Had de USSR de maanrace kunnen winnen?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Zoals u weet, is de Sovjet-Unie er niet in geslaagd om Amerika op de maan voor te blijven. H-1 - Sovjet-antwoord op Saturnus-V - de raket waarop onze maanhoop was gevestigd, probeerde vier keer op te stijgen en explodeerde vier keer kort na het opstijgen. Omdat ze geen miljoenen en miljarden roebels wilden uitgeven aan een reeds verloren race, dwong de Sovjetregering halverwege de jaren zeventig de ontwerpers om de maan te vergeten.

Maar was het pad dat het Sovjet-maanprogramma uiteindelijk bewandelde de juiste? Natuurlijk kent de geschiedenis de aanvoegende wijs niet, en het zou te brutaal zijn om te beweren dat als de teugels van het programma niet in handen waren van S. P. Korolev en zijn opvolger V. P. Mishin, en, laten we zeggen, in handen van M. K. Yangel of V. N. Chelomei zou de uitkomst van de competitie met Amerika fundamenteel anders zijn geweest.

Alle niet-gerealiseerde projecten van bemande vluchten naar onze satelliet zijn ongetwijfeld monumenten van het Russische ontwerpdenken, en het is interessant en leerzaam om ze te onthouden, vooral nu ze steeds meer praten over vluchten naar de maan in de toekomende tijd.

Train in een baan om de aarde

Formeel gezien bestonden zowel het Amerikaanse als het Sovjet-maanprogramma uit twee fasen: eerst een bemande vlucht rond de maan en vervolgens een landing. Maar als voor NASA de eerste trap de directe voorloper was van de tweede en dezelfde materiële en technische basis had - het Saturn V - Apollo-complex, dan was de Sovjet-benadering enigszins anders. Gedwongen aan anderen.

Maanruimtevaartuig om rond de maan te vliegen

De foto toont een schema van het ruimtevaartuig voor een bemande flyby van de maan uit een conceptontwerp opgesteld bij het ontwerpbureau door V. N. chelomeus.

1) Constructie. Het conceptontwerp van het maanschip (LK) werd op 30 juni 1965 op OKB-52 voorbereid. Het schip bestond uit blok "G" - de motor van het noodhulpsysteem, blok "B" - het terugkeervoertuig, blok "B" - het uitrustingscompartiment en het compartiment voor correctiemotoren, blok "A" - de pre-acceleratie podium voor het melden van een snelheid dicht bij de tweede ruimte, voor het voorbijvliegen van de maan.

2) Vlucht. Het schip zou met een drietraps UR-500K-raket in een referentiebaan met een hoogte van 186-260 km worden gelanceerd. De scheiding van de vervoerder vond plaats op de 585e seconde van de vlucht. Na een omwenteling rond de aarde werden de motoren van het voorversnellingsblok ongeveer 5 minuten aangezet, waardoor het voertuig een snelheid kreeg die dicht bij de tweede ruimtesnelheid lag. Daarna werd het blok gescheiden. Onderweg werden drie baancorrecties uitgevoerd met behulp van de motoren van het "B" -blok. Het was de bedoeling om 12 lanceringen uit te voeren zonder bemanning en tot tien lanceringen met een astronaut aan boord.

De eerste berekeningen die aan het begin van de jaren zestig bij de koninklijke OKB-1 werden gemaakt, toonden aan dat om de bemanning op de maan te laten landen, het eerst nodig zou zijn om ongeveer 40 ton nuttige lading in een lage baan om de aarde te brengen. De praktijk heeft dit cijfer niet bevestigd - tijdens maanexpedities moesten de Amerikanen een driemaal grotere lading in een baan om de aarde brengen - 118 ton.

LK-model op ware grootte Het versnellingsblok "A" is gescheiden van het compartiment "B" (correctiemotoren) door een metalen truss. Kenmerken van de LC. Bemanning: 1 persoon // Gewicht van het schip bij lancering: 19.072 kg // Gewicht van het schip tijdens de vlucht naar de maan: 5187 kg // Gewicht van het terugkeervoertuig: 2457 kg // Vluchtduur: 6-7 dagen.

Maar zelfs als we het getal van 40 ton als uitgangspunt nemen, was het nog steeds duidelijk dat Korolev niets had om zo'n last in een baan om de aarde te tillen. De legendarische "zeven" R-7 kon maximaal 8 ton "trekken", wat betekent dat het nodig was om een speciale superzware raket opnieuw te maken. De ontwikkeling van de N-1-raket begon in 1960, maar S. P. Korolyov zou niet wachten op het verschijnen van een nieuwe koerier. Een bemande vlucht langs de maan zou volgens hem contant kunnen worden gedaan.

Zijn idee was om met behulp van "zevens" verschillende relatief lichte blokken in een baan om de aarde te lanceren, van waaruit het mogelijk zou zijn om, door aan te meren, een ruimtevaartuig samen te stellen om rond de maan (L-1) te vliegen. Overigens is de naam van het Sojoez-ruimtevaartuig afkomstig van dit concept van het verbinden van blokken in een baan om de aarde, en de 7K-module was de directe voorouder van de hele lijn van werkpaarden van de Russische kosmonauten. Andere modules van de koninklijke "trein" werden geïndexeerd 9K en 11K.

Dus een capsule voor de bemanning, een container met brandstof, boosterblokken hadden in een baan om de aarde moeten worden gebracht … Vanaf het oorspronkelijke idee om een ruimtevaartuig uit slechts twee delen te assembleren, kwamen de ontwerpers van OKB-1 geleidelijk tot een geheel ruimtetrein van vijf voertuigen. Aangezien de allereerste succesvolle koppeling in een baan om de aarde pas in 1966 plaatsvond, tijdens de vlucht van het Amerikaanse ruimtevaartuig Gemini-8, is het duidelijk dat de hoop op een koppeling in de eerste helft van de jaren zestig een gok was.

Kenmerken van de vliegtuigbemanning: 2 personen // Gewicht van het schip bij lancering: 154 t // Gewicht van het schip tijdens de vlucht naar de maan: 50, 5 t // Gewicht van het terugkeervoertuig: 3, 13 t // Tijd van vlucht naar de maan: 3, 32 dagen // Vluchtduur: 8, 5 dagen.

Media voor megatonen

Tegelijkertijd heeft V. N. Chelomey, de belangrijkste concurrent van Korolev, die aan het hoofd stond van OKB-52, had zijn eigen ruimteambities en zijn eigen gewichtige argumenten. Sinds 1962 is het ontwerp van de UR-500 zware raket begonnen bij tak nr. 1 van OKB-52 (nu het Chrunichev State Research and Development Center). De UR-index (universele raket), die alle ballistische raketten van de "firma" Chelomeev hadden, impliceerde verschillende opties voor het gebruik van deze producten.

De aanzet voor de start van de werkzaamheden aan de UR-500 was met name de behoefte aan een krachtige ballistische raket om superkrachtige waterstofbommen af te leveren op het grondgebied van een potentiële vijand - de "Kuz'ka-moeder" die NS beloofde te tonen aan de westen. Chroesjtsjov.

Volgens de herinneringen van de zoon van Chroesjtsjov, Sergei, die net in die jaren voor Chelomey werkte, werd de UR-500 voorgesteld als een drager van een thermonucleaire lading met een capaciteit van 30 megaton. Tegelijkertijd was het echter de bedoeling dat de nieuwe raket een belangrijke rol zou kunnen spelen in de bemande verkenning van de ruimte.

Aanvankelijk werd een tweetrapsversie van de raket gemaakt. Toen de derde trap nog in de maak was, kwam Chelomey met een voorstel om rond de maan te vliegen met behulp van een drietraps UR-500K - hij kan tot 19 ton in een baan om de aarde brengen - en een bemand ruimtevaartuig met één module (LK), die volledig op aarde zal worden geassembleerd en niet in een baan om de aarde hoeft te worden geplaatst.

Dit idee vormde de basis van een rapport dat Chelomey in 1964 maakte op OKB-52 in aanwezigheid van Korolev, Keldysh en andere prominente ontwerpers. Het project wekte scherpe tegenstand van Korolyov.

Hij geloofde natuurlijk niet zonder reden dat zijn ontwerpbureau (in tegenstelling tot het ontwerpbureau van Chelomeev) echte ervaring had met het maken van bemande ruimtevaartuigen, en de ontwerper was helemaal niet blij met het vooruitzicht om kosmonautiek te delen met zijn rivaliserende vrienden.

De woede van de koningin was echter niet zozeer gericht tegen de LK als wel tegen de UR-500. Deze raket was immers duidelijk inferieur in betrouwbaarheid en verfijning aan de welverdiende "zeven", en aan de andere kant had hij drie tot vier keer minder laadvermogen dan de toekomstige N-1. Maar waar is ze, N-1?

LK700 landingsplatform (lay-out). Ze zou op de maan blijven.

Er is een jaar verstreken dat, zou je kunnen zeggen, verloren ging voor het Sovjet-maanprogramma. Terwijl hij aan zijn prefab schip bleef werken, kwam Korolyov eigenlijk tot de conclusie dat dit project onhoudbaar was.

Tegelijkertijd, in 1965, werd met behulp van de UR-500 de eerste van vier "Protons", zware satellieten met een gewicht van 12 tot 17 ton, in een baan om de aarde gelanceerd. Dat. Uiteindelijk moest Korolyov, zoals ze zeggen, op de strot van zijn eigen lied stappen en een compromis sluiten met Chelomey.

1) Directe pasvorm. “Het gebruik van een directe-vluchtschema zonder aan te leggen in banen van kunstmatige satellieten of ISL, vereenvoudigt enerzijds de taak aanzienlijk, vermindert de kosten en de ontwikkelingstijd en verhoogt de betrouwbaarheid van de taak, en aan de andere kant maakt het de taak mogelijk. het schip dat als transportvoertuig wordt gebruikt.

Met een toename van het vrachtverkeer naar de maan, is het enige mogelijke vluchtschema een direct schema, waarbij het hele schip (of alle lading) op het maanoppervlak wordt afgeleverd, in tegenstelling tot het weinig belovende vluchtschema met aanmeren in de ISL baan, waar het grootste deel van de lading in de baan van de maan blijft (uit het concepttekstproject).

2) Maanbases. Het UR-700-LK700-complex is niet alleen ontworpen voor eenmalige landingen op de maan, maar ook voor het creëren van maanbases op de satelliet van de aarde. De uitrusting van de basis was gepland in drie fasen. De eerste lancering op het maanoppervlak levert een zware onbemande stationaire maanbasis op.

De tweede lancering naar de maan levert de bemanning op het LK700-ruimtevaartuig, terwijl de basis wordt gebruikt als baken. Na de landing van het schip gaat de bemanning naar de stationaire basis en wordt het schip bewaard tot de terugvlucht. De derde lancering levert een zware maanrover af, waarmee de bemanning expedities op de maan maakt.

Hoe mislukking te delen?

Op 8 september 1965 werd een technische vergadering belegd op OKB-1, waarvoor de leidende ontwerpers van het ontwerpbureau Chelomeev, onder leiding van de algemeen ontwerper zelf, waren uitgenodigd.

Korolev zat de vergadering voor, die de keynote speech hield. Sergei Pavlovich was het ermee eens dat de UR-500 veelbelovender was voor het project om rond de maan te vliegen, en stelde voor dat Chelomey zich concentreerde op het verbeteren van dit draagraket. Tegelijkertijd was hij van plan de ontwikkeling van het ruimtevaartuig te verlaten om rond de maan te vliegen.

Het immense gezag van de koningin stelde hem in staat zijn ideeën in de praktijk te brengen. Om "de krachten van ontwerporganisaties te concentreren", besloot de leiding van het land de werkzaamheden aan het LK-project stop te zetten. Het 7K-L1-ruimtevaartuig zou rond de maan vliegen, wat de UR-500K van de aarde zou optillen.

De foto's tonen archieffoto's van het model op ware grootte van het schip in de lanceringsconfiguratie en de maanlandingsoptie.

Op 10 maart 1967 startte de koninklijke-Chelomeev-tandem vanuit Baikonoer. In totaal werden van 1967 tot 1970 twaalf 7K-L1's gelanceerd, met de status van maansondes. Twee van hen gingen naar een lage baan om de aarde, de rest naar de maan.

De Sovjet-kosmonauten keken uit naar - nou, wanneer zou een van hen het geluk hebben om naar de nachtster aan boord van het nieuwe schip te gaan! Het bleek dat nooit. Slechts twee vluchten van het systeem passeerden zonder commentaar en bij de overige tien werden ernstige storingen geconstateerd. En slechts twee keer de reden voor het falen was de UR-500K-raket.

In een dergelijke situatie durfde niemand mensenlevens te riskeren, en bovendien sleepten de onbemande tests zo lang aan dat de Amerikanen er al in waren geslaagd om rond de maan te vliegen en er zelfs op te landen. Het werk aan de 7K-L1 werd stopgezet.

Hoop op een wonder

Het lijkt erop dat maar weinigen van ons de vraag hebben gesteld die pijnlijk is voor het nationale bewustzijn: waarom verloor het land dat de eerste satelliet de ruimte in lanceerde en Gagarin in een baan om de aarde bracht tenslotte de maanrace met een droge score? Waarom, zo uniek als de N-1, heeft de superzware raket Saturnus V als een klok gewerkt op alle vluchten naar de maan, en onze "hoop" heeft zelfs geen enkele kilogram in een lage baan om de aarde gebracht?

Een van de belangrijkste redenen werd al in de jaren van de perestrojka genoemd door de opvolger van V. P. Korolev. Misjin. "De bouw van de productie- en standbasis", zei hij in een interview met de krant Pravda, "is uitgevoerd met een vertraging van twee jaar.

En zelfs dan uitgekleed. De Amerikanen konden een heel motorblok op hun tribune testen en het zonder schot op een raket plaatsen en op de vlucht sturen. We hebben het stuk voor stuk getest en durfden niet 30 eerstetrapsmotoren in volledige montage te starten. Dan de montage van deze stukken natuurlijk zonder de garantie van een schoon lappen."

Het is bekend dat op de cosmodroom een hele fabriek is gebouwd voor vliegtesten van de N-1-raket. Door de gigantische afmetingen van de raket kon deze niet in kant-en-klare stappen worden vervoerd. De raket was letterlijk voltooid voor de lancering, inclusief lassen.

Met andere woorden, de Amerikanen hadden de kans om hun systemen uit te werken en problemen op te lossen tijdens tests op de grond en het eindproduct de lucht in te sturen, en de koninklijke ontwerpers hadden alleen maar te hopen dat de "ruwe", complexe en waanzinnig dure raket zou plotseling nemen en vliegen. En ze vloog niet.

Boosterraketten N-1 raket (OKB-1, links). Van februari 1969 tot november 1972 werden vier lanceringen van deze raket gemaakt, en ze eindigden allemaal in een mislukking. Het fundamentele verschil tussen de N-1-raket en de OKB-52-projecten is het gebruik van zuurstof-kerosinemotoren ontworpen door het Kuznetsov Design Bureau.

De NK-33-motoren, gemaakt voor de eerste fase (er waren er 30 en ze waren in een cirkel geplaatst), overleefden het Sovjet-maanproject en worden nog steeds gebruikt, zowel in Rusland als in de VS en Japan. Raket VP-700 S YARD RO-31 (midden). Misschien wel een van de meest exotische projecten van het Sovjet-maanprogramma.

Volgens de berekeningen van de auteurs van het ontwerpontwerp zou het gebruik van nucleaire straalmotoren in de derde fase de massa van de lading die in een baan om de aarde wordt gelanceerd aanzienlijk vergroten. Met een lading tot 250 ton zou zo'n raket kunnen worden gebruikt in het programma voor de constructie van maanbases. En tegelijkertijd - om de aarde te bedreigen met de val van de verbruikte reactor uit de lucht. Raket UR-700K (OKB-52, rechts).

Het project van deze superzware carrier was gebaseerd op elementen van de UR-500K-raket, later bekend als de Proton. Op het gebied van energiecentrales werkte Chelomey samen met KB Glushko, die krachtige motoren ontwikkelde die gebruik maakten van zeer giftige brandstoffen: amyl (stikstoftetroxide) en heptyl (asymmetrische dimethylhydrazine).

Het gebruik van giftige brandstof is een van de redenen waarom Proton geen schepen met bemanning aan boord de ruimte in heeft gelanceerd. Alle kant-en-klare blokken, waaruit de UR-700-raket op de cosmodrome kon worden geassembleerd, pasten in de afmetingen van 4100 mm, waardoor ze op spoorwegplatforms konden worden vervoerd. Het was dus mogelijk om de voltooiing van de raket op de lanceerplaats te vermijden.

Directe pasvorm

Ook Chelomey, de eeuwige rivaal van de koningin, had hier een alternatief. Zelfs vóór de mislukte lanceringen van de N-1, in 1964, stelt Vladimir Nikolajevitsj voor om een expeditie te sturen om op de maan te landen met behulp van het UR-700-lanceervoertuig. Zo'n raket bestond niet, maar zou volgens Chelomey in zeer korte tijd ontwikkeld kunnen worden op basis van in serie geproduceerde elementen van de UR-500 raket.

Tegelijkertijd zou de kracht van de UR-700 niet alleen superieur zijn aan de N-1, die in de zwaarste versie in staat zou zijn (theoretisch) 85 ton vracht in een lage baan om de aarde te brengen, maar ook de Amerikaanse Saturnus.

In de basisversie zou de UR-700 ongeveer 150 ton in een baan om de aarde kunnen tillen, en meer "geavanceerde" aanpassingen, waaronder die met een kernmotor voor de derde trap, zouden dit cijfer verhogen tot 250 ton. Met een afmeting van 4100 mm konden ze gemakkelijk van de fabriekswerkplaatsen naar de cosmodrome worden getransporteerd en daar alleen worden aangemeerd, waardoor las- en andere complexe productieprocessen werden vermeden.

Naast de raket stelde het Chelomey Design Bureau zijn oorspronkelijke concept voor van een maanruimtevaartuig, LK700 genaamd. Wat was de originaliteit? Zoals je weet, is de Amerikaanse "Apollo" nooit volledig op de maan geland.

Het ruimtevaartuig met de terugkeercapsule bleef in een baan rond de maan, terwijl de lander naar het oppervlak van de satelliet werd gestuurd. Het koninklijke ontwerpbureau volgde ongeveer hetzelfde principe bij het ontwikkelen van zijn maanschip L-3. Maar de LK 700 was bedoeld voor de zogenaamde directe landing op de maan, zonder in een baan om de maan te komen. Na het einde van de expeditie verliet hij alleen het landingsplatform op de maan en ging naar de aarde.

Hebben de ideeën van Chelomey echt een goedkopere en snellere route naar de maanlanding geopend voor de Sovjet-kosmonauten? Dit kon in de praktijk niet worden geverifieerd. Ondanks het feit dat in september 1968 het voorlopige ontwerp van het UR-700-LK-700-systeem volledig was voorbereid, dat veel documentatie in beslag nam, mocht Chelomey zelfs geen volledig model van het draagraket maken.

Dit feit weerlegt trouwens de populaire overtuiging dat, vanwege het verschijnen van een alternatief project, de fondsen die waren toegewezen aan het Sovjet-maanprogramma verspreid waren, en dit zou naar verluidt een van de redenen voor het mislukken ervan zijn geworden.

Het is ons alleen gelukt om een full-size model van de LK-700 te maken. Het is tot op de dag van vandaag niet bewaard gebleven, maar archieffoto's en materialen van het conceptontwerp maken het mogelijk om je visueel voor te stellen hoe een Sovjetschip op de maan eruit zou kunnen zien.