Літопис про космічні ваги. Зареєструватися 1. Лунар "динозавр"

Чоловік довго прагнув перевершити себе. Використовуючи потенціал, властивий природі, ми боїмося і мальовуємо на все грандіозне. Якщо наші стародавні предки прагнули нагадувати боги, ображаючи пам'ятники архітектури, то, без сумніву, «Бабилонська вежа» нашого часу стала космічною еру. Успішні космічні амбіції генія людини краще виражаються своїми масштабними технологічними проектами. Нижче ми обговоримо історію створення надвисоких транспортних систем і перспективи їх використання.



У березні 59, два роки до першого маніфестованого польоту в космос, НАСА провела пожежні випробування найбільш потужних в цей час (і до початку 80-х) ракетний двигун F 1, мозковий зв'язок Rocketdyne.

Цей однокамерний двигун вагою 9 тонн, тяга 700 тонн і специфічний імпульс 265 c, присвоєно важливу роль в майбутньому місячній ракеті програми Аполлона. З проектів місячної ракети Saturn C 2, 3 та 4, у фінальній версії перевізника, розробленої командою Werner von Braun, до 62г конфігурації було обрано 5 двигунів F 1 - Saturn C 5, або пізніше Saturn 5.

Допомога: Особливий імпульс ракетного двигуна висловлює свою ефективність. У зв’язку зі створеною кількістю руху (попульсом) до споживання палива вона перекладається на «людську» мову як час (в секундах) при якому двигун створює тягу в 1 кг, споживаючи паливо тієї ж маси. Чим вище пульс U., тим ефективніше двигун і економічне споживання палива. У пості, це значення, як тяга, вказується на рівень моря при запуску і збільшується в середньому протягом польоту на 10-15%.

Один з випробувань двигуна F1 в 60г. Зверніть увагу на характерний темний ракетний потік. Особливості системи охолодження форсунки двигуна, коли через труби в її структурі частина палива перекачується в камеру згоряння.
р.

Монтаж двигунів F1 на першому етапі Saturn 5. Нижня частина сопла була встановлена після установки двигуна
722.39 Р

Понад рік пізніше, в кінці 63, з іншого боку земної кулі, були проведені випробування з радянської НК 15, перші двигуни конкурента Американському перевізнику - Н 1, спільний мозковий зв'язок Мішина і Корольова. У зв'язку з порівняно низьким тягаром 150 тонн (з вагою 1,2 тонн і імпульсом 297 к), спочатку планується розмістити 24 двигуни на першому етапі ракети. До кінця випробувань двигуна в 67г, їх число було привезено до 30, з збільшенням навантаження ракети від 70 до 90 тонн.

30 двигунів NK 15 на Block A RN N 1.
р.

У листопаді того ж року перший Saturn 5 був вже від початкової позиції мису Canaveral, штат Флорида. 9 листопада 1967 р. в 12 с. Перший етап ракети S1C завдяки двигунам 5 F1 дозволило ракеті 110 м високе і вагою майже 3000 тонн, щоб розробити стартову тягу 3,500 тонн!

“Traditional” для вертикальної доставки та установки Saturn 5 до стартового майданчика. Cape Canaveral, Флорида. Масштаб вражає.


Фаза S1C зважена 2300 тонн і споживала 770,000 літрів гасіння Rp1 і 1,300,000 літрів кисню на 150-160 секунд, прискорюючи ракету до 2.3 км / с на висоті 68 км.

Другий етап ракети - SII вагою 460 тонн, включено 5 J2 двигуни, що забезпечують загальну тягу 500 тонн в вакуумі (по імпульсу 420 секунд в порожнечі). За 6 хвилин всі 5 двигуни споживали 70 тонн водню і 360 тонн кисню, доки етап відокремився на висоті 186 км, на швидкості 7 км / с.
Третій етап SIVB (і в поєднанні другого етапу SIVB перевізника Saturn 1B), мав один двигун J2, для якого етап був заправлений 73 тонн кисню і 16 тонн водню.

Двигун перетворився на два рази, спочатку довести стадію на низьку орбіту протягом 2,5 хвилин, а потім прискорити місяць. Але програма Аполлон 4 була обмежена тільки для тестування на орбіті Аполлона. Перевантаження ракети під час місії Аполлона 15 було 140 тонн на низькоземному орбіті (LEO).

Діаграма ракети Saturn 5


Запуск Saturn 5


За цей час радянські дизайнери усвідомили, що вони були пізно, оскільки тестовий рейс ракети Н1 було заплановано лише 69. Для забезпечення пріоритету СРСР в місячній перегоні було прийнято рішення про концентрацію на мансарді місяця під програмою «Пробе», за допомогою якої потім юна дитина Челомея - ракета «Протон». До першого мандатного літа місяця в складі американської місії Аполлон 8 грудня 68, місяць вдалося літати тільки дві радянські черепахи.

Призначена версія Proton K з місячним судном 7k L1 (світло місяця). Виготовлені варіанти РН легко відрізняються системою аварійного порятунку, розташованою вгорі. Зверніть увагу на 4 стабілізатори решітки на головній виставці PH, схожі на Союз


Через два місяці, в лютому 69, перший ракетний комплекс N1 вже готувався на перший рейс у Байконур. Згідно з планами, це колос з висотою 105 м і вагою 2800 тонн, було доставити навантаження, що включило місячний експедиційний комплекс 7K-L1A / L1C вагою 90 тонн, на орбіту Землі.

"Традиційний" для горизонтальної доставки радянської космонавтики та установки РН No1 на стартовий стіл. Байконур Байконур
Р

Перший етап «Блок А», вагою 1880 тонн і озброєний 30 кисневими / гасовим двигунами NK 15, розробленим тяговим зусиллям на старті 4600 тонн, для повного виснаження палива на 120 секунд.

3D анімація RN N 1. Ви можете помітити заздалегідь в польоті стабілізаторів решітки на першому етапі.
5755077 Габаритний зображення

Другий етап «Блок Б» вагою 560 тонн, прискорив 8 двигунів NK 15V, розвиваючи тягу в 1400 тонн на 120 секунд. Зважаючи на універсальність ракети N 1, Block B, разом з третім етапом Block B і четвертим блоком G, можна використовувати як самостійний RN N 11, що приносить 20 тонн корисного навантаження на LEO.

"Блок Б" вагою 180 тонн, а загальна тяга двигунів NK 31 в 170 тонн, працювала на 6 хвилин.
Також окремо в поєднанні з четвертим етапом "Блок Г", можна використовувати як PH N 111, з перевантаженням 5 тонн.
Четвертий етап «Блок Г» і п'ятий етап «Блок Д» з загальною вагою 80 тонн були використані для приведення експедиційного корабля на орбіту Землі, а потім на шляху польоту до місяця.

Моделювання польоту місячного комплексу ракети N 1 на орбіті


Порівняння розмірів двох конкурентних PH і схеми PH N 1


На практиці всі чотири ракетні ракети були надзвичайними. Другий запуск ракети H1, зробив кілька тижнів до історичної місії Аполлона 11 в липні 69, закінчився руйнуванням як ракети, так і всієї ракети.



Останній четвертий рейс ракети відбувався 25 листопада 72, два тижні до останнього, 9-а мандатована місячна експедиція - Аполлон 17. Вибух одного з двигунів першого етапу 7 секунд до його поділу від ракети, призвело до ліквідації всього перевізника.

Однією з основних проблем авіаперевізника є те, що для такої комплексної системи 30 двигунів було обрано занадто грубий варіант тестування - замість букмекерських випробувань ракета було прийнято рішення привозити в рейсі. Причини вибору такого способу є кілька – це кінець в’їзду СРСР в місячну забігу, а також дуже слабке фінансування проекту: 6 млрд рублів за всю місячну програму СРСР, проти 6,5 мільярдів доларів тільки для розвитку ракети Saturn 5 (90cop/1$ за ставкою 60-х).

П'ятий ракетний запуск запланований на 74 роки. Нова версія ракети - N1F, оснащена модифікованими двигунами першого етапу NK 15-x30 NK 33. Загальна тяга двигунів була привезена до запису 5,000 тонн, а навантаження до 100 тонн! Тим не менш, ракета не здавалася літати. Заміна Мішина як головного дизайнера ракетної техніки - В.П. Глушка, закрили всі роботи на носії в травні 74. У цей день збереглися дві готові копії, і тільки зусиллями Кузнецова, які привели розвиток НК 15 і її модифікації в OKB 276, 150 двигунів NK 33 і 43. Його ОКБ одночасно доручили з розвитком двигунів для H1 через невиконання більш досвідченого OKB 456 очолював В. П. Глушко.

Сьогодні NK 33 двигуни використовуються на приватній ракеті Американських Антарес і світловій версії ракети Союз - 2-1v.

Це єдиний момент в історії радянської космонавтики, коли середньо-важка ракетна мука без перших сценічних двигунів КБ 476 (нині НПО Енергомаш) на чолі з Глушко (на рахунку двигунів ОКБ РД 107/108 для ракет сімейства Р-7, РД 253 для ракети Протон, РД 170/171 для ракет Zenit і Energia).

Кар'єра більш успішним супротивником H1 - Saturn 5 закінчився в 1973 році з запуском першої американської орбітальної станції Skylab (травень 14). Виробничі потужності були зосереджені на вже затвердженій програмі Space Shuttle. До речі, двигуни F1, ймовірно, також чекають другого життя на обличчі модифікації F1B для перспективних ракет супер-heavy для НАСА.

На початку нової верстви в історії світової космічної розвідки стала «вимирання» місячних гігантів. Більше про це в наступній частині.

Джерело: habrahabr.ru/post/229143/