Несбывшаяся советская космонавтика

Как вы наверняка знаете из истории, советская космонавтика начала разваливаться, когда Королёв расплевался с Глушко. Королев обратился к Глушко с задачей спроектировать мощный мотор для ракеты Н-1, но тот наотрез отказался проектировать двигатели на керосине и жидком кислороде. При этом когда сам Глушко сел в кресло Королёва — он моментально спроектировал еще более мощный, чем был нужен Королёву, керосин-кислородный РД-170 для своей ракеты. Чудесно, не правда ли?

От безнадёги Королев обратился к Николаю Дмитричу Кузнецову. Но до 1959 г КБ Кузнецова космическими двигателями вообще не занималось. В сжатые сроки создать мощный и надежный двигатель КБ Кузнецова не смогло. На первую ступень Н-1 пришлось ставить 30 двигателей, что отрицательно сказалось на общей надежности системы. Впрочем, ракету бы наверняка довели — в последнем 4-м полете первая ступень не доработала буквально 7 секунд до момента разделения, и если бы конструкторы предусмотрели возможность отделения первой ступени и запуска следующей по фактической работе ступени, а не по тупому таймеру — ракета скорее всего успешно выполнила бы всю программу полета, запаса энергии следующих ступеней хватало для компенсации недобора импульса первой ступенью.

Но Королёв умер — и Глушко приказал закопать две совершенно готовых Н-1 в землю. Зачем? А чтобы убрать конкурента совему гептильному Протону. Сейчас я вам поясню, в чем тут фокус.

Протон-К имеет стартовую массу 702 т и выводит на низкую опорную орбиту (НОО, высота 200 км) полезную нагрузку 20 т. При этом в ракете всё на пределе. Конструкция за 40 лет развития отработана до гайки, и не имеет перспектив дальнейшего развития.

Теперь давайте посмотрим на решения Н-1 и прикинем, что оттуда можно позаимствовать.

Ракета Н-1, как известно, имеет 5 ступеней. Давайте выбросим с нее проблемную первую ступень, и посмотрим, что из этого можно выжать. Попытаемся построить гипотетическую ракету Н-2 в параметрах, близких к Протону-К.

На второй ступени Н-1 стоят 8 двигателей НК-43. 8 не 30 — они будут работать вполне надежно. Двигатели НК-43 это модификация двигателей НК-33 для больших высот и вакуума. Они имеют сопло с большим расширением. Если мы используем эту ступень для работы со старта, нам понадобится вместо НК-43 поставить «атмосферный» НК-33. Это делается вообще без проблем, поскольку он точно такой же, только компактнее из-за меньшего сопла. Однако я бы поставил туда двигатели несколько более поздней разработки, НК-33-1 (и добавил 4 т сухого веса). Теперь сухая масса — 59т, стартовая — 565т. Если кто не в курсе — двигатели НК-33-1 снабжены выдвижной сопловой насадкой, которая выдвигается на высотах больше 10 км и, по-существу, превращает «приземный» НК-33 в высотный НК-43. Кроме того, НК-33-1 немного мощнее и совершеннее НК-33 — но на 500 кг тяжелее. Поэтому я и накинул 4 тонны.

Вторая ступень нашей ракеты Н-2 (она же 3-я ступень Н-1) имеет стартовую массу 189т. (Сухая масса — 14т) Суммарная тяга 4-х двигателей НК-31 — 164т. Этого будет МАЛО. Траектория «проседает». Поэтому мы поставим туда один двигатель НК-43 — у него тяга больше, а сам он вдвое легче, чем 4 мотора НК-31. А еще лучше — поставить туда НК-33-1 с фиксированным насадком. У него тяга 202 тонны. Как раз подходяще. И конструкция с 1 мотором вместо 4 — проще.

Уже в таком виде мы получаем весьма интересный двухступенчатый носитель. Сравнительно простой и дешевый.

Хорошо, но мало. Просится третья ступень, она же — 4-я ступень ракеты Н-1. Раз просится — пусть будет. Сухая масса 6 т, стартовая — 62 т.
Двигатель там НК-19 тягой 45.5т. Черт, опять тяга маловата. Ну ОК — добавляю еще один НК-19 и 1 т сухого веса на него и установочные детали. Имеем сухую массу 7т, стартовую 63т, тягу 91т.

В рещультате у нас получился трехступенчатый РН Н-2 со стартовой массой 819 т. Добавляем на него 29 т полезной нагрузки — и получаем 848 т на стартовом столе. Компьютерное моделирование показало, что эти 29 тонн наша гипотетическая Н-2 выводит на орбиту 310х346 км (апогей и перигей соответственно). То есть, даже не на низкую опорную орбиту (200 км), а сразу на рабочую орбиту орбитальных станций Салют и Мир.

Опаньки, а Протон-то, оказывается, натуральное гугно. Вот же оно — решение. Ракета на керосине с кислородом, довольно простая (никаких тебе шести боковых модулей — последовательное разделение ступеней, шаровые баки, всё просто) — и параметры сильно лучше Протона-К. При этом ракета сырая, и явно имеет потенциал улучшений.

Понимал ли это Глушко, когда уничтожал документацию по Н-1? Не мог не понимать.

И вот теперь мы знаем, в каком месте допустил ошибку Королёв. Ему не надо было сразу делать Н-1, а сначало надо было реализовать нечто вроде описанной мной выше Н-2. В качестве этапа. Затем к этой Н-2 можно приделать первую ступень по типу Н-1 — и вот она, «лунная ракета».

Вероятность, что Н-2 начала бы летать — очень высока. В конце концов, в ней моторов в 3 раза меньше, чем в Н-1. И она сразу, в таком виде, уже имеет огромную пользу. После того, как она полетела бы — это направление стало бы невозможно прикрыть, и создание более мощной ракеты прошло бы проще. В том числе потому, что вместо пусков Н-1 можно было бы запускать только ее первую ступень с массогабаритным макетом остальной части, причем сначала — вообще с половиной двигателей, соответственно разгрузив конструкцию. И только после того, как первая ступень залетала бы — на нее вкрячили бы уже отработанную Н-2 с минимальными переделками.

При этом обе системы можно было бы доводить параллельно. Буквально как только Н-2 полетела и стал ясен успех — не дожидаясь ее полной доводки, уже запускать обрезок Н-1 с макетом. Задержка по времени была бы не сильно большой — зато на выходе имелись бы две ракеты. Имеем носитель-тридцатитонник (Н-2) и стотонник (Н-1) уже в начале 70-х, а не к концу 80-х. Протон вообще не нужен. Ракета уровнем ниже Н-2 — это Союз, он летает до сих пор. Тремя ракетами перекрываем все нужные нагрузки, и никакого гептила.

У французов 7-тонник Ариан-4 впервые взлетел 15.06.1988г. 18-тонник Ариан-5 взлетел только 21.10.1998г.

У США нет сверхтяжелых носителей. Их предел — 14-16 т на НОО (Сатурн-1Б). Последний старт Сатурн-1Б состоялся 15.07.1975г. — и дальше всё, до того, как полетел Шаттл, тяжелые нагрузки на НОО они выводить не могли. Но даже если бы продлили эксплуатацию Сатурн-1Б — все равно мы поделили бы с ними весь вывод тяжелых спутников, а больше 16 тонн на НОО вплоть до 80-х годов могли бы выводить только мы.

А теперь скажите, что это не было саботажем. Что Глушко был просто карьеристом. И Мишин был карьеристом. И всё это вышло само собой.

«Острый конфликт между Королевым и Глушко возник не без помощи Василия Мишина, где-то в шестидесятом году. … Глушко работает не щадя сил, но мечтает о славе, даже посмертной. Королев тоже не щадил сил, но ему нужна была слава при жизни.» — писал А.М.Исаев.

А так ли это? Но как бы там ни было — космонавтика СССР была задержана на 20 лет. Носитель «Энергия» появился тогда, когда он фактически уже никому не был нужен, рынок вывода тяжелых спутников просерен французам. Гептиловые «Протоны» летают до сих пор — потуги их заменить лишь сейчас вышли на финишную прямую.

ЗЫ. Не скрою, идею собрать ракету из кусков Н-1 я почерпнул в книжке Павла Шумила. И идея эта — довольно здравая.

Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

12 Комментарий
старые
новые
Встроенные Обратные Связи
Все комментарии
Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.