Путь к Луне: украинский вклад

В истории отечественного ракетостроения существует немало достижений, которыми по праву могут гордиться украинские ракетчики. Но не все знают о том, что наши конструкторы принимали активное участие в подготовке советской экспедиции на Луну. И создании космического аппарата, предназначенного для пилотируемой посадки и взлета с лунной поверхности. 

Знатоки утверждают, что «лунник», изготовленный днепропетровскими ракетчиками ГКБ «Южное» и завода «Южмаш», не уступал американскому аналогу и имел все шансы первым доставить космонавтов на Луну. Предыстория этого проекта началась ровно полвека назад — в январе 1959 года, когда первый космический аппарат проложил дорогу к Луне.

Идея высадки человека на Луну овладела умами руководителей двух сверхдержав — США и СССР — вскоре после того, как 4 октября 1957 года на орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли. Успех советских конструкторов нанес чувствительный удар по национальному престижу американцев, которые обладали более мощным экономическим и научно-техническим потенциалом. Уже в 1958 году в США началась подготовка программы по разработке многоступенчатой ракеты-носителя и лунного комплекса, способных доставить экспедицию на Луну.

Эту общенациональную программу три года спустя утвердил президент Дж. Кеннеди, чтобы преодолеть отставание в развитии космической техники. Для реализации лунного проекта, над которым трудились полмиллиона человек, была отпущена колоссальная по тем временам сумма — более 25 млрд.дол. В результате этих усилий американцам, в конечном счете, удалось создать сверхмощную ракету «Сатурн-5» и осуществить межпланетную экспедицию с высадкой человека на Луну. Тем не менее США на начальном этапе преследовали досадные неудачи. В августе 1958 года Америка первой попыталась послать космический аппарат на Луну, однако ракета-носитель взорвалась через минуту после старта. Эти попытки повторялись практически ежемесячно, но американцев вновь опередили советские конструкторы. В январе 1959 года им удалось запустить аппарат «Луна-1», который развил вторую космическую скорость и первым проложил путь к спутнику Земли.

Первая ракета «Сатурн V» (AS-501) на стартовой площадке, перед запуском «Аполлон-4». Фото НАСА

Правда, попасть в «мишень» советским ракетчикам так и не удалось — аппарат прошел над поверхностью Луны на высоте 6 тысяч километров. «Жесткую» посадку в сентябре 1959 года осуществил аппарат «Луна-2», доставивший на соседнюю планету вымпелы с изображением государственного герба СССР. Следующий аппарат — «Луна-3» — уже через месяц сделал хотя и некачественные, но все же первые фотоснимки обратной стороны Луны. Американцы, к своему сожалению, впервые смогли «прилунить» аппарат «Рейнджер-4» лишь в марте 1962 года. При этом он рухнул на обратной стороне спутника Земли, не сумев передать ни одного фотоснимка.

По понятным причинам в Советском Союзе внимательно следили за усилиями американцев, поскольку уступать пальму первенства никто не собирался. После обнародования лунной программы США руководство СССР решило в очередной раз опередить конкурентов и высадить советского космонавта на Луну уже в 1967 году. В постановлении Совета Министров СССР от 3 августа 1964 года сроки покорения Луны ставились очень сжатые, хотя работы над сверхтяжелой ракетой-носителем Н-1 и начались на два года раньше. «В конкурсе на создание ракеты-носителя, — вспоминает генеральный конструктор ГКБ «Южное» Станислав Конюхов, — участвовали три фирмы под руководством С. Королева, В. Челомея и М. Янгеля. Их ракеты имели разную энергетику.

Днепропетровские конструкторы под руководством М. Янгеля предложили носитель, способный выводить на околоземную орбиту около 50 тонн, после этого два корабля должны были состыковаться. Коллектив В. Челомея предлагал единый носитель, способный поднять 100 тонн, а С. Королев и того больше — 120. И хотя конкурс мы, как и КБ В. Челомея, проиграли, однако коллектив С. Королева справиться один с этой огромной задачей не мог. Поэтому было решено распределить задания и работать в кооперации».

Лунный проект в определенном смысле слова стал «лебединой песней» главного ракетчика страны Сергея Королева. Он определил эту программу приоритетной для своего подмосковного ОКБ-1, раздав все остальные направления работ — по космической связи, навигации и автоматическому исследованию планет — дочерним КБ и предприятиям. Как и американцам, советским конструкторам при создании мощного носителя, способного доставить человека на Луну, пришлось решать сложные технические задачи, вводя в эксплуатацию новые ракеты.

Экспедиция на спутник Земли предполагала три этапа. Сначала корабль «Союз» должен был совершить облет Луны в беспилотном и пилотируемом варианте, и только потом предполагался полет с высадкой человека на Луну. Именно для третьего этапа требовался носитель Н-1 с лунным кораблем. Как рассказывают ветераны отечественного ракетостроения, в те годы казалось, что невозможного в технике просто не существует. В этом убеждали первые успехи советских космических аппаратов. Тем не менее высадка человека на Луну оказалась несравнимо более сложной задачей. Создателям советского носителя Н-1 и лунного корабля пришлось собрать для ее решения лучшие конструкторские силы страны.

Н-1 на старте

Днепропетровским специалистам из ОКБ-586 (позднее ГКБ «Южное») предложили разработать «лунник» — аппарат, в котором космонавт должен был спуститься на лунную поверхность, а потом вернуться к орбитальному кораблю. «В августе 1964 года, — вспоминает бывший ведущий конструктор КБЮ Юрий Тимошин, — С. Королев обратился к нашему «генеральному» — М. Янгелю за помощью в разработке так называемого блока Е. Вскоре большая группа днепропетровцев выехала в ОКБ-1 для того, чтобы определиться с заданием и планами сотрудничества, которое потом длилось несколько лет. По проекту гигантская ракета высотой 111 метров должна была состоять из нескольких блоков, выполняющих различные задачи.

Первые три блока — А, Б, В — обеспечивали выход на околоземную орбиту. Блок Г разгонял корабль к Луне. Следующий блок Д осуществлял полет ракеты вплоть до лунной орбиты, где один из двух космонавтов переходил через открытый космос из орбитального корабля в лунный модуль. При его спуске к Луне на высоте трех километров включался двигатель блока Е, который совершал маневрирование над поверхностью и мягкую посадку, а после выполнения программы — обеспечивал возвращение космонавта на лунную орбиту к базовому кораблю. Стоит ли говорить, что от степени надежности нашего «лунника», в частности его двигателей, зависел успех всей экспедиции и сама жизнь космонавта».

Между тем посадка и взлет с Луны были задачей со многими неизвестными. Прежде всего, не было уверенности в том, что ее поверхность является достаточно твердой и ровной для прилунения пилотируемого аппарата. «Эту проблему для сомневающихся, — рассказывает Ю. Тимошин, — С. Королев решил росчерком пера, написав резолюцию о том, что Луна покрыта «твердым грунтом типа пемзы» и взяв на себя ответственность за последствия». Большую помощь советским конструкторам оказали… их соперники — американцы, опубликовав тысячи качественных снимков поверхности Луны, которые в середине 60-х сделали их космические аппараты. Немало пришлось поломать голову нашим специалистам, разрабатывая конструкцию самого «лунника».

Для его устойчивости два двигателя — основной и дополнительный — разместили между четырьмя раздвижными опорами. Баки с горючим по форме напоминали бублик, а блок управления пришлось поместить на кабине космонавта. Высота «лунника», как и размах его опор, составляли немногим более пяти метров. При посадке для большей устойчивости опоры корабля «пристреливались» к лунной поверхности специальными пороховыми зарядами. В целом конструкция блока Е и схема его прилунения стали предметом жаркой дискуссии специалистов.

При этом конструкторы, особенно молодежь, нередко высказывали самые смелые идеи — от совершения «мертвой петли» над поверхностью Луны для погашения скорости до посадки корабля, заключенного в емкости, наполненной водой. Ряд неординарных идей затем действительно нашли воплощение в технических решениях. Следует заметить, что небольшие размеры «лунника» позволяли разместить в кабине лишь одного космонавта, который должен был управлять полетом, глядя в большой иллюминатор и находясь почти в вертикальном положении. Для выхода на лунную поверхность был разработан массивный ранцевый скафандр, защищавший космонавта от солнечной радиации и огромного перепада температур в тени и на солнце.

Интересно, что для подстраховки в модуле была предусмотрена автоматическая лебедка, с помощью которой космонавта, потерявшего сознание или подвижность, можно было затянуть тросом обратно в кабину. Всего на поверхности Луны, учитывая запасы воздуха и электричества, он мог находиться не более 30 часов. В отличие от американского корабля, советский «лунник» имел не один, а два двигателя.

При старте они включались оба, что увеличивало шансы космонавта вернуться на лунную орбиту. Кроме того, взлет советского аппарата не требовал специального стартового устройства, а американский корабль мог отправиться назад только со своей посадочной ступени. Для большей надежности и гарантии возвращения космонавтов на Землю наши конструкторы собирались применить еще одну хитрость. Перед стартом основного корабля к Луне должен был отправиться «запасной» корабль, на котором в случае аварии космонавты могли вернуться домой.

Тем не менее масштабному проекту не суждено было воплотиться в жизнь. В январе 1966 года неожиданно скончался генеральный конструктор ОКБ-1 С. Королев. Через несколько дней советские специалисты провели первую мягкую посадку космического аппарата на Луну, но это была последняя крупная победа в изнурительной гонке. Дальше последовала целая полоса фатальных неудач — беспилотный и пилотируемый облеты Луны все время откладывались по техническим причинам. В конечном счете путешествие вокруг Луны летом 1969 года совершили на советской ракете не космонавты, а лишь живые организмы — черепахи, мухи, червяки, растения, семена, а также бактерии. Советские конструкторы бессильно наблюдали за успехами американцев, сумев ответить им позднее лишь автоматическими станциями да двумя «Луноходами».

Главная причина неудач, по словам ветеранов советского лунного проекта, заключалась в несовершенстве ракеты-носителя Н-1, которая четыре раза давала сбои или взрывалась при испытаниях. Кроме того, конструкторам королевского ОКБ-1, в отличие от американцев, никак не удавалось достичь необходимой мощности носителя. При одинаковой стартовой массе «у них» ракета выводила на околоземную орбиту 130 тонн, а у нас — едва дотягивала до 100. Объяснялось это не только географической широтой района запуска, но и чисто техническими причинами. США удалось разработать энергетически более мощные двигатели на жидком водороде и кислороде, а королевское ОКБ-1 использовало для лунной ракеты традиционные компоненты — жидкий кислород и керосин.

На пути многих решений встала слабость промышленной базы, отсутствие новейших материалов и низкая технология сварки. Кроме того, как позже выяснилось, для размещения двигателей была выбрана не самая лучшая схема. Впрочем, некоторые конструкторы считают, что для удачного завершения советского лунного проекта на самом деле не хватало королевской воли и смелых решений. Окончательно советский проект высадки человека на Луну был «похоронен» в сентябре 1972 года, когда американцы уже пять раз побывали на Луне и готовились к завершению программы «Аполлон».

Отказ от нее был обусловлен непомерной дороговизной, которая оправдывалась лишь политическими дивидендами. Советским конструкторам пришлось сосредоточиться на автоматических станциях, которые смогли попутешествовать по Луне и доставили на Землю образцы лунного грунта, что, между прочим, тоже было немалым достижением. Последний всплеск надежды на возрождение программы экспедиций на Луну отечественные конструкторы связывали с мощной ракетой-носителем «Энергия», которая доставила в космос корабль многоразового использования «Буран». Однако, как вскоре оказалось, для советской космонавтики время амбициозных проектов по покорению космоса ушло безвозвратно.

Как бы там ни было, но лунный проект, в реализации которого принимали участие украинские конструкторы, большинство из них своей неудачей не считают. Блок Е, который им поручили разработать, был не только создан на днепропетровском «Южмаше», но и три раза прошел удачные испытания в открытом космосе. Как рассказывает генеральный конструктор ГКБ «Южное» С. Конюхов, в результате были изготовлены 12 экземпляров «лунников», однако все они, к сожалению, оказались не востребованными, причем вовсе не по вине наших конструкторов.

«У нас в КБЮ шутили, — вспоминает С. Конюхов, — что блок — «Е», а ракеты «нема». По его словам, «лунники» долго хранились на «Южмаше», но в трудные времена, уже в независимой Украине, их порезали на части и сдали в металлолом. На память остался лишь один макет и техническая документация. Впрочем, генеральный конструктор считает, что богатый опыт по созданию лунного модуля вполне может пригодиться в самом недалеком будущем. Как известно, проекты освоения Луны вновь оказались в центре внимания американских, европейских, китайских и индийских космических центров. «На эту тему, — говорит С. Конюхов, — мы неоднократно говорили с представителями НАСА, предлагая им наши разработки.

Предлагали также индийцам, когда их делегация во главе с президентом страны приезжала к нам в ГКБ «Южное». До сих пор не завершились и переговоры с Китаем». «Самое ценное в нашем «луннике», — поясняет генеральный конструктор, — его двигатели, прошедшие испытания в космосе. Это позволит потенциальным партнерам сэкономить время и деньги. Безусловно, полеты на Луну — дело дорогостоящее, однако, подобные проекты поднимают на новый технологический уровень экономику страны в целом. Хочу напомнить, что, несмотря на огромные затраты США по программе «Аполлон», разработки из космической отрасли, внедренные в различных сферах, практически компенсировали эти средства». Не сейчас, так в будущем, уверен С. Конюхов, человечество неизбежно вернется к проекту освоения Луны. По этой причине ценный опыт, имеющийся у украинских конструкторов, может оказаться вновь востребованным.

Вадим Рыжков, День