[Из песочницы] Почти случившийся полет к Луне04.02.2018 16:50

Редкий пилотируемый Протон. Ну почти.

Не все модели пилотируемых космических кораблей доходят до полноценного полета с экипажем. На этом можно было бы и закончить, но дальнейшая судьба такого корабля может сложиться по разному. Буран, советский ответ Спейс Шаттлу совершил лишь один испытательный полет. И в глазах многих он уже одним этим полетом превзошел Шаттл, сделав в беспилотном режиме то, что на Шаттле всегда делали пилоты. В итоге, по своей известности он может поспорить с некоторыми кораблями, на которых успешно летали люди. Некоторые другие корабли практически забыты и редко упоминаются за пределами специализированных сайтов. Один из таких кораблей мог бы сильно повлиять на результаты лунной гонки, но вместо этого пал жертвой советской секретности.
В начале лунной гонки в СССР отсутствовало единое видение плана полета. Для полетов на Луну проектировались три разные ракеты, кислородно-керосиновая сверхтяжелая Н-1 и две ракеты на токсичной паре НДМГ-АТ, тяжелая Р-56 и сверхтяжелая УР-700. Так же шла параллельная разработка трех космических кораблей, родственных друг-другу орбитального 7К-ОК (впоследствии получившей наименование Союз) и лунного 7К-ЛОК, а так же спешно переделанного из корабля Восток многоместного Восхода, разработка которого была начата ради очередных рекордов. Попытка сконцентрировать усилия на одной ракете, Н-1, всех проблем не решила, как из-за повышения требований к грузоподъемности с 75 до 90 тонн, так и из-за конфликта Сергея Королева с Валентином Глушко, самым опытным конструктором ракетных двигателей СССР, вызванного сильнейшими разногласиями в отношении использования токсичного топлива.

Поскольку работа над основной лунной ракетой Н-1 затягивалась, в октябре 1965 года было решено по быстрому, используя уже существующие ракеты, отправить корабль (получивший название модели 7К-Л1) в облет Луны, что бы обеспечить хотя-бы промежуточную победу в лунной гонке. Трехступенчатые ракеты на основе Р-7 были не в состоянии отправить пилотируемый корабль к Луне, поэтому в качестве ракеты-носителя был выбран недавно созданный, уже успешно летающий Протон, несмотря на нежелание Королева отправлять людей в полет на цистерне с токсичным топливом. Но даже эта тяжелая ракета могла отправить к Луне всего около 5,5 тонн, что потребовало серьезной переработки взятого за основу, самого еще находящегося в разработке корабля Союз.

Самым заметным отличием 7К-Л1 стал отказ от бытового отсека, ограничивший жилое пространство спускаемым аппаратом. Теплозащита была усилена для обеспечения безопасного входа в атмосферу со второй космической скоростью. Была удалена резервная парашютная система и резервная корректирующая тормозная двигательная установка, добавлена система звездной навигации и узконаправленная антенна связи. Впервые была использована бортовая цифровая вычислительная машина (Аргон-11). Возврат корабля подразумевал оригинальную схему двухныркового входа в атмосферу, когда при первом входе аппарат тормозился до суборбитальной скорости, вылетал из атмосферы, после чего входил в нее повторно, уже для посадки. Это позволяло кораблю, войдя в атмосферу со стороны южного полушария, приземлится на территории СССР.

Полеты начались весной 1967 года. Всего было изготовлено 15 кораблей, из которых два были упрощенными прототипами, предназначенными для отработки бортовых систем и испытания разгонного блока (блока Д) ракеты-носителя. Согласно изначальному плану, пилотируемый полет должен был состоятся в летом того-же года, после трех успешно проведенных беспилотных испытаний.

Полет первого прототипа прошел успешно, аппарат был выведен на орбиту, после чего был направлен к Луне. Хотя по другой информации корабль просто набрал отлетную скорость, полетев не в направлении Луны. После набора второй космической скорости дальнейшая работа с аппаратом не планировалось. Второй прототип также был успешно выведен на опорную орбиту, но двигатель разгонного блока повторно не включился, и корабль к Луне не полетел. После запуска двух прототипов начались полеты полноценных версий корабля, беспилотные пуски которых формально должны были продолжать линейку межпланетных станций Зонд, отправленных к Венере (Зонд-1), Марсу (Зонд-2) и Луне (Зонд-3), хотя технически они не имели ничего общего.

Сборка Зонда

Зонд-4 должен был совершить полет по высокоэллиптической орбите, облетев расчетную точку на высоте 330000 км. По другим данным был запланирован облет Луны, но он был сорван из-за сбоя системы ориентации. Первые две попытки отправки Зонда-4 оказались неудачными из-за отказов на первой и второй ступенях ракеты-носителя. С третьей попытки вывести корабль на требуемую орбиту удалось. В полете обнаружились проблемы с системой ориентации, датчик постоянно терял опорные звезды, первую коррекцию траектории провести не удалось. При срыве последующих коррекций корабль не смог бы вернуться на Землю. Работу системы ориентации удалось наладить, была проведена коррекция траектории, обеспечивающая нормальный вход в атмосферу, но при возвращении не сработала система управления спуском, корабль сорвался в баллистический спуск в не расчетный район и был подорван системой самоуничтожения над Африкой.

Зонд-5 так же был выведен с третьей попытки. При первом запуске, после сброса головного обтекателя произошло замыкание в системе управления. Вторая попытка сорвалась еще во время подготовки к старту, лопнувший бак окислителя разгонного блока привел к падению корабля с ракеты. Третья попытка отправки Зонда была успешной, но снова начались проблемы с системой звездной ориентации. Коррекция траектории была чуть не сорвана, пришлось использовать менее точную солнечно-земную ориентацию. Вторую коррекцию без работоспособной звездной ориентации провести было невозможно, что, в свою очередь, сделало невозможным управляемый спуск. К счастью, Зонд сумел совершить баллистический спуск и приводниться в Индийском Океане. Присутствовавшие там корабли успели засечь спускаемый аппарат еще во время полета и всего через несколько часов подняли его на борт. На корабле к Луне отправлялись несколько биологических образцов, включая двух черепах, ставших первыми живыми существами, побывавшими возле Луны и вернувшимися на Землю.

Зонд-6 был успешно запущен с первого раза, отлет к Луне прошел идеально, но дальше начались проблемы. Сначала не развернулась штанга остронаправленной антенны, вместе с основным датчиком системы звездной ориентации. Возвращение корабля уже было под вопросом, однако ориентацию удалось провести при помощи второго звездного датчика, который до этого ни разу успешно не работал. Во время возвращения корабля неприятности продолжились. Сперва чуть не замерзла перекись водорода, используемая двигателями ориентации, что чуть не привело к невозможности совершения управляемого спуска, а потом произошла частичная разгерметизация корабля. Давление упало до половины от номинала (380 мм ртутного столба). Перед входом в атмосферу, после отделения спускаемого аппарата разгерметизация стала полной. Не рассчитанная на работу в вакууме аппаратура отказала, в результате не сработала парашютная система и спускаемый аппарат разбился.

Незадолго до пуска Зонда-6 NASA объявили, что в декабре 1968, первый же пилотируемый полет на ракете Сатурн-5, Аполлон-8, будет совершен на орбиту Луны. Это решение было вызвано приближением программы Зонд к успеху, поскольку в NASA не хотели допустить, что бы первым человеком возле Луны был бы советский космонавт. Хотя идея отправить следующий корабль в облет с экипажем, до полета американцев, была озвучена, но корабль все еще был недостаточно отработан, да и подготовиться к запуску раньше Аполлона не удавалось. Несмотря на отправленное в Политбюро коллективное письмо космонавтов лунного отряда, готовых лететь к Луне даже на не отработанном корабле, пилотируемый полет был отменен. Тем не менее, беспилотные пуски были продолжены.

При первом запуске Зонда-7 ракета не смогла вывести аппарат на орбиту. Следующие два пуска использовали в качестве носителя ракету Н-1 и тоже закончились провалом. Четвертый запуск, совершенный уже после возвращения Аполлона-11, был полностью успешен. Аппарат облетел Луну, получил цветные фотографии Земли и Луны, и совершил управляемый спуск на территорию СССР. Помимо черепах, на корабле к Луне слетал манекен ФМ-2, предназначенный для радиологических исследований, благодаря которым советские специалисты убедились, что полет на Луну вне моментов солнечных вспышек не представляет радиационной угрозы для экипажа.

Несмотря на успех Зонда-7 и появившуюся возможность совершения пилотируемого полета, советское руководство решило, что после высадки на поверхность Луны, подобный облет политически нецелесообразен. Было принято решение об отправке последнего беспилотного корабля и закрытии программы. Зонд-8 так же совершил успешный полет, в котором была протестирована альтернативная схема посадки — вход в атмосферу со стороны северного полушария и однонырковый спуск с приводнением в индийском океане. Данная схема посадки была проще и надежнее основной схемы, но исключала возможность приземления на советской территории. Хотя по другим данным, подобная схема была вызвана сбоем системы ориентации, а спуск был баллистическим.

Не только Аполлон снимал «Восход Земли»

Хотя возможность для пилотируемого полета оставалась, сохранялся еще один изготовленный корабль, но программа была окончательно закрыта, а через несколько лет, после еще двух аварий Н-1, была закрыта вся советская пилотируемая лунная программа. Из-за нежелания советского руководства играть роль догоняющего, СССР отказался даже от частичного успеха в полете на Луну. Вместо этого была выбрана политика отрицания самого участия в лунной гонке. Лунные программы были засекречены, программе Аполлон были противопоставлены беспилотные аппараты, а пилотируемая программа была сконцентрирована на орбитальных станциях. В итоге, единственными людьми, побывавшими дальше низкой околоземной орбиты пока остаются астронавты NASA. Вполне возможно, если бы Зонд-9 все таки полетел с людьми, возобновление пилотируемых полетов к Луне сейчас воспринималось бы проще и не отпугивало излишней амбициозностью.

© Geektimes