Astronautika: istorija

Istorija

'Apolo 11': prva šetnja po Mesecu – pola veka 'Apola 11', deo VI - A

m1

Armstrong i Oldrin su završili najsloženiju i najrizičniju fazu misije i konačno su se obreli na Mesečevoj površini. 'Orao' je sleteo 20. jula 1969. u 20:17 UTC. Ali sada su morali da izađu napolje. U poređenju sa samim spuštanje na Mesec, vanbrodske aktivnosti, ili EVA, bile su sa tehničkog stanovišta sekundarni cilj, ali niko nije propuštao ogromnu simboliku ovog dela plana leta. Za 99,9% čovečanstva, 'Apolo 11' je trebao da bude sveden na ono što će astronauti, tačnije Nil, učiniti i reći prilikom pravljenja prvog iskoraka na lunarnu površinu.

 

 

 

 

'Apolo 11': prvo sletanje na drugi svet – pola veka 'Apola 11', deo V C

12a

Bez obzira na to, u tom trenutku Armstrong je shvatio da 'Igl' leti prema ivici jedinog velikog kratera u tom području, kratera Vest. Loša sreća je takođe značila da je ivica kratera bila prepuna stena značajnih dimenzija. Armstrong je bio svestan da ako ne bude intervenisao, 'Orao' može da bude uništen pri pokušaju da sleti u to područje. Ne rekavši ništa Hjustonu ili Oldrinu, postavio je 'Igl' u gotovo vertikalni položaj, te je lunarni modul nastavio spuštanje, ali sporije, s ciljem da leti iznad kratera. Kao astronaut koji je poznavao sve detalje o sletanju na Mesec Djuk je shvatio ozbiljnost situacije iako nije znao ništa u vezi s kraterom i sugerisao MOCR-u da izbegavaju komunikaciju s posadom (sem ako nije nešto bitno) kako ih ne bi ometali.

 

'Apolo 11': prvo sletanje na drugi svet – pola veka 'Apola 11', deo V B

aa11

Pogonsko spuštanje je započeto na visini od 15,7 km, i oko 407 km horizontalno udaljeno od lokacije sletanja. Astronauti, obučeni u skafandere s kacigama i rukavicama – ali ne pod pritiskom – pričvrstili su đonove svojih cipela na 'čičak' na podu i pregledali sigurnosne pojaseve koji će ih čvrsto držati dok budu stajali tokom spuštanja. Spuštanje je bilo podeljeno u tri faze, a svakom je upravljao program računara LGC.

 

'Apolo 11': pravac ka Mesecu – pola veka 'Apolla 11', deo IV D

bb1

PARKIRNA ORBITA

Svrha ulaska u parkirnu orbitu je bila da se dobije na vremenu da bi se proverilo jesu li brodski sistemi spremni, a Hjustonu omogućilo da izračuna preciznu trajektoriju leta prema Mesecu, i tako eliminiše pogreške napravljene pri lunarnom paljenju, odn TLI (TransLunar Injection).

(smena 3). No dokle god je 'Saturn V' bio na zemlji, Petroneovi[2] ljudi su imali poslednju reč.

'Apolo 11': pravac ka Mesecu – pola veka 'Apolla 11', deo IV C

l29

LANSIRANJE

Odbrojavanje do poletanja 'Apola 11' službeno je počelo 14. jula u 21:00 UTC. Sat je počeo da otkucava u T-28 sati (kao i obično, odbrojavanje je uključivalo dva planirana zaustavljanja da bi se rešili mogući problemi). U kontrolnom centru za lansiranje Kenedijevog centra, smeštenom pored VAB-a, 463 tehničara nadziralo je sve divovske raketne sisteme pod nadzorom Roka Petronea, direktora lansirnih operacija KSC-a. U međuvremenu, u sobi MOCR-a[1] Centra za letove brodova sa posadom u Hjustonu, u Teksasu, kontrolori Centra za upravljanje misijama (MCC) marljivo su čekali da preuzmu 'Apolo 11' nakon što sat stigne do nule. Direktori leta u misiji 'Apola 11' bili su Klif Čarlsvort i Geri Grifin (smena 1), Džin Kranc (smena 2) i Milt Vindler (smena 3). No dokle god je 'Saturn V' bio na zemlji, Petroneovi[2] ljudi su imali poslednju reč.

 

'Apolo 11': pravac ka Mesecu – pola veka 'Apolla 11', deo IV B

aa1

ODBROJAVANJE

U ponedeljak, 6. januara 1969, Slejton je nazvao trojicu astronauta u svoju kancelariju i obavestio ih da će oni činiti posadu 'Apola 11' ('To ćete biti vi', bile su njegove reči). Međutim, do tada nije bilo jasno da li će baš 'Apolo 11' biti misija sletanja na Mesec. Prvo su misije 'Apolo 9 10' morale da prođu bez incidenata; a za to je bilo puno šansi. Međutim, sve je proteklo kako treba. Zapravo, 'Apolo 10' je prošao bolje nego što je planirano, sa problemima jedva vrednim pomena. 26. maja komandni modul 'Čarli Braun' 'Apola 10' sleteo je padobranom u Tihi okean. Put do Meseca je bio čist.

 

'Apolo 11': pravac ka Mesecu – pola veka 'Apolla 11', deo IV A

a10

Bio je to trenutak istine. Dostizanja ove točke koštao je Ameriku 8 godina i mnogo napora, uključujući i žrtve u ljudskim životima. Ni Nasini menadžeri nisu verovali da će prve četiri 'Apolo' misije sa ljudskim posadama proteći bez ikakvih problema. Ali bilo je tako, i došlo je vreme da se osvoji površina Meseca. Mašinerija je bila spremna i podmazana, kao sportski tim na vrhuncu svog treninga. Prema klasifikaciji letova usvojenoj u septembru 1967, došle su na red 'Misije G'. Ali 'Misija G' je samo bledi slogan za jednu od najvećih prekretnica u istoriji: kročenje na površinu Meseca!

Odgovor SSSR-a na 'Apolo' – pola veka 'Apolla 11', deo III - B

r28

UNUTRAŠNJI FRONT

Međutim, istina je da sovjetska vlada i politički vrh nisu ozbiljno shvatili razvoj 'N1', a još manje lunarnu arhitekturu koja bi se suprotstavila 'Apolu'. Lider zemlje, Nikita Hruščov je kosmički program video kao dobar način da SSSR propagandno prihoduje, te je vršio pritisak na Koroljeva da sprovodi sve bombastičnije misije za širu javnost (let Terješkove, izlazak Leonova u kosmos, itd.), ali, paradoksalno, nije snažno podržavao njegov lunarni program, pogotovo što je smartao da je 'Apolo'ništa drugo do blef.

Odgovor SSSR-a na 'Apolo' – pola veka 'Apolla 11', deo III - A

o4

Sedmog avgusta 1969. brod konstruisan za prevoz dva ljudska putnika poleteo je sa Zemlje i otprilike 3 dana kasnije proleteo iznad Meseca na visini od 1985 km pre nego što se vratio na našu planetu. Njegova kapsula je 14. avgusta sletela bez incidenta nakon obavljenog delikatnog dvostrukog ulaska u atmosferu – 'skip reentry'– kako bi se ubrzanje održalo u prihvatljivim granicama za buduću posadu uprkos letu brzinom od gotovo 40.000 km/h. Međutim, niko nije izašao iz kapsule nakon uspešnog sletanja. Misija nije bila deo programa 'Apolo', već se radilo o sovjetskom bespilotnom brodu '7K-Л1'№11, na Zapadu poznatom pod imenom 'Зонд7'. U njemu je oko Meseca putovalo nekoliko vrsta živih bića, ali nijedan čovek ... sem ako ne računamo upečatljivu zlatnu lutku opremljenu senzorima za merenje zračenja a čije lice je sumnjivo podsećalo na lice Jurija Gagarina.

 

 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Zašto sam napisao serijal o 'Apolu'?

 

Sedmog avgusta 1969. brod konstruisan za prevoz dva ljudska putnika poleteo je sa Zemlje i otprilike 3 dana kasnije proleteo iznad Meseca na visini od 1985 km pre nego što se vratio na našu planetu. Njegova kapsula je 14. avgusta sletela bez incidenta nakon obavljenog delikatnog dvostrukog ulaska u atmosferu – 'skip reentry'– kako bi se ubrzanje održalo u prihvatljivim granicama za buduću posadu uprkos letu brzinom od gotovo 40.000 km/h. Međutim, niko nije izašao iz kapsule nakon uspešnog sletanja. Misija nije bila deo programa 'Apolo', već se radilo o sovjetskom bespilotnom brodu '7K-Л1'№11, na Zapadu poznatom pod imenom 'Зонд7'. U njemu je oko Meseca putovalo nekoliko vrsta živih bića, ali nijedan čovek ... sem ako ne računamo upečatljivu zlatnu lutku opremljenu senzorima za merenje zračenja a čije lice je sumnjivo podsećalo na lice Jurija Gagarina.

o1
Zemlja viđena sa Meseca, kako je to video 'Zond 7'11. avgusta 1969.

[O ovoj konkretnoj temi sam nekoliko puta sa različitim povodima pisao i ranije. Koga ovo posebno interesuje, može da na našem serveru pronađe mnogo toga.]

zond oznaka

Uspešan let 'Zonda 7'[1] je bilo najbliži što je SSSR uspeo da se približi američkom programu 'Apola', ali je i to usledilo prekasno. Manje od mesec dana pre nego što su Armstrong i Oldrin prošetali Morem spokoja, bilo je očito da su Amerikanci pobijedili u 'Trci za Mesec'[2]. Za SSSR to je bio gorak poraz.

Sovjetski Savez je započeo kosmičku eru sa 'Sputnikom'1957. godine i, kasnije, vezanim kosmičkim uspesima jedan za drugim, potpuno ponižavajući svog rivala s druge strane Atlantika do te mere da ih je prisilio da donesu odluku o putovanju na Mesec kako bi svetu pokazali da su SAD ipak vodeća tehnološka sila.

Ali da li je SSSR ikada imao šanse da pobedi u ovom takmičenju?

o2
Lutka koja je pre pola veka u 'Zondu 7'putovala oko Mesec.

Sovjetski Savez je neprekidno negirao da oni uopšte pokušavaju da pošalju svog čoveka na Mesec pre Sjedinjenih Država, ali već tada su zapadne obaveštajne službe i stručnjaci znali da istočna supersila izdvaja ogromne ljudske i ekonomske resurse za lunarni program sa ljudskom posadom. Problem je bio u tome što je sovjetski odgovor na program 'Apolo'kasnio i bio duboko pogrešan. I, kao da to nije bilo dovoljno, skromni ekonomski resursi su bili straćeni na nekoliko paralelnih programa koji su se međusobno takmičili. S druge strane, 'Apolo'je imao jasan i definisan cilj, posedovao je praktično neograničen budžet i kontrolisala ga je čvrsta organizacija koja je programom rukovodila centralizovano.

o3
Bista Sergeja Pavloviča Koroljevau gradu Bajkonur. Samo ga mi tako zovemo, jer se on zapravo prezivao Karaljov.

KOROLJEV I MESEC

Ključ sovjetskih uspeha na početku kosmičke trke bila je ogromna snaga interkontinentalne rakete R-7 'Semjorka'u poređenju sa američkim raketama. 'Semjorku'je osmislio kaliningradski konstruktorski biro OKB-1 Sergeja Pavloviča Koroljeva(1907-1966), poznatog 'Glavnog inženjera' zemlje. Raketna jednačina Ciolkovskog ne oprašta, i ako su želeli da izađu iz niske Zemljine orbite Sovjetima su bile potrebne džinovske rakete. Stoga, ako je Sovjetski Savez želeo da zadrži svoju prednost u kosmosu, bilo im je potrebno da izgrade još veće rakete. Već krajem 50-ih, Koroljev je počeo da konstruiše nove snažnije rakete koje bi mu omogućile da dosegne svoj omiljeni cilj – Mars. U junu 1960, dekretom №715-296 Komunističke partije i Veća ministara SSSR-a industrija je pozvana na izgradnju teške rakete mase između 1000 i 2000 tona, koja bi mogla da podigne između 60 i 70 tona u nisku orbitu oko Zemlje, ali bez jasno zacrtanog cilja za takvu raketu. U Koroljevljevom birou su predlagane velike dvostepene rakete poput 'JAHR-2'(rus. 'ЯХР-2'), u osnovi 'Semjorka'na steroidima, koja bi bila opremljena sa 6 bočnih blokova ('bustera') umesto sa 4, i centralnim stepenom s termičkim nuklearnim motorima.

o4

o5

'JAHR-2'je bila prva velika orbitna raketa razmatrana u SSSR-u. Imala je istu konfiguraciju kao 'R-7', sem što je 6 bočnih bustera (umesto 4) bilo uvećano za 50%. Centralni II stepen je trebalo da ima nuklearni motor koji bi kao gorivo koristio amonijak. Otkazana je 1949. Trebalo je da ima težinu 888 tonai visinu 44 metra, i snagu da ponese 35-40 tona u orbitu. Rađena je i varijanta od 2000 tona, koja bi ponela korisni teret od 150 tona!

o6

Raketa 'Vostok', proistekla je iz prvog balističkom interkontinentalnog projektila u istoriji, R-7 'Semjorke'('Sedmice').

OKB-1 je ubrzo odustao od razvoja nuklearnog motora usled tehničkih poteškoća i usredsredio se na projekat[3]teške potpuno hemijske rakete nazvane 'N-1', ili 'N1'('N' potiče od ruske reči носитель, tj. 'raketa' na našem),ili poГУКОС-u11A51, iako se njen dizajn nije potvrdio usled nedostatka sredstava[4]. Godine 1961. sve se promenilo nakon govora predsednika Džona F. Kenedija i njegove odluke da se Amerika okrene ka Mesecu. Međutim, gotovo niko u SSSR-u nije shvatio Kenedija ozbiljno. Za sovjetsko partijsko i armijsko rukovodstvo, predsednikov govor je bio puki blef koji nije zavređivao preveliku analizu. Možda bi i bilo tako da Kenedi nije ubijen 1963, ali bilo kako bilo fakat je da je njegova odluka označila početak programa 'Apolo'i start Trke za Mesec. Zanimljivo, gotovo u isto vrijeme kada je Kenedi održao svoj slavni govor u Kongresu u maju 1961. – taj govor ne treba mešati sa onim koji je četiri meseca kasnije održao na stadionu Rajsu Teksasu – vlada SSSR-a je objavila novu uredbu u kojoj je nosač 'N1' prvi put pomenut, kao i njegov značaj za nacionalnu odbranu. Prvo lansiranje je bilo planirano za 1965. godinu, ali, još jednom, za ovu raketu nije bio navođen nijedan konkretan cilj.

o7

Sovjetski lunarni globus druge strane.

o8

Američki program za osvajanje Meseca je bio isključivo politički motivisan i predstavljan je kao trka dva društvena i civilizacijska koncepta.

Kenedi je Nasi dao jasan i definisan cilj. Međutim, agenciji je trebalo više od godinu dana da finalizuje svoje planove za Mesec. Sredinom 1962. odlučeno je da se izgrade dve letilice: komandno-servisni modul(CSM), kako je i planirano, i lunarni modul(LM). Odabrana arhitektura je bila tipa LOR(Lunar Orbit Rendezvous[5]), čime je povećana korisna masa rakete. Tačnije, odabrana je raketa 'Saturn C-5'– kasnije poznatija kao 'Saturn V'– umesto manje 'Saturn C-3'ili veće verzije 'Nove', kao što je bila 'SaturnC-8'.

Ali važno je da je NASA, pre tog datuma, već počela da razvija tehnološke elemente koji će joj pružiti presudnu prednost u trci za Mesec. Naprimer, 1959. godine testiran je prototip vrlo moćnog motora F-1na kerozin i tečni kiseonik (kerolox) koji bi se koristio u prvom stepenu 'Saturna V', dok je u novembru 1961. kompanija 'North American'dobila ugovor da izradi CSM i realizuje svoj vrlo napredni dizajn. Druga krucijalna prekretnica je postignuta u oktobru 1962. godine, kada je izvršeno prvo probno paljenje kriogenog motora J-2. Ovaj bi se motor koristio u drugom stepenu S-II i u trećem stepenu S-IVB 'Saturna V'. Primena kriogene tehnologije – tečnog vodonika i kiseonika – brutalno je povećala nosivost 'Saturna V'.

Nasuprot ovom, u SSSR-u je tek trebalo obaviti gotovo čitav posao. Koroljevljev biro OKB-1 je 1962. usavršio konstrukciju kosmičkog broda 'Sojuz'za tri osobe. 'Sojuz'– izvorno poznat kao 'Sever'– mogao je da vrši letove do Meseca, ali je bilo planirano i da ta kosmička letilica izvršava misije u niskoj orbiti i na orbitnim stanicama. Napravljeno je nekoliko verzija čak i za vojne potrebe. Dok se 'Apolov'CSM nalazio gotovo pri kraju konstrukcije, 'Sojuz'se raspršio na nekoliko divergentnih pravaca. I, kao da to nije dovoljno, arhitektura za putovanje na Mesec još nije bila iskristalisana.

o9

Brod 'Sojuz'(7K-T).

Genijalci iz OKB-1 su proučavali nekoliko metoda za putovanje do našeg satelita, ali je Koroljevu najdraži, poput Fon Braunu, bio je EOR(Earth Orbit Rendezvous), tj. tehnika koja bi pomoću nekoliko lansiranja sastavila brod u niskoj orbiti i onda krenula prema Mesecu. Već 1958, Koroljev je od svog kolege i saradnika ing Mihajla Tihonravova[6]naručio studiju o metodi slanja broda 'Vostok-3KA'oko Meseca pomoću nekoliko lansiranja. On je 1962. predložio projekt '7K-9K-11K', po kojem je trebalo pomoću tri lansiranja poslati putnički brod 'Sojuz'('7K') na put oko Meseca. Let bi se izveo uz pomoć pogonskog stepena ('9K') koji bi bio snabdevan gorivom iz višetonskog tankera ('11K').

Ali 'Apolo'nije bio ograničen na cirkumnavigacioni let oko Meseca. Da bi adekvatno odgovorili na američki izazov, Sovjeti su trebali da se koncentrišu na Mesečevu površinu, a to je zahtevalo izgradnja 'N1', bez obzira na odabranu arhitekturu. 16. aprila 1962. vlada SSSR-a je objavila dekret №346-160ss koji je naglašavao potrebu za razvojem 'N1', a već 16. maja 1962. OKB-1 je predstavio idejni projekat ove rakete. Mesec bi bio samo jedan od mogućih ciljeva ove divovske rakete, ali je razmatrana i njena funkcija u izgradnji velikih orbitnih stanica. Sovjetski Savez još uvek nije ozbiljno shvatao Kenedijev izazov.

o10

Teška trostepena raketa 'N1'. Njen prvi stepen je ušao u istoriju kao najjači ikad napravljen. Raketa je trebalo da odnese u nisku orbitu oko 95 tona, a ka Mesecu da pošalje oko 23,5 tone.

DŽINOVSKI 'N1'

Raketa 'N1' je rođena početkom 60-ih godina iz tehnoloških i resursnih ograničenja OKB-1. S visinom od 105,3 metara, maksimalnim promerom od 16,9 metara i lansirnom težinom koja bi dosezala 2800 tona, bila je to orijaška raketa koja je svakako trebala da bude dostojan takmac 'Saturnu V', ali ... S jedne strane, lokacija Baikonurovog lansirnog centra – Tjura-Tama – bila je prilično nepovoljna. Geografska širina sovjetskogkosmodromaod 46° severno u odnosu na 28,5° rta Kanaveral, snažno je kažnjavala sposobnost nošenja korisnog tereta ove rakete u nisku orbitu (pored toga, najmanji nagib orbite rakete ispaljene sa Bajkonura je bio 52° kako bi se izbegao let iznad kineske teritorije). S druge strane, dok su stepeni S-IC, S-II i S-IVB 'Saturna V'bili prevoženi na Floridu brodovima ili avionom, 'N1' je trebao da bude sastavljana in situzbog ograničenja koja su nametali prečnici tunela sovjetske željezničke mreže (proučavana je mogućnost korištenja velikih dirižabla ili otvaranja monstruoznih vodnih kanala do Bajkonura, ali za takve poduhvate jednostavno nije bilo ni novca ni vremena). Nepotrebno je reći da je kontrola kvaliteta u lansirnom centru bila znatno komotnija od onih u različitim konstruktorskim biroima koji su bili odgovorni za projekat.

o11

Kuznjecovljev motor NK-33, unapređena verzija NK-15, (GRAUindex11D51) pet decenija kasnije biće korišćeni na raketama 'Antares''Sojuz-2.1v'.

Ali Ahilova peta 'N1' bio je njen pogonski sistem. U to vreme, glavni konstruktorski biro zadužen za raketne motore u SSSR-u je bio OKB-456 Valentina Petroviča Gluška[7]. On je blisko surađivao sa Koroljevom u projektima za svoje projektile i obojica su održavali bliske lične odnose, koji nisu bili izuzeti od uspona i padova (1938. Gluško je bio jedan od onih koji su Koroljeva ocinkarili NKVD-u tokom staljinističkih čistki, što je Koroljeva osudilo na višegodišnji brutalni boravak u Kulama sibirskom gulagu koji ga je zamalo koštao života). Gluško je, pored ambicioznog, bio i pragmatičan čovjek. Nije iznenađenje da je bio zadužen za projektovanje najmoćnijih raketnih motora u tadašnjem SSSR-u. Treba da kažem sa je početkom 60-ih godina većina raketa koristila hipergolična goriva (derivate hidrazina i diazot-tetroksida).

o12

Raketa 'N1-3L'snimljena u septembru 1968. na lansirnoj rampu u Bajkonuru. Snimak je napravio američki špijunski satelit KH-8 'Gambit 3'.

Ta goriva su bili idealna za upotrebu u projektilima, jer su mogla da se čuvaju spremna za korišćenje duži vremenski period, dok su se kerozin i tečni kiseonik čuvali u tankovima samo nekoliko časova, što je značajno smanjivalo efikasnost nuklearnih projektila. Slaba strana je bila ta što su, osim što su vrlo otrovne, hipergolične komponente bile korozivne i kancerogene, i uz to mnogo manje efikasne. To je značilo da je efikasnost hipergoličnih motora – merena specifičnim impulsom (Isp) – bila niža od snage keroloksa ili kriogenih motora. Kod vojnih projektila efikasnost motora je sekundarni faktor, ali kod lunarne rakete to je presudno. Kao rezultat, Gluško nije želeo da gubi vreme konstruišući snažan, složen i skup motor kako bi udovoljio Koroljevu koji se zalagao za gradnju hipergoličkih motora za druge biroe, poput Vladimira Čelomeja ili Mihajla Jangela.

Međutim, neslaganje dvojice inženjera nije započelo s 'N1', kao što se često podvlači u mnogim knjigama i dokumentarcima, već krajem 50-ih, tokom konstruisanja strateških projektila 'R-9'[8]'GR-1'[9]. Gluško je uvek oslikan kao neki bad guyu filmovima, ali je veliki paradoks u tome što je zapravo Gluško bio u pravu: hipergolički pogon je bio mnogo bolji za balističke projektile. Projektili Koroljevljevog konstruktorskog tima iz OKB-1, bazirani na keroloxu, poput 'R-7', pokazali su se inferiornim od onih koje su predlagali Čelomej[10]i Jangel[11].

o13

Petostepeni'N1-3L'se u februaru 1969. podiže vertikalno radi lansiranja. Imala je visinu od 105 metara i težinu s gorivom od 2750 tona. Lansiranje nije uspelo. Raketa je nosila brod 'Zond 7K-L1S'(modifikacija 'Sojuza 7K-L1') za let oko Meseca.

Ponekad se pominje i da Gluško nije bio u stanju da iz(g)raditi motore sa velikim potiskom, ali je to potpuno netačno. Krajem 60-ih, Gluškov biro je dizajnirao RD-270(rus. Ракетный двигатель 270), jednokomorni hiperbolički motor[12]potiska 6700 kN, koji se takmičio u istoj ligi kao i 'Saturnov'F-1 (potisak od 7800 kN). U svakom slučaju, bez mogućnosti da sarađuje sa Gluškovim biroom OKB-456, Koroljev je bio prisiljen da se za pomoć obrati birou OKB-276 iz Samare Nikolaja Kuznecova, ne bi li mu oni izgradili odgovarajuće keroloxmotore. OKB-276 je u to vreme bio lider u konstruisanju snažnih mlaznih motora za bombardere, ali su bili 'gušteri' u konstruisanju raketnih motora. Uprkos svemu, uspeli su osmisle bipropelantni motor zatvorenog ciklusa sa obogaćenim oksidatorom, u to vreme u svetu vrlo napredne tehnologije. Kuznecov je 1962. dizajnirao kerolox motor NK-9za rakete 'R-9''GR-1', sa potiskom od oko 450 kN, iz kojih će kasnije razviti naprednu verziju sa oznakom NK-19. Ali za prvi stepen 'N1' bio je potreban snažniji motor. Nakon mnogih napora, Kuznecovljev biro je uspeo da stvori NK-15sa potiskom od 1500 kN, odn. otprilike petinom potiska američkog F-1. Međutim, Koroljev nije mogao da pribegne tehnologiji kriogenih motora, tehnologiji koja bi sigurno značajno povećala performanse 'N1'. Ali iako je konstruisanje snažnog keroloxmotora bilo komplikovano već samo po sebi, kreiranje kriogenog motora jednakog američkom J-2[13]nije dolazilo u obzir.

o14

Hipergolični motor RD-270(8D420) proizveden u Gluškovljevim fabrikama iz Himkija OKB-456. Sve do skora to je bio najjači motor proizveden u SSSR/Rusiji. U cilju dodatne zaštite od usijanja, izduvne mlaznice su bile prekrivene dioksidom cirkonijuma. Motor je biotežak 5603 kg, sa visinom od 4,85 m. (www.b14643.de)

Zbog ovih ograničenja pogonskog sistema, bilo je potrebno izdeliti raketu na više stepeni kako bi se dostigla očekivana nosivost prema Jednačini Ciolkovskog. Zbog toga je 'N1' trebalo da ima 3 stepena da bi dosegla nisku orbitu naspran 2 stepena 'Saturna V', čime se povećavala složenost rakete. Pored toga, trebalo je upotrebiti veći broj motora kako bi se nadoknadio manjak potiska motora Kuznecovljevog biroa. Prva stepen 'N1' (tzv. 'Blok A') posedovao je 24 motora NK-15, dok je drugi stepen ('Blok B') nosio 8 NK-15V (verzija NK-15 prilagođena za rad u vakuumu). Treći stepen ('Blok V') uključivao je 4 NK-19.

Da bi se pojednostavilo odvajanje stepena, koristio bi se metod tzv. vrućeg odvajanja, tj. stepeni su se razdvajali dok su motori prethodnog stepena još uvek radili[14]a u isto vreme su se palili i motori narednog stepena. Na taj način je omogućeno paljenje motora u letu, premda je bilo potrebno omogućiti da izduvni gasovi motore mogu da slobodno ističu. Zbog toga su prva tri stepena 'N1' bila povezana snažnim otvorenim rešetkama. Radi poređenja, 'Saturn V'je posedovao čitav niz motorčića na čvrsto gorivo kako bi se olakšalo paljenje i odvajanje stepena[15]('N1' je takođe imao neke, ali oni nisu bili tako bitni).

Za razliku od 'Saturna V', 'N1' nije imao rezervoare goriva sa zajedničkim zidovima, što je omogućavalo važnu uštedu težine, već je zbog ograničenja zavarivačke tehnika u Bajkonuru svaki tank kerozina i tekućeg kiseonika bio nezavistan i poduprt spoljnjom konstrukcijom koja je znatno povećavala konačnu težinu rakete. Kako bi sprečili pucanje rakete usled prevelike mase, inženjeri OKB-1 su doneli odluku da se izrade tankovi loptastog oblika – lopta je figura s najvećom zapreminom prema određenoj površini – tako da je 'N1' na kraju dobila neobičan stožasti oblik koja je do danas još uvek jedinstven.

o15

'N1' u poređenju sa 'Vostokom', derivatom nuklearnog projektila 'R-7''Vostok'je bila prva putnička raketa na svetu, ali i raketa čija je eksplozija na rampi 1980. odnela 48 života.

o16

Rešetka između I i II stepena rakete 'N1' trebalo je da omogući rad motora II stepena 2 sekunde pre odvajanja I stepena. Kroz rešetku međustepena se vidi vrh tanka za gorivo.

Uprkos svojim ogromnim dimenzijama i velikom broju motora, ova verzija 'N1' iz 1962. je mogla da u orbitu ponese samo 75 tona, što je brojka znatno ispod približno 120 tona 'Saturna V'. Primena keroloxau svim stepenima i velika geografska širina Bajkonura skupo su koštali raketu. Uprkos svemu, ovaj kapacitet bio je dovoljan ako bi se sledila EOR šema leta onako kako je to želeo Koroljev[16]. No srž problema je bio u tome što još uvek nije bila odabrana arhitektura misije. OKB-1 se zalagao za misijsku šemu 'L3', koja se sastojala od dva ili tri lansiranja 'N1' u nisku orbitu, plus još jedno dodatno rakete 'Sojuz'koja bi odnela kozmonaute do kompleksa kada se ovaj sastavi u orbiti. Da se 1962. SSSR svim silama usredsredio na razvoj 'N1', lunarnu verziju 'Sojuza'i lunarnog modula, možda su mogli da prestignu 'Apolo'koristeći EOR šemu. Možda, ali to nikada nećemo da saznamo...

o18

'N1' na putu ka lansirnoj rampi №110 kosmodroma Bajkonur.

 

[1]O ovom neverovatnom programu sam nedavno napisaoe-knjigu.

[2]Posledaj ovo.

[3]Ko je tata rakete nije tako prosto pitanje. Ima ih mnogo, jer je raketa bila samo deo džinovskog državnog projekta, a i on sâm je bio izdeljen u bezbroj segmenata. Uz to, kod Sovjeta je hijerarhijska struktira projektanata bila jako duga i razgranata, tako da su postojali projektanti, konstuktori, nosioci projekata, itd. a i oni su bili složeni prema stručnosti, iskustvu, funkcijama i partijskoj angažovanosti na glavne, generalne, odgovorne i bogtepitaj kako sve...

 Glavni rukovodilac idejnog projekta, odn. kako su to Sovjeti nazivali 'Generalni konstruktorfilijale' i načelnik, bio je Dmitri Iljič Kozlov, ratni heroj, profesor i akademik. Bio je vodeći konstruktor rakete 'R-5', a malo kasnije i 'R-7', rakete koja označava početak praktične kosmonautike. Za zasluge u prvom letu čoveka u kosmos 1961. je dobio odlikovanje Heroja socijalističkog rada. 
  Kao glavni konstruktor same rakete bio je Boris A. Dorofejev, aglavni konstruktor osnovnog korisnog tereta za 'N1', tj. kompleksa (u koji su ulazili lunarni brodovi – 'LOK''LK''Blok G''Blok D') bio je Vladimir А. Borisovič.

 Osnovne projektne radove za 'N1'obavljao je kolektiv Kalininovog instituta NII-88iz podmoskovskog gradića Podlipke(danas grad Koroljev), no već tada je deo radova dat kujbiševskoj filijali №3 biroa OKB-1 (danas je poznat kao 'CSKB 'Progres').Projekat je zauzimao 29 tomova i 8 priloga

[4]'Bajke i zanimljivosti o ruskoj lunarnoj raketi N1'.

[5]Ovu ideju je početkom prošlog veka prvi predložio sovjetski samouki inženjer-amater JuriKondratjuko kome sam napisao zanimljivu priču. Iako je bio bez formalne škole, njegove ideje je koristila i Nasa. Postoji nekoliko verzija o konačnoj sudbini J. V. Kondratjuka. Po jednoj od njih, poginuo je u borbama oko Moskve. Ova verzija je prihvaćena od strane svih zvaničnih sovjetskih i ruskih izvora.

  Prema drugoj verziji, Kondratjuk nije poginuo, već su ga zarobili Nemci (ili se predao), a zatim je sarađivao sa Vernerom fon Braunom na projektu rakete 'Fau-2'. U prilog ovoj verziji govore dokumenti nekog nemačkog stručnjaka za rakete, u kojima se pominje izvesni čovek sa prezimenom Kondratjuk, sa kojim je ovaj Nemac morao da radi. Jedno vreme se čak pričalo da su Kondratjuk i fon Braun jedna te ista osoba…

[6]Samo da kažem da je OKB-1 osnovan 1946. isključivo kao organizacija za razvoj projektila, dok su svi radovi oko kosmičkih letilica bili koncentrisani u 'Odelenju №9'kojim je rukovodio ratni veteran i konstruktor Tihonravov. Oni su bili zaduženi za razvoj i lansiranje prvog veštačkog satelita.

[7]Jedan od najvećih konstruktora u istoriji. Iako su se poznavali iz mladih dana, bio je u ljudskom i inženjerskom ratu sa Koroljevom čitav život (o priorodi tog konflikta sam pisao u textu 'Zašto su Sovjeti izgubili Moon Race').
  Posle II sv. rata, Gluško je putovao u Nemačku i Istočnu Evropu da proučava nacistički raketni program. Odmah je postavljen na čelo biroa OKB-456 (kasnije NPO'Energomaš') gde konstruiše motore za projektile 'R-2', 'R-3', 'R-5'... R-7('Semjorka') je imala 4 njegova motora RD-107i jedan RD-108. Kasnije, kada je 1973. došao na čelo sovjetskog kosmičkog programa, suspendovao je razvoj rakete 'N1' (imala je 4 za redom katastrofalna probla leta) i započeo novu HLVraketu. Za to vreme, NASA je već proizvodila šatlove. Najveća životna greška mu je bilo što nije video značaj vodonika kao goriva.

[8]Dvostepeni interkontinentalni projektil iz perioda 1964-1976, sa NATO oznakom SS-8 'Sasin'. Mogao je da ponese glavu od 1600 km na daljinu od 11.000 km sa greškom od 2 km. Za razliku od prethodih projektila, kojima je za punjenje i lansiranje bilo potrebno više sati, ovaj je mogao da poleti za 20 min. od izdate naredbe. Bio je to poslednji sovjetski projekti sa kriogenim gorivom

[9]Ovo je bio Koroljevljev balistički kinetički trostepeni nuklearni projektil kojim su Sovjeti trebali da prvi put u istoriji gađaju ciljeve na Zemlji iz kosmičke orbite (program FOBS). Novitet je bio što su projektili mogli da gađaju bilo koju tačku na globusu. Ameri su se potrudili da još 1972. postignu bilateralni dogovor da se razlozi za ovakvo oružje eliminišu. Projektili su trebali da koriste iste lansirne rampe kao 'R-9'.

[10]Svetski poznat konstruktor, sa mnogim 'prvi' u istoriji. Najveća konkurencija Koroljevu (lunarna raketa 'UR-500', tj. 'Proton'). Napravio je (u OKB-52) prve protivbrodske krstareće rakete i interkontinentalne projektile iz kojih će nastati slavna kosmička raketa 'Proton'. Njegovi prvi sateliti ('Poljot') mogli su još tada da menjaju orbite; napravio je 20-tonski šatl 'Kosmoljot'; radio je na tajanstvenim vojnim orbitnim stanicama 'Almaz', koje će postati osnov za stanice 'Saljut''Mir''Zvezda', itd.

[11]Još jedna opasna konstruktorska faca. Njegov biro OKB-586 u Ukrajini je ono što danas čini okosnicu ukrajinske kosmičke i vojne industrije. Oni su zapravo napravili prvi uspešni interkontinentalni projektil koji je bio razmešten po SSSR-u ('R-16'), a kasnije i 'R-36' (prvi sovjetski MIRV projektil),čija verzija će se kasnije pojaviti kao SS-18 'Satana'a danas kao termonuklearni RS-28'Sarmat'.

[12]Kao gorivo, sagorevan je nesimetričnidimetilhidrazin (UDMH) i azotni tetroksid (N2O4). Pritisak u komori je bio među najvećim ikad, oko 265 atm. Razvoj je započet 1962. i to je do danas najjači motor na svetu sa hipergoličnim gorivom. Nažalost, rad na razvoju motora (napravljeno je 27 kom.) prekinut je kada u razvoj Čelomejevljeve teške lunarne rakete 'UR-700'.

[13]Kriogeni raketni motor kompanije 'Rocketdyne'potiska 480 kN koji je bio korišćen na stepenu S-IVB (III stepen 'Saturna V'i II stepen 'Saturna IB') i na stepenu S-II (II stepen 'Saturna V'). Sagorevao je tečni vodonik i kiseonik.

[14]Kada se gorivo u stepenu istroši motori se gase, ubrzanje opada na nulu i raketa postaje bestežinska. Kao rezultat, gorivo počinje da se mućka i rasplinjuje po rezervoaru. To može da dovede do toga da gasovi uđu u dizne koje vode do motora i dospeju do turbopumpi, što dovodi do njihovog uništavanja i pada rakete. Postoji nekolikonačinadaseto izbegne, a najčešće se koriste mali tzv. 'ullage'motori koji obezbeđuju malo ubrzanje i tok goriva.
  Kao i uvek, Sovjeti su smislili prostiji dizajn: startujući III stepen dok je II stepen još uvek prikačen, moguće je izbeći 'ullage'motore i precizni tajming njihovog paljenja. I sâm mehanizam odvajanja je bio znatno prostiji. Loša strana je što je vrh prethodnog stepena trebalo dodatno izolovati da vreli gasovi ne bi napravili rupu na njemu, što je značilo dodatnu težinu za raketu. Uz to, otvorena rešetka između stepeni je povećavala otpor prilikom uzletanja.

[15]Npr. drugi stepen (S-II) je posedovao 4 (originalno 8) 'ullage'motora na ivicama međustepena. Treći stepen (S-IVB) je imao pomoćni pogonski sistem (motor APS) koji je imao i'ullage'funkciju.

[16]Možda ne znaš da je tri decenije kasnije EOR šema planirana za američki projekat'Constellation', ali je Obama čitav program otkazao 2010.

 


 FELJTON Pola veka Apoll 11