Второе, что вижу возможным предложить читателю здесь, то есть кому угодно, это главы из моей книги "Царь-проекты", доступной к чтению и скачиванию в виде pdf файла тут.
Царь-проектом называю проект, имеющий большинство из следующих признаков:
1) обычно технический, зачастую до сих пор поражающий параметрами; 2) кратно большими современных ему аналогов; 3) до какой-то степени реализованный на практике, вместо как чисто умозрительный; 4) реализованный по распоряжению самого высокого руководства; 5) принесший, между тем, практические результаты близкие к нулю или нулевые; 6) и бывший способным принести только такие.
На мой взгляд, отношение к Царь-проектам это один из водоразделов между достаточно взрослым психологически человеком, находящимся по сторону разума, и находящимся по сторону эмоций подростком психологически. Основные области моих интересов находятся за пределами возможностей второго.
Предыдущая часть.
Двигатель РД-270
Год создания 1967й
Длина 4.8 м
Масса 5.4 т
Тяга 660 т
Первое испытание двигателя РД-270 состоялось чуть раньше чем Н-1, но создавались они одновременно, и по ходу повествования уместно говорить о нём вторым.
Это тот агрегат, который ушёл делать двигателист. Сначала он создал гептильный двигатель попроще, для УР-500. А потом начал делать этот, для большого лунного носителя УР-700.
Как сказано раньше, двигатель — это самый сложный компонент ракеты. Понять, как именно он может быть царь-проектом, может быть сложно тоже. Однако, если внимательно подумать пару минут, то всё прояснится.
Двигатель каждую секунду прокачивает через себя тонны топлива и окислителя. На маленьких ракетах они вытесняются из баков сжатым газом, а на больших их качают насосы. Точнее турбины, а ещё точнее турбонасос.
В двигателе Фау-2, относительно простом, питание турбонасоса осуществлялось перекисью водорода отдельно. Перекись, вытесняемая из своего бака весом окислителя, к баку которого её бак был присоединён через гибкую мембрану, на катализаторе разлагалась в горячий пар и кислород, и крутила турбину их потоком. На оси первой турбины располагались ещё две, которые она крутила, и они качали топливо и окислитель.
Такая схема, использованная потом и в двигателях ракеты Р-7, где качался вместо спирта более плотный и горючий керосин, проста, надёжна, легко управляема, но имеет два минуса.
Первый. Пар после всего просто сбрасывается, а вес выходит у перикиси приличный, тем больший, чем большее давление она создаёт. Ракета с таким двигателем тащит заметный груз впустую.
Второй, более важный. Так есть предел давления в камере сгорания. Взять с собой очень уж много перикиси нет возможности, а чем её меньше, тем слабее она может крутить насос, тем меньше топлива и окислителя прокачивается за секунду в камеру и сгорает в ней, тем ниже давление в ней, тем менее мощным выходит двигатель.
В двигателях ракет УР-500 и Н-1 эти минусы устранили, они обходились без внешнего питания турбин.
Сначала насос в них раскручивался пороховой пирошашкой, закачивал её силами весь проходящий окислитель и малую часть топлива в промежуточную камеру, где они загорались, и начинали сами крутить выходную турбину, на оси которой была закачивающая входная.
Окислитель от нагрева целиком превращался в газ, который, вместе с малым объёмом продуктов сгорания части топлива, поступал в основную камеру. А еще одна турбина, на том же валу, качала в неё всё остальное топливо.
Так, во-первых, двигатель питал сам себя, и без перикиси выходил заметно легче. Во-вторых, он получался эффективнее, потому, что жидкость горит по поверхности, а газ по всему своему объёму, и один из двух компонент поступал в камеру сгорания уже в виде газа. В третьих и главное, так давление ней выходило очень большое.
Американцы своей большой двигатель сделали так же.
РД-270 конструктор хотел сделать ещё лучше, и вместо одного турбонасоса придумал два. В первом предварительно сгорало много топлива и мало окислителя, а во втором наоборот. В камеру сгорания поступали, вместо жидкости и газа, два газа, и почти сразу сгорали целиком, что давало минимум ещё процентов десять к мощности.
На ракете такого размера десять процентов это ещё десять тонн полезной нагрузки. И получался двигатель большим и мощным, а главное — первым таким на планете.
Так, конечно, происходило только в теории. На практике сразу возникли сложности, «биения» на низких частотах, и «зуд» на высоких. Причём такой силы, что всё на ходу разваливалось.
Биения, по всей видимости, вызывало то, что два отдельных турбонасоса вкачивали топливо и окислитель колеблясь, — а в такой сложной системе всегда есть те или иные колебания — по отдельности.
То один остаток подгорал вдруг с увеличением другого компонента, то другой. Весь двигатель «колыхался», как музыкальный инструмент, когда взяты две случайные ноты, что обычно «режет слух» человеку. А двигатель оно резало, с учётом мощности, физически.
Зуд же вызвала, надо думать, степень однородности газов, тяжёлых и плотных паров окислителя и топлива.
Американцы смогли сделать такой двигатель, с двумя турбонасосами, только через десять лет, притом на предельно лёгких кислороде и водороде, которые, испаряясь, превращались в менее плотные и, главное, достаточно однородные газы. И взаимность насосов обеспечивалась там специальной электронной системой.
Тогда как построенного по системе «газ-газ» двигателя на гептиле нет до сих пор, и специалисты сомневаются, что его вообще можно построить. Похоже, у гептила как раз ниже возможный предел мощности, чем у керосина.
Ирония в том что, отказавшись создавать для Н-1 большой двигатель на керосине — как сложный, морально устаревший, мало где ещё кроме лунной ракеты нужный — конструктор, переоценив силы, сам взялся за значительно более трудную задачу, по факту находившуюся за пределами его возможностей.
Скорее всего чтобы вписать своё имя в историю, но с РД-270 это мало получилось. Двигатель самое большее жил секунды, а в основном разваливался.
Проект закрыли ещё раньше, чем Н-1.
Вместе с ним закрыли и проект альтернативной лунной ракеты УР-700, которая планировалась тяжелее Н-1 в полтора раза, за один запуск доставляющей космонавтов прямиком до Луны без всяких перестыковок, и состоящей из отдельных перевозимых блоков, производимых на высококлассном спецпроизводстве.
Постановление о начале проектировки которой, равно как и о передаче лунных кораблей с Н-1 на УР-500 для ускоренной программы облёта, руководство страны, по странному совпадению, подписало за месяц до гибели конструктора Н-1 в рядовой медицинской операции.
Примечательно также, что от разработки модификации РД-270 под кислородную пару конструктор-двигателист отказался по причине достаточности с ней и одного турбонасоса.
