Советские пилотируемые лунные программы - Soviet crewed lunar programs

Часть набор статей о
Советская космическая программа
Герб Советского Союза 1.svg

В Советские пилотируемые лунные программы были серией программ, проводимых Советский Союз к высадить людей на Луну, в конкуренции с США Программа Аполлон для достижения той же цели, публично поставленной Президентом Джон Ф. Кеннеди 25 мая 1961 года. Советское правительство публично отрицало участие в таком соревновании, но в 1960-х годах тайно проводило две программы: пилотируемые полеты на Луну с использованием Союз 7К-Л1 (Zond) космический корабль, запущенный с Протон-К ракета, и посадка на Луну с экипажем с использованием Союз 7К-ЛОК и LK космический корабль, запущенный с Ракета N1. После двойного американского успеха на первой лунной орбите с экипажем 24-25 декабря 1968 г.Аполлон 8 ) и первая высадка на Луну 20 июля 1969 г. (Аполлон-11 ) и череда катастрофических провалов N1, обе советские программы в конечном итоге были прекращены. Программа Zond на основе протонов была отменена в 1970 году, а программа N1-L3 была отменена. де-факто прекращена в 1974 году и официально отменена в 1976 году. Подробности обеих советских программ держались в секрете до 1990 года, когда правительство разрешило их опубликовать в соответствии с политикой гласность.

Ранние концепции

Художественное изображение ТМК-МАВР на Венера облет

Еще в 1961 году советское руководство публично заявило о высадке человека на Луна и создание лунная база; однако серьезные планы были реализованы лишь несколько лет спустя. Сергей Королев, старший советский ракетный инженер, больше интересовался запуском тяжелой орбитальной станции и полеты с экипажем на Марс и Венеру.[1] Имея это в виду, Королев начал разработку супертяжелого Ракета Н-1 с полезной нагрузкой 75 тонн.

Союз-А-Б-Ц и Н1

Космический корабль "Союз 7К-9К-11К". На чертеже изображен Союз 7К (справа), Союз-Б / Ракета-носитель "Союз 9К" и Союз-В / Танкер "Союз-11К" с двумя штыревыми антеннами (слева)

В своих предварительных планах на Луну КБ Королева изначально продвигало Союз A-B-C окололунный комплекс (A-B-V на русском языке) концепция, согласно которой космический корабль с двумя экипажами будет сближаться с другими компонентами на околоземной орбите для сборки экскурсионного аппарата для облета Луны. Затем компоненты будут доставлены проверенными предприятиями среднего размера. R-7 ракета. При разработке N1 с 1963 года Королев начал планировать посадку на Луну с использованием двух пусков и стыковки. Позже Королеву удалось увеличить грузоподъемность N1 до 92-93 тонны (за счет перехода на жидкий водород в верхней ступени (ах) и увеличения количества двигателей на ее первой ступени с 24 до 30), обеспечив мощность, достаточную для выполнения миссия с однократным запуском.

УР-500К / ЛК-1 и УР-700 / ЛК-3

Еще одно главное космическое конструкторское бюро во главе с Владимир Челомей, предложил конкурирующий окололунный орбитальный полет с использованием тяжелой ракеты УР-500К (впоследствии переименованной в Протонная ракета ) и два экипажа ЛК-1 космический корабль. Позже Челомей также предложил программу высадки на Луну со сверхтяжелым UR-700 ракета LK-700 лунный посадочный модуль и ЛК-3 космический корабль.[2]

R-56

В R-56 который был разработан в период с апреля 1962 года по июнь 1964 года и был рассмотрен для участия в лунной программе.[3][4]

Реакция на Аполлона

Советское правительство дало ответ на вызов американского Аполлона через три года. Согласно первому постановлению правительства о советских пилотируемых программах Луны (Постановление 655-268, г. О работах по исследованию Луны и освоению космоса '), принятый в августе 1964 года, Челомею было поручено разработать программу облета Луны с запланированным первым полетом к концу 1966 года, а Королеву было поручено разработать программу посадки на Луну с первым полетом к концу 1967 года.[5]

После изменения с Никита Хрущев к Леонид Брежнев В 1964 году советское правительство в сентябре 1965 года поручило Королеву программу облета, который изменил схему полета на Луну, чтобы использовать свой собственный Союз 7К-Л1 космический корабль и ракета "Протон" Челомея.

Королев организовал полномасштабную разработку обеих программ, но скончался после операции в январе 1966 года.[6] Согласно постановлению правительства от февраля 1967 года, первый облет с экипажем был запланирован на середину 1967 года, а первая посадка с экипажем - на конец 1968 года.

Облет луны УР-500К (Протон) / Л1 (Зонд) программа

Зонд (Союз 7К-Л1) окололунный космический корабль.
Основные статьи: Протон (семейство ракет), Союз 7К-Л1, и Зонд программа

Запущенный трехступенчатой ​​ракетой «Протон», L1 (Zond) представлял собой космический корабль из Семья Союз и состоял из двух-трех модифицированных модулей основного корабля Союз 7К-ОК общей массой 5,5 тонны. Орбитальный космический корабль Apollo (командный корабль) для облета Луны также имел два модуля (командный и служебный), но был в пять раз тяжелее, имел экипаж из трех человек и вышел на лунную орбиту, тогда как L1 (Zond) совершил полет вокруг Луны и вернулся на обратную траекторию. Запланированный на 8 декабря 1968 года с приоритетом над США, первый полет L1 (Zond) с экипажем был отменен из-за недостаточной готовности капсулы и ракеты. После Аполлон 8 выиграв первую (облет Луны) фазу Moon Race в конце 1968 года, советское руководство потеряло политический интерес к программе L1 (Zond). Несколько резервных единиц L1 (Zond) совершали беспилотные полеты, но к концу 1970 года эта программа была отменена.

Посадка на Луну N1 / L3 программа

Союз 7К-ЛОК рендеринг.
ЛК (Лунный корабль - «лунный корабль» или лунный корабль).
Основные статьи: ЛК (космический корабль), N1 (ракета), и Союз 7К-ЛОК

План посадки с экипажем использовал тот же метод, что и при одиночном пуске, и рандеву на лунной орбите проекта Аполлон.

Для обеспечения безопасности полета за несколько недель до полета с экипажем, комплекс L3 без экипажа LK-R и два Луноход автоматические вездеходы будут отправлены на Луну,[нужна цитата ] работать в качестве радиомаяков для LK с экипажем, а LK-R использовался как резервный спасательный корабль. Луноходы также были оснащены ручным управлением для космонавтов, как для передачи на ЛК-Р в случае необходимости, так и для регулярных исследований.

Ракета N1 будет нести экспедиционный комплекс L3 Moon с двумя космическими кораблями (LOK и LK) и двумя (Блок G и Блок D ) ракеты-носители. Вариант корабля Союз, «Лунный орбитальный Корабль» (ЛОК) командный модуль, вмещающий двух человек, с тремя модулями, как в обычном Союз 7К-ОК, но был тяжелее на несколько тонн. 7К-ОК был вдвое легче трехкомпонентного орбитального корабля управления "Аполлон". В «Лунный Корабль» (ЛК) вмещал только одного космонавта, поэтому по советскому плану на Луну должен был приземлиться только один космонавт. Масса LK составляла 40% от массы лунного посадочного модуля Apollo.

Комплекс L3 для размещения в ЛЕО по N1 составила 93 тонны (по сравнению с Сатурн V 137 тонн). Масса LOK и LK составляла 40% от комплекса Аполлон, но была эквивалентна комплексу L3 без блока G.

Ракета-носитель для НОО по направлению к Луне для корабля «Аполлон» обеспечивалась последней ступенью Сатурна V, в то время как для блоков D, LOK и LK это должно было быть предоставлено Блок G того же комплекса L3.

Во время полета комплекса L3 на Луну не было бы необходимости отстыковывать и повторно стыковать орбитальный и посадочный корабль, как это было сделано на Аполлоне, потому что космонавт будет переходить с LOK на LK «выходом в открытый космос». В миссиях «Аполлон» передача осуществлялась через внутренний проход.

Блок D должен был замедлить LOK и LK на лунную орбиту, в то время как с Apollo эта фаза была предпринята путем запуска двигателя на служебном модуле, чтобы замедлить комплекс и выйти на лунную орбиту, поскольку комплекс Apollo путешествовал с командным модулем и модулем Lunar Excursion Module (LEM) лицом к Земле.

Оказавшись на орбите, LK с блоком D отделится от LOK и спустится к поверхности Луны с помощью двигателя блока D. После того, как в блоке D закончилось топливо, LK должен был отделиться и завершить посадку с использованием собственного двигателя.

На Луне космонавт гулял по Луне, использовал луноходы, собирал камни и сажал Советский флаг.

Через несколько часов на поверхности Луны двигатель LK снова заработает, используя его посадочную конструкцию в качестве стартовой площадки, как и в случае с Apollo. Чтобы сэкономить вес, двигатель, используемый для посадки, должен возвращать LK на лунную орбиту для автоматической стыковки с LOK. Затем космонавт должен был вернуться в открытый космос к LOK с образцами горных пород.

Затем LK будет сброшен, после чего LOK запустит свою ракету для возвращения на Землю.

График запуска

По состоянию на 1967 г. графики запуска L1 / L3 были:

Программа УР-500К (Протон) / Л1 (Зонд)

2P: стадия разработки блока D (февраль или март 1967 г.)
3P: стадия разработки блока D (март 1967)
4L: Облет Луны без экипажа (май 1967 г.)
5L: Облет Луны без экипажа (июнь 1967 г.)
6L: Облет Луны с экипажем (июнь или июль 1967 г.)
7L: Облет Луны с экипажем (август 1967 г.)
8L: Облет Луны с экипажем (август 1967 г.)
9L: Облет Луны с экипажем (сентябрь 1967 г.)
10L: Облет Луны с экипажем (сентябрь 1967 г.)
11L: Облет Луны с экипажем (октябрь 1967 г.)
12L: Облет Луны с экипажем (октябрь 1967 г.)
13L: Резервный космический корабль

Программа N1 / L3

3L: Develop LV & Blocks G&D (сентябрь 1967 г.)
4L: Резерв
5L: LOK / LK без экипажа (декабрь 1967)
6L: LOK / LK без экипажа (февраль 1968 г.)
7L: Crewed LOK / uncrewed LK (апрель 1968 г.)
8L: Crewed LOK / uncrewed LK (июнь 1968 г.)
9L: ЛОК с экипажем / ЛК без экипажа с ЛК на луну (август 1968 г.)
10L: Первая посадка на Луну с экипажем (сентябрь 1968 г.)
11L: Резерв
12L: Резерв

Смерть Королева в 1966 году, а также различные технические и административные причины, а также отсутствие финансовой поддержки привели к тому, что обе программы были отложены.[7]

Космонавтов

В 1966 году были сформированы две группы подготовки космонавтов. Одной группой командовал Владимир Комаров и включены Юрий Гагарин, а также подготовка к квалификационным полетам корабля "Союз" на околоземной орбите и запуску "Протона" в цис-лунный полет (Гагарин, Николаев, Комаров, Быковский, Хрунов; Инженеры-космонавты: Горбатко, Гречко, Севастьянов, Кубасов, Волков). Комаров позже скончался в Союз 1 космический полет, когда его парашют вышел из строя, в результате чего его капсула врезалась в землю на высокой скорости. Вторую группу возглавил Алексей Леонов и сосредоточился на посадке (Командиры: Леонов, Попович, Беляев, Волынов, Климук; Инженеры-космонавты: Макаров, Воронов, Рукавишников, Артюхин). В результате Леонов имеет все основания претендовать на то, что Советский Союз первым выбрал человека на Луне.

После смерти Комарова в г. Союз 1 в 1967 году Гагарина сняли с тренировок, а группы реорганизовали. Несмотря на неудачу с кораблем "Союз-1", Советы успешно отрепетировали автоматическую стыковку двух кораблей "Союз" без экипажа на околоземной орбите в 1968 году и с экипажем. Союз 4 и Союз 5 Совместная миссия в начале 1969 года проверила другие ключевые элементы миссии.

Всего с проектом N1-L3 было связано 18 вылетов.

Более поздние разработки

После высадки США на Луну в 1969 году оправдание советской программы посадки на Луну в значительной степени испарилось, хотя разработка и испытания продолжались до начала 1970-х годов. В 1970–1971 годах ЛК был готов после трех испытательных полетов без экипажа на НОО (Космос 379, Космос 398, Космос 434 ). ЛОК запускался один раз (Космос 382 7K-L1E, манекен 7К-ЛОК ). В Кречет испытаны лунный скафандр и системы поддержки.

Четыре испытательных запуска N1 в 1969 (дважды), 1971 и 1972 годах были неудачными, несмотря на улучшения после каждой аварии. Второй запуск 3 июля 1969 г. (попытка отодвинуть на второй план Аполлон-11 на 13 суток), что привело к разрушению ракеты и всего стартового комплекса, что отложило выполнение программы N1-L3 на два года.

При автоматическом пролете Луны эти первые два запуска N1 несли 7К-Л1С космический корабль (модифицированный 7K-L1 ). Манекен 7K-LOK (7K-L1E) и штатный 7K-LOK с манекенами LK использовались в третьем и четвертом пусках.

Полный лунный экспедиционный комплекс L3 с 7K-LOK и LK для пролета и посадки Луны был подготовлен к пятому запуску с использованием модифицированной ракеты N1 в августе 1974 года. Если бы эта и следующая миссия были успешными, это привело бы к решение о запуске до пяти советских экспедиций с экипажем N1-L3 в 1976–1980 гг. Чтобы вызвать технический и научный интерес к программе, планировалось, что модифицированные многозарядные миссии N1F-L3M будут иметь значительно больше времени на поверхности Луны, чем Аполлон.

Однако программа N1-L3 (а также N1F-L3M) была отменена в мае 1974 года, и советские пилотируемые космические усилия впоследствии были сосредоточены на разработке космических станций, а также на нескольких проектах и ​​процессах подготовки земли для полета на Марс, который продолжается до сегодня, но имеет неясные цели.[8]

База на Луне, Звезда, что было предложено позже, разработаны макеты экспедиционных машин.[9] и поверхностные модули,[10] и проект «Вулкан-ЛЭК» не были приняты по экономическим причинам. В качестве компенсации и в качестве замены программы посадки с экипажем Советы выполнили программу автоматической доставки лунного грунта и Луноход автоматизированные луноходы.

Стартовая площадка и МИК №1 были перепроектированы под Программа шаттла Энергия-Буран. Остаются как минимум пять ЛК и три ЛОК, некоторые из которых хранятся в музеях компании-разработчика и производителя. Около 150 двигателей, выпущенных для первых ступеней N1F, остались у производителя (Конструкторское бюро Кузнецова ), затем продавались для использования на других пусковых установках, начиная примерно с 2000 года.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Брайан Харви; Ольга Закутняя (4 мая 2011 г.). Российские космические зонды: научные открытия и будущие миссии. Springer Science & Business Media. С. 211–. ISBN  978-1-4419-8150-9.
  2. ^ JBIS: журнал Британского межпланетного общества. Британское межпланетное общество. 1998 г.
  3. ^ Харви, Брайан (2007). Советские и российские исследования Луны. Springer-Praxis. С. 61–62. ISBN  0387218963.
  4. ^ Хендрикс, Барт (2011). «Тяжелые ракеты-носители ОКБ Янгеля - Часть 1» (PDF). Журнал Британского межпланетного общества. 64: 2–24. Получено 9 июля 2020.
  5. ^ Оддбьёрн Энгвольд Божена Черни, Джон Латтанцио и Рольф Стабелл (30 ноября 2012 г.). Астрономия и астрофизика - Том I. Энциклопедия систем жизнеобеспечения (EOLSS). С. 228–. ISBN  978-1-78021-000-1.
  6. ^ Britannica Educational Publishing (1 октября 2009 г.). пилотируемый космический полет. Британника Образовательное Издательство. С. 40–. ISBN  978-1-61530-039-6.
  7. ^ Пол Б. Кейси (25 октября 2012 г.). АПОЛЛОН: Десятилетие достижений. JS Blume Publishing (TM). С. 68–. ISBN  978-0-9847163-0-2.
  8. ^ Франкетти, Марк (3 июля 2005 г.). «Россия планирует первых людей на Марсе». Санди Таймс. Получено 7 февраля 2008.
  9. ^ ЛЭК Лунный экспедиционный комплекс В архиве 2013-12-08 в Wayback Machine
  10. ^ Модуль DLB В архиве 2014-01-07 в Wayback Machine

внешние ссылки