Войти
 Макет на космодроме Байконур в конце 1967 года | |
| Функция | Лунная ракета с экипажем / Ракета-носитель сверхтяжелого типа |
|---|---|
| Производитель | ОКБ-1 |
| Страна-производитель | СССР |
| Размер | |
| Высота | 105,3 метра (345 футов) |
| Диаметр | 17,0 метров (55,8 фута) |
| Масса | 2750 тонн (6 060 000 фунтов)) |
| Этапы | 5 |
| Вместимость | |
| Полезная нагрузка до LEO | |
| Масса | 95 т (209000 фунтов) |
| Полезная нагрузка до TLI | |
| Масса | 23,5 т (52000 фунтов) |
| История запусков | |
| Статус | Не удалось, отменено |
| Площадки запуска | LC-110, Байконур |
| Всего запускает | 4 |
| Успех (я) | 0 |
| Неудача | 4 |
| Первый полет | 21 февраля 1969 г. |
| Последний полет | 23 ноября 1972 г. |
| Первый этап - Блок A | |
| Диаметр | 17,0 м (55,8 фута) |
| Двигатели | 30 NK-15 |
| Усилие | 45 400 кН (10 200 000 фунтов силы) |
| Удельный импульс | 330 секунд (3,2 км / с) |
| Время горения | 125 с |
| Топливо | RP-1 / LOX |
| Вторая ступень - Блок B | |
| Двигатели | 8 НК-15 V |
| Тяга | 14 040 кН (3 160 000 фунт-сил) |
| Удельный импульс | 346 секунд (3,39 км / с) |
| Время горения | 120 с |
| Топливо | РП-1 / LOX |
| Третья ступень - Блок В | |
| Двигатели | 4 НК-21 |
| Тяга | 1,610 кН (360,000 фунт-сила) |
| Удельный импульс | 353 секунды (3,46 км / с) |
| Время горения | 370 с |
| Топливо | РП-1 / LOX |
| Четвертая ступень (N1 / L3) - Блок G (вылет на землю) | |
| Двигатели | 1 НК-19 |
| Тяга | 446 кН (100000 фунтов силы) |
| Удельный импульс | 353 секунды (3,46 км / с) |
| Время горения | 443 с |
| Топливо | RP-1 / LOX |
The N1 / L3 (от Ракета-носитель Ракета-носитель, «Ракета-носитель»; Кириллица: Н 1) - сверхтяжелая ракета-носитель, предназначенная для доставки полезной нагрузки за низкой околоземной орбитой. N1 был советским аналогом американского Saturn V и был предназначен для обеспечения возможности путешествовать с экипажем на Луну Земли и за ее пределы, исследования начались еще в 1959 году. мощная ступень ракеты когда-либо построенная, но все четыре пилотируемых первых ступени блока A N1 вышли из строя из-за отсутствия статических испытательных запусков, которые не выявили проблем с водопроводом и других неблагоприятных характеристик с большим кластером из тридцати двигателей и его комплексная система подачи топлива и окислителя.
Версия N1-L3 была разработана, чтобы конкурировать с программой Apollo США по высадке человека на Луну с использованием аналогичный метод сближения с лунной орбитой. Базовая ракета-носитель N1 имела три ступени, которые должны были вывести лунную полезную нагрузку L3 на низкую околоземную орбиту с двумя космонавтами. L3 содержал одну ступень для транслунной инъекции ; еще одна ступень, используемая для корректировок среднего курса, вывода лунной орбиты и первой части спуска на поверхность Луны; космический корабль-одиночка LK Lander ; и двухпилотный лунно-орбитальный корабль "Союз 7К-ЛОК " для возвращения на Землю.
N1-L3 недофинансировался и спешил, начав разработку в октябре 1965 года, почти через четыре года после Сатурна V. Проект был сильно сорван из-за смерти его главного конструктора Сергея Королева в 1966 году. Каждая из четырех попыток запустить N1 потерпела неудачу, при этом вторая попытка привела к тому, что аппарат снова упал на стартовую площадку вскоре после старта и вызвал один из крупнейших искусственных неядерных взрывов в истории человечества. Программа N1 была приостановлена в 1974 году и официально отменена в 1976 году. Все подробности советских пилотируемых лунных программ держались в секрете до тех пор, пока Советский Союз не приближался к краху в 1989 году.
Начиная с декабря 1959, Сергей Королев из ОКБ-1 Д Конструкторское бюро предложило советским военным три ракеты. N-1 был самым большим, с полезной нагрузкой 50 метрических тонн (110 000 фунтов) для военных космических станций и более поздним пролетом с экипажем Венеры и Марса на TMK (рус. сокращение от Heavy Interplanetary Spacecraft) с разработкой ядерного двигателя верхней ступени. N2 представляла собой меньшую межконтинентальную баллистическую ракету, предназначенную для конкуренции с современным предложением Владимира Челомея UR-200, а N3 заменит широко используемую R Королева. -7 ракета. На данный момент N-серия находилась только в стадии исследования, без какого-либо оборудования.
Два других главных разработчика ракет и конструкторские бюро представили конкурирующие предложения во время первоначального предложения серии N. Владимир Челомей, соперник Королева, представил серию Универсальная ракета (УР). Ракеты UR использовали общую нижнюю ступень в различных кластерных конфигурациях, чтобы удовлетворить широкий спектр требований к полезной нагрузке. Михаил Янгель, возможно, самый успешный из трех, но обладающий небольшой политической властью, представил небольшой Р-26, предназначенный для замены Р-16, более более крупная МБР Р-36 и СК-100, космическая пусковая установка, основанная на огромном кластере Р-16. В конце концов, военные разработчики выбрали Челомея УР-100 в качестве новой «легкой» межконтинентальной баллистической ракеты, а Р-36 Янгеля - в качестве «тяжелой». Они не видели необходимости в каких-либо более крупных специализированных пусковых установках, но также выделили Королёву финансирование на разработку модификации Р-7 «Молния » (8К78).
В марте 1961 года, во время встречи на Байконуре, конструкторы обсудили проект N1 вместе с конкурирующим проектом Глушко Р-20.
Статическая 3D-модель ракеты В мае 1961 года США объявили о цели высадить человека на Луну к 1970 году. В отчете «О пересмотре планов использования космических аппаратов в оборонных целях» первый испытательный пуск ракеты N1 должен состояться в 1965 году. В июне Королеву было выделено небольшое финансирование для начала разработки N1 в период с 1961 по 1963 год. В то же время Королев предложил полет на Луну на базе нового космического корабля Союз с использованием профиля сближения с околоземной орбитой. Несколько запусков ракет Союз будут использованы для создания полного пакета миссий на Луну, в том числе один для космического корабля "Союз", другой для лунного посадочного модуля и несколько с окололунными двигателями и топливом. Такой подход, обусловленный ограниченными возможностями ракеты «Союз», означал, что для сборки комплекса потребуется высокая скорость запуска, прежде чем в каком-либо из компонентов на орбите закончатся расходные материалы. Впоследствии Королев предложил увеличить размер N1, чтобы обеспечить возможность однократной посадки на Луну.
Между тем ОКБ-52 Челомея предложило альтернативную миссию с гораздо меньшим риском. Вместо посадки с экипажем Челомей предложил серию окололунных миссий, чтобы обойти США в районе Луны. Он также предложил новый ускоритель для миссии, объединив три из его существующих UR-200 (известных как SS-10 на западе), чтобы произвести один более крупный ускоритель, UR-500. Эти планы были отброшены, когда Глушко предложил Челомею РД-270, что позволило построить УР-500 в гораздо более простой «моноблочной» конструкции. Он также предложил адаптировать существующую конструкцию космического корабля для окололунного полета - космонавт-одиночка ЛК-1. Челомей считал, что улучшения в ранних миссиях UR-500 / LK-1 позволят приспособить космический корабль для двух космонавтов.
Ракетные войска стратегического назначения советских вооруженных сил не хотели поддерживать политически мотивированный проект, мало пригодный для военных целей, но и Королев, и Челомей настаивали на выполнении лунной миссии. В период с 1961 по 1964 год менее агрессивное предложение Челомея было принято, и разработка его UR-500 и LK-1 получила относительно высокий приоритет.
Валентин Глушко, который в то время владел почти монополией на разработку ракетных двигателей в Советском Союзе, предложил двигатель РД-270 с использованием несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и тетроксид азота (N2O4) для питания новой усовершенствованной конструкции N1. Эти гиперголические топлива воспламеняются при контакте, уменьшая сложность двигателя, и широко использовались в существующих двигателях Глушко на различных межконтинентальных баллистических ракетах. Полнопоточный ступенчатый цикл сгорания RD-270 проходил испытания перед отменой программы, в результате чего был достигнут более высокий удельный импульс, чем цикл газогенератора Rocketdyne F -1, несмотря на использование порохов НДМГ / N 2O4с более низким потенциальным импульсом. В то время двигатель F-1 находился в разработке пять лет назад, но все еще испытывал проблемы со стабильностью сгорания.
Глушко указал, что американский Titan II GLV успешно управлял экипажем с подобным гиперголическим порохом. Королев считал, что токсичность топлива и его выхлопных газов представляют угрозу безопасности пилотируемых космических полетов, и что керосин / LOX был лучшим решением. Разногласия между Королевым и Глушко по вопросу о топливе в конечном итоге стали серьезной проблемой, которая помешала прогрессу.
Личные проблемы между ними сыграли свою роль: Королев считал Глушко ответственным за его заключение в Колымский ГУЛАГ. в 1930-е гг. И Глушко считал Королева высокомерным и самодержавным в отношении вещей, не входящих в его компетенцию. Разница во мнениях привела к ссоре между Королевым и Глушко. В 1962 году была назначена комиссия по разрешению спора, согласованная с Королевым. Глушко наотрез отказался работать над LOX / керосиновыми двигателями и с Королевым в целом. Королев в конце концов сдался и решил заручиться помощью Николая Кузнецова, конструктора ОКБ-276 реактивного двигателя, а Глушко объединился с другими конструкторами ракет для создания очень успешные ракеты Протон, Зенит и Энергия.
Кузнецов, имевший ограниченный опыт в разработке ракет, ответил НК-15, довольно маленьким двигателем, который будет поставляться в нескольких версиях, настроенных на разную высоту. Для достижения необходимой тяги предлагалось использовать 30 НК-15 в кластерной конфигурации. Наружное кольцо из 24 двигателей и внутреннее кольцо из шести двигателей будет разделено воздушным зазором, при этом поток воздуха будет подаваться через входные отверстия в верхней части усилителя. Воздух будет смешиваться с выхлопом для обеспечения некоторой степени увеличения тяги, а также охлаждения двигателя. Размещение 30 сопел ракетных двигателей на первой ступени N1 могло быть попыткой создать грубую версию системы тороидального аэрокосмического двигателя ; также были изучены более обычные двигатели для аэродрома.
N1, полученный разведывательным спутником США KH-8 Gambit, 19 сентября 1968 г. Королев предложил более крупный N1 в сочетании с новым лунным комплексом L3 на базе на Союз 7К-Л3. Комбинированные ступени ракеты L3, модифицированный Союз и новый лунный посадочный модуль LK должны были быть запущены одним N1 для посадки на Луну. Челомей ответил сгруппированным аппаратом на основе UR-500, увенчанным уже разрабатываемым космическим кораблем L1, и посадочным модулем, разработанным его конструкторским бюро. Предложение Королева было выбрано в качестве победителя в августе 1964 года, но Челомею сказали продолжить его окололунные работы UR-500 / L1.
Когда позже в 1964 году Хрущев был свергнут, борьба между двумя командами началась заново. В октябре 1965 года советское правительство приказало пойти на компромисс; окололунный полет будет запущен на УР-500 Челомея с использованием космического корабля "Союз" Королева вместо его собственной конструкции Зонд ("зонд") с целью запуска в 1967 году, к 50-летию Большевика. Революция. Королев, тем временем, продолжил свое первоначальное предложение N1-L3. Королев явно выиграл спор, но работа над L1 все равно продолжалась, как и над Zond.
В 1966 году американский проект «Близнецы» полностью изменил советское лидерство в освоении космоса человеком. Королев первоначально лоббировал окололунную миссию с экипажем, но она была отклонена. В конечном итоге он добился успеха 3 августа 1964 года, когда ЦК, наконец, принял резолюцию под названием «О работе по изучению Луны и космического пространства» с целью высадки космонавта на Луну в 1967 году для 68 временных рамок, опережая американские миссии «Аполлон».
После того, как Королев умер в 1966 году из-за осложнений после небольшой операции, работу над N1-L3 взял на себя его заместитель Василий Мишин. Мишин не обладал политической проницательностью и влиянием Королева и имел репутацию пьяницы. Эти проблемы способствовали окончательной отмене N1 и лунной миссии в целом, как и четыре последовательных неудачных запуска без каких-либо успехов.
Мишин продолжил проект N1F после отмены планов по высадке на Луну с экипажем в надежде, что ракета-носитель будет использована для постройки лунной базы Звезда. Программа была прекращена в 1974 году, когда Мишина сменил Глушко. В то время готовились к запуску два N1F, но эти планы были отменены.
Два готовых к полету N1F были списаны, и их останки все еще можно было найти вокруг Байконура, годы спустя, которые использовались в качестве укрытий и складов. Ракеты-носители были намеренно разбиты, чтобы скрыть неудавшиеся попытки СССР на Луну, что было публично заявлено как бумажный проект, чтобы заставить США думать, что идет гонка. Эта история прикрытия длилась до гласности, когда оставшееся оборудование было публично продемонстрировано.
За программой последовала концепция «Вулкан» для огромной ракеты-носителя с использованием топлива Syntin / LOX, позже замененного по LH2 / LOX на 2-й и 3-й ступенях. В 1976 году "Вулкан" был заменен программой Энергия / Буран.
Уцелели около 150 модернизированных двигателей для N1F. Несмотря на то, что в целом ракета была ненадежной, двигатели НК-33 и НК-43 прочны и надежны при использовании в автономном режиме. В середине 1990-х годов Россия продала 36 двигателей по 1,1 миллиона долларов каждый и лицензию на производство новых двигателей американской компании Aerojet General.
американской компании Kistler Aerospace. работал над включением этих двигателей в новую конструкцию ракеты с намерением предложить услуги коммерческого запуска, но попытка закончилась банкротством. Aerojet также модифицировал NK-33, чтобы включить возможность управления вектором тяги для ракеты-носителя Orbital Science Antares. Antares использовал два из этих модифицированных двигателей AJ-26 в качестве силовой установки первой ступени. Первые четыре запуска «Антареса» прошли успешно, но при пятом запуске ракета взорвалась вскоре после запуска. Предварительный анализ отказов, проведенный Orbital, указал на возможный отказ турбонасоса в одном из самолетов NK-33 / AJ-26. Учитывая предыдущие проблемы Aerojet с двигателем NK-33 / AJ-26 во время программы модификации и испытаний (два отказа двигателя при статических испытательных запусках, один из которых нанес серьезный ущерб испытательному стенду) и более поздний отказ в полете, Orbital решила что NK-33 / AJ-26 не был достаточно надежным для использования в будущем.
В России двигатели N1 не использовались снова до 2004 года, когда оставшиеся 70 или около того двигателей были включены в новую конструкцию ракеты, Союз 3. По состоянию на 2005 год проект был заморожен из-за отсутствия финансирования. Вместо этого НК-33 был включен в первую ступень легкого варианта ракеты «Союз», который был впервые запущен 28 декабря 2013 года.
Сравнение сверхтяжелого -подъемные ракеты-носители N1 была очень большой ракетой, высотой 105 метров (344 фута) с полезной нагрузкой L3. Всего N1-L3 состоял из пяти ступеней: первые три (N1) для вывода на низкую орбиту стоянки Земли и еще две (L3) для транслунной инъекции и вывода на лунную орбиту. Полностью загруженный и заправленный топливом N1-L3 весил 2750 тонн (6 060 000 фунтов). Три нижних ступени имели форму единого усеченного элемента шириной 17 метров (56 футов) в основании, в то время как секция L3 была в основном цилиндрической и находилась внутри кожуха шириной примерно 3,5 метра (11 футов). Коническая форма нижних ступеней была обусловлена расположением резервуаров внутри: меньший сферический резервуар для керосина наверху большего резервуара с жидким кислородом внизу.
В течение всего срока службы N1 был представлен ряд улучшенных двигателей, которые заменили те, которые использовались в первоначальной конструкции. Получившийся модифицированный N1 был известен как N1F, но не летал до отмены проекта.
Первая ступень, Блок A, была оснащена 30 двигателями НК-15, расположенными в двух кольцах, главное кольцо из 24 на внешнем край ускорителя и основной двигательной установки, состоящей из 6 внутренних двигателей примерно половинного диаметра. Система управления была основана в первую очередь на дифференциальном дросселировании двигателей внешнего кольца по тангажу и рысканью. Ядерная двигательная установка для управления не использовалась. Блок А также включал в себя четыре оперения с решеткой , которые позже использовались на советских конструкциях ракет класса «воздух-воздух». В общей сложности, Блок А выдавал тягу 45 400 кН (10 200 000 фунтов силы) и мог рассматриваться как настоящая первая ступень класса Nova (Nova - это название, используемое НАСА для описания очень большого ускорителя в 10-мм двигателе. Диапазон тяги 20 миллионов фунтов). Это превышало тягу в 33 700 кН (7 600 000 фунтов силы) Saturn V.
KORD (русское сокращение от KOntrol Raketnykh Dvigateley - буквально «Управление ракетными двигателями» - Russian: Контроль ракетных двигателей) - это автоматическая система управления двигателем, предназначенная для дросселирования, выключения и контроля большой группы из 30 двигателей в блоке А (первая ступень). Система КОРД контролировала дифференциальную тягу наружного кольца 24 двигателей для управления по тангажу и рысканью, дросселируя их соответствующим образом, а также отключала неисправные двигатели, расположенные друг напротив друга. Это было сделано для того, чтобы нейтрализовать тангаж или рыскание момент, которые будут генерировать диаметрально противоположные двигатели во внешнем кольце, таким образом поддерживая симметричную тягу. Блок А мог работать номинально при выключенных двух парах противоположных двигателей (двигатели 26/30). К сожалению, система КОРД не смогла отреагировать на быстро происходящие процессы, такие как взрыв турбонасоса во время второго запуска. Из-за недостатков системы КОРД была разработана новая компьютерная система для четвертого и последнего запуска. С-530 была первой советской цифровой системой наведения и управления, но в отличие от КОРД, который по сути представлял собой просто аналоговую систему управления двигателем, С-530 контролировал все задачи управления на ракете-носителе и космическом корабле, из которых на N1 было два, один из которых расположен в третьей ступени Блока V и управлял двигателями первых трех ступеней. Вторая С-530 находилась в командном модуле "Союз ЛОК" и обеспечивала управление оставшейся частью миссии от TLI до пролета Луны и возвращения на Землю.
Вторая ступень, Блок Б, была оснащена 8 двигателями НК-15В, расположенными в одном кольце. Единственным существенным отличием НК-15 от -15В был колокол двигателя и различные настройки для воздушного старта и высотных характеристик. В N1F Block B двигатели НК-15 были заменены модернизированными двигателями НК-43.
Блок B мог выдержать остановку одной пары противоположных двигателей (6/8 двигателей).
Верхняя ступень, Блок V (В / V - третья буква в русском алфавите ), установлены четыре меньших двигателя НК-21 в квадрате. N1F Block V заменил двигатели НК-21 двигателями НК-31.
Блок V мог работать с одним выключенным двигателем и тремя работающими правильно.
Сложная система водопровода, необходимая для подачи топлива и окислителя в сгруппированную систему ракетных двигателей. был хрупким и стал основным фактором в двух из четырех неудачных запусков. К стартовому комплексу N1 "Байконур" добраться с тяжелой баржи не удалось. Чтобы обеспечить возможность транспортировки по железной дороге, все ступени нужно было доставить по частям и собрать на стартовой площадке.
Двигатели НК-15 имели ряд клапанов, которые приводились в действие пиротехническими средствами, а не гидравлическими или механическими средствами, что было сделано для экономии веса. После закрытия клапаны нельзя было снова открыть. Это означало, что двигатели для блока А испытывались только индивидуально, а вся группа из 30 двигателей никогда не подвергалась статическим испытаниям как единое целое. Сергей Хрущев заявил, что из каждой партии из шести двигателей были испытаны только два, а не блоки, фактически предназначенные для использования в ускорителе. В результате сложные и разрушительные колебательные режимы (которые разрывали топливопроводы и турбины), а также проблемы с выхлопными газами и гидродинамикой (вызывающие крен транспортного средства, вакуумную кавитацию и другие проблемы) в Блоке А не были обнаружены и не работали. перед полетом. Блоки B и V прошли статические испытания как целые блоки.
Из-за технических трудностей и отсутствия финансирования для всеобъемлющей испытательной кампании, N1 так и не выполнил испытательный полет. Было запланировано двенадцать испытательных полетов, из которых выполнено всего четыре. Все четыре пуска без экипажа закончились неудачей до отделения первой ступени. Самый длинный полет длился 107 секунд, как раз перед отрывом первой ступени. Два испытательных пуска произошли в 1969 году, один в 1971 году и последний в 1972 году.
Сравнение американской ракеты Сатурн V (слева) с советской N1 / L3. Примечание: человек внизу показывает масштаб На высоте 105 метров (344 фута) N1-L3 был немного короче, чем американский Apollo - Saturn V (111 метров, 363 футов).). N-1 имел меньший общий диаметр, но больший максимальный диаметр (17 м / 56 футов против 10 м / 33 футов). N1 произвел больше тяги на каждой из своих первых трех стадий, чем соответствующие стадии Сатурна V. N1-L3 произвел больше суммарного импульса на своих первых четырех стадиях, чем Сатурн V сделал на своих трех (см. Таблица ниже).
N1 предназначался для вывода полезной нагрузки L3 массой около 95 т (209000 фунтов) на низкую околоземную орбиту, а четвертая ступень, входящая в комплекс L3, должна была разместить 23,5 т (52000 фунтов) lb) на транслунную орбиту. Для сравнения, Saturn V разместил космический корабль Apollo массой примерно 45 т (100 000 фунтов) плюс около 74,4 т (164 100 фунтов) топлива, оставшегося в третьей ступени S-IVB для транслунного впрыска на аналогичную орбиту стоянки Земли.
N1 использовал ракетное топливо на основе керосина на всех трех своих основных ступенях, в то время как Saturn V использовал жидкий водород для заправки своей второй и третьей ступеней, которые дало общее преимущество в производительности за счет более высокого удельного импульса. N1 также потратил впустую доступный объем топлива, используя сферические топливные баки под примерно конической внешней обшивкой, в то время как Saturn V использовал большую часть своего доступного цилиндрического объема оболочки для размещения резервуаров с водородом и кислородом в форме капсул с общими переборками между резервуарами во второй части. и третьи ступени.
N1-L3 мог бы преобразовать только 9,3% своего трехступенчатого полного импульса в полезную нагрузку на околоземной орбите импульс (по сравнению с 12,14% для Saturn V), и только 3,1% его четырехступенчатого полного импульса в транслунный импульс полезной нагрузки по сравнению с 6,2% для Сатурна V.
В отличие от Стартовый комплекс 39 Космического центра Кеннеди, космический корабль N1 Байконур на стартовый комплекс не могла попасть тяжелая баржа. Чтобы обеспечить возможность транспортировки по железной дороге, все ступени нужно было доставить по частям и собрать на стартовой площадке. Это привело к трудностям в тестировании, что привело к неудачам N1.
Saturn V также ни разу не потерял полезную нагрузку в двух экспериментальных и одиннадцати эксплуатационных запусках, в то время как четыре попытки запуска разработки N1 все закончились катастрофическим отказом с двумя потерями полезной нагрузки.
| Аполлон-Сатурн V | N1-L3 | |
|---|---|---|
| Диаметр, максимальный | 10 м (33 фута) | 17 м (56 футов) |
| Высота с полезной нагрузкой | 111 м (363 фута) | 105 м (344 фута) |
| Полная масса | 2,938 т (6,478,000 фунтов) | 2,750 т (6,060,000 фунтов) |
| Первая ступень | S-IC | Блок A |
| Усилие, SL | 33,000 кН (7,500,000 фунтов-силы) | 45,400 кН (10,200,000 фунт-сила) |
| Время горения | 168 секунд | 125 секунд |
| Вторая ступень | S-II | Блок B |
| Тяга, вакуум | 5,141 кН (1,155,800 фунтов-силы) | 14040 кН (3,160,000 фунтов-силы) |
| Время горения | 384 секунды | 120 секунд |
| Ступень орбитального ввода | S -IVB (прожиг 1) | Блок V |
| Усилие, вакуум | 901 кН (202600 фунтов силы) | 1610 кН (360 000 фунтов силы) |
| Время горения | 147 секунд | 370 секунд |
| Общий импульс | 7 711 000 килоньютон · секунд (1,733 600 000 фунтов · секунд) | 7 956 000 килоньютон · секунд (1,789 000 000 фунтов · секунд) |
| Орбитальная полезная нагрузка | 120 200 кг (264 900 фунтов) | 95000 кг (209000 фунтов) |
| Скорость впрыска | 7 793 м / с (25 568 фут / с) | 7 793 м / с (25 570 футов / с) |
| Импульс полезной нагрузки | 936 300 000 килограммов · метров в секунду (210 500 000 снарядов · футов в секунду) | 740 300 000 килограммов · метров в секунду (166 440 000 снарядов · футов в секунду) |
| Эффективность движения | 12,14% | 9,31% |
| Ступень отрыва от земли | S-IVB (прожиг 2) | Блок G |
| Тяга, вакуум | 895 кН ( 201 100 фунтов силы) | 446 кН (100 000 фунтов силы) |
| Время горения | 347 секунд | 443 секунды |
| Всего импульс | 8 022 000 килоньютон · секунды (1 803 400 000 фунтов · секунды) | 8 153 000 килоньютон · секунды (1,833 000 000 фунтов · секунд) |
| Транслиннарная полезная нагрузка | 45 690 кг (100 740 фунтов) | 23 500 кг (51 800 фунт) |
| Скорость нагнетания | 10834 м / с (35 545 фут / с) | 10834 м / с (35 540 фут / с) |
| Импульс полезной нагрузки | 495 000 000 килограмм · метров в секунду (111 290000 снарядов · футов в секунду) | 254 600 000 k илограмм · метров в секунду (57 240 000 снарядов · футов в секунду) |
| Движущая сила | 6,17% | 3,12% |
| Номер рейса | Дата (UTC) | Место запуска | Серийный номер | Полезная нагрузка | Результат | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 21 февраля 1969 г.. 09:18:07 | Байконур Зона 110/38 | 3L | Зонд L1S-1 | Отказ | |
| 2 | 3 июля 1969 г.. 20:18:32 | Байконур Участок 110/38 | 5Л | Зонд Л1С-2 | Авария | Разрушенная стартовая площадка 110 Восток |
| 3 | 26 июня 1971 года. 23:15:08 | Байконур Зона 110/37 | 6Л | Союз 7К-Л1Э №1 | Авария | |
| 4 | 23 ноября 1972 года. 06:11:55 | Байконур Зона 110/37 | 7Л | Союз 7К-ЛОК №1 | Авария |
21 февраля, 1969: заводской номер 3Л - Зонд Л1С-1 (модификация "Союз 7К-Л1С (Зонд-М)" корабля Союз 7К-Л1 "Зонд" ) для пролета Луны
Несколько секунд При запуске, переходное напряжение заставило KORD выключить двигатель №12. После этого КОРД выключил двигатель № 24 для поддержания симметричной тяги. В момент T + 6 секунд колебание в двигателе №2 оторвало несколько компонентов от их опор и привело к утечке топлива. При Т + 25 секунд дальнейшие колебания привели к разрыву топливопровода и вызвали утечку RP-1 в кормовую секцию ускорителя. Когда он соприкоснулся с утечкой газа, начался пожар. Затем огонь прожег проводку в блоке питания, вызвав электрическую дугу, которая была обнаружена датчиками и интерпретирована KORD как проблема герметизации турбонасосов. KORD ответил общей командой на отключение всей первой ступени при T + 68 секунд после запуска. Этот сигнал также передавался на вторую и третью ступени, «запирая» их и предотвращая отправку ручной наземной команды для запуска их двигателей. Телеметрия также показала, что электрогенераторы в N-1 продолжали работать до удара о землю в T + 183 секунды. Следователи обнаружили останки ракеты в 32 милях (52 км) от стартовой площадки. Первоначально Василий Мишин обвинил генераторы в отказе, так как он не мог придумать другой причины, по которой все 30 двигателей остановятся сразу, но это было быстро опровергнуто данными телеметрии и восстановлением генераторов с места крушения. Они сохранились в хорошем состоянии и были отправлены обратно на завод в Истре, где были отремонтированы и без проблем отработали при стендовых испытаниях. Следственная группа не размышляла о том, могла ли горящая первая ступень продолжать полет, если бы система КОРД не отключила ее. Было обнаружено, что KORD имеет ряд серьезных недостатков конструкции и плохо запрограммированную логику. Одним из непредвиденных недостатков было то, что его рабочая частота, 1000 Гц, случайно совпала с вибрацией, генерируемой двигательной установкой, и остановка двигателя № 12 при взлете, как полагали, была вызвана пиротехническими устройствами, открывающими клапан, что приводило к высокому давлению. -частотные колебания, которые попали в соседнюю проводку и были приняты KORD как состояние превышения скорости в турбонасосе двигателя. Проводка в двигателе №12 считалась особенно уязвимой к этому эффекту из-за своей длины; однако другие двигатели имели аналогичную проводку и не пострадали. Кроме того, из-за обрыва линий электропередачи система потребляла 25 В вместо запланированных 15 В. Проводка управления была перемещена и покрыта асбестом для защиты от огня, а рабочая частота была изменена. Система запуска была активирована и исправно выполнила свою работу, сохранив макет космического корабля. Во всех последующих полетах фреоновые огнетушители устанавливались рядом с каждым двигателем. По словам Сергея Афанасьева, логика команды выключить весь кластер из 30 двигателей в блоке A была неверной в этом случае, как показало последующее расследование.
Серийный номер 5L - Зонд L1S-2 для орбиты Луны и облета Луны, а также предполагаемая фотосъемка возможных мест посадки с экипажем.
Второй аппарат Н-1 был запущен 3 июля 1969 года и нес модифицированный космический корабль L1 Zond и аварийную спасательную вышку. Борис Черток утверждал, что на борту также имелась массовая модель лунного модуля; однако большинство источников указывает, что на борту N-1 5L были только ступени L1S-2 и наддув. Запуск состоялся в 23:18 по московскому времени. На несколько мгновений ракета поднялась в ночное небо. Как только он покинул башню, возникла вспышка света, и можно было увидеть обломки, падающие со дна первой ступени. Все двигатели мгновенно выключились, кроме двигателя №18. Это заставило N-1 наклониться под углом 45 градусов и упасть обратно на стартовую площадку 110 в.д.. Почти 2300 тонн топлива на борту вызвали мощный взрыв и ударную волну, которая разбила окна над пусковым комплексом и отправила обломки на расстояние до 6 миль (10 километров) от центра взрыва. Спустя полчаса после аварии экипажам разрешили выйти на улицу, и они столкнулись с каплями несгоревшего РП-1, которые все еще падали с неба. Большая часть порохового заряда Н-1 не была израсходована в результате аварии, и большая часть того, что сгорело, была на первой ступени ракеты. Однако наихудшего сценария - смешения RP-1 и LOX с образованием взрывчатого геля - не произошло. Последующее расследование показало, что до 85% топлива на борту ракеты не взорвалось, что снизило силу взрыва. Система аварийного покидания сработала в момент остановки двигателя (T + 15 секунд) и вытащила капсулу L1S-2 в безопасное место на расстоянии 1,2 мили (2 км). Удар по колодке произошел при Т + 23 секунды. Стартовый комплекс 110 Восток был полностью выровнен взрывом, бетонная площадка провалилась, одна из осветительных вышек опрокинулась и закрутилась вокруг себя. Несмотря на разрушения, большинство лент телеметрии были найдены целыми в поле обломков и исследованы.
Незадолго до старта турбонасос LOX в двигателе №8 взорвался (насос был извлечен из обломков и обнаружил признаки возгорания и плавления). Возникшая в результате ударная волна разорвала окружающие трубопроводы пороха и начала пожар из-за утечки топлива. Огонь повредил различные компоненты в секции тяги, что привело к постепенному отключению двигателей между T + 10 и T + 12 секунд. KORD отключил двигатели № 7, № 19, № 20 и № 21 после обнаружения аномального давления и скорости насоса. Телеметрия не дала никаких объяснений относительно того, что отключило другие двигатели. Двигатель № 18, из-за которого ускоритель наклонился более чем на 45 градусов, продолжал работать до удара, что инженеры так и не смогли объяснить. Невозможно было точно определить, почему взорвался турбонасос №8. Рабочие теории заключались в том, что либо часть датчика давления отломилась и застряла в насосе, либо его лопасти рабочего колеса задели металлический корпус, создав искру трения, которая воспламенила LOX. Двигатель №8 до отключения работал с перебоями, и датчик давления обнаружил «невероятную силу» в насосе. Василий Мишин считал, что ротор насоса распался, но Кузнецов утверждал, что двигатели НК-15 были полностью безупречны, и Мишин, который защищал использование двигателей Кузнецова двумя годами ранее, не мог публично выступить и оспорить его. Кузнецову удалось добиться от следственного комитета послеполетного расследования, что причиной отказа двигателя стало «попадание посторонних обломков». Владимир Бармин, главный директор пусковых комплексов на Байконуре, также утверждал, что КОРД должен быть заблокирован на первые 15–20 секунд полета, чтобы не дать команду на отключение до тех пор, пока ракета-носитель не очистит площадку. Разрушенный комплекс был сфотографирован американскими спутниками, что показало, что Советский Союз строил Лунную ракету. После этого полета на более поздних моделях были установлены топливные фильтры. Также потребовалось 18 месяцев на восстановление стартовой площадки и отложенные запуски. Это был один из крупнейших искусственных неядерных взрывов в истории человечества, который был виден в тот вечер в 22 милях (35 км) от Ленинска (см. Тюратам ).
26 июня 1971 г.: заводской номер 6Л - манекен Союз 7К-ЛОК (Союз 7К-Л1Э №1) и манекен ЛК космический модуль
Вскоре после старта из-за неожиданных водоворотов и противотоков у основания блока А (первая ступень) Н-1 испытал неконтролируемый крен, который не может компенсировать система управления. Компьютер KORD обнаружил ненормальную ситуацию и отправил команду выключения на первую ступень, но, как отмечалось выше, с тех пор программа наведения была изменена, чтобы предотвратить это до 50 секунд Крен, который первоначально составлял 6 ° в секунду, начал быстро ускоряться. В момент T + 39 секунд ускоритель вращался со скоростью почти 40 ° в секунду, в результате чего инерционная система наведения перешла в г imbal lock и в момент T + 48 секунд транспортное средство развалилось от структурных нагрузок. Межкаскадная ферма между второй и третьей ступенями откручивалась, и последняя отделялась от штабеля, и в момент Т + 50 секунд команда отключения первой ступени была разблокирована, и двигатели немедленно остановились. Верхние ступени ударились примерно в 7 километрах от стартового комплекса. Несмотря на выключение двигателя, первая и вторая ступени все еще имели достаточный импульс для прохождения некоторого расстояния, прежде чем упасть на землю примерно в 9 милях (15 км) от стартового комплекса и взорвать кратер глубиной 15 метров (50 футов) в степь. У этого N1 были макеты разгонных блоков без спасательной системы. Следующая, последняя машина должна была иметь гораздо более мощную систему стабилизации с выделенными двигателями (в предыдущих версиях стабилизация производилась путем направления выхлопных газов из основных двигателей). Также будет переработана система управления двигателем, количество датчиков увеличится с 700 до 13 000.
23 ноября 1972 г.: серийный номер 7L - обычный Союз 7К-ЛОК (Союз 7К-ЛОК №1) и макет ЛК модуль-космический корабль для пролета Луны
Старт и старт прошли успешно. В момент T + 90 секунд было выполнено запрограммированное отключение основной двигательной установки (шести центральных двигателей) для уменьшения структурного напряжения на ускорителе. Из-за чрезмерных динамических нагрузок, вызванных гидравлической ударной волной, когда шесть двигателей были внезапно остановлены, линии подачи топлива и окислителя в основную двигательную установку лопнули, и в хвостовой части ускорителя начался пожар; Вдобавок взорвался двигатель №4. Первый этап прервался, начиная с T + 107 секунд, и все данные телеметрии прекратились в T + 110 секунд. Сработала система аварийного покидания, которая вывела "Союз 7К-ЛОК" в безопасное место. Верхние ступени вылетели из штабеля и рухнули в степь. Расследование показало, что внезапная остановка двигателей привела к колебаниям в жидкостных столбах питающих трубок, что привело к разрыву топлива и окислителя на остановленные, но все еще горячие двигатели. Также подозревалась неисправность турбонасоса двигателя №4. Считалось, что запуск можно было бы спасти, если бы наземные диспетчеры отправили вручную команду на отключение первой ступени и начало зажигания второй ступени раньше, поскольку ступень вышла из строя всего за 15 секунд до того, как должна была отделиться при Т + 125 секунд, и она достигла номинальное время горения 110 секунд по циклограмме.
Машина с серийным номером 8Л была подготовлена к августу 1974 года. В нее входил штатный 7К-ЛОК Союз 7К- ЛОК и штатный корабль-модуль ЛК лунного экспедиционного комплекса Л3. Он был предназначен для облета Луны и посадки без экипажа в рамках подготовки к будущей миссии с экипажем. Поскольку программа N1-L3 была отменена в мае 1974 г., этот запуск так и не состоялся.
Среди российских интернет-источников существует путаница относительно того, N1-L3 (русский язык: Н1-Л3) или N1-LZ (русский язык: Н1-ЛЗ) был предназначен из-за сходства буквы кириллицы Ze для «Z» и цифры «3». Иногда обе формы используются на одном российском сайте (или даже в одной статье). Источники на английском языке относятся только к N1-L3. Правильное обозначение - L3, представляющее одно из пяти направлений советских исследований Луны. Этап 1 (Л1) - полет вокруг Луны с экипажем (только частично реализован ); ступень 2 (Л2) - беспилотный луноход (реализованный как Луноход ); этап 3 (Л3) - посадка с экипажем; этап 4 (Л4) - космический корабль с экипажем на лунной орбите; и ступень 5 (Л5) будет тяжелым луноходом с экипажем для поддержки экипажа из 3–5 человек.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с N-1 (ракета). |
