Хронограф
5567 subscribers

Советская лунная программа в 1958-1959 годы

1,5k full reads
2,6k story viewUnique page visitors
1,5k read the story to the endThat's 60% of the total page views
5,5 minutes — average reading time

Практические шаги по исследованию Луны предложил главный конструктор ОКБ-1 Министерства оборонной промышленности С.П. Королёв, позже его поддержал M.B. Келдыш, в качестве предложений АН СССР по вопросу первоочередных мер по изучению Луны. Королёв рассказал о задаче полета на Луну, выступая в апреле 1956 г. на Всесоюзной конференции по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы, проходившей в АН СССР под председательством академика Е.К. Федорова. Эта "не такая уж далекая перспектива", по словам С.П. Королева, явилась причиной создания в ОКБ-1 проектного отдела №9 по космическим аппаратам, начальником которого стал М. К. Тихонравов. В процессе предварительных разработок группе проектантов во главе с Г. Ю. Максимовым удалось сконструировать несколько вариантов лунных аппаратов.

Первая страница документа "Исходные данные по основным параметрам III ступени объекта Е" от 22 мая 1958 года, источник https://www.roscosmos.ru/26768/
Первая страница документа "Исходные данные по основным параметрам III ступени объекта Е" от 22 мая 1958 года, источник https://www.roscosmos.ru/26768/

2 сентября 1958 г. вышло постановление Совета Министоров СССР о пусках станций к Луне, начиная с сентября того же года. Выходу постановления способствовали попытки американцев по завоеванию приоритета в освоении космического пространства.

Постановление Совета министров СССР об объекте "Е" от 2 сентября 1958 года, источник https://www.roscosmos.ru/26768/
Постановление Совета министров СССР об объекте "Е" от 2 сентября 1958 года, источник https://www.roscosmos.ru/26768/

В качестве ракеты-носителя было решено использовать межконтинентальную баллистическую ракету (МБР) Р-7, которая активно испытывалась для оборонной промышленности, начиная с 1957 года. Но для достижения Луны автоматическим аппаратом, начиненным аппаратурой, двух ступеней ракеты Р-7 уже не хватало. Третья, чисто космическая ступень, была необходима для разгона посылаемого к Луне аппарата до второй космической скорости 11,2 км/с. Эта ступень была названа блок "Е". Требовался двигатель для этой ступени. При создании двигателя третьей ступени блока "Е" с тягой почти пять тонн была еще одна трудная задача. Надо было получить полную уверенность, что зажигание и запуск будут надежно обеспечены в космосе. До сих пор двигатели запускались только на Земле, и то с осечками. Двигатель РД-0105 был создан в Воронеже на предприятии "Конструкторского бюро химавтоматики" (КБХА). На стенде научились надежно запускать первый двигатель блока "Е", но твердой уверенности, что он сразу запустится в космосе, не было.

Необходимо было решить и множество других задач. На участке разгона, пока работают системы управления трех ступеней, последовательно в течение 725 секунд необходимо было сформировать последующую траекторию полета так, чтобы попасть в центр видимого диска Луны диаметром всего 3476 км. После выключения двигателя третьей ступени полет подчиняется только законам небесной механики. Баллистики во главе с Охоцимским из ОПМ - Отделения прикладной математики Математического института имени В.А. Стеклова Академии наук, Лавровым из ОКБ-1 и Эльясбергом из НИИ-4 выполняли расчеты на первых ЭВМ. Одна из них была установлена в ОПМ, а вторая — в Болшево, в НИИ-4. Требовалась высокая точность расчётов: ошибка в определении скорости ракеты при выключении двигателя всего на один метр в секунду, то есть на 0,01% от величины полной скорости, приводит к отклонению точки встречи с Луной на 250 км. Отклонение вектора скорости от расчетного направления на одну угловую минуту приведет к смещению точки встречи на 200 км. Отклонение времени старта с Земли от расчетного на десять секунд вызывает смещение точки встречи на поверхности Луны на 200 км. В то время такие жесткие требования были новыми и трудными.

Келдыш взял на себя контроль за всей расчетно-теоретической частью лунных проектов. Келдыш, в отличие от Королева, который был фигурой сверхсекретной, был частично открыт, мог общаться с иностранными учеными и выезжать за рубеж. Келдыш впервые предложил несколько проектов для автоматических лунных аппаратов. Первый имел шифр Е-1 - прямое попадание в Луну. Второй, Е-2, - облет Луны для фотографирования обратной невидимой стороны. Третий, Е-3, самый экзотический - доставка на Луну и подрыв на ее поверхности атомной бомбы - был предложен академиком Зельдовичем. Е-4 куда-то затерялся в советской номенклатуре. Е-5 был проектом для фотографирования с большим разрешением, чем Е-2. Наконец, проект Е-6, венец всей нашей лунной деятельности, предусматривал не позднее 1964 года мягкую посадку и передачу на Землю панорамы лунного ландшафта. Но вскоре, по соображениям безопасности, проект с атомной бомбой был исключён.

23 сентября 1958 года

23 сентября 1958 года с НИИП-5 (будущий космодром Байконур) был проведён первый пуск ракеты Р-7 в лунном варианте, который закончился разрушением пакета на конечном участке полета первой ступени. После долгого анализа выяснилось, что давление в камерах сгорания боковых блоков пульсировало с частотой от 9 до 13 герц. Эта частота совпадала с частотами собственных продольных упругих колебаний ракеты, что привело к разрушению ракеты. Были внесены все необходимые исправления. Появилась надежда, что новые доработки выведут трубопроводы из возможной зоны резонанса. Проведённые мероприятия были доложены на Госкомиссии, которая дала добро на следующий пуск.

12 октября 1958 года

Второй пуск по Луне 12 октября 1958 г. по картине катастрофического разрушения был подобен предыдущему. Для выяснения неисправностей ракеты была создана комиссия в составе: Королев, Келдыш, Глушко, Пилюгин, Ишлинский, Петров, Мишин, Аккерман, Нариманов, Боков. Келдыш предлагал Королеву сделать перерыв в пусках и провести серьезные исследования. Но тогда Королеву с Келдышем нужно было бы доложить об этом Хрущеву и сказать, что следующая попытка пуска по Луне будет не к Октябрьской годовщине, как планировалось, а уже в новом году. Келдыш докладывать Хрущеву отказался. Исследования развернулись широким фронтом. Вскоре был создан демпфер, который нужно было врезать в магистрали окислителя. Огневые стендовые испытания показали, что при наличии демпфера, колебания давления в магистралях кислорода на входе в насосы не приводят к пульсациям давления в камерах сгорания. Опасность разрушения ракет по причине резонансных явлений в контуре "конструкция-двигатель" была ликвидирована радикально. Это решение распространилось на все создаваемые после Р-7 ракеты.

Старт ракеты-носителя с лунной станцией
Старт ракеты-носителя с лунной станцией

4 декабря 1958 года

4 декабря 1958 года прошёл третий запуск лунной ракеты, тоже закончившийся аварией. Авария произошла на участке второй ступени. Очередная аварийная комиссия установила с высокой степенью достоверности, что на 245-й секунде полета произошло разрушение редуктора-мультипликатора для привода насоса перекиси водорода. Впоследствии была установлена и точная причина: поломка шестерни мультипликатора в связи с нарушением в подаче смазки. Тяга двигателя уменьшилась в четыре раза, рулевые камеры теряли эффективность, ракета потеряла устойчивость и система АВД, после отклонения более семи градусов по углам, выключила двигатель.

2 января 1959 года

Четвертый запуск ракеты на Луну 2 января 1959 года, хоть и пошёл не по плану, но с помощью могучего аппарата советской пропаганды был превращён в очередную блестящую победу советской науки и техники. В Луну третья ступень вместе с лунным контейнером и вымпелом не попала (как было запланировано), промах составил около 6000 км. Ракета вышла на свою самостоятельную орбиту вокруг Солнца, превратившись в первый в мире искусственный объект Солнечной системы.

Макет блока "Е "со станций Луна-1 на ВДНХ СССР
Макет блока "Е "со станций Луна-1 на ВДНХ СССР

Но этот запуск дал много положительных результатов: была впервые полностью проверена работа третьей ступени. Вся бортовая аппаратура работала хорошо. Это дало возможность уже 12 января опубликовать подробное описание научных исследований. Самым сенсационным открытием оказалось отсутствие у Луны магнитного поля. Широко освещалось также использование для наблюдения за полетом третьей ступени искусственной натриевой кометы, образованной на расстоянии 113 000 км от Земли.

Из журнала "Техника-молодежи", 1959 год, выпуск №3
Из журнала "Техника-молодежи", 1959 год, выпуск №3

После января 1959 года в лунной программе наступила передышка. Полигон (так тогда называли Байконур) должен был вернуться к программе лётно-конструкторских испытаний военных МБР Р-7. До лета 1959 г. было пущено девять ракет на полигон Кура на Камчатке.

18 июня 1959 года

Пятая попытка попасть в Луну была предпринята летом 1959 года. Пуск 18 июня закончился аварией на второй ступени.

Для следующего штурма Луны стали готовить параллельно две ракеты и соответственно два лунных контейнера с двумя "сентябрьскими" вымпелами. На этот раз решили перестраховаться. Попасть в Луну надо было обязательно. Теперь этого требовал не только Хрущев. Самолюбие конструкторов было задето. Никто не допускал и мысли о дальнейших неудачах. На технической и стартовой позициях все работали с неистовым желанием успеха. Работа шла круглосуточно. Замечаний и доработок было сравнительно немного.

6 сентября 1959 года

Первая попытка пуска состоялась в соответствии с полетным заданием 6 сентября в 3 часа 49 минут. Ошибиться со временем старта разрешалось не более чем на 10 секунд. При большей ошибке следовало перенести пуск на сутки или более, соответственно пересчитав время. Старт 6 сентября сорвался. Произошел автоматический "сброс схемы". Более двух часов искали причину. Обнаружили глупейшую эксплуатационную ошибку при сборке схемы на стартовой позиции. Анализ ошибки, как обычно, выявил и неточность электрической схемы. Один из штепсельных разъемов не был показан на схеме, и его не состыковали при общей сборке кабелей на стартовой позиции. Схему привели в порядок, повторили испытания и убедились, что все в порядке, но сутки были потеряны.

8 сентября 1959 года

Для 8 сентября время старта назначили на 5 часов 40 минут 40 секунд. Всю ночь велись проверки, продолжалась подпитка ракеты кислородом, многократно проверялись готовности наземных служб. Все двигалось по заведенному распорядку, пока не дошли до команды "Дренаж". По этой команде начинается наддув сжатым азотом всех баков. Все баки наддулись до нормального давления, кроме бака окислителя на центральном блоке. С третьей попытки кислородный бак наддулся, но процесс пуска пришлось остановить. Время было уже упущено. Надо было решать, как поступать дальше. Ракета уже трое суток стояла "под кислородом". Сливать топливо и снимать ее для сушки или сделать еще одну попытку? Было принято решение стоять "под кислородом" еще сутки. При этом регулярно выключать и отогревать рулевые машины и проверять бортовые системы на функционирование. Электроогневое и заправочное отделения остались на своих рабочих местах. Люди не спали уже двое суток. Теперь им разрешили спать прямо в бункере, поочередно, по часу или по два. Было решено все приборные отсеки ракеты продувать теплым воздухом и регулярно измерять температуры.

9 сентября 1959 года

9 сентября старт назначили на 6 часов 39 минут 50 секунд, но и этот запуск не состоялся. Бурлящее пламя заклубилось под всеми блоками при выходе на первую промежуточную ступень, но команда "Главная" не прошла. По вине центрального блока схема сбросилась, огонь постепенно затух под всеми двигателями. Королев велел срочно проявить пленки телеметрии и дать заключение о причинах.

12 сентября 1959 года

Старт ракеты 12 сентября в 9 часов 39 минут 26 секунд прошел без единого замечания. Ошибка относительно расчетного времени составила всего одну секунду. Полет лунной ракеты продолжался 38 часов 21 минуту 21 секунду. Советский вымпел был доставлен на Луну.

Советская лунная программа в 1958-1959 годы

Официально была пущена вторая ракета по Луне - "Луна-2", но в действительности пуск 12 сентября был первым удачным, но шестым по счету. Несмотря на годовое опоздание, это событие совершилось как нельзя более ко времени - к визиту Хрущева в США. 15 сентября Никита Хрущев вылетел в США. Совмещенный по времени со встречей высших руководителей США и СССР, этот пуск мог бы стать поводом для прекращения "холодной войны", но увы, этого не произошло. Иностранная пресса раструбила, что ракета, которая может попасть на Луну, доказывает, что другие русские ракеты могут достичь любой точки земного шара с более смертоносным грузом и такой же точностью. Хрущев в Белом доме вручил президенту Эйзенхауэру памятный дар - копию вымпела, доставленного нашей ракетой на Луну.

15 сентября 1959 года, Вашингтон, Эйзенхауэр и Хрущев в Белом доме
15 сентября 1959 года, Вашингтон, Эйзенхауэр и Хрущев в Белом доме

После удачного запуска 12 сентября 1959 года Советский Союз доказал всему миру, что третья ступень межконтинентальной ракеты способна доставить полезный груз даже на Луну. Теперь на очереди было фотографирование невидимой стороны Луны — новый сюрприз, о котором, как у нас уже было принято, никаких предварительных публикаций не допускалось. По сравнению с прямым попаданием в Луну задача фотографирования ее обратной стороны была несоизмеримо более сложной. Впервые в истории космонавтики был создан управляемый автономно и по командам с Земли космический аппарат. На автоматической станции (АС), или объекте Е-2, устанавливалось ФТУ - фототелевизионное устройство. По достижении района Луны АС должна была системой ориентации повернуться так, чтобы объективы фотоаппарата были направлены на невидимую с Земли обратную сторону Луны. Расстояние от станции до поверхности Луны во время процесса фотографирования по расчетам составляло около 7000 км.

Проблема осложнялась еще и тем, что для успешной передачи на Землю результатов фотосъемки по радиоканалу при возвращении к Земле АС должна была находиться со стороны северного полушария, так как первый в стране пункт межпланетной связи был сооружен в Крыму на горе Кошка в районе Симеиза.

Вслед за системой стабилизации и ориентации, разработанной в НИИ-1 отделом Раушенбаха, наибольшие хлопоты доставляло фототелевизионное устройство "Енисей". Это ФТУ разработал Ленинградский НИИ-380, впоследствии известный как Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения. Фотоаппарат с двумя объективами проводил съемку с автоматическим изменением экспозиции. Процесс начинался только по получении команды о точном наведении на Луну. После окончания съемки пленка поступала в устройство автоматической обработки, где проводилось ее проявление, фиксирование, сушка, перемотка в специальную кассету и подготовка к передаче изображения. Для преобразования негативного изображения, полученного на пленке, в электрические сигналы использовались электронно-лучевые трубки и фотоэлектронный умножитель. Далее следовала электроника развертки луча, усиления, формирования сигнала и все прочее, необходимое для подачи информации в радиолинию. Е-2 был первым космическим аппаратом, снабженным системой управления движением и сложным радиокомплексом.

4 октября 1959 года

4 октября 1959 года, в день второй годовщины начала космической эры, голос Левитана оповестил мир об успешном осуществлении "третьего пуска космической ракеты". Спустя несколько дней, 7 октября 1959 станцией "Луна-3" были сделаны фотографии обратной стороны Луны. Максимальное удаление "Луна-3" от Земли в апогее составило около 480 тыс. км, в перигее — около 40 тыс. км. Совершив 11 оборотов вокруг Земли, аппарат вошёл в земную атмосферу и прекратил существование.

Советская лунная программа в 1958-1959 годы

Во многих газетах была опубликована фотография обратной стороны Луны. 31 декабря 1959 года Королев собрал ближайших сотрудников своего ОКБ-1 для традиционного подведения итогов года и подарил участникам пусков только что вышедший из типографии Академии наук атлас "Первые фотографии обратной стороны Луны". В подробном описании устройства автоматической станции, ее полета, техники фотографирования и передачи изображения невидимой стороны Луны не содержалось ни единой фамилии авторов проекта. В предисловии, подписанном президентом Академии наук академиком А.Н. Несмеяновым, приводились только имена Галилея, Ньютона и слова Н.С. Хрущева: "Как нам не радоваться, не гордиться такими подвигами советских людей, как успешный запуск в течение одного 1959 года трех космических ракет, вызвавших восхищение всего человечества. Весь советский народ славит людей науки и труда, проложивших путь в Космос".

Советская лунная программа в 1958-1959 годы

В записи использованы часть материалов из книги Бориса Чертока "Ракеты и люди. Фили-Подлипки-Тюратам" и документы с сайта Роскосмоса https://www.roscosmos.ru/26768/

Посмотрите также:

Димитровград: НИИ Атомных реакторов

Интересные факты о Альберте Эйнштейне

Жизнь и путешествия Фритьофа Нансена

Фотоистория Жигулевской ГЭС, часть №1

Добавляйтесь в друзья, ставьте лайки, пишите комментарии :)

Я ВКонтакте https://vk.com/sambloger