omega_giperon (omega_hyperon) wrote,
omega_giperon
omega_hyperon

Categories:

Компромиссная Н-1 НК 01/2006

Редко можно встретить при обсуждении на просторах ЖЖ хороший, взвешенный анализ космических проектов, проводимый с учетом их начальных условий и ограничений. А потому я решил на всякий случай схоронить у себя эту статью из №1 за 2006 г. с сайта журнала "Новости космонавтики", который в настоящее время работает не лучшим образом. На случай, если его работа приостановится и для удобства доступа.

Д.Воронцов специально для "Новостей космонавтики".

Автор этих строк работал инженером Волжского филиала НПО «Энергия» (1988–1991 гг.) и принимал участие в проектных работах по последним вариантам системы «Энергия-Буран». По роду деятельности ему пришлось заниматься анализом эффективности носителей – как уже созданных, так и перспективных. Результаты анализа сверхтяжелой советской лунной РН Н-1 представляются любопытными и могут быть интересны читателям НК.


Впервые об Н-1 я узнал в 10 классе от приятеля, отец которого имел отношение к теме. По его словам, эта огромная ракета то ли с 30, то ли с 32 двигателями предназначалась для полета человека на Луну! Для меня это было откровением, ведь я так верил официальным сообщениям о принципиальном отказе СССР от пилотируемой экспедиции на Луну в пользу автоматов! И тут такое! Естественно, у меня пробудился «нездоровый» (с точки зрения режимных органов) интерес к «царь-ракете» (как известно, запретный плод сладок)!

Долгое время информация черпалась из зарубежных источников, хотя обрывки достоверных данных все же доходили до меня, в основном по воспоминаниям преподавателей института: тандемная схема с подвесными баками, 30 двигателей тягой по 150 тс каждый на первой ступени, унификация ЖРД первой и второй ступеней, общая длина ракеты более 100 м. Освоив методику расчета оптимальных проектных параметров, в 1985–1987 гг. я уже сам пытался «компоновать» Н-1. По моим расчетам, РН имела массу 2900–3000 т. Тогда же до меня дошел и «негатив»: якобы ракета была очень «тяжелой» в смысле динамики конструкции – резонанс, поговаривали, возникал чуть ли ни на каждой собственной частоте (по крайней мере, на первых трех тонах)! Не обладая всей информацией, я с юношеским максимализмом отнес Н-1 к «гениальным ошибкам» С.П.Королева, который «ошибочно» не использовал водород и применил подвесные баки!

Однако рассказы коллег по работе, изучение проектной документации, а также кое-какой накопленный инженерный опыт постепенно изменили мое мнение на более взвешенное. Я считаю, что принятые технические решения по Н-1 вполне обоснованны. Если они и не являются единственно возможными, то уж по крайней мере весьма рациональны. Причины неудачи проекта, с моей, далеко уже не оригинальной, точки зрения, лежат не в технической области.

Сравним исходные позиции программ Saturn 5–Apollo и Н-1–Л-3 (см. табл.).

Saturn V vs. Н-1

Анализ свидетельствует, что основную роль в неудаче Н-1 сыграли факторы политического и организационно-экономического характера. Поставь руководство страны цель полета на Луну в 1960 г., при нормальной организации и финансировании работ, – и у СССР был реальный шанс если и не обогнать американцев, то, доведя Н-1 «до ума», по крайней мере слетать на Луну в 1969–1970 гг.

Надо отдать должное проектантам – они сделали все возможное для компенсации недостатков принятой схемы Н-1: оптимизация тяговооруженности ступеней, выбор рациональной траектории выведения, применение ЖРД с максимально возможными удельными характеристиками, переохлаждение топлива, наддув гелием и т.п. В принципе основные параметры Н-1 (с учетом ее «керосиновости») неплохо смотрятся и сегодня: при Мст=2768 т, МПН=95 т.

Как пример очень неплохого массового совершенства можно привести головной обтекатель Л-3: при длине около 40 м и диаметре около 6 м, он имел массу примерно 21 т, из которых 7 т приходилось на САС (для сравнения, грузовой транспортный контейнер 14С70 для РН «Энергия» при длине 40 м и диаметре 6.7 м имел массу около 40 т!).

На мой взгляд, Saturn 5 и Н-1 воплотили в себе подходы двух разных школ ракетостроения. Американская характеризуется стремлением использовать ЖРД с умеренными характеристиками и низким техническим риском разработки, в то время как в конструкции РН используются дорогостоящие материалы и зачастую экзотические технологии. Советские инженеры предпочитали иметь ЖРД с предельными параметрами (прежде всего Iуд), что давало возможность применить для РН недефицитные материалы и простые технологии. При этом массовые характеристики американских и советских РН и БР были вполне сопоставимыми. Какой подход более приемлем? Не берусь дать точный ответ, но в случае с Saturn 5 мы знаем победителя.

В коридоре около спецбиблиотеки нашего КБ стояло с десяток несгораемых шкафов с документацией по Н-1. «Режим» сдерживал мое страстное желание ознакомиться с бумагами – многие документы имели гриф «сов. секретно», поэтому реально я увидел только расчеты силовой установки (параметры ЖРД 11Д111/112/113) и «баллистику» (что мне требовалось по работе). Могу сказать, что параметры двигателей Н.Д.Кузнецова произвели на меня сильное впечатление! НК-33 при удельной массе, вдвое меньшей чем у РД-170, выдавал Iуд=331 с (в пустоте) при давлении в камере всего-то 150 атм. Как говорили специалисты, если стоимость РД-170 измерялась миллионами рублей, то НК-33 имел цену в десятки тысяч. Немудрено, что примерно в 1980 г. всерьез рассматривали возможность применения связки НК-33 на «Энергии» вместо РД-170.

Рассматривалось использование кузнецовских ЖРД и в других проектах, в частности в работе ЦСКБ по конкурсной теме «Подъем» (1972–1975 гг.), которая предусматривала разработку ряда РН легкого и среднего класса модульной конструкции с возможностью спасения блоков первой ступени. ЦКБЭМ работало над модернизацией «Союза» (говорили, что В.П.Мишин особого интереса к теме не проявлял). Победителем вышло КБ «Южное», предложившее РН, которая после унификации с «Энергией» стала известна как «Зенит».

В 1991 г. пришло указание списать и ликвидировать документы по Н-1, за исключением нужных для выполнения текущих работ. Указание мотивировалось необходимостью разгрузки архивов спецбиблиотек. Список сохраняемых документов составляли специалисты профильных отделов. Нашему отделу удалось отстоять только баллистический расчет. До сих пор «локти кусаю» из-за того, что не успел, побоялся («режим»!) ознакомиться с проектом Н-1–Л-3 подробнее...
Tags: адвокат дьявола, вшивый о бане, злая Луна, информация к размышлению, космос, найденное, чтобы не пропало
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 13 comments