هل كان بإمكان الاتحاد السوفياتي أن يفوز بسباق القمر؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

كما تعلم ، لم يتمكن الاتحاد السوفيتي من التقدم بأمريكا على القمر. H-1 - الرد السوفيتي على Saturn-V - الصاروخ الذي تم تعليق آمالنا على القمر ، حاول الإقلاع أربع مرات وانفجر أربع مرات بعد وقت قصير من إقلاعه. لعدم الرغبة في إنفاق الملايين والمليارات من الروبلات على سباق ضائع بالفعل ، في منتصف السبعينيات ، أجبرت الحكومة السوفيتية المصممين على نسيان أمر القمر.

لكن هل كان المسار الذي سلكه البرنامج القمري السوفيتي في النهاية صحيحًا؟ بالطبع ، لا يعرف التاريخ الحالة المزاجية الشرطية ، وسيكون من الجرأة جدًا المجادلة بأنه إذا لم تكن مقاليد البرنامج في أيدي S. P. كوروليف وخليفته ف. Mishin ، وعلى سبيل المثال ، في يد M. K. Yangel أو V. N. شيلومي ، كانت نتيجة المنافسة مع أمريكا مختلفة اختلافًا جوهريًا.

ومع ذلك ، فإن جميع المشاريع غير المحققة لرحلات الطيران المأهولة إلى قمرنا الصناعي هي بلا شك آثار لفكر التصميم الروسي ، ومن المثير للاهتمام والمفيد تذكرها ، خاصة الآن ، عندما يتحدثون بشكل متزايد عن الرحلات الجوية إلى القمر في زمن المستقبل.

تدريب في المدار

من وجهة نظر رسمية ، يتألف البرنامج القمري الأمريكي والسوفيتي من مرحلتين: أولاً ، رحلة مأهولة حول القمر ، ثم هبوط. ولكن إذا كانت المرحلة الأولى بالنسبة لوكالة ناسا هي السلف المباشر للمرحلة الثانية وكان لها نفس الأساس المادي والتقني - مجمع Saturn V - Apollo ، فإن النهج السوفيتي كان مختلفًا إلى حد ما. أجبرت على الآخرين.

مركبة فضائية قمرية تطير حول القمر

تُظهر الصورة مخططًا للمركبة الفضائية لتحليق مأهول إلى القمر من مسودة تصميم أعدها في مكتب التصميم في. تشيلومي.

1) البناء. تم إعداد مسودة تصميم السفينة القمرية (LK) في OKB-52 بحلول 30 يونيو 1965. تتكون السفينة من البلوك "G" - محرك نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ ، الكتلة "B" - مركبة العودة ، بلوك "B" - مقصورة المعدات ومقصورة محركات التصحيح ، الكتلة "A" - التسارع المسبق مرحلة للإبلاغ عن سرعة قريبة من الفضاء الثاني ، للتحليق فوق القمر.

2) الرحلة. كان من المقرر إطلاق السفينة في مدار مرجعي بارتفاع 186-260 كم بصاروخ ثلاثي المراحل من طراز UR-500K. تم فصل الحاملة في الثانية 585 من الرحلة. بعد ثورة حول الأرض ، تم تشغيل محركات كتلة التسارع المسبق لمدة 5 دقائق تقريبًا ، مما أعطى سرعة للمركبة قريبة من السرعة الفضائية الثانية. ثم تم فصل الكتلة. في الطريق ، تم إجراء ثلاثة تصحيحات في المدار باستخدام محركات الكتلة "B". كان من المخطط إجراء 12 عملية إطلاق بدون طاقم وما يصل إلى عشر عمليات إطلاق مع رائد فضاء على متنها.

أظهرت الحسابات الأولى التي تم إجراؤها في OKB-1 الملكي في بداية الستينيات أنه من أجل هبوط الطاقم على القمر ، سيكون من الضروري أولاً وضع حوالي 40 طنًا من الحمولة في مدار أرضي منخفض. لم تؤكد الممارسة هذا الرقم - خلال الرحلات القمرية ، كان على الأمريكيين أن يضعوا في المدار حمولة أكبر بثلاث مرات - 118 طنًا.

نموذج LK بالحجم الكامل يتم فصل كتلة التسريع "أ" عن المقصورة "ب" (محركات التصحيح) بواسطة دعامة معدنية. خصائص خطاب الاعتماد. الطاقم: شخص واحد // وزن السفينة عند الإطلاق: 19072 كجم // وزن السفينة أثناء الرحلة إلى القمر: 5187 كجم // وزن المركبة العائدة: 2457 كجم // مدة الرحلة: 6-7 أيام.

ولكن حتى لو أخذنا الرقم 40 طنًا كنقطة انطلاق ، فلا يزال من الواضح أن كوروليف ليس لديه ما يرفع مثل هذا الحمل إلى المدار. يمكن للطائرة الأسطورية "السبعة" R-7 "سحب" 8 أطنان كحد أقصى ، مما يعني أنه كان من الضروري إعادة إنشاء صاروخ خاص فائق الثقل. بدأ تطوير صاروخ N-1 في عام 1960 ، لكن S. P. لم يكن كوروليوف ينتظر ظهور حاملة جديدة. كان يعتقد أن رحلة طيران على سطح القمر يمكن أن تتم نقدًا.

كانت فكرته هي إطلاق عدة كتل خفيفة نسبيًا في المدار بمساعدة "السبعات" ، والتي من خلال الالتحام ، سيكون من الممكن تجميع مركبة فضائية للطيران حول القمر (L-1). بالمناسبة ، نشأ اسم المركبة الفضائية سويوز من مفهوم ربط الكتل في المدار ، وكانت الوحدة 7K هي السلف المباشر لمجموعة كاملة من رواد الفضاء الروس. تم فهرسة وحدات أخرى من "القطار" الملكي 9K و 11K.

لذلك ، يجب وضع كبسولة للطاقم ، حاوية بها وقود ، كتل معززة في المدار … من الفكرة الأولية لتجميع مركبة فضائية من جزأين فقط ، توصل مصممو OKB-1 تدريجياً إلى وحدة كاملة قطار فضائي من خمس مركبات. بالنظر إلى أن أول إرساء ناجح في المدار حدث فقط في عام 1966 ، أثناء رحلة المركبة الفضائية الأمريكية Gemini-8 ، فمن الواضح أن الأمل في الالتحام في النصف الأول من الستينيات قد أعطى مقامرة.

خصائص طاقم الطائرة: شخصان // وزن السفينة عند الإطلاق: 154 طنًا // وزن السفينة أثناء الرحلة إلى القمر: 50 ، 5 طن // وزن مركبة العودة: 3 ، 13 طنًا // الوقت الرحلة إلى القمر: 3 ، 32 يومًا // مدة الرحلة: 8 ، 5 أيام.

وسائل الإعلام للميغاتون

في نفس الوقت ، قال V. N. كان لدى Chelomey ، المنافس الرئيسي لكوروليف ، الذي ترأس OKB-52 ، طموحاته الفضائية الخاصة وحججه الخاصة. منذ عام 1962 ، بدأ تصميم الصاروخ الثقيل UR-500 في الفرع رقم 1 من OKB-52 (الآن مركز Khrunichev State Research and Development). يشير مؤشر UR (الصاروخ العالمي) ، الذي كانت تمتلكه جميع الصواريخ الباليستية لشركة Chelomeev ، إلى خيارات مختلفة لاستخدام هذه المنتجات.

على وجه الخصوص ، كان الدافع لبدء العمل على UR-500 هو الحاجة إلى صاروخ باليستي قوي لإيصال قنابل هيدروجينية فائقة القوة إلى أراضي عدو محتمل - وهي "كوزكا الأم" التي وعدت NS لإظهارها غرب. خروتشوف.

وفقًا لتذكرات ابن خروتشوف سيرجي ، الذي عمل في تلك السنوات فقط مع تشيلومي ، تم اقتراح UR-500 كناقل لشحنة نووية حرارية بسعة 30 ميغا طن. في الوقت نفسه ، كان من المفترض أن يلعب الصاروخ الجديد دورًا مهمًا في استكشاف الفضاء المأهول.

في البداية ، تم إنشاء إصدار من مرحلتين للصاروخ. عندما كانت المرحلة الثالثة لا تزال قيد التصميم ، توصل تشيلومي إلى اقتراح بالتحليق حول القمر باستخدام UR-500K من ثلاث مراحل - يمكن أن يصل وزنه إلى 19 طناً في المدار - ومركبة فضائية مأهولة من وحدة واحدة (LK) ، التي سيتم تجميعها بالكامل على الأرض ولن تتطلب أي الالتحام في المدار.

شكلت هذه الفكرة الأساس لتقرير قدمه تشيلومي في عام 1964 في OKB-52 بحضور كوروليف وكلديش ومصممين بارزين آخرين. أثار المشروع معارضة حادة من كوروليوف.

لقد كان ، بالطبع ، يعتقد أن مكتب التصميم الخاص به (على عكس مكتب تصميم Chelomeev) لديه خبرة حقيقية في إنشاء مركبة فضائية مأهولة ، ولم يكن المصمم سعيدًا على الإطلاق باحتمال مشاركة رواد الفضاء مع أصدقائه المنافسين.

ومع ذلك ، لم يكن غضب الملكة موجهًا ضد LK بقدر ما كان موجهًا ضد UR-500. بعد كل شيء ، كان من الواضح أن هذا الصاروخ كان أدنى من الموثوقية والتطور مقارنة بـ "السبعة" التي تستحقها ، ومن ناحية أخرى ، كانت حمولته أقل بثلاث إلى أربع مرات من حمولة N-1 المستقبلية. لكن أين هي ، N-1؟

منصة هبوط LK700 (تخطيط). كانت ستبقى على القمر.

لقد مر عام ، قد يقول المرء ، ضاع في البرنامج القمري السوفيتي. استمرارًا في العمل على سفينته الجاهزة ، توصل كوروليوف في الواقع إلى استنتاج مفاده أن هذا المشروع لا يمكن الدفاع عنه.

في الوقت نفسه ، في عام 1965 ، بمساعدة UR-500 ، تم إطلاق أول أقمار صناعية ثقيلة بوزن يتراوح من 12 إلى 17 طنًا ، بمساعدة UR-500 ، ولم يكن R-7 قادرًا على القيام بذلك الذي - التي. في النهاية ، كان على كوروليوف ، كما يقولون ، أن يخطو على حنجرة أغنيته الخاصة ويتصالح مع تشيلومي.

1) تناسب مباشر. إن استخدام مخطط طيران مباشر دون الالتحام في مدارات الأقمار الصناعية أو ISL ، من ناحية ، يبسط المهمة بشكل كبير ويقلل التكلفة ووقت التطوير ويزيد من موثوقية المهمة ، ومن ناحية أخرى ، فإنه يسمح السفينة التي ستستخدم كوسيلة نقل.

مع زيادة حركة الشحن إلى القمر ، سيكون مخطط الرحلة الوحيد الممكن هو مخطط مباشر ، يتم فيه تسليم السفينة بأكملها (أو كل الحمولة) إلى سطح القمر ، على عكس مخطط الطيران غير الواعد مع الالتحام في ISL المدار ، حيث تظل معظم الشحنة في مدار القمر (من مشروع نص المسودة).

2) القواعد القمرية.تم تصميم مجمع UR-700-LK700 ليس فقط للهبوط لمرة واحدة على القمر ، ولكن أيضًا لإنشاء قواعد قمرية على القمر الصناعي للأرض. تم التخطيط لتجهيز القاعدة على ثلاث مراحل. يوفر الإطلاق الأول على سطح القمر قاعدة ثقيلة ثابتة غير مأهولة على سطح القمر.

يُنقل الإطلاق الثاني إلى القمر طاقم المركبة الفضائية LK700 ، بينما تُستخدم القاعدة كمنارة. بعد هبوط السفينة ، ينتقل طاقمها إلى القاعدة الثابتة ، ويتم الاحتفاظ بالسفينة حتى رحلة العودة. يوفر الإطلاق الثالث مركبة فضائية ثقيلة على سطح القمر ، يقوم الطاقم على متنها برحلات استكشافية على القمر.

كيفية مشاركة الفشل

في 8 سبتمبر 1965 ، تم عقد اجتماع تقني في OKB-1 ، تمت دعوة المصممين الرائدين لمكتب تصميم Chelomeev ، برئاسة المصمم العام نفسه.

رأس كوروليف الاجتماع ، الذي ألقى الكلمة الرئيسية. وافق سيرجي بافلوفيتش على أن UR-500 كانت واعدة أكثر لمشروع الطيران حول القمر ، واقترح أن يركز تشيلومي على تحسين مركبة الإطلاق هذه. في الوقت نفسه ، كان ينوي ترك تطوير المركبة الفضائية للطيران حول القمر.

سمحت له السلطة الهائلة للملكة بوضع أفكاره موضع التنفيذ. من أجل "تركيز قوى منظمات التصميم" ، قررت قيادة الدولة وقف العمل في مشروع LK. كان من المقرر أن تطير المركبة الفضائية 7K-L1 حول القمر ، مما سيرفع UR-500K من الأرض.

تُظهر الصور صورًا أرشيفية لنموذج بالحجم الطبيعي للسفينة في تكوين الإطلاق وخيار الهبوط على سطح القمر.

في 10 مارس 1967 ، بدأ الترادف الملكي - تشيلوميف من بايكونور. في المجموع ، من عام 1967 إلى عام 1970 ، تم إطلاق اثني عشر طائرة من طراز 7K-L1 ، لها وضع المسبار القمري. ذهب اثنان منهم إلى مدار أرضي منخفض ، والباقي إلى القمر.

كان رواد الفضاء السوفييت يتطلعون إلى - حسنًا ، متى يكون أحدهم محظوظًا بما يكفي للذهاب إلى نجم الليل على متن السفينة الجديدة! اتضح أنه لم يحدث. مرت رحلتان فقط من النظام دون تعليق ، ولوحظت أعطال خطيرة في العشرة المتبقية. وكان سبب الفشل مرتين فقط هو صاروخ UR-500K.

في مثل هذه الحالة ، لم يجرؤ أحد على المخاطرة بحياة البشر ، وإلى جانب ذلك ، استمرت الاختبارات بدون طيار لفترة طويلة لدرجة أن الأمريكيين تمكنوا خلال هذا الوقت بالفعل من التحليق حول القمر وحتى الهبوط عليه. توقف العمل على 7K-L1.

نأمل في حدوث معجزة

يبدو أن القليل منا لم يطرح السؤال المؤلم للوعي الوطني: لماذا ، بعد كل شيء ، الدولة التي أطلقت أول قمر صناعي إلى الفضاء وأرسلت غاغارين إلى المدار خسرت السباق القمري بدرجة جافة؟ لماذا ، فريد من نوعه مثل N-1 ، يعمل الصاروخ الثقيل للغاية Saturn V مثل الساعة في جميع الرحلات الجوية إلى القمر ، و "أملنا" لم يضع كيلوغرامًا واحدًا حتى في مدار أرضي منخفض؟

تم تسمية أحد الأسباب الرئيسية بالفعل في سنوات البيريسترويكا من قبل خليفة V. P. Korolev. ميشين. وقال في مقابلة مع صحيفة "برافدا": "تم تأجيل بناء قاعدة الإنتاج والوقوف" بتأخير لمدة عامين.

وحتى بعد ذلك جردت. يمكن للأمريكيين اختبار كتلة محرك كاملة على منصاتهم ووضعها على صاروخ بدون حاجز ، وإرسالها إلى الطيران. اختبرناها قطعة قطعة ولم نجرؤ على تشغيل 30 محركًا من المرحلة الأولى بتجميع كامل. ثم يتم تجميع هذه القطع ، بالطبع ، دون ضمان تجليخ نظيف.

من المعروف أنه تم بناء مصنع كامل في مركز الفضاء لاختبارات الطيران لصاروخ N-1. لم تسمح الأبعاد الهائلة للصاروخ بنقله بخطوات جاهزة. اكتمل الصاروخ فعليًا قبل الإطلاق ، بما في ذلك اللحام.

بعبارة أخرى ، كان لدى الأمريكيين الفرصة لتطوير أنظمتهم وإصلاح المشكلات أثناء اختبارات مقاعد البدلاء الأرضية وإرسال المنتج النهائي إلى السماء ، وكان على المصممين الملكيين فقط أن يأملوا في أن الصاروخ "الخام" والمعقد والمكلف للغاية سيكون فجأة تأخذ وتطير. وهي لم تطير.

الصاروخ المعزز بصاروخ N-1 (OKB-1 ، يسار). من فبراير 1969 إلى نوفمبر 1972 ، تم إطلاق أربع عمليات إطلاق لهذا الصاروخ ، وانتهت جميعها بالفشل.يتمثل الاختلاف الأساسي بين صاروخ N-1 ومشروع OKB-52 في استخدام محركات الأكسجين والكيروسين التي صممها مكتب تصميم Kuznetsov.

نجت محركات NK-33 ، التي تم إنشاؤها للمرحلة الأولى (كان هناك 30 منها ، وتم وضعها في دائرة) ، من مشروع القمر السوفيتي ولا تزال مستخدمة في كل من روسيا والولايات المتحدة الأمريكية واليابان. صاروخ VP-700 S YARD RO-31 (وسط). ربما يكون أحد أكثر المشاريع غرابة في برنامج القمر السوفيتي.

وفقًا لحسابات مؤلفي مشروع التصميم ، فإن استخدام المحركات النفاثة النووية في المرحلة الثالثة سيزيد بشكل كبير من كتلة الحمولة التي يتم إطلاقها في المدار. عند رفع حمولة تصل إلى 250 طنًا ، يمكن استخدام مثل هذا الصاروخ في برنامج بناء القواعد القمرية. وفي نفس الوقت - لتهديد الأرض بسقوط المفاعل المستهلك من السماء. صاروخ UR-700K (OKB-52 ، يمين).

استند مشروع هذه الحاملة فائقة الثقل إلى عناصر صاروخ UR-500K ، الذي عُرف لاحقًا باسم البروتون. في مجال محطات الطاقة ، عمل Chelomey مع KB Glushko ، التي طورت محركات قوية باستخدام وقود عالي السمية: amyl (رباعي أكسيد النيتروجين) و heptyl (ثنائي ميثيل هيدرازين غير المتماثل).

يعد استخدام الوقود السام أحد أسباب عدم إطلاق بروتون لسفن على متنها طاقم إلى الفضاء. جميع الكتل الجاهزة ، والتي يمكن من خلالها تجميع صاروخ UR-700 في ساحة الكون ، تتناسب مع أبعاد 4100 مم ، مما جعل من الممكن نقلها على منصات السكك الحديدية. لذلك كان من الممكن تجنب اكتمال الصاروخ في موقع الإطلاق.

تناسب مباشر

كان لشيلومي ، المنافس الأبدي للملكة ، بديل هنا أيضًا. حتى قبل الإطلاق غير الناجح لـ N-1 ، في عام 1964 ، اقترح فلاديمير نيكولايفيتش إرسال رحلة استكشافية للهبوط على القمر باستخدام مركبة الإطلاق UR-700. لم يكن مثل هذا الصاروخ موجودًا ، ومع ذلك ، وفقًا لشيلومي ، يمكن تطويره في وقت قصير جدًا على أساس العناصر المنتجة بشكل متسلسل من صاروخ UR-500.

في الوقت نفسه ، سيكون UR-700 متفوقًا ليس فقط على N-1 ، والذي سيكون قادرًا (نظريًا) في الإصدار الأثقل على وضع 85 طنًا من البضائع في مدار أرضي منخفض ، ولكن أيضًا على زحل الأمريكي.

في الإصدار الأساسي ، يمكن لـ UR-700 رفع حوالي 150 طنًا إلى المدار ، وستزيد التعديلات "المتقدمة" ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على محرك نووي للمرحلة الثالثة ، هذا الرقم إلى 250 طنًا. أبعادها 4100 مم ، يمكن نقلها بسهولة من ورش المصنع إلى محطة الفضاء ، ولا يوجد سوى الإرساء ، وتجنب اللحام وعمليات الإنتاج المعقدة الأخرى.

بالإضافة إلى الصاروخ ، اقترح مكتب تصميم Chelomey مفهومه الأصلي لمركبة فضائية قمرية ، اسمها LK700. ما هي أصالتها؟ كما تعلم ، لم تهبط طائرة "أبولو" الأمريكية بالكامل على سطح القمر.

ظلت المركبة الفضائية مع كبسولة العودة في مدار حول القمر ، بينما تم إرسال المسبار إلى سطح القمر الصناعي. اتبع مكتب التصميم الملكي نفس المبدأ تقريبًا عند تطوير سفينته القمرية L-3. لكن LK 700 كان مخصصًا لما يسمى بالهبوط المباشر على القمر ، دون الدخول في مدار حول القمر. بعد انتهاء الرحلة ، غادر فقط منصة الهبوط على القمر وذهب إلى الأرض.

هل فتحت أفكار تشيلومي حقًا طريقًا أرخص وأسرع للهبوط على سطح القمر أمام رواد الفضاء السوفييت؟ لم يكن من الممكن التحقق من ذلك في الممارسة العملية. على الرغم من حقيقة أنه في سبتمبر 1968 ، تم إعداد التصميم الأولي لنظام UR-700-LK-700 بالكامل ، والذي يتكون من العديد من الوثائق ، لم يُسمح لـ Chelomey بعمل نموذج بالحجم الكامل لمركبة الإطلاق.

هذه الحقيقة ، بالمناسبة ، تدحض الاعتقاد السائد بأنه بسبب ظهور مشروع بديل ، تبعثرت الأموال المخصصة لبرنامج القمر السوفيتي ، ويُزعم أن هذا أصبح أحد أسباب فشله.

تمكنا فقط من صنع نموذج بالحجم الكامل لـ LK-700. لم تنجو حتى يومنا هذا ، لكن الصور الأرشيفية والمواد الخاصة بمسودة التصميم تجعل من الممكن تخيل شكل سفينة سوفيتية على سطح القمر بصريًا.