Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Последнее испытание советского лунного корабля в автоматическом режиме намечалось провести во время четвертого пускаРН Н-1 №7Л 23 ноября 1972 года. На ракете установили штатные ЛОК и ЛК, оснащенные для автоматического полета. Во время этого запуска планировалось и первое испытание штатного лунного орбитального корабля. ЛОК (объект Т1К) должен был запускаться с помощью ракеты-носителя «Протон», но программу отменили: было решено производить летно-конструкторские испытания ЛОКа в составе корабля Л-3. Лунный ракетный комплекс в случае удачи должен был выполнить полную программу полета с посадкой на Луну, взлетом и стыковкой в беспилотном режиме. Старт был дан в 9 часов 11 минут. На 90 секунде полета в соответствии с программой (за 3 секунды до отделения 1-й ступени) двигатели перешли в режим конечной тяги. Отключились 6 центральных ЖРД, отработавших расчетное время. Затем скорость подъема резко снизилась. Это привело к возникновению гидравлического удара, из-за чего разрушились топливные трубопроводы, и начался пожар. Ракета взорвалась на 107й секунде полета.

Понимая, что надежность работы ДУ первой ступени Н1 зависит, в первую очередь от надежности каждого двигателя, в 1971 году Н. Д. Кузнецову было выдано техническое задание на создание модифицированных двигателей. В соответствии с ТЗ в ОКБ276 продолжили работу по фактически многоразовым двигателям, поскольку начали они ее еще раньше – в 1970 году.

Двигатели проходили многократные огневые испытания на стенде по полной программе и затем без переборки устанавливались на ракете. Усовершенствованные двигатели НК15 получили название НК33, НК15В – НК43, а НК9В – НК31. Две партии двигателей для ракет Н1 №8Л и 9Л были изготовлены и испытаны. К началу 1974 года ракета №8Л была собрана. Ее запуск планировался на август 1974 года. В этом пуске в качестве полезной нагрузки устанавливался штатный лунный комплекс Л3, который должен был выполнить всю программу с посадкой на Луну в беспилотном варианте. Если бы все пошло штатно, и ракета Н1 №9Л с той же программой выполнила задачу, то уже при запуске Н1 №10Л на борту лунного орбитального корабля находились бы 2 космонавта, одному из которых выпала бы участь высадиться на Луну. Хотя, впрочем, рассматривался вариант простого выхода лунного орбитального корабля на окололунную орбиту с отработкой перехода космонавта, облаченного в новый скафандр «Кречет», из ЛОК в ЛПК и обратно и автоматической посадкой лунного корабля ЛКР на поверхность Луны. Там бы он оставался в качестве резервного до прилета космонавта при запуске Н1 №11Л. Всего же было запланировано до 6 пилотируемых лунных экспедиций.

После аварийного пуска Н1 №7Л в 1972 году руководству отрасли удалось привлечь для работы по Н1 ОКБ456 (В. П. Глушко) и ОКБ154 (С. А. Косберг). В ОКБ последнего к тому времени был разработан проект мощного ЖРД тягой 250 тонн, работающего на топливе АТ+НДМГ, и специалисты брались переделать под керосин и кислород. Но интерес к “лун-ной гонке” падал, и проект не вышел из “бумажной” стадии.

В. П. Глушко кроме повторного предложения использовать на Н1 свой двигатель РД253 от “пятисотки” прорабатывал возможность создания огромного ЖРД тягой около 5000 тонн с кольцевой камерой сгорания и соплом внешнего расширения с центральным телом. Однако его разработка и в наши дни представляется весьма проблематичной.

Параллельно в ЦКБЭМ под руководством главного конструктора В. П. Мишина продолжались работы по лунной экспедиции с существенно лучшими характеристиками, чем у американцев на базе уже созданной Н1. Периодические неудачи со стыковкой «Союзов» вызвали опасения за судьбу космонавта, побывавшего на Луне. Ведь в случае нестыковки ЛК с ЛОК он был обречен на гибель. Поэтому стали рассматривать полет к Луне по прямой схеме с одним кораблем без разделения экипажа, но для этого требовалось 2-3 запуска ракеты-носителя Н1.

При двухпусковой схемесо сборкой на орбите Земли первым выводился кислородно-водородный блок С, а затем блок Р с лунным кораблем и экипажем из 3 человек. После стыковки образовывался лунный ракетный комплекс, который и выводился к Луне с помощью блока С. Включением двигателя блока Р корабль выводился на окололунную орбиту. Масса комплекса на орбите Луны составила бы 41-44 тонны, а на поверхности Луны – 16-17 тонн.

При трехпусковой схемемасса комплекса на орбите Луны увеличивалась до 55-60 тонн, а на поверхности Луны – до 26-28 тонн. Сборка на орбите ИСЗ требовала стыковки 100-тонных ракетных блоков в автоматическом режиме, что и сегодня является нерешенной задачей, поэтому была выбрана схема сборки на окололунной орбите. Одновременно с целью повышения надежности было решено уменьшить количество ракетных блоков за счет создания единого разгонно-тормозного блока СР. Этот блок с максимальной массой 78 тонн был оснащен двумя двигателями 11Д56М тягой по 7,5 тонн при удельном импульсе 441 секунда разработки КБ Химмаш (А. М. Исаев). Он был предназначен для разгона к Луне с околоземной орбиты и торможения при выходе на окололунную орбиту.

В начале 1972 года в ЦКБЭМ был разработан детальный эскизный проект более совершенной лунной программы Н1Л3М. В этом проекте была предусмотрена однокорабельная оригинальная двухпусковая схема высадки трех советских космонавтов в любой район лунной поверхности со временем их пребывания на ней до 14 суток (с дальнейшим увеличением до 30 суток) и прямым возвращением с поверхности Луны на Землю в любой момент времени.

Первым пуском Н1 на околоземную орбиту выводится блок Д2. С помощью двух включений ДУ блока СР блок Д2 доставляется на орбиту Луны. Через 15 суток на околоземную орбиту выводится связка блока СР и корабля ЛКМ массой 25 тонн, который тем же путем выводится на окололунную орбиту. После отделения блока СР корабль ЛКМ совершает сближение и стыковку с блоком Д2 (масса сборки 48 тонн), с помощью которого производится торможение и сход с орбиты, а также снижение до высоты 3-5 километров. После сброса блока Д2 корабль осуществляет посадку на поверхность Луны с помощью своих двигателей. Масса корабля на Луне – 21 тонна. По окончании исследований корабль стартует прямо к Земле без промежуточного выхода на окололунную орбиту.

Сам корабль имел оригинальную компоновку, отличную от «Союза» и лунного орбитального корабля Л3, у которых бытовой отсек и спускаемый аппарат были расположены друг за другом. У корабля ЛКМ спускаемый аппарат был размещен внутри коконообразного отсека управления в верхней его части, что снижало массу САС. Этим проектом также предусматривалось увеличение до 100 тонн грузоподъемности Н1 за счет замены керосина на первых трех ступенях на синтин (циклин). Использование же блока СР позволяло увеличить массу полезной нагрузки на трассе Земля-Луна до 47 тонн. В 1973 году был завершен выпуск рабочей документации. Реализация программы Н1Л3М намечалась на 1978-1980 годы даже при том же уровне финансирования.