к тому времени Советы обогнали соперников еще больше - отправили в космос собаку Лайку, которая хоть и не вернулась, но зато собственным героическим примером доказала возможность выживания на орбите.
На разработку спускаемого модуля, способного доставить живой организм обратно на Землю, ушло почти два года. Требовалось доработать конструкции, чтобы они выдерживали уже два «путешествия сквозь атмосферу», создать качественную герметичную и устойчивую к высоким температурам обшивку. А главное - нужно было рассчитать траекторию и спроектировать двигатели, которые бы обезопасили космонавта от перегрузок.
Когда же это все было сделано, возможность проявить героическую собачью натуру получили Белка и Стрелка. Они со своей задачей справились - вернулись живыми. Меньше чем через год по их следам полетел Гагарин - и тоже вернулся живым. Американцы в том 1961-м в безвоздушное пространство отправили только шимпанзе Хэма. Правда, 5 мая того же года суборбитальный полет совершил Алан Шепард, но международным сообществом это достижение космическим полетом признано не было. Первый «настоящий» американский астронавт - Джон Гленн - в космосе оказался только в феврале 62-го.
Казалось бы, США безнадежно отстали от «мальчишек с соседнего континента». Триумфы СССР следовали один за другим: первый групповой полет, первый человек в открытом космосе, первая женщина в космосе… И даже до естественного спутника Земли советские «Луны» добрались первыми, заложив основы столь важной для нынешних исследовательских программ методики гравитационных маневров и сфотографировав обратную сторону ночного светила.
Но выиграть в такой игре можно было, лишь уничтожив команду противника, физически или морально. Американцы же уничтожаться не собирались. Напротив - еще в 1961-м году, сразу после полета Юрия Гагарина, НАСА с благословления свежеизбранного Кеннеди взяла курс на Луну.
Решение было рискованным - СССР добивались своего шаг за шагом, планомерно и последовательно, и все равно не обходилось без провалов. А космическое агентство США решило сделать прыжок через ступеньку, если не через целый лестничный пролет. Но Америка компенсировала свою, в известном смысле, наглость тщательной проработкой лунной программы. «Аполлоны» тестировались на Земле и на орбите, в то время как ракеты-носители и лунные модули СССР «проверялись боем» - и не выдерживали проверок. В итоге тактика США оказалась результативнее.
Но ключевым фактором, ослабившим Союз в лунной гонке, был раскол внутри «команды с советского двора». Королев, на воле и энтузиазме которого держалась космонавтика, сперва, после своей победы над скептиками утратил монополию на принятие решений. Конструкторские бюро вырастали, как грибы после дождя на неиспорченном сельхозобработкой черноземе. Началось распределение задач, и каждый руководитель, что научный, что партийный, считал себя наиболее компетентным. Поначалу само утверждение лунной программы запоздало - отвлекшиеся на Титова, Леонова и Терешкову политики занялись ею только в 1964-м, когда американцы уже три года как размышляли над своими «Аполлонами». А затем отношение к полетам на Луну оказалось недостаточно серьезным - они не имели таких военных перспектив, как запуски ИСЗ Земли и орбитальных станций, а финансирования требовали куда большего.
Проблемы с деньгами, как это обычно бывает, «добили» грандиозные лунные проекты. С самого старта программы Королеву посоветовали занижать цифры перед словом «рублей», потому что реальные суммы никто бы не одобрил. Если бы разработки шли столь же успешно, как и прежние, такой подход себя бы оправдал. Партийное руководство все же умело считать и не стало бы закрывать перспективное дело, в которое уже вложено слишком много. Но в сочетании с бестолковым разделением труда нехватка средств привела к катастрофическим отставаниям от графика и экономии на испытаниях.
Возможно, впоследствии ситуацию удалось бы выправить. Космонавты горели энтузиазмом, даже просили отправить их к Луне на кораблях, не выдержавших тестовых полетов. Конструкторские бюро, за исключением находившегося под руководством Королева ОКБ-1, продемонстрировали несостоятельность своих проектов и сами собой тихо ушли со сцены. Стабильная в 70-х годах экономика СССР позволяла выделить дополнительные средства на доработку ракет, особенно если к делу подключились бы военные. Однако в 1968-м американский экипаж облетел Луну, а в 1969-м Нил Армстронг сделал свой маленький победный шаг в космической гонке. Советская лунная программа для политиков утратила смысл.
В январе 1969 года в ЦРУ поступила информация от осведомителей из Москвы, что СССР готовится к проведению специальной операции с целью срыва полёта американских астронавтов на Луну. Советы якобы намереваются с помощью мощных генераторов электромагнитного излучения вызвать помехи в бортовом электронном оборудовании космического корабля «Аполлон» во время его взлёта и привести его к катастрофе. Президент Ричард Никсон отдал приказ о проведении сверхсекретной операции «Перекрёсток» с целью воспрепятствовать любой подозрительной активности советских кораблей у берегов США во время стартов «Аполлонов».
В то время «лунная гонка» близилась к своей развязке, и было уже очевидно, что победа в ней достаётся США. В декабре 1968 года триумфальный облёт Луны совершили Ф. Борман, Дж. Ловелл и В. Андерс на «Аполлоне-8». В мае 1969 года Т. Стаффорд, Дж. Янг и Ю. Сернан на «Аполлоне-10» несколько раз облетели Луну, отработав все этапы расстыковки и стыковки, снижения и подъёма лунной кабины, кроме лишь посадки на Луну и взлёта с неё. В то время как в СССР о любом запуске в космос объявляли только пост-фактум, американцы заранее назначали дни старта своих кораблей, приглашая прессу и телевидение со всего мира. Поэтому уже все знали, что на 16 июля 1969 года намечен старт с космодрома имени Дж. Кеннеди «Аполлона-11», который полетит к Луне.
Советская лунная программа безнадёжно отставала. Когда «Аполлон-8» облетел Луну, в СССР только готовился корабль для такого облёта, а корабля для посадки на Луну не было вовсе. После успешного полёта американцев вокруг Луны советское руководство решило отказаться и от пилотируемого облёта Луны, который теперь не мог иметь большого эффекта. Но администрация США была не уверена, что СССР решил просто так сдаться без боя в «лунной гонке», и ожидала от него какой-нибудь «пакости», чтобы помешать американцам с триумфом победить в ней. Ведь в США высадка на Луну стала идеей-фикс национального престижа на все 1960-е годы.
В то время советские корабли радиоэлектронной разведки, бороздившие Мировой океан и перехватывавшие сигналы связи НАТО, маскировались под рыболовецкие сейнеры. Эта уловка была уже давно известна натовцам, и те, в свою очередь, постоянно отслеживали передвижение этих «рыболовецких флотилий» под красным флагом. В начале 1969 года было отмечено повышение активности советского флота вблизи американских берегов. Там теперь постоянно дежурили два советских корабля РЭР, а в мае 1969 года, во время полёта «Аполлона-10», уже четыре. «Это неспроста», – решили в американских спецслужбах. На время миссии «Аполлона-11», в июле, намечались масштабные меры противодействия возможным «козням русских».
Американские спецслужбы верили (или делали вид, что верили), что сильный электромагнитный импульс, направленный на взлетающую ракету, способен вызвать непоправимый сбой её оборудования и, в конечном счёте, её катастрофу. Теоретически это кажется возможным, хотя практических опытов такого рода никто не проводил (точнее – никто о них не сообщал). К назначенному дню взлёта – 16 июля – корабли ВМС США и авиация Береговой охраны были приведены в состояние боевой готовности. В районе мыса Канаверал дежурили семь американских подводных лодок. Американские корабли радиоэлектронной борьбы должны были, помимо постоянного отслеживания деятельности советских кораблей, поставить мощные помехи им на разных частотах. Боевым судам и авиации было приказано открыть огонь на поражение в случае, если от советских судов будет исходить подозрительная активность. Президент Никсон имел перед собой заготовленный проект директивы о применении против СССР стратегических ядерных сил. Он должен был подписать его в случае, если бы «Аполлон-11» потерпел крушение вследствие применения Советами электромагнитного сверхоружия.
Меры американцев не казались излишними. К объявленному дню у берегов Флориды «ловило рыбу» уже семь советских «сейнеров»!
Итак, старт «Аполлона» был назначен на 8 часов 32 минуты утра по времени атлантических штатов США. Ровно в 8 утра американские РЛС зафиксировали включение радиолокационной аппаратуры на советских судах на полную мощность. В 8:05 из Вашингтона поступил приказ 2-му флоту США привести в полную готовность все боевые системы. В 8:10 американские самолёты РЭБ «Орион» начали облёт советских судов, а боевые корабли начали сближение с «сейнерами», чтобы быть готовыми в любой момент открыть огонь.
В 8:20 началось интенсивное глушение аппаратуры советских судов путём создания помех. С 8:32 до 8:41 две ступени «Сатурн-5» успешно вывели третью ступень вместе с кораблём «Аполлон-11» на околоземную орбиту. В 8:45 советские суда снизили уровень своей радиолокационной активности до обычного. Через две минуты американским службам РЭБ поступил сигнал отбоя. В 8:50 американские корабли и самолёты начали покидать место событий.
Так как подробности советской операции засекречены до сих, никто не может сказать, что это было. Ведь советские корабли РЭР действительно проявили в это время повышенную активность! Если это не была попытка сбить с курса «Аполлон», то что это могло быть? Выдвигают две версии.
Согласно одной, советские суда радиоэлектронной разведки собирали информацию о полёте «Аполлона» с целью установить, действительно ли он отправился в космос (ведь не исключено, что конспирологическая версия о возможности инсценировки американских полётов, столь популярная сегодня, родилась уже тогда!). Согласно другой, СССР нарочно имитировал свою активность, чтобы заставить американцев лишний раз подёргаться. Дёргание, кстати, недёшево обошлось бюджету США: затраты на операцию «Перекрёсток» составили 230 млн. тогдашних долларов – почти 1% от общей стоимости программы «Аполлон». Иногда добавляют при этом, что и сведения о готовящейся Советами спецоперации против «Аполлона» были искусной дезинформацией, специально пущенной из Москвы. Так ли это – пока остаётся только гадать.
Опередить Америку на Луне Советский Союз, как известно, не сумел. Н-1 — советский ответ Saturn-V — ракета, на которую возлагались наши лунные надежды, пыталась взлететь четыре раза и четыре раза взрывалась вскоре после старта. Не желая больше тратить миллионы и миллиарды рублей на уже проигранную гонку, в середине 1970-х Советское правительство заставило конструкторов забыть о Луне.
Но был ли правильным путь, по которому в итоге пошла советская лунная программа? Конечно, история не знает сослагательного наклонения, и было бы слишком смелым утверждать, что, окажись бразды правления программой не в руках С.П. Королева и его преемника В.П. Мишина, а, скажем, в руках М.К. Янгеля или В.Н. Челомея, исход соревнования с Америкой оказался бы принципиально иным. Однако все нереализованные проекты пилотируемых полетов к нашему спутнику безусловно являются памятниками отечественной конструкторской мысли, и вспомнить о них интересно и поучительно, особенно сейчас, когда о полетах к Луне все чаще говорят в будущем времени.
Поезд на орбите
С формальной точки зрения и американская, и советская лунные программы состояли из двух этапов: сначала пилотируемый облет Луны, затем высадка. Но если для NASA первый этап был непосредственным предшественником второго и имел ту же материально-техническую основу — комплекс Saturn V — Apollo, то советский подход был несколько другим. Вынужденно другим.
Лунный корабль для облета Луны
На фото — схема ЛК для пилотируемого облета Луны из эскизного проекта, подготовленного в КБ В.Н. Челомея.
1) Конструкция. Эскизный проект лунного корабля (ЛК) был подготовлен в ОКБ-52 к 30 июня 1965 года. Корабль состоял из блока «Г» — двигателя системы аварийного спасения, блока «В» — возвращаемого аппарата, блока «Б» — аппаратурного отсека и отсека двигателей коррекции, блока «А» — доразгонной ступени для сообщения скорости, близкой ко второй космической, для облета Луны.
2) Полет. Корабль должен был выводиться на опорную орбиту высотой 186−260 км трехступенчатой ракетой УР-500К. Отделение носителя происходило на 585-й секунде полета. После витка вокруг Земли примерно на 5 минут включались двигатели доразгонного блока, сообщая аппарату скорость, близкую ко второй космической. Затем блок отделялся. По пути осуществлялись три коррекции орбиты с помощью двигателей блока «Б». Планировалось провести 12 пусков без экипажа и до десяти пусков с космонавтом на борту.
Первые расчеты, сделанные в королевском ОКБ-1 в самом начале 1960-х годов, показали, что для высадки экипажа на Луну потребуется сначала вывести на околоземную орбиту около 40 т полезного груза. Практика не подтвердила эту цифру — в ходе лунных экспедиций американцам приходилось выводить на орбиту в три раза больший груз — 118 т.
Доразгонный блок «А» отделен от отсека «Б» (двигатели коррекции) металлической фермой. Характеристики ЛК. Экипаж: 1 человек // Вес корабля на старте: 19 072 кг // Вес корабля при полете к Луне: 5187 кг // Вес возвращаемого аппарата: 2457 кг // Продолжительность полета: 6−7 суток.
Но даже если брать за отправную точку цифру 40 т, все равно было очевидно, что Королеву нечем поднимать на орбиту такой груз. Легендарная «семерка» Р-7 могла «вытянуть» максимум 8 т, а значит, требовалось заново создать специальную сверхтяжелую ракету. Старт разработке ракеты Н-1 был дан в 1960 году, но С.П. Королев не собирался ждать появления нового носителя. Пилотируемый облет Луны, считал он, можно было провести наличными средствами.
Его идея заключалась в том, чтобы вывести на орбиту с помощью «семерок» несколько сравнительно легких блоков, из которых путем стыковки можно было бы собрать корабль для облета Луны (Л-1). От этой концепции соединения блоков на орбите, кстати, и пошло название кораблей «Союз», а непосредственным предком всей линейки рабочих лошадок отечественной космонавтики был модуль 7K. Другие модули королевского «поезда» имели индексы 9К и 11К.
Итак, на орбиту следовало вывести капсулу для экипажа, емкость с топливом, разгонные блоки… От первоначального замысла собрать корабль всего из двух частей конструкторы ОКБ-1 постепенно пришли к целому космическому поезду из пяти аппаратов. Если учесть, что первая в истории успешная стыковка на орбите произошла лишь в 1966 году, в ходе полета американского корабля Gemini-8, то очевидно, что упование на стыковку в первой половине 1960-х отдавало авантюрой.
Экипаж: 2 человека // Вес корабля на старте: 154 т // Вес корабля при полете к Луне: 50,5 т // Вес возвращаемого аппарата: 3,13 т // Время полета к Луне: 3,32 суток // Продолжительность полета: 8,5 суток.
Носитель для мегатонн
Вместе с тем у В.Н. Челомея — главного конкурента Королева, возглавлявшего ОКБ-52, — имелись свои космические амбиции и свои весомые аргументы. С 1962 года в филиале № 1 ОКБ-52 (ныне ГКНЦП имени М.В. Хруничева) началось проектирование тяжелой ракеты УР-500. Индекс УР (универсальная ракета), который имели все баллистические ракеты челомеевской «фирмы», подразумевал различные варианты использования этих изделий. В частности, толчком для начала работ по УР-500 стала потребность в мощной баллистической ракете для доставки на территорию вероятного противника сверхмощных водородных бомб — той самой «кузькиной матери», которую обещал показать Западу Н.С. Хрущев. По воспоминаниям сына Хрущева Сергея, который как раз в те годы работал у Челомея, УР-500 была предложена в качестве носителя термоядерного заряда мощностью 30 мегатонн. При этом, однако, имелось в виду, что новая ракета сможет сыграть важную роль в пилотируемой космонавтике (о ракетопланах и космопланах ОКБ-52 мы подробно писали в № 9" 2008).
Поначалу был создан двухступенчатый вариант ракеты. Когда третья ступень еще только проектировалась, Челомей выступил с предложением совершить облет Луны с помощью трехступенчатой УР-500К — она сможет вывести на орбиту до 19 т — и одномодульного пилотируемого корабля (ЛК), который будет собран полностью на Земле и не потребует никаких стыковок на орбите. Эта идея легла в основу доклада, сделанного Челомеем в 1964 году в ОКБ-52 в присутствии Королева, Келдыша и других выдающихся конструкторов. Проект вызвал у Королева резкое неприятие. Он, разумеется, не без основания считал, что его КБ (в отличие от челомеевского) имеет реальный опыт создания пилотируемых кораблей, и конструктора совершенно не радовали перспективы делить космонавтику с друзьями-конкурентами. Однако гнев Королева был направлен не столько против ЛК, сколько против УР-500. Ведь эта ракета явно уступала по надежности и проработанности заслуженной «семерке», а с другой стороны, имела в три-четыре раза меньшую грузоподъемность, чем будущая Н-1. Вот только где она, Н-1?
Посадочная платформа корабля ЛК700 (макет). Ей предстояло остаться на Луне.
Прошел год, который, можно сказать, был потерян для советской лунной программы. Продолжая работать над своим сборным кораблем, Королев фактически пришел к выводу о несостоятельности этого проекта. В то же время, в 1965 году, с помощью УР-500 на орбиту был выведен первый из четырех «Протонов» — тяжелых ИСЗ весом от 12 до 17 т. Р-7 такое было бы не под силу. В конце концов Королеву пришлось, что называется, наступить на горло собственной песне и пойти с Челомеем на компромисс.
1) Прямая посадка. «Использование прямой схемы полета без стыковок на орбитах ИСЗ или ИСЛ, с одной стороны, резко упрощает задачу, сокращает стоимость и сроки разработки и увеличивает надежность выполнения задачи, и с другой — позволяет использовать корабль в качестве транспортного. С увеличением грузопотока на Луну единственно возможной схемой полета будет прямая схема, в которой весь корабль (или весь полезный груз) доставляется на поверхность Луны в противовес бесперспективной схеме полета со стыковкой на орбите ИСЛ, где большая часть груза остается на орбите Луны (из текста эскизного проекта).
2) Лунные базы. Комплекс УР-700-ЛК700 проектировался не только для одноразовых высадок на Луну, но и для создания на спутнике Земли лунных баз. Обустраивание базы планировалось в три этапа. Первым пуском на поверхность Луны доставляется тяжелая беспилотная стационарная лунная база. Вторым пуском на Луну доставляется экипаж на корабле ЛК700, при этом база используется в качестве маяка. После посадки корабля его экипаж переходит в стационарную базу, а корабль консервируется до обратного полета. Третьим пуском доставляется тяжелый луноход, на котором экипаж совершает экспедиции по Луне.
Как разделить неудачу
8 сентября 1965 года в ОКБ-1 было созвано техническое совещание, на которое были приглашены ведущие конструкторы челомеевского КБ во главе с самим Генеральным конструктором. Председательствовал на совещании Королев, который и выступил с основным докладом. Сергей Павлович соглашался, что для проекта облета Луны УР-500 перспективней «семерки», и предлагал Челомею сосредоточиться на доработке этого носителя. Вместе с тем разработку корабля для облета Луны он намеревался оставить за собой.
Огромный авторитет Королева позволил ему претворить свои идеи в жизнь. В целях «сосредоточения сил конструкторских организаций» руководство страны постановило прекратить работы над проектом ЛК. В полет вокруг Луны предстояло отправиться кораблю 7К-Л1, который поднимет с Земли УР-500К.
На снимках — архивные фото полноразмерного макета корабля в стартовой комплектации и варианте лунной посадки.
10 марта 1967 года королевско-челомеевский тандем стартовал с Байконура. Всего с 1967 по 1970 год было запущено двенадцать 7К-Л1, имеющих статус лунных зондов. Два из них отправились на околоземную орбиту, остальные — к Луне. Советские космонавты с нетерпением ждали — ну когда же кому-то из них посчастливится отправиться к ночному светилу на борту нового корабля! Оказалось, что никогда. Только два полета системы прошли без замечаний, а в остальных десяти были отмечены серьезные неполадки. И лишь два раза причиной неудачи стала ракета УР-500К.
В такой ситуации рисковать человеческими жизнями никто не решился, а кроме того, беспилотные испытания так затянулись, что за это время американцы уже успели и облететь Луну, и даже высадиться на нее. Работы по 7К-Л1 были прекращены.
Надежда на чудо
Думается, мало кто из нас не задавался болезненным для национального сознания вопросом: так почему же все-таки страна, запустившая в космос первый спутник и отправившая на орбиту Гагарина, проиграла лунную гонку с «сухим счетом»? Почему столь же уникальная, как и Н-1, сверхтяжелая ракета Saturn V отработала во всех полетах к Луне «как часы», а наша «надежда» не вывела ни килограмма даже на околоземную орбиту?
Одну из главных причин назвал уже в годы перестройки преемник Королева В.П. Мишин. «Строительство производственно-стендовой базы, — говорил он в интервью газете «Правда», — велось с опозданием на два года. Да и то урезанной. Американцы могли у себя на стендах испытывать целый двигательный блок в сборе и без переборки ставить на ракету, отправлять в полет. Мы же испытывали по кускам и думать не смели запустить 30 двигателей первой ступени в полном сборе. Потом сборка этих кусков, конечно, без гарантии чистой притирки».
Известно, что для летных испытаний ракеты Н-1 на космодроме был построен целый завод. Гигантские габариты ракеты не позволяли перевозить ее готовыми ступенями. Ракету буквально достраивали перед стартом, проводя в том числе и сварочные работы. Иными словами, американцы имели возможность отработать свои системы и устранить неполадки в ходе наземных стендовых испытаний и отправить в небо готовый продукт, а королевским конструкторам приходилось лишь надеяться, что «сырая», сложная и безумно дорогая ракета вдруг возьмет и полетит. А она не полетела.
Ракета Н-1 (ОКБ-1, слева). С февраля 1969 по ноябрь 1972 года было произведено четыре пуска этой ракеты, и все они окончились неудачей. Принципиальное отличие ракеты Н-1 от проектов ОКБ-52 состоит в использовании кислород-керосиновых двигателей конструкции КБ Кузнецова. Двигатели НК-33, созданные для первой ступени (их там было 30, и они размещались по кругу), пережили советский лунный проект и до сих пор используются как в России, так и в США и Японии.
Ракета VP-700 С ЯРД РО-31 (в центре). Пожалуй, один из самых экзотических проектов советской лунной программы. По расчетам авторов эскизного проекта, использование в третьей ступени ядерных реактивных двигателей позволило бы значительно увеличить массу полезного груза, выводимого на орбиту. Поднимая груз до 250 т, такая ракета могла бы быть задействована в программе строительства лунных баз. И одновременно — угрожать Земле падением с неба отработавшего реактора.
Ракета УР-700К (ОКБ-52, справа). Проект этого сверхтяжелого носителя базировался на элементах ракеты УР-500К, впоследствии известной как «Протон». В сфере силовых установок Челомей работал с КБ Глушко, разрабатывавшим мощные двигатели на высокотоксичном топливе: амил (тетраоксид диазота) и гептил (несимметричный диметилгидразин). Использование ядовитого топлива — одна из причин, по которым «Протон» не выводил в космос корабли с экипажем на борту. Все готовые блоки, из которых на космодроме могла быть собрана ракета УР-700, вписывались в габариты 4100 мм, что позволяло перевозить их на железнодорожных платформах. Так можно было избежать достройки ракеты на месте старта.
Прямая посадка
У Челомея, вечного соперника Королева, и тут была альтернатива. Еще до неудачных запусков Н-1, в 1964 году, Владимир Николаевич предлагает отправить экспедицию для высадки на Луну с помощью носителя УР-700. Такой ракеты не существовало, однако, по мысли Челомея, ее можно было бы разработать в очень короткие сроки на базе серийно выпускавшихся элементов от ракеты УР-500. При этом УР-700 по мощности превосходила бы не только Н-1, которая в самом тяжелом варианте была бы способна (теоретически) вывести на околоземную орбиту 85 т груза, но и американский «Сатурн». В базовом варианте УР-700 могла бы поднимать на орбиту около 150 т, а более «продвинутые» модификации, в том числе с ядерным двигателем для третьей ступени, повысили бы эту цифру до 250 т. Поскольку все блоки УР-500, а значит, и УР-700 вписываются в габарит 4100 мм, их можно было бы без проблем транспортировать из заводских цехов на космодром, а там лишь состыковывать, избегая сварочных работ и прочих сложных производственных процессов.
В дополнение к ракете КБ Челомея предлагало свою оригинальную концепцию лунного корабля, получившего название ЛК700. В чем же заключалась его оригинальность? Как известно, американский «Аполлон» никогда целиком на Луну не садился. Корабль с возвращаемой капсулой оставался на окололунной орбите, а к поверхности спутника отправлялся посадочный модуль. Примерно такому же принципу следовало королевское КБ, разрабатывая свой лунный корабль Л-3. А вот ЛК 700 предназначался для так называемой прямой посадки на Луну, без выхода на окололунную орбиту. После окончания экспедиции он лишь оставлял на Луне посадочную платформу и отправлялся к Земле.
Действительно ли идеи Челомея открывали советской космонавтике более дешевый и быстрый путь к высадке на Луну? Проверить это на практике так и не удалось. Несмотря на то что в сентябре 1968 года был полностью подготовлен эскизный проект системы УР-700-ЛК-700, составлявший многие тома документации, Челомею не разрешили сделать даже полноразмерный макет ракеты-носителя. Этот факт, кстати, опровергает расхожее мнение, будто из-за появления альтернативного проекта произошло распыление средств, выделенных на советскую лунную программу, и это якобы и стало одной из причин ее неудачи.
Удалось лишь сделать полноразмерный макет ЛК-700. До наших дней он не сохранился, однако архивные фотографии и материалы эскизного проекта дают возможность зримо представить себе, как мог бы выглядеть советский корабль на Луне.
Благодарим за помощь сотрудников ОАО «Военно-промышленная корпорация «НПО Машиностроения» — А.В. Благова, главного специалиста проектного комплекса, и В.А. Поляченко, помощника ученого секретаря НТС
