Марсианский проект С. П. Королёва - [45]

На базе Н1, используя ее верхние ступени, предполагалось создание унифицированного семейства ракет на тех же экологически чистых компонентах — кислороде и керосине, а в дальнейшем на водороде. Это ракеты Н11 со стартовой массой 700 т и полезным грузом 20 т, использующая вторую и третью ступени Н1 и дополнительную четвертую; H111 со стартовой массой 200 т и полезным грузом 5 т, использующая третью ступень Н1 и дополнительную четвертую, в качестве которой могли быть использованы проектировавшиеся в составе комплекса Л3 блоки «Г», а в дальнейшем водородные блоки «С» и «Р».

При разработке Н1 проявился новый подход в решении ряда научно-технических и производственно-технологических проблем: по статической и динамической прочности; вопросам аэро- и газодинамики; созданию новых типов сложнейшей крупногабаритной арматуры; базы для наземной экспериментальной отработки; уникальных сооружений на технической и стартовой позициях. Для изготовления баков и сборки крупногабаритных отсеков на полигоне создавались филиалы КБ и завода, что существенно изменило сложившуюся схему работ. Как показала жизнь, это было единственно правильным решением.

5.9. Доработки ракеты-носителя Н1 под лунную программу

Пагубными для ракеты и марсианской программы оказались последствия необоснованного решения Хрущева, установившего приоритетной задачей для Н1 высадку человека на Луну с нереальными сроками 1967–1968 гг. Потребовалась немедленная коренная модернизация Н1, существенно задержавшая ее создание и отрицательно повлиявшая на надежность. Все это в итоге нанесло ущерб и нашей лунной программе.

Схема полета на Луну у нас с американцами была одинаковой, а вот условия ее реализации были несравнимыми не только по срокам и финансированию. Главная проблема заключалась в том, что американская ракета Сатурн, проектировавшаяся с 1961 года специально для лунной экспедиции, могла выводить на ОИСЗ 140 т, в то время как Н1, создававшаяся с 1960 года не для Луны, а для Марса — только 75 т, вполне достаточных лишь для сборки на орбите марсианского комплекса. Это обрекало отечественную лунную программу на жесточайший весовой дефицит на лунных кораблях, на проведение весьма болезненных мероприятий по форсированию мощности ракеты Н1 и, с учетом трех потерянных лет, на полную бесперспективность осуществления идеи обогнать в этих условиях американцев.

Начались мучительные доработки ракеты с целью увеличения массы выводимого полезного груза. Это, прежде всего, изменение наклонения плоскости трассы запуска, снижение высоты орбиты с 300 до 220 км, установка цилиндрических вставок в баки для увеличения запасов топлива, снижение температуры термостатирования горючего до –15–20 C°, переохлаждение кислорода до –190 C°, установка шести дополнительных двигателей в центральной части блока «А», форсирование тяги двигателей всех трех ступеней Н1.

Реализация этих мероприятий была материально затратной и привела в итоге к увеличению стартовой массы ракеты более чем на 25 % (почти 2800 т), что также красноречиво свидетельствует о «марсианском» предназначении Н1. Несмотря на все ухищрения, массу выводимого полезного груза удалось увеличить всего с 75 до 95 т.

5.10. Наземная экспериментальная отработка ракеты-носителя Н1

Наземная отработка ракеты Н1 по размаху и сложности была несравнима со всеми известными ранее. Выбранная Королевым компоновочная схема с поперечным делением ступеней ракеты и начальная грузоподъемность в 75 т позволяли проводить параллельно отработку всех ступеней с максимальным использованием существующей экспериментальной базы НИИ-229, полигона НИИП-5 МО, ЦКБЭМ (ОКБ-1), НИИ-88 и других организаций.

Так, в НИИ-229 (ныне НИИ Химмаш), что под Загорском, проводились испытания на действующей модели масштаба 1:10 пусковой установки стартового комплекса и ракеты с работающими пороховыми двигателями. Были получены ее аэрогазодинамические характеристики, определены нагрузки, действующие на элементы, собраны данные для расчетов баллистики и управления. В 1968 году проведены огневые испытания блоков «Б» и «В».

В ЦКБЭМ на механических, гидравлических, вибрационных и ударных стендах, в термобарокамерах и высокотемпературных установках проводились динамические, ударные, тепловые испытания узлов и агрегатов, испытания на герметичность, испытания систем разделения и стыковки кораблей ЛОК, ЛК, блока «Д» в штатных и аварийных ситуациях.

В НИИХСМ отрабатывались системы сброса хвостовых отсеков, разделения и сброса головного обтекателя, лунное посадочное устройство. На моделях масштаба 1:10 проводились исследования газодинамических процессов старта ракеты Н1.

В НИИП-5 МО на технической позиции отрабатывались системы разделения ступеней Н1.

В ОКБ-276 с 1962 года проходили экспериментальные исследования двигателей Кузнецова, конструкторско-доводочные и межведомственные испытания. Всего было испытано 394 двигателя для первой и второй ступеней ракеты. В 177 огневых испытаниях участвовали датчики и приборы системы КОРД, проверялись и уточнялись алгоритмы контроля и работоспособность аппаратуры.