Мишин В.П.

АВТОМАТЫ ВЕДУТ РАЗВЕДКУ

Высадка человека на поверхность Луны — необходимый этап познания человечеством Вселенной. Как в нашей стране, так и в США подготовке пилотируемых полетов к Луне предшествовало ее исследование при помощи автоматических космических аппаратов. Нужно было проверить принципы разработки средств (как бортовых, так и наземных), необходимых для обеспечения движения космических аппаратов по заданным траекториям, посадки их на поверхность Луны в заданных районах, изучить условия пребывания людей на ее поверхности. Для этих целей в США были разработаны автоматические космические аппараты типа «Пионер» и «Рейнджер» Они предназначались для изучения траекторий полета к Луне, исследования ее поверхности с пролетных траекторий. Были также разработаны аппараты типа «Лунар орбитер», служившие для фотографирования поверхности Луны с окололунных орбит, типа «Сервейер», с помощью которых отрабатывались средства посадки на Луну и исследовалась ее поверхность. С результатами запусков этих автоматических космических аппаратов читатель может более подробно ознакомиться в уже упоминавшейся брошюре Г.М.Салахутдинова.

Запуск наших автоматических космических аппаратов к Луне, разработанных в ОКБ, руководимом С.П.Королевым, можно разделить на два этапа.

Первый этап — автоматические межпланетные станции «Луна-1, 2, -3». Они запускались трехступенчатой ракетой-носителем «Восток» с ракетным блоком «Е», имеющим кислородно-керосиновый ЖРД РО-7 конструкции ОКБ, которым руководил С.А.Косберг.

Этот блок запускался после выключения рулевых двигателей центрального блока. Цель запусков станций этого поколения (их масса не превышала 300 кг) — освоение траектории движения автоматических космических аппаратов, запускаемых с Земли посредством непрерывного разгона на активном участке траектории. «Луна-3» была снабжена системой ориентации, что дало возможность произвести фотографирование обратной стороны Луны и передать ее изображение на Землю. Запуском этого аппарата было положено начало создания систем управления движением космических аппаратов.

Второй этап — автоматические межпланетные станции «Луна-4-9», запуск которых осуществлялся при помощи четырехступенчатой ракеты-носителя «Молния» (рис. 4) с ракетными блоками «И» и «Л». Ракетный блок «И» третьей ступени имел кислородно-керосиновый ЖРД РО-9 (также «фирмы» С.А.Косберга), запускаемый сразу после выключения рулевых двигателей центрального блока на первом активном участке траектории. Ракетный блок «Л» четвертой ступени имел кислородно-керосиновый ЖРД C1-5400, разработанный в нашем ОКБ. Он обладал хорошими по тому времени энергомассовыми характеристиками и был приспособлен к запуску при длительном пребывании в условиях невесомости. Ракетный блок «Л» имел также систему обеспечения запуска основного двигателя и систему стабилизации — ориентации. Они были смонтированы на ферме, отделяющейся от блока «Л» после запуска основного двигателя.

Выведенная на орбиту искусственного спутника Земли четвертая ступень с ракетным блоком «Л» совершала в течение некоторого времени полет при неработающем двигателе. В заданный момент ступень ориентировалась в пространстве, двигатель запускался и разгонял станцию до скорости, близкой ко второй космической. Такой метод разгона позволял осуществлять полет к Луне с одинаковыми энергозатратами в любой день независимо от положения Луны на орбите и увеличить массу «Лун» второго поколения с 300 до 1600 кг. Это дало возможность С.П.Королеву перейти к осуществлению мягкой посадки на поверхность нашего спутника. Со 2 апреля 1963 г. по 4 ноября 1965 г. было запущено пять таких автоматических аппаратов — «Луна-4, -5, -6, -7, -8», и только запуск «Луны-9» массой 1893 кг (рис. 5), осуществленный 31 января 1966 г. (уже после кончины С.П.Королева), закончился успешно. Спускаемый аппарат массой около 100 кг прилунился в районе Океана Бурь в точке с координатами 7° с.ш. и 60° з.д. Впервые в истории была совершена мягкая посадка на поверхность Луны, на Землю передана панорама лунной поверхности.

В 1964-1965 гг. при помощи той же РН «Молния» были запущены три автоматических аппарата «Зонд-1, -2, -3» для отработки управления их движением на дальних межпланетных трассах. Во время пролета последнего из них вблизи Луны были проведены фотографирование и передача на Землю изображения поверхности обратной стороны Луны (включая и часть поверхности, не охваченной при фотографировании «Луной-3»).

В 1965 г. работы по исследованию Луны при помощи станций второго поколения С.П.Королевым были (вместе с большим заделом) переданы ОКБ, которым руководил Г.Н.Бабакин. Там эти работы успешно развивались и привели, как известно, к созданию «лунников», доставивших на Землю образцы лунного грунта, а также знаменитых «Луноходов-1, -2». При этом использовались ракеты-носители, разработанные в ОКБ С.П.Королева. Сам же Сергей Павлович и его коллектив занялись в основном разработкой ракетно-космических комплексов для пилотируемых космических кораблей.

ПРОГРАММА «САТУРН-АПОЛЛОН»

Для посадки космонавтов на поверхность Луны и их возвращения на Землю требовалось существенное увеличение массы полезной нагрузки, выводимой на околоземные орбиты, соответственно увеличивались и энергомассовые затраты.

Эти затраты зависели от схемы и состава ракетно-космического комплекса, предназначенного для решения этой задачи, а они, в свою очередь, — от того, где будет находиться спускаемый аппарат, служащий для обеспечения безопасного возвращения участников экспедиции на Землю. Он мог быть доставлен на околоземную орбиту и находиться там до возвращения экспедиции, члены которой должны были перейти в него для возвращения на Землю. Спускаемый аппарат мог быть доставлен на окололунную орбиту и ожидать на ней совершивший высадку на Луну экипаж для возвращения его непосредственно на Землю. Возможна была и такая схема, когда спускаемый аппарат с экипажем доставлялся непосредственно на поверхность Луны и возвращался на Землю.

Очевидно, что конструкция спускаемых аппаратов во втором и третьем случаях должна рассчитываться на вход в атмосферу (при возвращении на Землю) со второй космической скоростью. Эти экспедиции могли быть осуществлены как одним запуском тяжелой ракеты-носителя, выводящей на околоземную орбиту лунный ракетный комплекс, так и при помощи нескольких (более легких) ракет-носителей, выводящих либо на околоземные, либо на окололунные орбиты части лунного орбитального комплекса, стыкуемые на этих орбитах. НАСА рассматривало две схемы экспедиции на поверхность Луны, со встречей на околоземной орбите и со встречей на окололунной орбите.

Первоначально была выбрана схема со встречей и стыковкой на околоземной орбите. Рассматривались два варианта двухпусковой схемы: встреча со стыковкой и встреча с заправкой топливом. Однако в июне 1962 г. НАСА при непосредственной поддержке президента Кеннеди остановило свой выбор на однопусковой схеме со встречей на окололунной орбите взлетного модуля лунного корабля с орбитальным (основным) блоком космического корабля «Аполлон», в состав которого входил спускаемый аппарат. В этой схеме ракетный блок третьей ступени С-IVБ с кислородно-водородным двигателем Джи-2 ракеты-носителя «Сатурн-V» сначала выводил космический корабль «Аполлон» на околоземную орбиту, а потом — на траекторию движения к Луне.

На рис. 6 показана схема лунной экспедиции по программе «Сатурн-V-Аполлон». Недостаток этой схемы — невозможность спасти экипаж взлетного модуля лунного корабля, если не удается его встреча с орбитальным (основным) блоком корабля «Аполлон», остающимся на окололунной орбите. Кроме того, при такой схеме появлялось ограничение по времени старта этого модуля с поверхности Луны, зависящее от параметров орбиты орбитального блока. Проще говоря, космонавты должны были дождаться, когда орбитальный блок облетит Луну и окажется над ними, и только тогда стартовать с поверхности. Наконец, такая схема имеет ограничение на районы посадки лунного корабля на поверхность Луны, также зависящее от параметров орбиты орбитального блока.

Рис. 6. Схема полета пилотируемой лунной экспедиции по программе «Сатурн-V — Аполлон»: 1 — старт с Земли; 2 — отделение разгонного блока первой ступени, включение двигательной установки второй ступени; 3 — отделение разгонного блока второй ступени, на низкую орбиту; 4, 5 — промежуточная орбита; 6 — второе включение двигателя третьей ступени в расчетной точке орбиты и вывод «Аполлона» на траекторию полета к Луне; 7 — отделение основного блока; 8 — сброс конического переходника и перестроение основного блока; 9 — пристыковка основного блока к лунной кабине; 10 — отделение «Аполлона» от разгонного блока третьей ступени; 11 — первая коррекция траектории; 12 — вторая коррекция траектории; 13 — разгонный блок третьей ступени переводится на траекторию прямого попадания на поверхность Луны; 14 — последняя коррекция траектории; 15 — построение лунной орбиты; 16 — построение более низкой орбиты, переход двух астронавтов в лунную кабину через внутренний люк-лаз; 17 — разделение лунной кабины и основного блока; 18 — включение двигателя лунной кабины для торможения на этапе посадки на Луну; 19 — посадочный маневр и прилунение лунной кабины, выход астронавтов на поверхность Луны; 20 — движение по орбите основного блока; 21 — построение орбиты основного блока перед стыковкой; 22 старт с поверхности Луны взлетной ступени лунной кабины; 23 сближение взлетной ступени с основным блоком; 24 — стыковка взлетной ступени с основным блоком, который играет роль активного корабля при стыковке; 25 — отделение взлетной ступени после перехода из нее двух астронавтов в основной блок; 26 — сброс взлетной ступени на поверхность Луны; 27 — отделение автоматического спутника на орбите; 28 — переход на траекторию полета к Земле; 29 — первая коррекция траектории; 30 — вторая коррекция траектории (в случае необходимости); 31 — разделение отсека экипажа (спускаемого аппарата) и отсека оборудования с двигательной установкой основного блока; 32 ориентация спускаемого аппарата перед входом в плотные слои атмосферы; 33 — спускаемый аппарат на участке управляемого спуска в атмосфере Земли, 34 — пропадание радиосигнала при входе в атмосферу; 35 срабатывание парашютной системы и приводнение спускаемого аппарата с тремя астронавтами в заданном районе океана.

Работы по этой программе в США начались в 1961 г после полета Ю.А.Гагарина. 25 мая 1961 г. Д.Кеннеди, сменивший в 1960 г Д.Эйзенхауэра на посту президента США, выступил в конгрессе (вопреки традиции) со «вторым посланием о положении страны» «Я верю, — сказал он, — что страна согласится с необходимостью высадить человека на Луну и обеспечить его безопасное возвращение на Землю до конца настоящего десятилетия». Это выступление и послужило отправной точкой для развертывания работ по программе «Аполлон».

Запуски первых советских ИСЗ и первого человека в космос развеяли миф о безграничном научно-техническом превосходстве США перед СССР, вызвали к жизни эту их космическую программу, открывшую новую космическую гонку между США и СССР.

Высадка американских астронавтов на Луну до 1970 г была объявлена национальной задачей США, а проведенная мобилизация ресурсов страны на ее решение была сравнима с мобилизацией ресурсов на первоочередную программу военного времени. На решение этой задачи были ассигнованы очень большие средства — 472 долл. в расчете на каждую американскую семью. В пиковый период (1966 г) в работах по этой программе участвовало около 0,5 млн. человек из 20000 фирм. С самого начала работ по программе «Сатурн-Аполлон» были четко сформулированы задачи и найдены организационные формы, позволяющие свести до минимума бюрократическую волокиту и максимально снизить (без ущерба для дела) уровень, на котором принимались ответственные решения.

Программа не была засекречена, что способствовало свободному обмену информацией между всеми заинтересованными организациями, причем поток информации был организован не только по вертикали (от вышестоящих организаций к нижестоящим, и наоборот), но и по горизонтали, т.е. между исполнителями. Свободный поток информации позволял осуществлять эффективный учет и контроль хода работ.

Все работы по программе координировались НАСА, непосредственно финансируемым конгрессом. Для руководства созданием РН «Сатурн» на базе Редстоуновского арсенала армии США был создан научно-исследовательский Центр им. Маршалла под руководством Вернера фон Брауна с уникальной экспериментальной базой для огневых испытаний ракетных блоков и динамических испытаний собранной ракеты-носителя. Штат этого Центра в пиковый период достигал 8000 человек. Тогда же был создан специальный Центр (его строительство началось в 1961 г.) для подготовки астронавтов. Штат этого Центра достигал 5000 человек.

Головной по основному блоку была выбрана (в 1961 г) фирма «Норт Америкэн» и были определены (в 1962 г) основные фирмы-смежники, многие из которых имели опыт работ по программам «Меркурий» и «Джемини».

Контракт на разработку лунного модуля был заключен с фирмой «Грумман Эйркрафт» (специализировавшейся до этого на самолето— и вертолетостроении) в 1962 г после окончательного выбора схемы лунной экспедиции.

Бюджет НАСА в период развертывания работ по этой программе характеризовался следующими цифрами (млрд долл.): 1962 г — 1,9; 1963 г — 3,7; 1964 г — 5,7; 1965 г — примерно 6,0; 1966 г 5,9; 1967 г — 5,7. За счет этих ассигнований была создана уникальная экспериментальная база, которую американские специалисты считают «величайшим национальным достоянием». На создание этой базы потребовалось около пяти лет, примерно три года — на проектирование и около двух лет — на строительство.

К числу основных испытательных стендов, составляющих эту базу, относятся:

1. Группа стендов на базе ВВС Эдвардс для испытаний ЖРД Ф-1 тягой до 700 т-с.

2. Группа стендов фирмы «Рокетдайн» в Санта-Сьюзен, оборудованных паровыми эжекторами, создающими разряжение в выходном сечении сопла, соответствующее высоте 18 км, для испытаний ЖРД Джи-2 ракетного блока второй ступени (С-II) ракеты-носителя «Сатурн-V».

3. Построенный ранее стенд в Центре Маршалла для динамических испытаний ракет «Сатурн-V» в подвешенном состоянии.

4. Два спаренных стенда на территории комплекса НАСА в штате Миссисипи для предполетных огневых испытаний ракетного блока первой ступени (С-I) ракеты-носителя «Сатурн-V», там же стенд для предполетных испытаний ракетного блока второй ступени С-II.

5. Комплекс стендов на испытательной базе в Сакраменто для предполетных испытаний ракетного блока третьей ступени (С-IVБ).

6. Стартовый комплекс № 39 на мысе Кеннеди, где комплекс «Сатурн-Аполлон» собирался в здании вертикальной сборки и транспортировался вместе со стартовой платформой в вертикальном положении на пусковой стенд.

Особое значение в программе уделялось повышению надежности работы всех систем, входящих в этот сложнейший комплекс. По мнению американских специалистов, это было обеспечено:

— дублированием отдельных элементов, узлов, агрегатов или всех систем, их тщательным отбором, а также весьма жесткими условиями испытаний;

— особо тщательной наземной комплексной отработкой, отличающейся в принципе от методики отработки баллистических ракет (последняя велась в основном в процессе летно-конструкторских испытаний);

— последовательностью проведения изменений, направленных на усовершенствование элементов конструкции и оборудования, строгим выдерживанием принципа — максимально повышать надежность существующего оборудования.

Большая роль, отводимая наземным испытаниям, объяснялась следующими причинами. Во-первых, запланированная уникальная наземная экспериментальная база {всевозможные испытательные стенды, барокамеры, моделирующие устройства, тренажеры и т.д.) позволяла обеспечить надежность комплекса «Сатурн-Аполлон» в основном в результате наземной отработки. Во-вторых, создание наземной экспериментальной базы требовало существенно меньших затрат, чем изготовление и летно-конструкторские испытания, которые при старой методике отработки надежности требовались бы в больших количествах. И, в-третьих, при наземных испытаниях значительно облегчались измерения, повышалась их точность, испытываемые объекты можно было осматривать после испытаний, а также проводить повторные испытания.

При всем этом признавалось, естественно, что только при летно-конструкторских испытаниях элементы комплекса работают в реальных условиях. Поэтому этапам летно-конструкторской отработки элементов, агрегатов, аппаратуры и систем комплекса также уделялось большое внимание.

С 28 мая 1964 г. по 30 июля 1965 г. были проведены пять запусков макетов основного блока корабля «Аполлон» на орбиты искусственного спутника Земли с помощью ракеты-носителя «Сатурн-I». В 1966 г. РН «Сатурн IБ» были осуществлены два запуска спускаемого аппарата экспериментального основного блока корабля «Аполлон» по баллистической траектории со входом в атмосферу со скоростью 8 км/с. В том же году была запущена одна ракета «Сатурн-IБ» для проверки повторного включения кислородно-водородного ЖРД ракетной ступени С-IVБ.

В 1967 г. был произведен первый беспилотный запуск РН «Сатурн-V» с экспериментальным основным блоком космического корабля «Аполлон» по баллистической траектории для проверки спускаемого аппарата при входе в атмосферу со скоростью 11 км/с. В 1968 г. подобный запуск был повторен. В этом же году на околоземной орбите испытан лунный корабль (РН «Сатурн-IБ»), затем при помощи этой же РН был запущен на орбиту ИСЗ и основной блок с экипажем и, наконец, на селеноцентрическую орбиту ракетой-носителем «Сатурн-V» был выведен основной блок «Аполлона» с астронавтами на борту.

В начале 1969 г при помощи ракеты-носителя «Сатурн-V» был выведен на орбиту искусственного спутника Земли пилотируемый космический корабль «Аполлон» в полном составе с отделением и автономным полетом лунного корабля.

В 1969 г. при пятом запуске «Сатурна-V» космический корабль «Аполлон» в полном составе с экипажем был выведен на окололунную орбиту, где лунный корабль отделился от основного блока, была проведена имитация его посадки на поверхность Луны с последующей встречей и стыковкой взлетного модуля с основным блоком, переходом астронавтов в спускаемый аппарат, в котором они возвратились на Землю со второй космической скоростью. 16 июля 1969 г. при шестом запуске на космическом корабле «Аполлон-11» была осуществлена первая лунная экспедиция. На поверхность Луны ступили Н. Армстронг и Э.Олдрин, которые после выполнения поставленных перед ними задач благополучно стартовали на взлетной ступени лунного корабля, состыковались с основным блоком, где их ожидал М.Коллинз, и вернулись на Землю.

За период с 16 июля 1969 г по 7 декабря 1972 г США осуществили 6 успешных экспедиций (из семи); на поверхности Луны побывали 12 американских астронавтов. Из-за финансовых затруднений в связи с затянувшейся войной во Вьетнаме США вынуждены были прекратить работу по программе «Сатурн-V-Аполлон» (вначале было запланировано 10 экспедиций).

Общие затраты на программу составили 24-26 млрд. долл. Стоимость лунного корабля, обеспечивавшего доставку астронавтов на поверхность Луны и возвращение их на орбитальный блок, была равна стоимости 15 таких кораблей, сделанных из золота. Стоимость карата лунного грунта, доставленного астронавтами на Землю, в 3,5 раза была дороже карата бриллианта.

Американская программа, ставшая уже историей, безусловно, является выдающимся научно-техническим достижением, которое умалчивать нельзя. Мы должны были использовать этот опыт для осуществления более совершенных экспедиций на поверхность Луны.

КАК ЭТО НАЧИНАЛОСЬ

С.П.Королев и его соратники понимали, что для дальнейшего совершенствования космических операций при помощи пилотируемых космических кораблей требуется увеличить полезную нагрузку, выводимую на околоземные орбиты. Это можно сделать при помощи либо сверхтяжелых, либо средних ракет-носителей. В последнем случае требовалась стыковка на орбитах. В конце 1961 г. КБ С.П.Королева получило задание на разработку ракеты-носителя Н1, выводящей на околоземную орбиту полезную нагрузку 40-50 т (срок создания — 1962-1965 гг.) и ракеты НII с полезной нагрузкой 60-80 т (срок создания — 1963-1970 гг.). Затем сроки создания этих ракет-носителей неоднократно (по разным причинам) переносились. В том же 1961 г. фирме В.Н.Челомея были поручены работы по ракетно-космическому комплексу, предназначенному для облета Луны. Задача высадки экспедиции на ее поверхность не ставилась в этот момент вообще. С. П. Королев, таким образом, оказался как бы отстраненным от лунной программы. В 1962 г план был пересмотрен еще раз. Цель сосредоточить силы и ресурсы на создание комплекса для пилотируемого облета Луны на базе ракеты-носителя УР500, разрабатываемой ОКБ Челомея. Работы по ракете-носителю Н1 были ограничены разработкой лишь эскизного проекта.

В июле 1962 г. экспертная комиссия под руководством М.В.Келдыша рассмотрела этот проект, разработанный в столь неопределенной обстановке, и дала заключение о необходимости (и возможности) создания РН с массой полезной нагрузки 75 т и стартовой массой всего комплекса 2200 т. Начать летно-конструкторские испытания предполагалось в 1965 г. при условии, что к этому времени будет построена и введена в эксплуатацию стартовая позиция.

Этим же постановлением Академия наук должна была определить целевые задачи и дать предложение о создании космических объектов, выводимых в космос этой ракетой-носителем. Именно в этот период при разработке эскизного проекта произошел разлад между С.П.Королевым и В.П.Глушко. Королев и его соратники отстаивали необходимость применения в ракетных двигателях высокоэнергетичных и нетоксичных компонентов ракетных топлив (жидкий кислород, жидкий водород и углеводородное горючее). В.П.Глушко настаивал на таких высококипящих и токсичных компонентах, как тетраксид азота и несимметричный диметилгидразин, а из криогенных компонентов — жидкий водород и жидкий фтор. От разработки кислородно-керосиновых и кислородно-водородных ЖРД для ракеты-носителя Н1 В.П.Глушко отказался. Сергей Павлович вынужден был обратиться к Генеральному конструктору авиационных двигателей Н.Д.Кузнецову, который взялся за разработку таких ЖРД, хотя это и не соответствовало его прежней деятельности. Н.Д.Кузнецову пришлось создавать в своем ОКБ и на заводе, где изготавливались эти двигатели, стендовую базу и осваивать новые технологии. Нужно отдать должное руководителям Куйбышевского региона, на заводах которого изготавливались ракета-носитель Н1 и двигатели для ее ракетных блоков (секретари обкома КПСС В.Орлов и В.Воротников, председатель совнархоза В.Литвинов). Они сделали все, что было в их силах, для успешного выполнения этих работ.

Только в середине 1964 г. (работы по программе «Сатурн-Аполлон» были уже развернуты широким фронтом) было решено, что высадка экспедиции на поверхность Луны становится важнейшей задачей.

Проработки различных вариантов таких экспедиций уже велись в ОКБ Королева. Первоначально он отдавал предпочтение многопусковым комплексам, собираемым из частей на околоземной орбите. Такая схема лунной экспедиций в какой-то степени перекликалась с работами по программе «Союз», которая уже разрабатывалась в ОКБ. Эта программа предусматривала стыковку двух пилотируемых космических кораблей на околоземной орбите и переход космонавтов из одного корабля в другой через открытый космос. США же, как было сказано, остановились на однопусковой схеме.

Американская программа подтолкнула высшее руководство нашей страны выдать задание на разработку проектов ракет-носителей, обеспечивающих лунную экспедицию одним запуском. Такие задания наряду с фирмой Королева получили и ОКБ, руководимые М.К.Янгелем и В.Н.Челомеем. Их проекты (ракеты-носители Р56 и УР700 соответственно) ориентировались на двигатели Глушко.

В конце 1964 г в ОКБ Королева был разработан предэскизный проект лунного ракетного комплекса Н1-Л3. Он предусматривал высадку на Луну одного космонавта, в то время как на окололунной орбите в лунном орбитальном корабле находился другой, и возвращение их в спускаемом аппарате, входящем в состав лунного орбитального корабля, на Землю. Экспедиция обеспечивалась одним пуском ракеты-носителя Н1. Для этого намечалось увеличить массу полезной нагрузки с 75 до 92 т, а затем до 95 т (и больше). Были предприняты поиски решений, обеспечивающих выведение такой полезной нагрузки без коренной переработки выпущенной технической документации, конструкции ракетных блоков и специализированного технологического оборудования. Предполагалось:

— увеличить стартовую массу с 2200 до 2700 т;

— установить шесть дополнительных ЖРД в центральной части ракетного блока первой ступени (в блоке «А»);

— форсировать ЖРД двигательных установок ракетных блоков первых трех ступеней {блоки «А», «Б», «В») в среднем на 2% путем введения «гибкой» программы регулирования тяги двигателей;

—перейти в дальнейшем на ракетных блоках верхних ступеней на ЖРД, имеющие более высокие удельные тяги за счет использования жидких кислорода и водорода в качестве топлива.

Ракета-носитель Н1 (рис. 7) имела оригинальную компоновочную и конструктивно-силовую схемы.

Во-первых, топливные отсеки ракетных блоков «А», «Б» и «В» содержали подвесные шаровые баки, конструкция которых воспринимала только нагрузки от давления наддува этих баков и гидростатического давления столба жидкости в них, а инерционные нагрузки и тяга двигателей воспринимались несущей конструкцией топливного отсека. Впервые в нашей стране (а может быть, и в мире) в насосах турбонасосного агрегата ЖРД были применены преднасосы. Проработки показали, что при таких компоновочной и конструктивно-силовой схемах топливных отсеков можно сделать массу этих отсеков меньше, чем при несущей конструкции топливных баков, как у «Сатурна-V».

Элементы конструкции баков и отсеков транспортировались с заводов-изготовителей на космодром средствами обычного железнодорожного транспорта. Собранные на заводах-изготовителях ракетные блоки американцы доставляли на космодром на специальных баржах по специально построенному каналу, что, естественно, требовало больших дополнительных расходов.

Во-вторых, ракетные блоки «Л», «Б» и «В» были многодвигательными. Так, ракетный блок «А» состоял из двадцати четырех периферийных и шести центральных ЖРД с номинальной тягой у земли 154 т-с. На ракетном блоке «Б» было установлено 8 ЖРД с высотными соплами с номинальной тягой в пустоте 179 т-с, а на блоке «В» — 4 двигателя с номинальной тягой в пустоте 41 т-с, имевших такую же принципиальную пневмосхему, как у двигателей блока «А».

Размеры одиночного ЖРД блока «А» выбирались из условия минимальных затрат на их разработку и изготовление. Для повышения надежности было предусмотрено резервирование одиночных ЖРД. Так, первая ступень могла совершать полет при двух парах противоположно выключенных периферийных двигателей, вторая ступень — при одной паре, третья ступень — при одном выключенном двигателе.

Для выключения неисправных и противоположно расположенных двигателей предусматривалась специальная система контроля за их работой (КОРД). К сожалению, эта система не успевала реагировать на быстропротекающие процессы (например, те, которые предшествуют взрыву кислородных насосов турбонасосного агрегата). Но такие дефекты должны были устраняться при доводочных испытаниях одиночных ЖРД и контролироваться при сдаточных испытаниях этих двигателей.

В-третьих, управление первой и второй ступенями ракеты-носителя относительно поперечных осей (по каналам тангажа и рыскания) осуществлялось рассогласованием тяг противоположных периферийных жестко-закрепленных двигателей, а управление относительно продольной оси (канал вращения) — расположенными по периферии ракетных блоков качающимися соплами, через которые истекал газ, отбираемый после турбин турбонасосного агрегата одиночных периферийных двигателей. Управление третьей ступенью осуществлялось качанием в карданном подвесе ее одиночных двигателей. Все одиночные ЖРД имели системы подачи компонентов топлива в камеру сгорания при помощи турбонасосного агрегата с дожиганием рабочего тела после турбины, работали на жидком кислороде и керосине и обладали высокими по тому времени энергомассовыми характеристиками.

В отличие от комплекса «Сатурн-V-Аполлон» комплекс Н1-Л3 собирался и испытывался в монтажно-испытательном корпусе (на специальном установщике) в горизонтальном положении. Сборка лунного ракетного комплекса головного блока — производилась в другом корпусе, так называемом монтажно-испытательном корпусе космических объектов.

Лунный ракетный комплекс (ЛРК) состоял из ракетных блоков «Г», «Д», лунного орбитального корабля (ЛОК) с его ракетным блоком, лунного корабля (ЛК) системы аварийного спасения и головного обтекателя.

Ракетный блок «Г» с кислородно-керосиновым ЖРД сообщал ЛРК скорость, близкую ко второй космической (~11,2 км/с), а ракетный блок «Д» обеспечивал коррекцию траектории движения к Луне, торможение лунного орбитального корабля и лунного корабля, перевод их па окололунную орбиту и основное торможение при посадке лунного корабля па Луну. Разгон орбитального блока с окололунной орбиты назад к Земле, коррекцию траектории его движения к ней обеспечивал блок «И». Лунный корабль был рассчитан на одного космонавта. Ракетный блок «Е» имел ЖРД, работающий на тетраксиде азота и несимметричном диметилгидразине. Этот двигатель обеспечивал торможение на конечном участке траектории спуска (с высоты ~1 км), маневрирование Лунного корабля при посадке на поверхность Луны, а также последующий его взлет с поверхности Луны и встречу с орбитальным кораблем на окололунной орбите. Последний при этом играл роль активного корабля при стыковке. Следует отметить, что оба корабля имели как основной так и дублирующий двигатель.

Система аварийного спасения обеспечивала спасение космонавтов при аварийных ситуациях во время старта и на активном участке траектории при выведении лунного ракетного комплекса на околоземную орбиту. Головной обтекатель защищал от нагрузок, действующих на активном участке траектории, и сбрасывался при работе второй ступени.

Собранный комплекс Н1-Л3 транспортировался из монтажно-испытательного корпуса двумя спаренными тепловозами по двум железнодорожным линиям к стартовому сооружению, где он устанавливался в вертикальное положение.