СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Станислав Петренко, главный конструктор Волжского КБ РКК "Энергия" им. С.П. Королева, д.т.н. Александр Иванов, ведущий конструктор ОАО "СНТК им. Н.Д.Кузнецова"

(Продолжение, начало в №№ 1, 2)

Постановление о прекращении всех работ по РКК Н1-Л3 принято Советом Обороны СССР 17 мая 1974 г. В одном из его пунктов записано: "признать целесообразным Генеральному конструктору Н.Д. Кузнецову сосредоточиться на разработках новых образцов авиационных ГТД". По сути, этим постановлением, принятым государственным органом и имевшим силу закона, запрещалось Н.Д. Кузнецову заниматься разработкой ЖРД. Хотя именно в это время коллектив кузнецовского ОКБ и завода создал уникальный научно-технический задел по ЖРД, в том числе и по кислородо-водородным двигателям, имел кадры специалистов высшего класса, накопил солидный опыт и достиг выдающихся результатов.

Тайна принятия решения о прекращении работ по советскому пилотируемому лунному комплексу до сих пор остается нераскрытой. Не вскрыт подлинный политический механизм подготовки этого решения, как и его мотивы, авторы документов и многое другое. Из высших управленцев советской космической индустрии той поры живы С.А. Афанасьев - министр общего машиностроения и Л.В. Смирнов - председатель Военно-промышленной комиссии (ВПК) при президиуме Совета министров СССР. Эти оба заслуженных человека, отдавших свои жизненные силы и знания делу развития ракетно-космической техники, не коснулись этой страницы отечественной истории аэрокосмической техники и, таким образом, умолчание истории проекта Н1-Л3 продолжается.

В оценке того далекого события, круто повлиявшего на темп отставания отечественной космонавтики от американской в части создания сверхтяжелых РН и многоразовых космических систем (МКС) (Для сравнения: первый полет американского РН "Сатурн-V" состоялся 9 ноября 1967 г., а советского РН Н1 - 21 февраля 1969 г., т.е. раньше всего на 15 месяцев, в то время как первый полет МКС "Спейс-Шаттл" состоялся 12 апреля 1981 г., т.е. раньше первого полета РН "Энергия" (15.05.87) почти на шесть лет. Это был существенный отрыв США в негласном соревновании двух мировых космических держав.), многие специалисты и историки как-то упрощенно, не системно и не научно настаивают на одной причине неудачи проекта Н1-Л3, а именно: двигатели НК-15, составлявшие силовую установку первой ступени РН Н1, были ненадежными, а их размерность неоптимальной. Вот оценка бывшего директора ЦНИИМАШ Ю.А. Мозжорина: "Принятая размерность двигателей для 1-й ступени ракеты Н1 была крайне неудачной (150 тс в одном двигателе). Это потребовало включить в состав двигательной установки тридцать (30) НК-15, что существенно снижало ее надежность и требовало достижения высочайшей надежности одного двигателя и тщательной огневой отработки всего блока 1-ой ступени на наземном стенде" ("Военно-космические силы" (кн. 1), С-Петербург, 1997 г.).

Размерность кислородо-керосинового ЖРД для силовой установки первой ступени РН Н1 выбиралась С.П. Королевым вариантно: рассматривались размерности тяг 150, 300 и 600 тс.

Комплексный системный и функционально-стоимостной анализ показал уже к 1961 г., что в нашей стране в относительно короткое время возможно создание двигателя "замкнутой" схемы тягой не более 150…200 тс. В этом случае РН Н1 компоновалась с новейшей системой управления с возможностью осуществления резервирования в многодвигательной силовой установке. Из-за отсутствия финансовых возможностей для создания наземного стенда для отработки работоспособности и надежности ДУ первой ступени С.П. Королев сознательно пошел на ее комплексную доводку при ЛКИ. С этим предложением в то время согласились все: и в ЦК, и в АН СССР, и в основных НИИ ракетно-космической отрасли, в частности, в ЦНИИМАШ (Ю.А. Мозжорин) и НИИТП (В.Я. Лихушин). Что касается надежности ЖРД НК-15, а затем и НК-33, то в то время они прошли комплекс таких сложных огневых наземных испытаний, что равных ему до этого не было в СССР, а затем в США и в Западной Европе. Кроме того, следует указать, что восемь ЖРД НК-15В первой ступени РН Н1 успешно прошли блочные испытания по полетному циклу на наземном стенде в НИИХИММАШ (г. Загорск), и это было не просто выдающееся техническое достижение, но и косвенное подтверждение высокой надежности силовой установки первой ступени.

О высокой надежности двигателя НК-33 говорят также следующие данные:
- общая наработка к 1974 г составила более 180 000 с;
- технический ресурс достиг 1200 с, что соответствует десяти полетным циклам РН Н1;
- получен гарантированный ресурс 600 с при пяти пусках; - подтверждена вероятность безотказной работы равная 0,996;
- по программе отработки форсированного варианта двигателя (индекс "СА") было проведено более 40 стендовых испытаний с суммарной наработкой около 8000 с, в которых двигатель работал с тягой 185…190 тс в течение почти 150 с.

Таких показателей к 1974 г. не имел ни один кислородо-керосиновый ЖРД в мире, да и сейчас они соответствуют современному уровню развития ракетного двигателестроения.

Анализ результатов ЛКИ РКК Н1-Л3 (всех четырех пусков) показывает, что отрабатывалась с нарастающей тенденцией к успеху вся первая ступень в целом, а не кузнецовские ЖРД. Неудачи были связаны не с самими двигателями, а со всей системой "ракета - ДУ".

Пятый пуск РКК Н1-Л3 с многоразовыми ЖРД НК-33, НК-43, НК-39 и НК-31 для всех четырех ступеней, несомненно, подтвердил бы это.

Обыватели и непрофессионалы, интересующиеся историей проекта Н1-Л3, ссылаясь то на В.П. Глушко, то на Ю.А. Мозжорина, способствуют распространению мифа о принципиальной ненадежности ДУ первой ступени РН Н1, состоявшей из 30 ЖРД НК-33 (НК-15). На самом же деле принцип резервирования, т.е. возможность отключения ненормально (нештатно) работающих двигателей, позволял существенно повысить надежность системы "ракета - ДУ". Для этого нужно было довести до высокого совершенства диагностические системы, контролирующие параметры двигателей, которые вскоре были созданы и в США, и в СССР, но в это время уже не было самой ракеты Н1: приказом нового главного конструктора ОКБ-1 вся материальная часть летного комплекта № 8Л, находившаяся на космодроме Байконур, и задел были геростратовски уничтожены. Новому поколению создателей ракетно-космической техники уже не удастся увидеть русское чудо - лунный комплекс Н1-Л3.

Однако инициаторам "прогрессивного" решения не удалось уничтожить двигатели НК-33, НК-43, НК-39 и НК-31. Их сохранили на испытательной базе близ Самары. В новые времена ими заинтересовались американские космические круги, в результате чего сейчас подходит к завершению коммерческий проект, предусматривающий эксплуатацию двухступенчатого многоразового РН "Кистлер-1" (К-1), на первой ступени которого используются три ЖРД НК-33, а во второй - один ЖРД НК-43 (Центральный ЖРД НК-33 на первой ступени американского РН К-1 приобретает новое качество - полетную многоразовость: согласно циклограмме полета, отработав 120 с, двигатель через 20 с будет вновь запущен для отработки маневра, обеспечивающего возвращение ступени на землю).

После закрытия проекта "Н1-ЛЗ" во многих отечественных ракетных КБ неоднократно пытались применить кузнецовские ЖРД НЕС-33 (НК-43) на перспективных РН различного класса и назначения.

В период 1971-1975 гг. двигатели НК-33 рассматривались в качестве основных маршевых ЖРД для МКС "Подъем" (проект ЦСКБ) - предтечи американского проекта многоразового РН К-1.

В 1975-1977 гг. просматривалась возможность установки связки из пяти форсированных ЖРД НК-33 на вновь разрабатываемом РН "Зенит" (КБ "Южное").

В 1979-1982 гг. в КБ генерального конструктора Г.Е. Лозино-Лозинского проводились НИОКР по созданию аппарата "Мини-Шаттл", ускорители которого, запускаемые на высотах 8…11 км, использовали ЖРД НК-33.

В 1981-1982 гг. в недрах самого МОМ, а именно, в КБХМ (главный конструктор В.Н Богомолов) проводили проработки по использованию задела готовых ЖРД НК-33 для маршевых ускорителей РН "Энергия".

Однако все перечисленные инициативы главных советских ракетных КБ заканчивались "бумагой" и уходили в "песок", т.к., с одной стороны, действовало пресловутое Постановление Совета Обороны от 17.05.74 г., а с другой - в МОМе и ВПК существовало весьма сильное антикузнецовское лобби.

В настоящее время надежная перспектива использования ЖРД НК-33 заложена в национальной программе модернизации РН Р-7А. При головной роли РКК "Энергия" проектируется РН среднего класса "Ямал" со значительно повышенной грузоподъемностью (12 т вместо 7,2 т). В центральном блоке этого РН будет использован ЖРД НК-33 из партии готовых товарных двигателей, что значительно снизит суммарные финансовые затраты на производство.

Вот так драматично к концу XX века сложилась судьба кузнецовского двигателя НК-33 - замечательного достижения отечественной авиакосмической науки и техники.

Следует отметить, что многоразовый кислородо-керосиновый ЖРД НК-33, прошедший комплекс сертификационных испытаний для пилотируемых РН, уже в настоящее время впервые в мире готов к эксплуатации по техническому состоянию, т.е с использованием принципов обеспечения ресурса и контролируемой надежности, применяемых в авиации.

(Окончание следует)