Ресейге аса ауыр класты тасымалдаушы өте қажет
Өткен жылы Роскосмос Айға басқарылатын ғарыш кемесін жеткізуге қабілетті, қолданыстағы Ангара жобасы негізінде ауыр дәрежелі зымыран жасауға тендер жариялады. Әлбетте, Ресейдің орбитаға 80 тоннаға дейін жүк шығара алатын аса ауыр зымырандарының болмауы ғарышта және Жердегі көптеген перспективалы жұмыстарға кедергі келтіруде. Ұқсас сипаттамалары бар жалғыз отандық тасымалдаушының жобасы Энергия-Буран 14, 5 миллиард рубль (80-ші жылдардағы бағамен) мен 13 жылға жұмсалғанына қарамастан 90-жылдардың басында жабылды. Сонымен қатар, КСРО-да керемет өнімділік сипаттамалары бар супер-зымыран сәтті ойлап табылды. «ВПК» оқырмандарына N1 зымыранының шығу тарихы туралы әңгіме ұсынылады.
Сұйық реактивті қозғалтқышпен (LPRE) H1 жұмысының басталуына дейін ядролық энергияны (NRE) қолданатын зымыран қозғалтқыштары бойынша зерттеулер жүргізілді. Үкіметтің 1958 жылғы 30 маусымдағы қаулысына сәйкес, 1959 жылы 30 желтоқсанда С. П. Королев бекіткен ОКБ-1-де алдын ала жобалау әзірленді.
ОКБ-456 (бас конструкторы В. П. Глушко) Мемлекеттік қорғаныс технологиясы комитетінің және ОКБ-670 (М. М. OKB-1 ядролық зымырандары бар зымырандардың үш нұсқасын жасады, ал үшіншісі ең қызықты болып шықты. Бұл алып ұшу салмағы 2000 тонна және жүктеме массасы 150 тоннаға дейінгі алып зымыран болды. Оның бірінші және екінші кезеңдері конустық ракеталық блоктардың пакеттері түрінде жасалды, оларда NK- көп болуы керек еді. Бірінші сатыда 52 тонна тартылатын 9 сұйық отынды зымыран қозғалтқышы. Екінші сатыға 3550 К дейін қыздыру температурасында басқа жұмыс ортасын пайдалану кезінде 550 кгс / кг дейінгі бос орынға арнайы серпін импульсі 850 tf болатын төрт NRE енгізілді.
Ядролық зымыран қозғалтқышында жұмысшы сұйықтық ретінде метанмен қоспада сұйық сутекті қолдану перспективасы С. П. Королевтің 9 қыркүйек 1960 ж.. Алайда, қосымша зерттеулер нәтижесінде сутегі отын ретінде қолданылған игерілген отын компоненттері бойынша барлық сатыларда сұйық отынды зымыран қозғалтқыштарын қолданатын ауыр зымыран тасығыштардың орындылығы айқын болды. Ядролық энергия болашаққа кейінге шегерілді.
Үлкен жоба
Үкіметтің 1960 жылғы 23 маусымдағы «1960-1967 жылдары қуатты ұшыру аппараттарын, спутниктерді, ғарыш кемелерін құру және ғарыштық зерттеулерді құру туралы» қаулысы, ұшыру массасы 1000-2000 тонна болатын жаңа ғарыштық зымыран жүйесінің жылдары. орбитаға массасы 60-80 тонна болатын планетааралық ауыр ғарыш аппараты.
Өршіл жобаға бірқатар конструкторлық бюролар мен ғылыми институттар тартылды. Қозғалтқыштарда-ОКБ-456 (В. П. Глушко), ОКБ-276 (Н. Д. Кузнецов) және ОКБ-165 (А. М. Люлка), басқару жүйелерінде-NII-885 (Н. А. Пилюгин) және NII- 944 (В. И. Кузнецов), жерде кешен - ГСКБ «Спецмаш» (В. П. Бармин), өлшеу кешені бойынша - NII -4 МО (А. И. Соколов), резервуарларды босату және отын компоненттерінің арақатынасын реттеу жүйесі бойынша - ОКБ -12 (А. С. Абрамов), аэродинамикалық зерттеулер үшін - NII-88 (Ю. А. Мозжорин), ЦАГИ (В. М. Мясищев) және NII -1 (В. Я. Лихушин), өндіріс технологиясы бойынша - В. М. Стендтерді эксперименттік өңдеу мен қайта жабдықтау технологиясы мен әдістері бойынша Украина КСР Ғылым Академиясының Патон (Б. Е. Патон), НИТИ-40 (Я. В. Колупаев), Прогресс зауыты (А. Я. Линков). - NII-229 (Г. М. Табаков) және т.б.
Дизайнерлер елдің индустриясын құрудың техникалық мүмкіндіктері мен дайындығын бағалай отырып, ұшыру массасы 900 -ден 2500 тоннаға дейінгі көп сатылы зымыран -тасығыштарды дәйекті түрде тексерді. Есептеулер көрсеткендей, әскери және ғарыштық міндеттердің көпшілігі 300 км биіктіктегі орбитаға шығарылатын 70–100 тонна жүк көтеретін зымыран тасығышпен шешіледі.
Сондықтан N1 конструкторлық зерттеулері үшін зымыран қозғалтқышының барлық сатыларында оттегі-керосин отынын қолдана отырып, 75 тонна жүктеме қабылданды. Пайдалы жүк массасының бұл мәні 2200 тонналық зымыран тасығыштың ұшыру массасына сәйкес келді, өйткені сутектің жоғарғы сатыларда отын ретінде қолданылуы пайдалы жүктің массасын 90-100 тоннаға дейін арттырады. бірдей салмақ. Елдің өндірістік зауыттары мен технологиялық институттарының технологиялық қызметтері жүргізген зерттеулер минималды шығын мен уақытпен мұндай ұшыру қондырғысын құрудың техникалық орындылығын ғана емес, сонымен қатар өндірістің оны шығаруға дайындығын көрсетті.
Бұл ретте минималды модификациямен NII-229 қолданыстағы эксперименттік базада ЖК қондырғылары мен ІІ және ІІІ кезең блоктарын эксперименттік және стендтік сынау мүмкіндіктері анықталды. ЛВ ұшыру Байқоңыр ғарыш айлағынан қарастырылған, ол үшін тиісті техникалық және ұшыру құрылымдарын құру қажет болды.
Сондай-ақ, қадамдардың көлденең және бойлық бөлінуі бар, мойынтіректері бар және мойынтіректері жоқ әр түрлі орналасу схемалары қарастырылды. Нәтижесінде I, II және III сатыларында көп қозғалтқышты қондырғылары бар, моноблокты сфералық отын цистерналары бар сатылардың көлденең бөлінуімен зымыран схемасы қабылданды. Қозғалтқыш жүйесіндегі қозғалтқыштардың санын таңдау - ұшыру қондырғысын құрудағы негізгі мәселелердің бірі. Талдаудан кейін 150 тонналық қозғалтқыштарды қолдану туралы шешім қабылданды.
Тасымалдаушының I, II және III сатыларында, оның басқарылатын параметрлері нормадан ауытқып кеткенде қозғалтқышты өшіріп тастайтын KORD ұйымдық -әкімшілік қызметін бақылау жүйесін орнату туралы шешім қабылданды. Зымыран тасығыштың салмақ коэффициенті траекторияның бастапқы бөлігінде бір қозғалтқыштың қалыпты жұмыс істемеуі кезінде ұшуды жалғастырды, ал бірінші сатыдағы ұшудың соңғы бөліктерінде қозғалтқыштардың үлкен саны мүмкін болды. тапсырмаға нұқсан келтірместен өшіріледі.
ОКБ-1 және басқа ұйымдар отын компоненттерін таңдауды N1 зымыран тасығышқа қолдану орындылығын талдай отырып ақтау үшін арнайы зерттеулер жүргізді. Талдау жоғары қайнайтын отын компоненттеріне ауысқан кезде пайдалы жүктеме массасының (тұрақты ұшыру массасымен) едәуір төмендеуін көрсетті, бұл меншікті серпіннің импульсінің төмен мәніне байланысты. бұл компоненттердің бу қысымының жоғарылауына байланысты жанармай бактары мен қысымды газдардың массасы. Әр түрлі отын түрлерін салыстыру сұйық оттегі - керосин AT + UDMH -ге қарағанда әлдеқайда арзан екенін көрсетті: күрделі салымдар бойынша - екі есе, өзіндік құны бойынша - сегіз есе.
Н1 зымыран тасығышы үш кезеңнен тұрды (А, В, С блоктары), бір-бірімен өтпелі ферма түріндегі бөлімшелермен және бас блоктан тұрады. Қуат тізбегі сыртқы жүктемелерді қабылдайтын жақтау қабығы болды, оның ішінде жанармай бактары, қозғалтқыштар және басқа жүйелер орналасқан. І сатыдағы қозғалтқыш жүйесі топырақта 150 тф күші бар 24 NK-15 (11D51) қозғалтқыштарынан тұрды, сақина түрінде орналасқан, II саты-NK-15V (11D52) жоғары биіктігі бар сол қозғалтқыштардың сегізі, III саты- төрт NK- 19 (11D53) биіктігі бар саптамасы бар. Барлық қозғалтқыштар тұйықталған схемада болды.
Басқару жүйесінің құралдары, телеметрия және басқа жүйелер тиісті кезеңдерде арнайы бөлімдерде орналастырылды. ҚТ бірінші кезеңнің аяғында периферия бойында тіректері бар өкшелері бар ұшыру құрылғысына орнатылды. Қабылданған аэродинамикалық макет қажетті басқару моменттерін барынша азайтуға және қадам мен айналуды басқару үшін зымыран тасығыштағы қарама -қарсы қозғалтқыштардың сәйкес келмеу принципін қолдануға мүмкіндік берді. Бүкіл зымыран бөлімшелерін қолданыстағы автокөліктермен тасымалдаудың мүмкін еместігіне байланысты оларды тасымалданатын элементтерге бөлу қабылданды.
N1 LV сатыларының негізінде N1 LV II, III және IV сатыларын қолдана отырып, бастапқы массасы 700 тонна және жүктемесі 20 тонна болатын зымырандардың біртұтас сериясын құруға болады. 300 км биіктіктегі AES орбитасы және N111 N1 LV III және IV сатыларын және R-9A зымыранының II сатысын қолдану массасы 200 тонна және жүктемесі 5 тонна спутниктердің орбитасында. 300 км биіктікте, ол жауынгерлік және ғарыштық миссиялардың кең ауқымын шеше алады.
Жұмыс бас конструкторлар кеңесін басқарған С. П. Королев пен оның бірінші орынбасары В. П. Мишиннің тікелей басшылығымен жүргізілді. Дизайн материалдары (барлығы 29 томдық және 8 қосымша) 1962 жылдың шілде айының басында КСРО Ғылым академиясының президенті М. В. Келдыш бастаған сарапшылық комиссияда қаралды. Комиссия H1 LV негіздемесі жоғары ғылыми -техникалық деңгейде жүргізілгенін, LV және планетааралық зымырандардың тұжырымдамалық конструкциясына қойылатын талаптарға сәйкес келетінін және жұмыс құжаттамасын әзірлеу үшін негіз ретінде қолдануға болатынын атап өтті. Сонымен қатар, комиссия мүшелері М. С. Рязанский, В. П. Бармин, А. Г. Мрыкин және басқалар ОКБ-456-ны зымыран тасығыштардың қозғалтқыштарын жасауға тарту қажеттігі туралы айтты, бірақ В. П. Глушко одан бас тартты.
Өзара келісім бойынша қозғалтқыштарды әзірлеу үшін теориялық багажы мен тәжірибесі жоқ эксперименттік және стендтік базалары жоқ дерлік сұйық отынды зымыран қозғалтқыштарын жасау тәжірибесі жоқ ОКБ-276 тапсырылды.
Сәтсіз, бірақ нәтижелі сынақтар
Келдыш комиссиясы H1-дің негізгі міндеті оны жауынгерлік қолдану екенін көрсетті, бірақ одан әрі жұмыс барысында супер-зымыранның негізгі мақсаты ғарыш, ең алдымен Айға экспедиция және Жерге оралу болды. Мұндай шешімді таңдауға АҚШ-тағы Сатурн-Аполлон басқарылатын ай бағдарламасы туралы есептер әсер етті. 1964 жылы 3 тамызда КСРО үкіметі өзінің жарлығымен осы басымдықты бекітті.
1962 жылдың желтоқсанында ОКБ-1 ГКОТ-қа бас конструкторлармен келісілген «N1 зымыран ұшыру кешенін жобалауға бастапқы мәліметтер мен негізгі техникалық талаптарды» ұсынды. 1963 жылдың 13 қарашасында КСРО Халық шаруашылығы Жоғарғы Кеңесінің комиссиясы өзінің шешімімен N1 LV ұшуды сынауға қажетті құрылымдар кешенінің жобалық құжаттамасын әзірлеудің ведомствоаралық кестесін бекітті. құрылыстың өзі және материалдық -техникалық қамтамасыз ету. М. И. Самохин мен А. Н. Иванников ОКБ-1 полигонының құрылуына С. П. Королевтің мұқият бақылауымен жетекшілік етті.
1964 жылдың басына қарай жоспарланған уақыттан жалпы жұмыстың артта қалуы бір жылдан екі жылға дейін болды. 1964 жылы 19 маусымда үкіметке LCI басталуын 1966 жылға ауыстыруға тура келді. L1 жүйесінің жеңілдетілген бас қондырғысы бар N1 зымыранының ұшу конструкторлық сынақтары (LOK және LK орнына 7K-L1S ұшқышсыз ғарыш кемесімен) 1969 жылдың ақпанында басталды. ЛКИ басталуына қарай қондырғылар мен тораптарды эксперименттік сынау, В және В блоктарының стендтік сынақтары, техникалық және ұшыру позициясында 1М зымыран прототипімен сынақтар жүргізілді.
N1-LZ зымырандық-ғарыштық кешенінің (No ЗЛ) 1969 жылы 21 ақпанда старт бортынан ұшырылуы апатпен аяқталды. Екінші қозғалтқыштың газ генераторында жоғары жиілікті діріл пайда болды, турбинаның артындағы қысымды көтеретін құбыр шығып кетті, бөлшектердің ағып кетуі, құйрық бөлімінде өрт басталды, бұл қозғалтқышты басқарудың бұзылуына әкелді. қозғалтқыштарды 68,7 секундқа өшіру туралы жалған команда берген жүйе. Алайда, ұшыру таңдалған динамикалық схеманың дұрыстығын растады, ұшыру динамикасы, АЖ басқару процестері, ЖЖ жүктемелері мен оның беріктігі, акустикалық жүктемелердің зымыран мен ұшыру жүйесіне әсері туралы эксперименттік мәліметтер алуға мүмкіндік берді, және басқа да кейбір деректер, оның ішінде нақты жағдайларда пайдалану сипаттамалары.
N1-LZ кешенінің екінші ұшырылымы (No5L) 1969 жылы 3 шілдеде жүзеге асырылды, сонымен қатар ол төтенше жағдайдан өтті. В. П. Мишин төрағалық еткен төтенше жағдай комиссиясының қорытындысына сәйкес, негізгі кезеңге кірерде А блогының сегізінші қозғалтқышының тотықтырғыш сорабының бұзылуы ықтимал себеп болды.
Сынақтарды, есептеулерді, зерттеу және эксперименттік жұмыстарды талдау екі жылға созылды. Тотықтырғыш сорғының сенімділігін арттыру негізгі шаралар ретінде танылды; THA өндіру мен құрастыру сапасын жақсарту; қозғалтқыш сорғыларының алдында сүзгілерді орнату, оған бөгде заттардың түсуін қоспағанда; ұшу кезінде А блогының құйрық бөлігін іске қосу алдындағы толтыру және азотпен тазарту және фреондық өрт сөндіру жүйесін енгізу; А блогының артқы бөлімінде орналасқан жүйелердің құрылымдық элементтерін, құрылғылары мен кабельдерін термиялық қорғаныстың конструкциясына енгізу; олардың өміршеңдігін арттыру үшін ондағы құрылғылардың орналасуын өзгерту; AED пәрменін 50 секундқа дейін блоктауды енгізу. зымыран -тасығышты ұшуды және апаттық жағдайда электрмен жабдықтауды қалпына келтіру арқылы старттан шығару және т.б.
N1-LZ зымырандық-ғарыштық жүйесінің үшінші ұшырылымы (No6L) 1971 жылы 27 маусымда сол жақтан ұшырылған. А блогының барлық 30 қозғалтқышы стандартты циклограммаға сәйкес серпілістің алдын ала және негізгі кезеңдерінің режиміне кірді және басқару жүйесімен 50,1 с өшірілгенге дейін қалыпты жұмыс істеді. Үздіксіз 14,5 с жоғарылады. 145 ° дейін жетті. AED командасы 50 с дейін бұғатталғандықтан, рейс 50, 1 с дейін болды. іс жүзінде басқарылмайтын болды.
Апаттың ең ықтимал себебі - бұрын білінбеген алаңдататын әрекеттің әсерінен орамның корпустарының қолда бар бақылау моменттерінен асып түсуі. Қозғалтқыш бөлшектерінің айналасындағы ағынның асимметриясымен зымыранның астыңғы жағындағы ағынның асимметриясымен күшейе түскен зымыранның төменгі бөлігіндегі қуатты құйынды ауа ағынының арқасында барлық қозғалтқыштар жұмыс істеп тұрған кезде анықталды.
Бір жылға жетер -жетпес уақытта М. В. Мельников пен Б. А. Соколовтың басшылығымен зымыранды айналдыруды басқаруды қамтамасыз ету үшін 11D121 рульдік қозғалтқыштары жасалды. Олар тотықтырғыш генератор газы мен негізгі қозғалтқыштардан алынған отынмен жұмыс жасады.
1972 жылы 23 қарашада айтарлықтай өзгерістерге ұшыраған No7L зымыранмен төртінші ұшырылым болды. Ұшуды басқару ұшақ өнеркәсібі ғылыми-зерттеу институты әзірлеген гиро-тұрақтандырылған платформаның командаларына сәйкес борттық компьютерлік кешенмен жүзеге асырылды. Қозғалыс жүйелеріне рульдік қозғалтқыштар, өрт сөндіру жүйесі, құрылғылардың механикалық және термиялық қорғанысы мен борттық кабельдік желі кірді. Өлшеу жүйелері OKB MEI (бас конструкторы А. Ф. Богомолов) жасаған шағын радиотелеметриялық қондырғылармен толықтырылды. Жалпы алғанда, зымыранда 13000 -нан астам датчиктер болды.
No7L 106, 93 б ұшып кетті. Пікір жоқ, бірақ 7 с. бірінші және екінші сатыларды бөлудің болжанған уақытына дейін ракетаның жойылуына әкелген No4 қозғалтқыштың тотықтырғыш сорғысының дереу бұзылуы болды.
Бесінші ұшырылым 1974 жылдың төртінші тоқсанына жоспарланған болатын. Мамырға дейін, алдыңғы ұшулар мен қосымша зерттеулерді ескере отырып, өнімнің өміршеңдігін қамтамасыз ету бойынша барлық конструктивті және конструктивті шаралар No8L зымыран -тасығышқа енгізілді, жаңартылған қозғалтқыштарды орнату басталды.
Супер-зымыран ерте ме, кеш пе, қайда және қалай ұшуы керек сияқты көрінді. Алайда, ЦКБЭМ бастығы Энергияға NPO болып өзгерді, 1974 жылдың мамырында академик В. П. Глушко, Жалпы машина жасау министрлігінің үнсіз келісімімен (С. А. Афанасьев), КСРО Ғылым Академиясы (М. В. Келдыш), Министрлер Кеңесінің Әскери-өнеркәсіптік комиссиясы (Л. В. Смирнов) мен КОКП ОК (Д. Ф. Устинов) N1-LZ кешеніндегі барлық жұмысты тоқтатты. 1976 жылдың ақпанында КОКП Орталық Комитеті мен КСРО Министрлер Кеңесінің қаулысымен жоба ресми түрде жабылды. Бұл шешім елді ауыр кемелерден айырды, және басымдық ғарыш кемесін орналастырған АҚШ -қа берілді.
H1 -LZ бағдарламасы бойынша Айды зерттеуге жұмсалатын жалпы шығындар 1973 жылдың қаңтарына 3,6 млрд рубльді құрады, Н1 құру үшін - 2,4 млрд. Зымыран қондырғыларының өндірістік резерві, техникалық, ұшыру -өлшеу кешендерінің барлық дерлік жабдықтары жойылды, алты миллиард рубль көлеміндегі шығындар есептен шығарылды.
Energia зымыран тасығышын жасауда конструкция, өндірістік және технологиялық әзірлемелер, жұмыс тәжірибесі мен қуатты зымыран жүйесінің сенімділігін қамтамасыз ету толығымен қолданылғанымен, әрі қарайғы жобаларда кеңінен қолданылатыны анық болса да, оның тоқтатылғанын атап өткен жөн. H1 бойынша жұмыс қате болды. КСРО пальманы американдықтарға өз еркімен берді, бірақ ең бастысы - конструкторлық бюролардың, ғылыми -зерттеу институттары мен зауыттардың көптеген командалары эмоционалды зарядты жоғалтты және ғарышты игеру идеяларына берілгендік сезімін жоғалтты, бұл негізінен жетістікті анықтайды. қол жетпейтін фантастикалық мақсаттар.
