запуск мог (в лучшем случае) быть пилотируемым, но руководство «добро» на запуск человека после триумфа «Аполлона-8» давать не захотело…
Полеты по программе Л1 были закончены 20 октября 1970 г. запуском тринадцатого по счету корабля, получившего обозначение «Зонд-8», который после облета Луны на расстоянии около 1200 км при возвращении через Северный полюс из-за отказа датчика ориентации совершил баллистический спуск в Индийском океане. Четырнадцатый и пятнадцатый корабли, оборудованные для пилотируемого облета Луны, так и остались невостребованными.
Лунный комплекс Л3
(ОКБ-1)
Одной из задач носителя H1, согласно первоначальному эскизному проекту, было проведение экспедиции на Луну по двухпусковой схеме. Предполагалось, что запущенные при двух стартах носителя блоки стыкуются на околоземной орбите, образуя корабль, большая масса которого позволит осуществить прямой полет к Луне. В этом случае весь корабль производит посадку на лунную поверхность, а после пребывания на Луне его взлетная часть со спускаемым аппаратом осуществляет старт и возвращение к Земле. Такой вариант экспедиции не был самым экономичным, но представлялся надежным и легко реализуемым.
При разработке лунных кораблей как в СССР, так и в США оценивались различные варианты экспедиции, включая разделение КК на функциональные части. Как показал последующий ход событий, в США оптимальным был признан вариант с разделением корабля на окололунной орбите. Однако первоначально и в Америке главным был именно «прямой» вариант. Его приняли за основу при подготовке программы «Аполлон», предложенной в середине 1961 г. после заявления президента Дж. Кеннеди о том, что Америка планирует осуществить высадку человека на Луну до начала следующего десятилетия.
Оценивая это заявление и ход программы «Аполлон», С. П. Королев вышел с предложением об ускорении работ по осуществлению лунной экспедиции в Советском Союзе. Теперь предполагалось, увеличив мощность ракеты-носителя Н1 и оптимизировав характеристики лунного корабля, осуществить экспедицию по однопусковой схеме.
Предэскизный проект лунного комплекса Н1-Л3 был подписан С. П. Королевым 25 декабря 1964 г. Согласно этому проекту советская экспедиция с высадкой на Луну одного космонавта при одновременном пребывании на окололунной орбите второго космонавта должна была состояться в 1967–1968 гг. с использованием одной РН H1 и комплекса кораблей Л3.
Лунная экспедиция по проекту Н1-Л3 должна была проходить следующим образом. Носитель Н1 стартовой массой около 2750 т выводил на низкую околоземную орбиту высотой 220 км комплекс Л3 массой 91,5 т. Так как при создании носителя предполагалось использовать ранее разработанный эскизный проект, проектанты могли пойти лишь на минимальную коррекцию параметров, заложенных в этот первоначальный проект. Масса комплекса Л3 оказалась близка к максимально возможной массе ПН варианта РН Н1 с 30 ЖРД на первой ступени.
Комплекс Л3, установленный под головным обтекателем H1, представлял собой связку из двух ракетных блоков и двух КК. На вершине связки находился лунный орбитальный корабль. Большую часть полета экипаж комплекса проводил в его жилых отсеках.
Лунный орбитальный корабль (ЛОК) был разработан на базе КК «Союз» и состоял из СА, имеющего форму фары, бытового отсека новой конструкции с выходным люком увеличенного проходного сечения и приборно-агрегатного отсека цилиндрической формы с расширяющейся конической «юбкой», внутри которого помещался сферический топливный блок основной двигательной установки (ОДУ или блок «И») корабля ЛОК. Блок, разделенный общей перегородкой, служил баком для долгохранимого самовоспламеняющегося топлива (АТ-НДМГ).
Как и на КК «Союз», спасение космонавтов комплекса Л3 в случае аварии РН осуществлялось путем увода верхней части корабля (в данном случае БО и СА корабля ЛОК) с помощью СДС, имеющей мощную твердотопливную ДУ. Отличие систем спасения лунного комплекса и КК «Союз» заключалось в том, что стабилизация уводимой части головного обтекателя с БО и СА комплекса Л3 достигалась за счет конической уводимой части и балансировочного груза, укрепленного наверху ДУ САС. РДТТ этой системы уводил СА на весьма значительное расстояние, что диктовалось гораздо большей массой РН и, как следствие, большей мощностью взрыва в случае аварии ракеты.
Имея много общего с КК «Союз», ЛОК отличался более сложной электроникой (системы управления, стыковки, связи и телеметрии), мощными источниками питания на топливных элементах, реактивной системой управления с двухкомпонентными ЖРД малой тяги и основной ДУ, разработанной практически заново.
Коническая «юбка» ПАО ЛОКа стыковалась с цилиндрической обечайкой, внутри которой находился лунный посадочный корабль (ЛК) Завершением сборки служили два мощных ракетных блока. Следует отметить, что высокоэкономичные ЖРД блоков, как и двигатели Н1, работали на нетоксичном кислородно- керосиновом топливе. Старт с околоземной орбиты осуществлялся с помощью блока «Г», который за 480 с работы выводил комплекс Л3 на траекторию полета к Луне, а потом отделялся от него.
Далее все маневры на долунной траектории, связанные с изменением скорости, проводились с помощью ЖРД многократного включения блока «Д» тягой 8,6 тс. Этот двигатель осуществлял коррекцию траектории полета, переход комплекса на окололунную орбиту высотой 110 км с последующим понижением этой высоты до 16 км. Затем следовали проверки систем комплекса и отделение ЛОКа.
До этого момента ЛК находился внутри цилиндрического переходника, а экипаж комплекса осуществлял управление полетом из жилых отсеков ЛОКа. Перед отделением ЛОКа один из членов экипажа в полужестком скафандре «Кречет» осуществлял переход через открытый космос с использованием манипулятора-штанги в кабину корабля ЛК. Второй член экипажа подстраховывал первого и был готов в любую минуту прийти к нему на помощь. Для этого он был одет в скафандр «Орлан» и находился в разгерметизированном БО корабля ЛОК, использовавшемся в качестве шлюзовой камеры.
Для людей, знакомых как с американским космическим кораблем «Аполлон», так и с последующими советскими пилотируемыми аппаратами, решение с переходом через открытый космос кажется несколько странным. Однако в данном случае оно вплотную переплетается со специфической компоновкой комплекса Л3 и со стремлением проектантов уменьшить количество перестроений кораблей за всю экспедицию, сведя к минимуму число стыковок. При углубленном анализе решения, принятые проектантами, представляются вполне логичными. Кроме того, не следует забывать, что программа «Аполлон» закладывалась на глазах советских разработчиков. Следовательно, причины, повлиявшие на принятые решения, были вескими.
При разработке КК «Союз» задача о внутреннем переходе космонавтов через люк-лаз в стыковочном устройстве не ставилась. При закладке комплекса Л3 было решено, что, коль скоро на Луне одному из членов экипажа все равно предстоит выход в открытый космос, этот же космонавт сможет перейти из ЛОКа в ЛК через космос. Вдобавок, уйдя от внутреннего перехода и необходимости соединения электрических и пневматических магистралей кораблей в общую сеть, проектанты пошли еще дальше и предложили оригинальное стыковочное устройство, рассчитанное исключительно на одну стыковку. Оно состояло из активного агрегата и пассивного агрегата (плоский сотовый шестиугольник). При этом отпадали высокие требования по точности и соосности совмещения кораблей. «Активному» кораблю (ЛОК) достаточно было просто попасть штырем в любое место на плоскости «пассивного» стыковочного агрегата, помещающегося на ЛК. Штырь пронзал соты, а «лапы» прижимали корабли, давая надежную механическую связь, достаточную для обратного перехода космонавта из кабины ЛК в ЛОК. Этим было не только сэкономлено несколько сот килограммов массы, но и развязаны очень многие «узкие места» в проекте.
Посадочный корабль ЛК состоял из сферической герметизированной кабины, в которой космонавт стоял перед приборной доской и посадочным иллюминатором, будучи зафиксирован в этом положении при помощи специального приспособления. Как и в американском корабле, для экономии массы кресло в кабине ЛК отсутствовало. В кабине помещалась часть систем жизнеобеспечения, различные приборы индикации и т. п. Большая часть аппаратуры была вынесена из кабины в герметичный цилиндрический приборный
