20 октября 1970 г. с Байконура был запущен последний беспилотный корабль для облета Луны «Зонд-8». Данная публикация посвящена истории полетов кораблей этого типа.
25 октября 1965 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 841-303 «О сосредоточении сил конструкторских организаций промышленности на создании комплекса ракетно-космических средств для облета Луны». Этим документом предписывалось ОКБ-1 (главный конструктор С.П. Королёв) создать пилотируемый космический корабль для облета Луны 7К-Л1 (11Ф91), а также доразгонную ступень. На ОКБ-52 (главный конструктор В.Н. Челомей) возлагались работы по изготовлению трехступенчатой ракеты-носителя (РН) УР-500К (8К82К). В постановлении был установлен срок выполнения первого пилотируемого облета Луны — 1967 год — год 50-летия Октябрьской революции.
В РГАНТД в фонде ЦПК им. Ю.А. Гагарина хранится ранее засекреченный документ — «Отчет о подготовке экипажей к полету на космических кораблях 7К-Л1» (Ф. 1. Оп. 13-1. Д. 55). В нем подводятся итоги выполнения программы по облету Луны. О подготовке космонавтов по этой программе смотрите публикацию «Лунные космонавты. Из истории советской лунной программы».
Сегодня же мы впервые публикуем отдельные страницы этого отчета, касающиеся тактико-технических характеристик лунного облетного ракетно-космического комплекса и результатов выполнения полетов кораблями 7К-Л1. В первой главе отчета приводятся общие сведения о ракетно-космическом комплексе (РКК) 8К82К-Л1, а также основные задачи полетов пилотируемых кораблей 7К-Л1.
РКК 8К82К-Л1 состоял из ракеты-носителя 8К82К «Протон-К» и космического комплекса Л1, включающего ракетный блок «Д» и космический корабль 7К-Л1. Стартовый вес РКК 8К82К-Л1 составлял 690 тонн. Вес комплекса Л1 — 21,2 тонны, при старте с орбиты Земли — 18,1 тонны. Продолжительность полета — около 7 суток. Расстояние до поверхности Луны при ее облете — от 1000 км до 12000 км.
В качестве доразгонной ступени использовался ракетный блок «Д» из состава лунного экспедиционного комплекса Н1-Л3. Вес ракетного блока «Д» с полной заправкой топливом составлял 16 тонн, корабля 7К-Л1 — 5,4 тонны. В экипаже должны были быть два космонавта — командир и бортинженер.
Всего было изготовлено 14 кораблей 7К-Л1. Первые 10 из них предназначались для беспилотных летно-конструкторских испытаний, а № 11-14 — для пилотируемых полетов.
В отчете содержатся краткие сведения о проведенных летно-конструкторских испытаниях кораблей 7К-Л1. В описания полетов включена дополнительная информация из открытых достоверных источников.
Первый корабль 7К-Л1 № 1П (простейший) являлся макетно-технологическим и предназначался для наземной отработки на стартовой позиции на космодроме Байконур в составе макетного комплекса 1М1.
10 марта 1967 г. был запущен корабль 7К-Л1 № 2П, который получил официальное название «Космос-146». Целью запуска являлась отработка ракетного блока «Д» на орбите ИСЗ. Было выполнено два включения блока «Д». Программой полета возвращение корабля на Землю не предусматривалось.
8 апреля 1967 г. был осуществлен пуск корабля 7К-Л1 № 3П «Космос-154». Полет оказался частично успешным, так как не состоялось второе включение блока «Д».
28 сентября 1967 г. стартовал первый штатный корабль 7К-Л1 № 4 с целью облета Луны с возвращением на Землю. Запуск был аварийным — на 67-й секунде полета отказал один из шести двигателей первой ступени РН. Штатно сработала система аварийного спасения (САС) и спускаемый аппарат (СА) корабля приземлился на территории полигона вблизи от обломков РН.
22 ноября 1967 г. был запущен корабль 7К-Л1 № 5 с целью облета Луны, но снова произошла авария ракеты. На 130-й секунде полета отказал один из четырех двигателей второй ступени РН. Вновь успешно сработала САС, обеспечив спасение и приземление СА. Однако, из-за нерасчетного прохождения команды от гамма-высотомера двигатели мягкой посадки (ДМП) включились преждевременно на высоте 4,5 км.
При посадке произошел удар нижней кромкой СА о грунт. В результате этого корпус спускаемого аппарата получил вмятины. После посадки (при ветре 9 м/сек) парашют протащил СА по земле примерно 550 метров. При этом было выдавлено внешнее стекло правого иллюминатора.
2 марта 1968 г. состоялся запуск корабля 7К-Л1 № 6. Он получил название «Зонд-4». Первые три «Зонда» никакого отношения к кораблям 7К-Л1 не имели, а являлись автоматическими межпланетными станциями. Программой предусматривался полет по высокоэллиптической орбите, без облета Луны.
На корабле в течение всего семисуточного полета барахлил звездный датчик. При астроориентации корабля перед спуском на Землю звездный датчик не работал, поэтому СА был переведен в режим баллистического спуска. Аппарат должен был приводниться в нерасчетном районе — в Гвинейском заливе, в 150 км от западного побережья Африки. В связи с этим на высоте 7,5 км спускаемый аппарат был взорван системой автоматического подрыва объекта (АПО).
23 апреля 1968 г. по программе облета Луны был запущен следующий корабль — 7К-Л1 № 7. Во время выведения после сброса головного обтекателя прошла несанкционированная команда «Авария системы автономного управления» и сработала САС. Спускаемый аппарат благополучно приземлился в районе Джезказгана.
21 июля 1968 г. планировалось запустить корабль 7К-Л1 № 8 с целью облета Луны. Однако, 14 июля во время подготовки корабля на стартовой позиции произошла авария — передув и взрывное разрушение бака окислителя блока «Д» (жидким кислородом бак еще не был заправлен). При этом погиб офицер из стартового расчета, а другой получил тяжелую травму.
Корабль 7К-Л1 № 8 с полуразрушенным головным обтекателем упал на несколько метров вниз и застрял на площадках фермы обслуживания, а бак горючего блока «Д» с пятью тоннами керосина и двумя ракетными двигателями СОЗ, заправленными горючим и окислителем, оторвался от фермы и уперся в элементы третьей ступени ракеты УР-500К, баки которой находились под давлением.
Государственная аварийная комиссия, оценив ситуацию, приняла решение демонтировать головной обтекатель, корабль и блок «Д» для того, чтобы спасти стартовый комплекс и ракету-носитель. Беспрецедентная операция по ликвидации последствий аварии была успешно проведена. Ракета была снята со старта и увезена в монтажно-испытательный корпус, а стартовый комплекс был готов к новым пускам.
15 сентября 1968 г. стартовал корабль «Зонд-5» (7К-Л1 № 9), который впервые в мире успешно облетел Луну на расстоянии 1960 км от ее поверхности и вернулся на Землю.
«Зонд-5» выполнил фотографирование Луны и Земли. Во время полета не работал звездный датчик ориентации, а после облета Луны вышла из строя гироплатформа. Это явилось причиной отказа от управляемого спуска в штатном районе приземления в Казахстане. Корабль был закручен двигателями ориентации в режим баллистического спуска и совершил приводнение в запасном районе посадки в Индийском океане. На борту корабля находились две черепахи — они стали первыми живыми существами, благополучно облетевшими Луну.
Корабль 7К-Л1 № 10 был переоборудован в специальный беспилотный корабль 7К-Л1С для первого испытательного пуска ракеты-носителя Н-1, который состоялся 21 февраля 1969 г. и закончился аварией первой ступени РН.
10 ноября 1968 г. был запущен 7К-Л1 № 12, ставший «Зондом-6». Корабль облетел Луну и сфотографировал ее поверхность с расстояний 8000 и 2600 км.
Во время полета не было радиосвязи через остронаправленную антенну (ОНА) из-за нераскрытия штанги и зонта этой антенны. При возвращении к Земле на шестые сутки полета появилась негерметичность в СА — давление в нем упало до 380 мм рт.ст. При входе в атмосферу Земли давление снизилось до 148, а затем до 25 мм рт.ст.
Корабль впервые выполнил управляемый спуск на территорию СССР. Однако, из-за низкого давления внутри СА гамма-лучевой высотомер выдал преждевременную команду на отстрел парашютной системы на высоте 5,3 км. Спускаемый аппарат упал на территории космодрома Байконур в 16 км от стартовой площадки, с которой корабль стартовал неделей раньше. От удара СА деформировался и наполовину ушел в землю.
В разбившемся аппарате находилась ценная для анализа аварии информация, записанная на автономный регистратор, и фотопленка со съемками Луны и Земли. Однако, в СА была система АПО с зарядом около 10 кг тротила. Состояние этой системы после удара о землю и разрушения конструкции аппарата было неизвестно. С большими предосторожностями заряд АПО был обезврежен. Благодаря спасенной фотопленке впервые были получены цветные фотографии Луны.
20 января 1969 г. стартовал 7К-Л1 № 13 по программе облета Луны. Пуск был аварийным. За 25 секунд до окончания работы второй ступени выключился один из четырех ее двигателей. Двигатель третьей ступени включился, но был выключен системой безопасности носителя (СБН). САС отработала нормально и спускаемый аппарат приземлился в гористой местности (на высоте примерно 2,5 км) в Монголии.
8 августа 1969 г. был выполнен зачетный пуск корабля «Зонд-7» (7К-Л1 № 11) с облетом Луны. Во время полета были сфотографированы Земля и Луна и выполнен управляемый спуск на территорию Советского Союза. СА приземлился в 47,5 км от расчетной точки посадки.
В начале 1970 г. программа УР-500К-Л1 была завершена. Последний корабль 7К-Л1 № 14 «Зонд-8» был запущен 20 октября 1970 г. в интересах программы Н1-Л3. Аппарат совершил облет Луны и выполнил запланированный баллистический спуск в заданный район акватории Индийского океана. При этом был отработан вариант возвращения СА корабля Л3 по «северной» трассе.
На основе документов, хранящихся в РГАНТД, мы планируем и далее публиковать статьи, посвященные лунной пилотируемой программе. Следите за нашими новыми публикациями.
С.Х. Шамсутдинов