Лунная программа СССР — это история большой траты денег, которая не привела к желаемому результату. Венцом этой траты являлась Н-1 — первая отечественная сверхтяжелая ракета, которая должна была отправить советского человека на Луну. Огромный носитель, который всё же был меньше и слабее своего заокеанского конкурента, ни разу не смог выйти в космическое пространство, так как терпел крах на начальных этапах полёта.
Причиной, главным образом, являлись «гнилые» (как называл их В. П. Глушко) двигатели. Они были крайне ненадежными, так как были одноразовыми (их не могли прожигать перед установкой на ракету) и создавались КБ, у которого просто не было опыта в создании таких двигателей. К тому же их было просто колоссальное количество — 30 штук только на 1 ступени. Из-за несовершенства электроники того времени управлять таким количеством установок было сложно. Но хуже была проблема их надёжности — они постоянно ломались. Конструкторы это понимали и боролись, в том числе с помощью системы управления двигателями КОРД (Контроль Ракетных Двигателей). Она старалась купировать последствия отключения движков. Если один выключался — она вырубала второй, симметрично расположенный относительно первого. Так как в противном случае возникал перекос тяги, и ракета начинала отклоняться от курса.
Абсолютно все полёты закончились неудачей так или иначе из-за проблем с двигателями. Вы спросите: «А почему страна, которая вывела Спутник и Гагарина в космос, не смогла создать достаточно мощный двигатель?». Страна могла создать, но на другом топливе. Валентин Петрович Глушко предлагал Королёву использовать другую топливную схему для создания мощного двигателя на основе несимметричного диметилгидразина — гептила. Это крайне токсичное топливо, которое, тем не менее, имеет крайне высотную плотность и высокие энергетические характеристики. Но Сергей Павлович отказался от этого в пользу более безопасной топливной комбинации кислород — керосин. Он верил, что за этой топливной схемой будущее, и, как оказалось, был прав — много позже сам Глушко разработал мощнейший РД-170 на кислороде — керосине. После отказа Глушко Королёв обратился в ОКБ Кузнецова, которое, опять же, ранее не имело опыта создания ракетных двигателей, и оно создало НК-15, который и поставили на Н-1. Исход мы знаем.
Тем не менее, идея Глушко с двигателями на гептиле продолжила жить в проекте двух других ОКБ — Челомея и Янгеля под названием УР-700 и Р-56. Проект Р-56 не являлся проектом сверхтяжелой ракеты в современном понимании этого термина, так как выводил немногим более 40 тонн. Сегодня близки к этому параметру и проектируемая «Ангара-А5В» (по компоновке она больше всего похожа на Р-56), и Falcon Heavy в частично-многоразовом варианте. Ракета КБ «Южмаша» проектировалась как боевая, поэтому у неё были весьма скромные характеристики. Они не позволили бы реализовать лунную программу ни одним, ни двумя пусками. Куда более интересным выглядит другой проект.
Бюро Челомея уже имело опыт в проектировании ракет: УР-100 и УР-500 — это удачные ракеты (первая — баллистическая, вторая — космическая, известная также как «Протон», хоть и была жутко аварийной в своё время), которые верой и правдой служили нашей стране много десятков лет. Давайте поговорим о первой альтернативе Н-1.
УР-700 представляла из себя ракету из нескольких одинаковых универсальных модулей. В каждом из них находится один из мощнейших двигателей того времени — РД-270. Шесть боковых ускорителей и первая ступень должны были производиться на заводе и собираться на Байконуре. Третья ступень представляла из себя основу другой ракеты УР-500 или же «Протон».
Масса ракеты достигала колоссальных 5000 тонн, почти в 2 раза больше, чем королёвская Н-1. Но и полезной нагрузки она выводила больше — около 150 тонн, что превосходило американский «Сатурн-V». Благодаря таким параметрам полёт на Луну планировали осуществлять по прямой траектории, что сокращало время экспедиции. Как это выглядело?
Перво-наперво, понятное дело, космический корабль выходил на орбиту Земли и разгонялся на траекторию к Луне. Затем был выход на лунную орбиту и торможение с помощью специального блока. После сброса основной скорости блок отстреливался, и производилась уже ручная посадка. Взлёт проходил сразу на траекторию до Земли, т. е. без выхода на окололунную орбиту. И дальше шло торможение в атмосфере и посадка.
Главное отличие от Н-1 и «Аполлона» состояло в отсутствии орбитального модуля, который дожидался лунной экспедиции на орбите спутника. Меньшее количество операций уменьшало время всей миссии на несколько дней. Так что, если бы УР-700 была бы реализована, то советские миссии на Луну умещались бы в пределах недели. Но не сложилось. Почему?
Удивительно, по какой-то необъяснимой причине ОКБ Королёва перетягивало финансирование на себя и на свой проект — Н-1. В попытках утопить челомеевский проект инженеры указывали в качестве недостатков не только рациональные факторы в виде распыления расходов, токсичного гептила, но и в виде прямой схемы полёта на Луну. Казалось бы, и что такого? Проблема в том, что через несколько лет эту же схему эти же люди предлагали для своего носителя.
ОКБ Королёва ожидаемо победило. Поэтому более удачный проект, по сравнению с Н-1, так и остался на эскизах и в нескольких макетах космического корабля Л-700. Почему он был лучше?
Во-первых, двигатель РД-270 был технологичнее (применялся закрытый топливный цикл, который обеспечивал большую эффективность по сравнению с открытым циклом НК-15), и надёжнее НК-15, хоть и токсичнее, да. Он являлся развитием уже обкатанного РД-253, который применялся на «Протоне».
Во-вторых, модульная конструкция позволяла существенно удешевить стоимость запуска. Модули строились на уже готовых предприятиях, без их расширения или строительства новых. Они доставлялись на Байконур в цех сборки обычным железнодорожным составом. Дальше шла сборка и установка на стартовый стол. Просто для понимания, части Н-1 были настолько огромны, что их приходилось собирать непосредственно на территории Байконура.
В-третьих, модульная конструкция и многоразовые двигатели позволяют проводить испытания на наземных стендах всех систем и узлов ракеты. При этом можно использовать уже существующие установки, а не строить новые, как это предлагалось делать в случае Н-1 (необходимо было создавать циклопические испытательные стенды для той же первой ступени).
Ну и в-четвертых, масса выводимой ПН УР-700 позволяла спокойно формировать по несколько резервных систем (жизнеобеспечения, управления и т. д.) в космическом корабле и посадочном модуле. В отличие опять же от Н-1, где приходилось бороться буквально за каждый килограмм в модулях, так как ракета банально не тянула. У заокеанских коллег, в лице «Сатурна-V», таких критических проблем также не было.
Но проект так и остался проектом, причины выше: ОКБ Королёва с их уже начатым проектом Н-1 и невысокое богатство советской экономики, которое не позволяло реализовывать несколько таких проектов одновременно. Поэтому Советский Союз сделал ставку в лунной гонке на Н-1. И проиграл.
Автор: Сергей Калядин