آیا اتحاد جماهیر شوروی می توانست در مسابقه ماه پیروز شود؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

همانطور که می دانید، اتحاد جماهیر شوروی نتوانست از آمریکا در ماه پیشی بگیرد. H-1 - پاسخ شوروی به Saturn-V - موشکی که امیدهای قمری ما به آن وابسته بود، چهار بار سعی کرد از زمین بلند شود و چهار بار بلافاصله پس از بلند شدن منفجر شد. در اواسط دهه 1970، دولت شوروی که نمی خواست میلیون ها و میلیاردها روبل برای مسابقه ای از دست رفته خرج کند، طراحان را مجبور کرد ماه را فراموش کنند.

اما آیا مسیری که برنامه قمری شوروی در نهایت طی کرد درست بود؟ البته، تاریخ حال و هوای فرعی را نمی شناسد و بسیار جسورانه است که بگوییم اگر افسار برنامه در دست S. P. کورولف و جانشین او V. P. میشین و مثلا در دست م.ک. Yangel یا V. N. چلومی، نتیجه رقابت با آمریکا اساساً متفاوت بود.

با این حال، تمام پروژه های تحقق نیافته پروازهای سرنشین دار به ماهواره ما بدون شک یادگارهای تفکر طراحی روسیه هستند و یادآوری آنها جالب و آموزنده است، به خصوص اکنون که آنها به طور فزاینده ای در مورد پرواز به ماه در زمان آینده صحبت می کنند.

قطار در مدار

از منظر رسمی، هر دو برنامه قمری آمریکا و شوروی شامل دو مرحله بود: اول، پرواز سرنشین دار به دور ماه، سپس فرود. اما اگر برای ناسا اولین مرحله سلف بلافصل مرحله دوم بود و پایه مادی و فنی یکسانی داشت - مجموعه Saturn V - Apollo، پس رویکرد شوروی تا حدودی متفاوت بود. به اجبار به دیگران.

فضاپیمای قمری برای پرواز در اطراف ماه

این عکس طرحی از فضاپیما را برای پرواز سرنشین دار ماه از پیش نویس طرح تهیه شده در دفتر طراحی توسط V. N. چلومی.

1) ساخت و ساز. طرح پیش نویس کشتی قمری (LK) در OKB-52 تا 30 ژوئن 1965 تهیه شد. کشتی شامل بلوک "G" - موتور سیستم نجات اضطراری، بلوک "B" - وسیله نقلیه ورود مجدد، بلوک "B" - محفظه تجهیزات و محفظه موتورهای اصلاح، بلوک "A" - پیش شتاب مرحله برای گزارش سرعت نزدیک به فضای دوم، برای پرواز در کنار ماه.

2) پرواز این کشتی قرار بود با موشک سه مرحله ای UR-500K به مدار مرجع با ارتفاع 186-260 کیلومتر پرتاب شود. جدایی حامل در 585 ثانیه پرواز انجام شد. پس از یک چرخش در اطراف زمین، موتورهای بلوک پیش شتاب برای حدود 5 دقیقه روشن شدند و سرعتی نزدیک به سرعت دوم فضایی به وسیله نقلیه منتقل کردند. سپس بلوک جدا شد. در راه، سه تصحیح مدار با استفاده از موتورهای بلوک "B" انجام شد. قرار بود 12 پرتاب بدون خدمه و حداکثر 10 پرتاب با یک فضانورد در هواپیما انجام شود.

اولین محاسبات انجام شده در OKB-1 سلطنتی در همان آغاز دهه 1960 نشان داد که برای فرود خدمه روی ماه، ابتدا باید حدود 40 تن محموله را در مدار پایین زمین قرار داد. تمرین این رقم را تأیید نکرده است - در طول سفرهای ماه، آمریکایی ها مجبور شدند بار سه برابر بزرگتر - 118 تن را در مدار قرار دهند.

مدل LK در اندازه کامل بلوک شتاب دهنده "A" توسط یک خرپا فلزی از محفظه "B" (موتورهای اصلاحی) جدا می شود. ویژگی های LC خدمه: 1 نفر // وزن کشتی در هنگام پرتاب: 19072 کیلوگرم // وزن کشتی در حین پرواز به ماه: 5187 کیلوگرم // وزن وسیله نقلیه بازگشت: 2457 کیلوگرم // مدت پرواز: 6-7 روز.

اما حتی اگر رقم 40 تن را به عنوان نقطه شروع در نظر بگیریم، باز هم آشکار بود که کورولف چیزی برای بلند کردن چنین باری در مدار ندارد. افسانه ای "هفت" R-7 می تواند حداکثر 8 تن را "کشش" کند، به این معنی که لازم بود یک موشک فوق سنگین دوباره ایجاد شود. توسعه موشک N-1 در سال 1960 آغاز شد، اما S. P. کورولیوف قرار نبود منتظر ظهور یک حامل جدید باشد. او بر این باور بود که یک پرواز سرنشین دار از ماه می تواند به صورت نقدی انجام شود.

ایده او پرتاب چند بلوک نسبتا سبک به مدار با کمک "هفت" بود که از آن ها، با لنگر انداختن، می توان یک فضاپیما برای پرواز به دور ماه (L-1) جمع کرد. اتفاقاً، نام فضاپیمای سایوز از این مفهوم بلوک‌های اتصال در مدار نشأت می‌گیرد و ماژول 7K جد مستقیم کل خط اسب‌های کاری فضانوردی روسیه بود. سایر ماژول های "قطار" سلطنتی 9K و 11K نمایه شدند.

بنابراین، یک کپسول برای خدمه، یک ظرف با سوخت، بلوک های تقویت کننده باید در مدار قرار می گرفت … از ایده اولیه مونتاژ یک فضاپیما از تنها دو قسمت، طراحان OKB-1 به تدریج به یک کل رسیدند. قطار فضایی پنج وسیله نقلیه با توجه به اینکه اولین بارگیری موفقیت آمیز در مدار تنها در سال 1966 و در خلال پرواز فضاپیمای آمریکایی جمینی-8 انجام شد، بدیهی است که امید به لنگر انداختن در نیمه اول دهه 1960 یک قمار را به همراه داشت.

مشخصات خدمه هواپیما: 2 نفر // وزن کشتی در هنگام پرتاب: 154 تن // وزن کشتی در حین پرواز به ماه: 50، 5 تن // وزن وسیله نقلیه ورودی: 3، 13 تن // زمان پرواز به ماه: 3، 32 روز // مدت پرواز: 8، 5 روز.

رسانه برای مگاتون

در همان زمان، V. N. چلومی، رقیب اصلی کورولف، که ریاست OKB-52 را بر عهده داشت، جاه طلبی های فضایی و استدلال های سنگین خود را داشت. از سال 1962، طراحی موشک سنگین UR-500 در شعبه شماره 1 OKB-52 (در حال حاضر مرکز تحقیقات و توسعه دولتی Khrunichev) آغاز شده است. شاخص UR (موشک جهانی) که تمام موشک های بالستیک شرکت چلومف دارای گزینه های مختلفی برای استفاده از این محصولات بود.

به ویژه، انگیزه شروع کار بر روی UR-500 نیاز به یک موشک بالستیک قدرتمند برای ارسال بمب های هیدروژنی فوق العاده قدرتمند به قلمرو یک دشمن بالقوه بود - همان "مادر کوزکا" که NS قول داده بود به آن نشان دهد. غرب. خروشچف

با توجه به خاطرات پسر خروشچف، سرگئی، که درست در آن سالها برای چلومی کار می کرد، UR-500 به عنوان حامل بار گرما هسته ای با ظرفیت 30 مگاتن پیشنهاد شد. با این حال، در همان زمان، منظور این بود که موشک جدید می تواند نقش مهمی در اکتشاف فضایی سرنشین دار ایفا کند.

در ابتدا یک نسخه دو مرحله ای از موشک ساخته شد. زمانی که مرحله سوم هنوز در حال طراحی بود، چلومی پیشنهادی برای پرواز به دور ماه با استفاده از یک UR-500K سه مرحله ای - که می تواند تا 19 تن را در مدار قرار دهد - و یک فضاپیمای سرنشین دار تک ماژول (LK) ارائه کرد. که به طور کامل روی زمین مونتاژ می شود و نیازی به اتصال در مدار نخواهد داشت.

این ایده اساس گزارشی را تشکیل داد که چلومی در سال 1964 در OKB-52 در حضور کورولف، کلدیش و دیگر طراحان برجسته تهیه کرد. این پروژه مخالفت شدید کورولیوف را برانگیخت.

البته او بدون دلیل معتقد بود که دفتر طراحی او (برخلاف دفتر طراحی چلومیف) تجربه واقعی در ایجاد فضاپیماهای سرنشین دار دارد و طراح اصلاً از چشم انداز اشتراک فضانوردی با دوستان رقیب خود راضی نبود.

با این حال، خشم ملکه نه آنقدر بر ضد LK که علیه UR-500 بود. از این گذشته ، این موشک به وضوح از نظر قابلیت اطمینان و پیچیدگی نسبت به "هفت" شایسته پایین تر بود و از طرف دیگر سه تا چهار برابر بار کمتری نسبت به N-1 آینده داشت. اما او کجاست، N-1؟

سکوی فرود LK700 (طرح بندی). قرار بود روی ماه بماند.

یک سال گذشت که شاید بتوان گفت برای برنامه قمری شوروی از دست رفت. کورولیوف با ادامه کار بر روی کشتی پیش ساخته خود، در واقع به این نتیجه رسید که این پروژه غیرقابل دفاع است.

در همان زمان، در سال 1965، با کمک UR-500، اولین ماهواره از چهار "پروتون"، ماهواره های سنگین با وزن 12 تا 17 تن، به مدار زمین فرستاده شد که R-7 قادر به انجام این کار نبود. که در نهایت کورولیوف مجبور شد به قول خودشان گلوی آهنگ خودش را بگذارد و با چلومی سازش کند.

1) تناسب مستقیم استفاده از طرح پرواز مستقیم بدون لنگر انداختن در مدار ماهواره های مصنوعی یا ISL از یک سو کار را تا حد زیادی ساده می کند، هزینه و زمان توسعه را کاهش می دهد و قابلیت اطمینان کار را افزایش می دهد و از سوی دیگر این امکان را فراهم می کند. کشتی به عنوان وسیله نقلیه مورد استفاده قرار گیرد.

با افزایش ترافیک محموله به ماه، تنها طرح پروازی ممکن یک طرح مستقیم خواهد بود که در آن کل کشتی (یا تمام محموله) به سطح ماه تحویل داده می شود، برخلاف طرح پرواز غیرمنتظره با لنگر انداختن در ISL. مدار، جایی که بیشتر محموله در مدار ماه باقی می ماند (از پیش نویس پروژه متن).

2) پایه های قمری.مجموعه UR-700-LK700 نه تنها برای فرود یک بار روی ماه، بلکه برای ایجاد پایگاه های قمری بر روی ماهواره زمین نیز طراحی شده است. تجهیز پایگاه در سه مرحله برنامه ریزی شد. اولین پرتاب بر روی سطح ماه، یک پایگاه سنگین ماه ثابت بدون سرنشین را تحویل می دهد.

پرتاب دوم به ماه خدمه فضاپیمای LK700 را تحویل می دهد، در حالی که پایگاه به عنوان یک فانوس دریایی استفاده می شود. پس از فرود کشتی، خدمه آن به سمت پایگاه ثابت حرکت می کنند و کشتی تا پرواز برگشت حفظ می شود. پرتاب سوم یک ماه‌نورد سنگین را تحویل می‌دهد که خدمه بر روی ماه سفر می‌کنند.

چگونه شکست را به اشتراک بگذاریم

در 8 سپتامبر 1965، یک جلسه فنی در OKB-1 تشکیل شد، که طراحان برجسته دفتر طراحی Chelomeev، به ریاست خود طراح عمومی، به آن دعوت شدند.

کورولف ریاست جلسه را بر عهده داشت که سخنرانی اصلی را انجام داد. سرگئی پاولوویچ موافقت کرد که UR-500 برای پروژه پرواز در اطراف ماه امیدوار کننده تر است و پیشنهاد کرد که چلومی روی بهبود این وسیله پرتاب تمرکز کند. در همان زمان، او قصد داشت توسعه فضاپیما را برای پرواز در اطراف ماه ترک کند.

قدرت عظیم ملکه به او اجازه داد تا ایده های خود را عملی کند. به منظور "تمرکز نیروهای سازمان های طراحی"، رهبری کشور تصمیم گرفت کار بر روی پروژه LK را متوقف کند. فضاپیمای 7K-L1 قرار بود به دور ماه پرواز کند و UR-500K را از زمین بلند کند.

عکس‌ها عکس‌های آرشیوی ماکت تمام‌اندازه کشتی را در پیکربندی پرتاب و گزینه فرود در ماه نشان می‌دهند.

در 10 مارس 1967، تاندم سلطنتی - چلومف از بایکونور شروع شد. در مجموع، از سال 1967 تا 1970، 12 فروند 7K-L1 با وضعیت کاوشگر ماه پرتاب شد. دو نفر از آنها به مدار پایین زمین رفتند و بقیه به ماه.

فضانوردان شوروی مشتاقانه منتظر بودند - خوب، چه زمانی یکی از آنها به اندازه کافی خوش شانس خواهد بود که در کشتی جدید به ستاره شب برود! معلوم شد که هرگز. تنها دو پرواز از این سیستم بدون اظهار نظر گذشت و در ده مورد باقی مانده نقص جدی مشاهده شد. و تنها دو برابر دلیل شکست موشک UR-500K بود.

در چنین شرایطی، هیچ کس جرات به خطر انداختن جان انسان ها را نداشت و علاوه بر این، آزمایش های بدون سرنشین آنقدر به طول انجامید که در این مدت آمریکایی ها قبلاً موفق به پرواز در اطراف ماه و حتی فرود بر روی آن شده بودند. کار بر روی 7K-L1 متوقف شد.

به امید معجزه

به نظر می رسد تعداد کمی از ما این سوال را که برای آگاهی ملی دردناک است نپرسیده ایم: بالاخره چرا کشوری که اولین ماهواره را به فضا پرتاب کرد و گاگارین را به مدار فرستاد، مسابقه ماه را با یک امتیاز خشک از دست داد؟ چرا موشک فوق سنگین Saturn V مانند N-1 منحصر به فرد در تمام پروازها به ماه مانند یک ساعت کار کرده است و "امید" ما حتی یک کیلوگرم را حتی در مدار پایین زمین قرار نداده است؟

یکی از دلایل اصلی قبلاً در سالهای پرسترویکا توسط جانشین V. P. Korolev نامگذاری شد. میشین. وی در مصاحبه با روزنامه پراودا گفت: «ساخت پایگاه تولید و غرفه با دو سال تاخیر انجام شد.

و حتی پس از آن برهنه شد. آمریکایی ها می توانستند یک بلوک موتور کامل را در جایگاه های خود آزمایش کنند و آن را روی یک موشک بدون دیوار قرار دهند و به پرواز بفرستند. ما آن را تکه تکه آزمایش کردیم و جرات نداشتیم 30 موتور مرحله اول را در مونتاژ کامل روشن کنیم. سپس مونتاژ این قطعات، البته بدون ضمانت لپ زدن تمیز."

مشخص است که یک کارخانه کامل در کیهان برای آزمایشات پرواز موشک N-1 ساخته شده است. ابعاد غول پیکر موشک اجازه نمی داد که در مراحل آماده حمل و نقل شود. موشک به معنای واقعی کلمه قبل از پرتاب کامل شد، از جمله جوشکاری.

به عبارت دیگر، آمریکایی‌ها این فرصت را داشتند که سیستم‌های خود را کار کرده و مشکلات را در طول آزمایش‌های روی زمین برطرف کنند و محصول نهایی را به آسمان بفرستند، و طراحان سلطنتی فقط باید امیدوار باشند که موشک "خام"، پیچیده و دیوانه‌کننده گران قیمت باشد. ناگهان بگیر و پرواز کن و او پرواز نکرد

موشک های تقویت کننده موشک N-1 (OKB-1، سمت چپ). از فوریه 1969 تا نوامبر 1972، چهار پرتاب از این موشک انجام شد که همگی با شکست انجامید.تفاوت اساسی بین موشک N-1 و پروژه های OKB-52 استفاده از موتورهای اکسیژن-نفت سفید طراحی شده توسط دفتر طراحی کوزنتسوف است.

موتورهای NK-33 که برای مرحله اول ایجاد شدند (30 مورد از آنها وجود داشت و آنها در یک دایره قرار گرفتند) از پروژه قمری شوروی جان سالم به در بردند و هنوز هم در روسیه و در ایالات متحده آمریکا و ژاپن استفاده می شوند. موشک VP-700 S YARD RO-31 (مرکز). شاید یکی از عجیب ترین پروژه های برنامه قمری شوروی.

بر اساس محاسبات نویسندگان طرح پیش نویس، استفاده از موتورهای جت هسته ای در مرحله سوم به طور قابل توجهی جرم محموله پرتاب شده به مدار را افزایش می دهد. با بالا بردن بار تا 250 تن، می توان از چنین موشکی در برنامه ساخت پایگاه های قمری استفاده کرد. و در عین حال - زمین را با سقوط رآکتور مصرف شده از آسمان تهدید کند. موشک UR-700K (OKB-52، سمت راست).

پروژه این ناو فوق سنگین بر اساس عناصر موشک UR-500K که بعداً به نام پروتون شناخته شد، بود. در زمینه نیروگاه ها، Chelomey با KB Glushko کار کرد که موتورهای قدرتمندی را با استفاده از سوخت های بسیار سمی توسعه داد: آمیل (دی نیتروژن تتروکسید) و هپتیل (دی متیل هیدرازین نامتقارن).

استفاده از سوخت سمی یکی از دلایلی است که پروتون کشتی هایی را با خدمه به فضا پرتاب نمی کند. تمام بلوک‌های آماده که می‌توان موشک UR-700 را از آن‌ها در کیهان مونتاژ کرد، به ابعاد 4100 میلی‌متر می‌آیند که امکان حمل آنها را بر روی سکوهای راه‌آهن فراهم می‌کند. بنابراین امکان جلوگیری از تکمیل موشک در محل پرتاب وجود داشت.

تناسب مستقیم

چلومی، رقیب ابدی ملکه نیز در اینجا یک جایگزین داشت. حتی قبل از پرتاب ناموفق N-1، در سال 1964، ولادیمیر نیکولایویچ پیشنهاد فرستادن یک اکسپدیشن برای فرود روی ماه با استفاده از وسیله نقلیه پرتاب UR-700 را داد. چنین موشکی وجود نداشت، با این حال، به گفته Chelomey، می توان آن را در مدت زمان بسیار کوتاهی بر اساس عناصر تولید سریال از موشک UR-500 توسعه داد.

در عین حال، UR-700 در قدرت نه تنها از N-1، که در سنگین ترین نسخه می تواند (از لحاظ نظری) بتواند 85 تن محموله را در مدار پایین زمین قرار دهد، بلکه از زحل آمریکایی نیز برتری دارد..

در نسخه اولیه، UR-700 می‌توانست حدود 150 تن را به مدار ببرد، و اصلاحات پیشرفته‌تر، از جمله مواردی که دارای موتور هسته‌ای برای مرحله سوم هستند، این رقم را به 250 تن افزایش می‌دهد. با ابعاد 4100 میلی متر، آنها را می توان به راحتی از کارگاه های کارخانه به فضانوردی حمل کرد و تنها در آنجا لنگر انداخت و از جوشکاری و سایر فرآیندهای پیچیده تولید اجتناب کرد.

علاوه بر این موشک، دفتر طراحی Chelomey مفهوم اصلی خود را از یک فضاپیمای قمری به نام LK700 ارائه کرد. اصالتش چی بوده؟ همانطور که می دانید، "آپولو" آمریکایی هرگز به طور کامل بر روی ماه فرود نیامد.

فضاپیمای با کپسول ورود مجدد در مدار دور ماه باقی ماند، در حالی که فرودگر به سطح ماهواره فرستاده شد. دفتر طراحی سلطنتی هنگام توسعه کشتی قمری L-3 خود تقریباً از همین اصل پیروی کرد. اما LK 700 برای فرود به اصطلاح مستقیم روی ماه بدون ورود به مدار ماه در نظر گرفته شده بود. پس از پایان سفر، او تنها سکوی فرود روی ماه را ترک کرد و به زمین رفت.

آیا ایده‌های چلومی واقعاً مسیر ارزان‌تر و سریع‌تری را برای فرود روی ماه برای فضانوردی شوروی باز کرد؟ تأیید این موضوع در عمل ممکن نبود. علیرغم این واقعیت که در سپتامبر 1968 طراحی اولیه سیستم UR-700-LK-700 به طور کامل آماده شد، که حجم زیادی از اسناد را تشکیل می داد، چلومی اجازه ساخت حتی یک مدل کامل از وسیله نقلیه پرتاب را نداشت.

این واقعیت، به هر حال، این باور عمومی را رد می کند که به دلیل ظهور یک پروژه جایگزین، بودجه اختصاص داده شده برای برنامه قمری شوروی پراکنده شد و ظاهراً این یکی از دلایل شکست آن شد.

ما فقط موفق به ساخت مدل فول سایز LK-700 شدیم. تا به امروز باقی نمانده است، اما عکس‌های آرشیوی و مواد طرح پیش‌نویس این امکان را فراهم می‌آورد که تصور بصری یک کشتی شوروی در ماه چگونه باشد.