¿Podría la URSS haber ganado la carrera lunar?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Como saben, la Unión Soviética no logró adelantarse a Estados Unidos en la Luna. H-1 - Respuesta soviética a Saturno-V - el cohete en el que estaban ancladas nuestras esperanzas lunares, intentó despegar cuatro veces y explotó cuatro veces poco después del despegue. Sin querer gastar millones y miles de millones de rublos en una carrera ya perdida, a mediados de la década de 1970 el gobierno soviético obligó a los diseñadores a olvidarse de la Luna.

Pero, ¿el camino tomado por el programa lunar soviético al final fue correcto? Por supuesto, la historia no conoce el modo subjuntivo, y sería demasiado atrevido sostener que si las riendas del programa no estuvieran en manos de S. P. Korolev y su sucesor V. P. Mishin, y, digamos, en manos de M. K. Yangel o V. N. Chelomei, el resultado de la competencia con Estados Unidos habría sido fundamentalmente diferente.

Sin embargo, todos los proyectos no realizados de vuelos tripulados a nuestro satélite son sin duda monumentos del pensamiento de diseño ruso, y es interesante e instructivo recordarlos, sobre todo ahora, cuando se habla cada vez más de vuelos a la Luna en tiempo futuro.

Entrenar en órbita

Desde un punto de vista formal, tanto el programa lunar estadounidense como el soviético consistieron en dos etapas: primero, un vuelo tripulado alrededor de la luna y luego un aterrizaje. Pero si para la NASA la primera etapa fue la antecesora inmediata de la segunda y tenía el mismo material y base técnica - el complejo Saturno V - Apolo, entonces el enfoque soviético fue algo diferente. Obligado a otros.

Nave espacial lunar para volar alrededor de la luna

La foto muestra un esquema de la nave espacial para un sobrevuelo tripulado de la Luna a partir de un borrador de diseño preparado en la oficina de diseño por V. N. Chelomey.

1) Construcción. El borrador del diseño de la nave lunar (LK) se preparó en OKB-52 el 30 de junio de 1965. El barco estaba formado por el bloque "G" - el motor del sistema de rescate de emergencia, el bloque "B" - el vehículo de reentrada, el bloque "B" - el compartimento del equipo y el compartimento para los motores de corrección, el bloque "A" - la preaceleración etapa para informar una velocidad cercana al segundo espacio, para el sobrevuelo de la luna.

2) Vuelo. La nave iba a ser lanzada a una órbita de referencia con una altitud de 186-260 km con un cohete UR-500K de tres etapas. La separación del portaaviones se produjo en el segundo 585 del vuelo. Después de una revolución alrededor de la Tierra, los motores del bloque de preaceleración se encendieron durante unos 5 minutos, impartiendo al vehículo una velocidad cercana a la segunda velocidad espacial. Entonces el bloque se separó. En el camino, se realizaron tres correcciones de órbita utilizando los motores del bloque "B". Estaba previsto realizar 12 lanzamientos sin tripulación y hasta diez lanzamientos con un astronauta a bordo.

Los primeros cálculos realizados en el OKB-1 real a principios de la década de 1960 mostraron que para que la tripulación aterrizara en la luna, primero sería necesario poner unas 40 toneladas de carga útil en órbita terrestre baja. La práctica no ha confirmado esta cifra: durante las expediciones lunares, los estadounidenses tuvieron que poner en órbita una carga tres veces mayor: 118 toneladas.

Modelo LK en tamaño completo El bloque de aceleración "A" está separado del compartimento "B" (motores de corrección) por una armadura metálica. Características del LC. Tripulación: 1 persona // Peso del barco al botar: 19.072 kg // Peso del barco durante el vuelo a la Luna: 5187 kg // Peso del vehículo de reentrada: 2457 kg // Duración del vuelo: 6-7 días.

Pero incluso si tomamos la cifra de 40 toneladas como punto de partida, todavía era obvio que Korolev no tenía nada para llevar esa carga a la órbita. El legendario "siete" R-7 podía "tirar" de un máximo de 8 toneladas, lo que significa que era necesario recrear un cohete especial superpesado. El desarrollo del cohete N-1 se inició en 1960, pero S. P. Korolyov no iba a esperar la aparición de un nuevo portaaviones. Creía que un sobrevuelo tripulado de la luna podía hacerse en efectivo.

Su idea era poner en órbita varios bloques relativamente ligeros con la ayuda de "sietes", desde los cuales, al atracar, sería posible montar una nave espacial para volar alrededor de la Luna (L-1). Por cierto, el nombre de la nave espacial Soyuz se originó a partir de este concepto de conectar bloques en órbita, y el módulo 7K fue el antepasado directo de toda la línea de caballos de batalla de la cosmonáutica rusa. Otros módulos del "tren" real se indexaron en 9K y 11K.

Entonces, una cápsula para la tripulación, un contenedor con combustible, bloques impulsores deberían haberse puesto en órbita … Desde la idea inicial de ensamblar una nave espacial a partir de solo dos partes, los diseñadores de OKB-1 gradualmente llegaron a un todo Tren espacial de cinco vehículos. Teniendo en cuenta que el primer acoplamiento en órbita exitoso tuvo lugar solo en 1966, durante el vuelo de la nave espacial estadounidense Gemini-8, es obvio que la esperanza de atracar en la primera mitad de la década de 1960 era una apuesta arriesgada.

Características de la tripulación de la aeronave: 2 personas // Peso del barco al botar: 154 t // Peso del barco durante el vuelo a la Luna: 50, 5 t // Peso del vehículo de reentrada: 3, 13 t // Tiempo de vuelo a la Luna: 3, 32 días // Duración del vuelo: 8, 5 días.

Medios para megatones

Al mismo tiempo, V. N. Chelomey, el principal competidor de Korolev, que encabezaba el OKB-52, tenía sus propias ambiciones espaciales y sus propios argumentos de peso. Desde 1962, el diseño del misil pesado UR-500 ha comenzado en la rama No. 1 del OKB-52 (ahora el Centro de Investigación y Desarrollo del Estado de Khrunichev). El índice UR (misil universal), que tenían todos los misiles balísticos de la "firma" Chelomeev, implicaba varias opciones para el uso de estos productos.

En particular, el ímpetu para el inicio del trabajo en el UR-500 fue la necesidad de un poderoso misil balístico para lanzar bombas de hidrógeno superpoderosas al territorio de un enemigo potencial: la mismísima "madre Kuz'ka" que NS prometió mostrarle. Oeste. Jruschov.

Según los recuerdos del hijo de Jrushchov, Sergei, que precisamente en esos años trabajaba para Chelomey, el UR-500 se propuso como portador de una carga termonuclear con una capacidad de 30 megatones. Al mismo tiempo, sin embargo, se quería decir que el nuevo cohete podría desempeñar un papel importante en la exploración espacial tripulada.

Al principio, se creó una versión del cohete en dos etapas. Cuando todavía se estaba diseñando la tercera etapa, a Chelomey se le ocurrió una propuesta para volar alrededor de la luna utilizando un UR-500K de tres etapas (puede poner hasta 19 toneladas en órbita) y una nave espacial tripulada (LK) de un solo módulo. que se ensamblará completamente en la Tierra y no requerirá ningún acoplamiento en órbita.

Esta idea formó la base de un informe realizado por Chelomey en 1964 en OKB-52 en presencia de Korolev, Keldysh y otros diseñadores destacados. El proyecto despertó una fuerte oposición de Korolyov.

Él, por supuesto, no sin razón creía que su oficina de diseño (a diferencia de la oficina de diseño de Chelomeev) tenía experiencia real en la creación de naves espaciales tripuladas, y el diseñador no estaba nada contento con la perspectiva de compartir la cosmonáutica con sus amigos rivales.

Sin embargo, la ira de la Reina no estaba dirigida tanto contra el LK como contra el UR-500. Después de todo, este cohete era claramente inferior en confiabilidad y sofisticación a los merecidos "siete" y, por otro lado, tenía de tres a cuatro veces menos carga útil que el futuro N-1. ¿Pero dónde está ella, N-1?

Plataforma de aterrizaje LK700 (disposición). Ella iba a permanecer en la luna.

Ha pasado un año que, se podría decir, se perdió para el programa lunar soviético. Continuando trabajando en su barco prefabricado, Korolyov llegó a la conclusión de que este proyecto era insostenible.

Al mismo tiempo, en 1965, con la ayuda del UR-500, se puso en órbita el primero de cuatro "Protones", satélites pesados que pesaban entre 12 y 17 toneladas. El R-7 no habría podido hacer ese. Al final, Korolyov tuvo que, como dicen, pisar el cuello de su propia canción y comprometerse con Chelomey.

1) Ajuste directo. “El uso de un esquema de vuelo directo sin atraque en órbitas de satélites artificiales o ISL, por un lado, simplifica enormemente la tarea, reduce el costo y tiempo de desarrollo y aumenta la confiabilidad de la tarea, y por otro lado, permite el buque se utilizará como vehículo de transporte.

Con un aumento en el tráfico de carga a la Luna, el único esquema de vuelo posible será un esquema directo, en el que la nave completa (o toda la carga útil) se entregue a la superficie lunar, en contraposición al esquema de vuelo poco prometedor con atraque en la ISL. órbita, donde la mayor parte de la carga permanece en la órbita de la Luna (del proyecto de texto preliminar).

2) Bases lunares. El complejo UR-700-LK700 fue diseñado no solo para aterrizajes únicos en la Luna, sino también para crear bases lunares en el satélite de la Tierra. El equipamiento de la base se planificó en tres etapas. El primer lanzamiento en la superficie lunar entrega una pesada base lunar estacionaria no tripulada.

El segundo lanzamiento a la luna lleva a la tripulación a la nave espacial LK700, mientras que la base se utiliza como baliza. Después del aterrizaje del barco, su tripulación se traslada a la base estacionaria y el barco se conserva hasta el vuelo de regreso. El tercer lanzamiento entrega un rover lunar pesado, en el que la tripulación realiza expediciones a la luna.

Cómo compartir el fracaso

El 8 de septiembre de 1965, se convocó una reunión técnica en OKB-1, a la que se invitó a los principales diseñadores de la oficina de diseño de Chelomeev, encabezados por el propio Diseñador General.

Korolev presidió la reunión, quien pronunció el discurso de apertura. Sergei Pavlovich estuvo de acuerdo en que el UR-500 era más prometedor para el proyecto de volar alrededor de la luna y sugirió que Chelomey se concentrara en mejorar este vehículo de lanzamiento. Al mismo tiempo, tenía la intención de dejar el desarrollo de la nave espacial para volar alrededor de la luna.

La inmensa autoridad de la Reina le permitió poner en práctica sus ideas. Para "concentrar las fuerzas de las organizaciones de diseño", la dirección del país decidió dejar de trabajar en el proyecto LK. La nave espacial 7K-L1 debía volar alrededor de la luna, lo que elevaría el UR-500K de la Tierra.

Las fotografías muestran fotos de archivo de la maqueta a tamaño completo del barco en la configuración de lanzamiento y la opción de aterrizaje lunar.

El 10 de marzo de 1967, el tándem royal-Chelomeev partió de Baikonur. En total, de 1967 a 1970, se lanzaron doce 7K-L1, con el estatus de sondas lunares. Dos de ellos fueron a la órbita terrestre baja, el resto a la Luna.

Los cosmonautas soviéticos esperaban con ansias … bueno, ¡cuándo uno de ellos tendría la suerte de ir a la estrella de la noche a bordo del nuevo barco! Resultó que nunca. Solo dos vuelos del sistema pasaron sin comentarios, y en los diez restantes se observaron fallas graves. Y solo dos veces la razón del fallo fue el misil UR-500K.

En tal situación, nadie se atrevía a arriesgar vidas humanas, y además, las pruebas no tripuladas se prolongaron tanto que durante este tiempo los estadounidenses ya habían logrado volar alrededor de la luna e incluso aterrizar en ella. Se interrumpió el trabajo en el 7K-L1.

Esperanza por un milagro

Parece que pocos de nosotros no nos hemos hecho la pregunta que es dolorosa para la conciencia nacional: ¿por qué, después de todo, el país que lanzó el primer satélite al espacio y puso a Gagarin en órbita perdió la carrera lunar con una puntuación seca? ¿Por qué, tan único como el N-1, el cohete superpesado Saturno V ha funcionado como un reloj en todos los vuelos a la Luna, y nuestra “esperanza” no ha puesto ni un solo kilogramo ni siquiera en la órbita terrestre baja?

Una de las principales razones ya fue nombrada en los años de la perestroika por el sucesor de V. P. Korolev. Mishin. “La construcción de la base de producción y stand”, dijo en entrevista con el diario Pravda, “se llevó a cabo con un retraso de dos años.

E incluso entonces desnudo. Los estadounidenses podrían probar un bloque de motor completo en sus puestos y ponerlo en un cohete sin mamparo, enviarlo en vuelo. Lo probamos pieza por pieza y no nos atrevimos a poner en marcha 30 motores de primera etapa en montaje completo. Luego el montaje de estas piezas, por supuesto, sin la garantía de un lapeado limpio”.

Se sabe que se construyó una planta completa en el cosmódromo para las pruebas de vuelo del cohete N-1. Las gigantescas dimensiones del cohete no permitieron que se transportara en pasos prefabricados. El cohete se completó literalmente antes del lanzamiento, incluida la soldadura.

En otras palabras, los estadounidenses tuvieron la oportunidad de trabajar en sus sistemas y solucionar problemas durante las pruebas de banco en tierra y enviar el producto terminado al cielo, y los diseñadores reales solo tenían la esperanza de que el cohete "crudo", complejo y increíblemente costoso funcionaría. de repente toma y vuela. Y ella no voló.

Cohetes propulsores Cohete N-1 (OKB-1, izquierda). De febrero de 1969 a noviembre de 1972 se realizaron cuatro lanzamientos de este cohete, y todos terminaron en fracaso. La diferencia fundamental entre el cohete N-1 y los proyectos OKB-52 es el uso de motores de oxígeno-queroseno diseñados por Kuznetsov Design Bureau.

Los motores NK-33, creados para la primera etapa (había 30 de ellos, y se colocaron en un círculo), sobrevivieron al proyecto lunar soviético y todavía se usan tanto en Rusia como en los EE. UU. Y Japón. Rocket VP-700 S YARD RO-31 (centro). Quizás uno de los proyectos más exóticos del programa lunar soviético.

Según los cálculos de los autores del borrador del diseño, el uso de motores a reacción nucleares en la tercera etapa aumentaría significativamente la masa de la carga útil lanzada a la órbita. Con una carga de hasta 250 toneladas, dicho cohete podría usarse en el programa para la construcción de bases lunares. Y al mismo tiempo, amenazar a la Tierra con la caída del reactor gastado del cielo. Cohete UR-700K (OKB-52, derecha).

El proyecto de este portaaviones superpesado se basó en elementos del cohete UR-500K, más tarde conocido como Proton. En el campo de las centrales eléctricas, Chelomey trabajó con KB Glushko, que desarrolló potentes motores utilizando combustibles altamente tóxicos: amilo (tetróxido de dinitrógeno) y heptilo (dimetilhidrazina asimétrica).

El uso de combustible venenoso es una de las razones por las que Proton no lanzó al espacio naves con tripulación a bordo. Todos los bloques prefabricados, a partir de los cuales se pudo ensamblar el cohete UR-700 en el cosmódromo, encajan en las dimensiones de 4100 mm, lo que permitió transportarlos en plataformas ferroviarias. Entonces fue posible evitar la finalización del cohete en el sitio de lanzamiento.

Ajuste directo

Chelomey, el eterno rival de la Reina, también tenía aquí una alternativa. Incluso antes de los fallidos lanzamientos de N-1, en 1964, Vladimir Nikolaevich propone enviar una expedición para aterrizar en la luna utilizando el vehículo de lanzamiento UR-700. Tal cohete no existía, sin embargo, según Chelomey, podría desarrollarse en muy poco tiempo sobre la base de elementos producidos en serie del cohete UR-500.

Al mismo tiempo, el UR-700 en potencia sería superior no solo al N-1, que en la versión más pesada sería capaz (teóricamente) de poner 85 toneladas de carga en órbita terrestre baja, sino también al Saturno estadounidense..

En la versión básica, el UR-700 podría llevar unas 150 toneladas a la órbita, y las modificaciones más "avanzadas", incluidas aquellas con un motor nuclear para la tercera etapa, aumentarían esta cifra a 250 toneladas. Y el UR-700 encajaría en un dimensión de 4100 mm, se podían transportar fácilmente desde los talleres de la fábrica al cosmódromo, y allí solo se atracaban, evitando soldaduras y otros procesos de producción complejos.

Además del cohete, el Chelomey Design Bureau propuso su concepto original de una nave espacial lunar, llamada LK700. ¿Cuál fue su originalidad? Como saben, el "Apollo" estadounidense nunca aterrizó por completo en la luna.

La nave espacial con la cápsula de reentrada permaneció en órbita circunlunar, mientras que el módulo de aterrizaje fue enviado a la superficie del satélite. La oficina de diseño real siguió aproximadamente el mismo principio al desarrollar su nave lunar L-3. Pero el LK 700 estaba destinado al llamado aterrizaje directo en la luna, sin entrar en una órbita lunar. Después del final de la expedición, solo dejó la plataforma de aterrizaje en la luna y se dirigió a la Tierra.

¿Las ideas de Chelomey realmente abrieron una ruta más barata y rápida hacia el alunizaje para la cosmonáutica soviética? No fue posible verificar esto en la práctica. A pesar de que en septiembre de 1968 se preparó por completo el diseño preliminar del sistema UR-700-LK-700, que componía muchos volúmenes de documentación, a Chelomey no se le permitió hacer ni siquiera un modelo de tamaño completo del vehículo de lanzamiento.

Este hecho, por cierto, refuta la creencia popular de que, debido a la aparición de un proyecto alternativo, los fondos destinados al programa lunar soviético se dispersaron, y esto supuestamente se convirtió en una de las razones de su fracaso.

Solo logramos hacer un modelo de tamaño completo del LK-700. No ha sobrevivido hasta el día de hoy, pero las fotografías de archivo y los materiales del borrador del diseño permiten imaginar visualmente cómo se vería un barco soviético en la luna.