ENERGIA (partea 4)

6 ani ago

Si mergem mai departe cu periplul nostru prin programul spatial sovietic…deci N-1, tinta Energia.

N-1/RN-1 (Raketa-Nositel/Racheta–Purtatoare) a fost o racheta super-grea destinata lansarii de incarcaturi grele dincolo de orbita joasa a Pamantului, racheta ce se dorea a fi similara daca nu superioara americanei Saturn V. In septembrie 1960, Korolev si echipa sa aveau deja o prima configuratie a masivei rachete, vehicul pe care l–au prezentat conducerii comuniste drept o „racheta multifunctionala capabila sa indeplineasca o varietate de misiuni militare sau civile, inclusiv lansari de statii spatiale mari, putand duce expeditii umane spre Luna si Marte”.

Putina lume stie ca pe data de 23 iunie 1960, Korolev trimisese deja o scrisoare conducerii Ministerului Apararii al URSS, minister condus pe atunci de catre maresalul Rodion Yakovlevici Malinovski, in care solicita sprijin in vederea realizarii unei statii spatiale militare/OS care, bineanteles, urma a ajunge pe orbita cu ajutorul unei mega-rachete, prezentand doua variante ale viitoarei rachete N-1(OS urma sa fie o statie spatiala cu echipaj uman in doua variante, ce urma a ajunge pe Orbita cu o mega-racheta in doua variante, N-1 si N-2, Echipajul era format din 3-5 cosmonauti, toti ofiteri in cadrul Fortelor Aeriene, OS fiind pusa pe orbita la altitudini cuprinse intre 350– 400 km. Greutatea Statiei urma a fi de 30-33 de tone varianta 1, si de 60-70 de tone varianta 2. Unele surse le numesc N-1 si N-2. Aceasta statie urma a efectua urmatoarele misiuni: releu de comunicatii; ghidarea ICBM asupra oricarei tinte de pe Terra; experimente stiintifice civile sau militare; detectarea ICBM inamice si alarmarea fortelor amice; observare, fotografiere,cartografiere, spionaj; experimente medicale civile sau militare; studii legate de controlul radiatiilor solare si multe altele.

Ministerul Apararii a promis un raspuns in cel mult un an dupa „studierea propunerii” si, in 1961, OS se transformase deja in Statie Spatiala de Mare Capacitate/TKS, ulterior devenind TOSZ/Statie Spatiala de Mare Capacitate a Pamantului, asta fiindca suna mai bine in urechile decidentilor politici si militari. Ei bine, dragilor, Korolev visa la o centura de astfel de statii orbitale, 2-3, chiar 5 conform unor surse, statii pe care le numea Orbitalniy Poyas/OP/Centura Orbitala, de aici cosmonautii si URSS ar controla satelitii de spionaj sovietici si sistemul de arme spatiale –acestea urmau a fi blocuri cu ICBM dispuse pe orbita geosincrona, astfel de rachete urmand a fi realizate. Korolev, se pare, scrisese ministrului apararii ca „aceste statii ofera URSS posibilitatea supravegherii continue a blocului imperialist asigurandu–i riposta imediata si in conditii de maxima siguranta, in afara posibilitatii de riposta a inamicului”. Era Korolev un vizionar?As indrazni sa zic ca da, insa exista supozitii ca el incerca astfel sa capete sprijinul militarilor vanzandu–le…vise. Adica le dadea ceea ce ei vroiau sa auda, superioritatea URSS fata de inamicul capitalist, SUA si NATO. Si daca fac o paralela cu Wernher von Braun supozitiile ar putea avea o baza reala, fiindca si germanul visa la calatorii stelare in spatele programului militar V–2. OP, in viziunea multor experti, preceda cu 25 de ani ideea „Razboiului Stelelor”emisa de Ronald Reagan, insa URSS nu avea nici tehnologia si nici fondurile necesare realizarii acestui vis frumos).

Ei bine, aceasta racheta se dorea a fi raspunsul sovieticilor la rachetele americane din familia Saturn, cu deosebire la racheta lunara Saturn V (totusi, proiectul N-1 a inceput tarziu, dupa Saturn, ceea ce poate da nastere la speculatii de genul „cine s–a luat dupa cine”. Cert este faptul ca Saturn V este cel mai puternic vehicul de lansare operational, atat in ceea ce priveste inaltimea, greutatea si sarcina utila, cat si in privinta fortei de propulsie verticala/impingere. Asta raportat la Energia, aceasta mega–racheta avand doar doua zboruri test in palmares. Si tot o certitudine este si faptul ca proiectul N-1 a decurs greu fiind „mancat”, intr–un final, de neintelegerile dintre greii industriei spatiale sovietice, Korolev, Glushko si Chelomei, dar si de insuficienta fondurilor si interesul relativ scazut al decidentilor politici). Racheta nu a fost deloc un succes, despre palmaresul sau putem spune deschis „patru decolari atatea esecuri”, ceea ce a dus la negarea de catre URSS timp de 20 de ani a existentei acestui mare proiect. Despre „inaintasele” lui N-1 am vorbit in partea a III-a a articolului, YaKhR-2, YaKhR-2 Stadiul 0, YaKhR-2 Stadiul 1 (din care a derivat N-1), motoare nucleare, atatea si atatea propuneri si proiecte, insa acum ne vom opri asupra acestei mega-rachete, la proiectarea considerata de multi astazi „defectuoasa si complicata”, precum si asupra luptelor interne care au dus, intr–un final, la esec.

Asa cum afirmam la debutul acestui capitol, in septembrie 1960, Korolev si echipa sa aveau deja o prima configuratie a masivei rachete N-1, aceasta avand carcasa polibloc cu o masa totala de aproximativ 1970–2000 de tone, capabila sa duca pe orbita joasa a Pamantului o incarcatura utila de 70–75 de tone, carburantii avuti in vedere fiind LOX–Kerosen, LOX–UDMH sau Acid Nitric–UDMH. Carcasa polibloc a rachetei continea initial doua blocuri, Blocul 1/Bloc A MRCL ce urma a fi echipat cu 30 de motoare racheta cu combustibil lichid/MRCL (Glushko si Kuznetov lucrau la dezvoltarea acestor motoare, fiind vorba despre RD–250 si NK–15. NK–15/11D51 deriva din NK–9, 30 de astfel de motoare echipand Blocul 1 al rachetei N–1:LOX–Kerosen, aparut in 1964, primul zbor 1969;120 de exemplare produse in perioada 1964–1972; putere dezvoltata 1544 kN; greutate uscat 1,24 tone; impulsul specific 318 s; impulsul specific la nivelul marii 297 s;inaltime 2,70 m; diametru 1,50 m; presiunea in camera de ardere 78,50 bari), si Blocul 2/Bloc B ce urma a fi echipat cu reactor nuclear termic (Glushko si Bondariuk lucrau la dezvoltarea acestor motoare, despre acestea am vorbit in partile anterioare ale articolului). Ulterior, datorita faptului ca realizarea motoarelor nucleare a fost anulata, racheta a fost prevazuta cu patru „Blocuri/Trepte”, respectiv Bloc A, Bloc B, Bloc V si Bloc G.

UR 700

Bloc A urma a avea si rezervoare de combustibil sferice, insa in urma studiilor facute echipa lui Korolev ajunsese la concluzia ca aceasta configuratie este extrem de complicata si nesigura in functionare crescand greutatea rachetei, toate aceste motoare necesitand un numar mare de elemente de retea –conducte, camere de ardere, sistem de aprindere, elemente de reglare, blocuri injectoare, control si siguranta, etc (Korolev a ramas ferm pe pozitie in ciuda obiectiilor venite din partea echipei). In acelasi timp, Chelomei si echipa sa propuneau o racheta derivata din UR–500 (UR–Racheta Universala), viitoarea Proton, insa propunerea lor nu a avut castig de cauza dar pentru „consolare”, in 1964, CC al PCUS le–a dat ordin sa „lucreze in continuare la dezvoltarea UR–500”, echipa venind ulterior cu UR–700, racheta destinata Lunii. In aceiasi perioada, Chelomei primeste informatia ca SUA introduce tetraoxidul de azot/N2O4 ca oxidant, recomandandu–i lui Korolev inlocuirea LOX–UDMH si HNO3/Acid Azotic–UDMH cu N2O4–UDMH la racheta N–1 Bloc A.

N1 in 1962

Chelomei considera ca N2O4 mareste impulsul specific la nivelul marii cu 13 s, si cu 14–15 s la mare altitudine, fata de comburantii uzuali la acea data. Mai mult decat atat, a propus dezvoltarea unor noi propulsoare alimentate cu compusi azotati stocabili N2O4 (tetraoxidul de azot folosit drept comburant) –UDMH (dimetilhidrazina asimetrica folosita drept carburant), dispusi in rezervoare presurizate din otel inoxidabil rezistent la coroziune, aceste motoare fiind cu ciclu inchis, presiunea in camera de ardere putand ajunge si la 300 atmosfere, puterea dezvoltata de un astfel de motor fiind intre 25. 000 si 30. 000 CP. Conform calculelor lui Chelomei, N2O4 era mai stabil decat HNO3, costand si mai ieftin, doar 55 de ruble per tona. Chelomei calculase ca combinatia N2O4–UDMH ar creste impulsul specific la nivelul marii cu: 54 s fata de combinatia HNO3–UDMH; 40 s fata de combinatia N2O4–UDMH; 25 s fata de combinatia LOX–Kerosen. Desi avea dreptate, Chelomei n–a reusit sa–l convinga pe Korolev, acesta, ca director de program, agreand vechea combinatie LOX–Kerosen (neintelegeri intre Korolev si Chelomei au fost numeroase. Neintelegeri au fost si intre Korolev si ceilalti proiectanti, ca de exemplu, Glushko. Politrucii, care n–aveau nimic in comun cu munca de cercetare–dezvoltare, vedeau conflictul de idei intre proiectanti drept un mod de a grabi lucrurile, in realitate insa a incetinit totul. Ca fapt divers, cand programul N–1 a fost anulat, toate componentele hardware realizate pentru acest proiect au fost distruse la ordinul Partidului si sub supravegherea KGB, asta pentru a se sterge orice urma a existentei programului lunar, dar si pentru a evita „scurgerea” tehnologiei in Vest. Totusi, 150 de motoare NK–33 si NK–43 proiectate de Kuznetov, urmase ale NK–15 si considerate a fi cele mai performante motoare LOX–Kerosen realizate vreodata, au fost ascunse intr–un depozit din Samara timp de 30 de ani, 36 dintre acestea fiind vandute in 1991 companiei americane Aerojet General cu 1,10 milioane de dolari per bucata. Aerojet General le–a rebotezat AJ26–58 si AJ26–59. Aceste motoare au fost testate si de catre NASA in 2011. NK–33 si NK–43 sunt dezvoltate din NK–15 in urma esecurilor acestui motor, 4 esecuri consecutive la lansarea N–1, ele urmand a dota varianta revizuita a rachetei numita N–1F, insa aceasta nu a mai fost realizata datorita anularii programului lunar).

N2 in 1962

In martie 1962–1964, Korolev propune dezvoltarea rachetelor N–2 si N–3, acestea avand destinatie militara, rachete dotate initial cu NK–9 (motoare dezvoltate pentru rachetele R–9 si Globalnaya Raketa–1/GR–1/Racheta Globala–1/8K713. GR–1 a fost dezvoltata in cadrul programului Fractional Orbital Bombardment System/FOBS, proiectant Korolev, aceasta urmand ca dupa lansare sa intre si sa stea pe orbita terestra joasa, coborand spre tinta in apropierea acesteia. Teoretic, raza de actiune era infinita deoarece racheta putea ramane pe orbita asemenea unui satelit, la 150 km altitudine.

Avea traiectorie orbitala ci nu balistica precum ICBM, ceea ce facea ca inamicul sa nu poata „intui” coordonatele tintei si declansa riposta. Teoretic, GR–1 ar fi zburat peste Polul Sud si nu peste Polul Nord, evitand astfel radarele NORAD. In octombrie 1964 programul GR–1 a fost anulat odata cu caderea lui Hrusciov, „patronul” oficial al lui Korolev, insa avea sa duca la racheta orbitala R–36/8K67/SS–9 Scarp. Desi nu au realizat–o, sovieticii au incercat sa pacaleasca NATO ca o au, prezentand–o in 1965 in cadrul paradei de 1 Mai.

PROPAGANDA SOVIETICA SS-10 SCRAG FOBS

Analistii NATO au facut ochii cat cepele fiind convinsi ca sovieticii au ceva „extraordinar”, chiar au si botezat–o SS–10 Scrag. GR–1 avea urmatoarele caracteristici: LOX–Kerosen, RD–0110, nici un exemplar produs; autonomie maxima 40. 000 km; o singura ogiva nucleara de 2,20 MT in greutate de 1,50 tone; trei trepte; lungime fara ogiva 33,90 m;lungime totala 35,50 m; diametru 2,85 m;greutate la lansare 116 tone; CEP 3000–4000 m. Chiar a existat intentia realizarii GR–2, un FOBS imens capabil sa duca o ogiva de 25 MT, CEP 2000 m). N–2 si N–3 urmau a avea suprafete de control tip grila in coada, solutie aparuta ulterior la rachetele aer–aer sovietice (AA–12 Adder spre exemplu), precum si la rachetele balistice sovietice (SS–12 Scaleboard SRBM, SS–20 Saber IRBM, SS–21 Scarab ROT, SS–23 Spider SRBM, SS–25 Sickle IRBM si la racheta de croaziera SS–N–27 Sizzler).

N1-3L

Intr–un final, prima racheta N–1, numita N1–3L, avand la bord naveta spatiala 7K–L1A/7K–L1S, face bum dupa 68,70 s de la lansare, la Tyuratam, pe data de 21 februarie 1969, la acea data Korolev fiind decedat, locul sau fiind luat de Boris Chertok, insa lucrul la acest proiect nu mergea deloc bine. Primul esec…

N1-5L

A doua racheta N–1, numita N1–5L, avand la bord naveta spatiala 7K–L1A/7K–L1S, refuza sa porneasca, Tyuratam, 3 iulie 1969. Al doilea esec…

N1-6L

PROTOTIP LOK

A treia racheta N–1, numita N1–6L, avand la bord navete spatiale LOK (Complex Expeditionar Lunar. O astfel de naveta ar fi dus doi cosmonauti. Nu este clar daca acestea erau prototipuri sau doar machete la scara reala, sursele sunt ambigue. Foarte probabil erau machete. Ulterior avea sa devina naveta Soyuz 7K, prima naveta sovietica operationala) si LK (LK=Lunnyi Korabl=Vehicul Lunar, aceasta semanand bine cu modulul lunar american Apollo. O astfel de naveta ar fi dus doi cosmonauti de la LOK pe solul lunar. Nu este clar daca acestea erau prototipuri sau doar machete la scara reala, sursele sunt ambigue. Foarte probabil erau machete. Despre LOK si LK vom vorbi in articole separate deoarece sunt multe de spus), face bum dupa 50,10 s de la lansare, Tyuratam, 27 iunie 1971. Al treilea esec…

Macheta LK

A patra racheta N–1, numita N1–7L, avand la bord o naveta spatiala operationala LOK si o macheta la scara reala LK, face bum la aproximativ 107 s de la lansare, Tyuratam, 23 noiembrie 1972. Al patrulea si ultimul esec, N–1 fiind „uitat” pana in 1989, insa programul spatial sovietic a avut mult de suferit, basca faptul ca statul sovietic a pierdut sume colosale cu cursa spre Luna, Marte, Venus. Castigatoare a fost SUA in cursa lunara, si nu numai!

NK 15

Racheta N1–3L avea urmatoarele caracteristici: fabricant OKB–1 „Korolev” ; apogeu 200 km; lungime totala 105 m; trei trepte –Bloc A,B, V, combustibil LOX–Kerosen, greutate combustibil 680 de tone; diametru 17 m; greutate la lansare 2750–2825–2783 de tone; putere dezvoltata la decolare 4500 tone; incarcatura utila dusa pe orbita 95 de tone; Bloc A, diametru 17 m, 30 de motoare racheta cu combustibil lichid NK–15/11D52, putere totala dezvoltata 45,400 kN, impuls specific 330 s (3,20 kms); Bloc B, 8 motoare racheta cu combustibil lichid NK–15V/11D52V, putere totala dezvoltata 14, 040 kN, impuls specific 346 s (3,39 kms), timp de ardere 125 s (NK–15V/11D52V, 32 de exemplare produse in perioada 1962–1972 de catre OKB-276 Kuznetov, putere totala dezvoltata 1648 kN, inaltime 2,34 m, diametru 2 m, greutate uscat 1,34 tone); Bloc V, 4 motoare racheta cu combustibil lichid NK–21/11D53, putere totala dezvoltata 1610 kN, impuls specific 353 s (3,46 kms), timp de ardere 370 s. S–au produs doar 16 exemplare de NK–21 in perioada 1962–1972 de catre OKB-276 Kuznetov; Bloc G (numit si “Indepartarea de Pamant” de catre proiectanti), un motor racheta cu combustibil lichid NK–19, putere totala dezvoltata 446 kN, impuls specific 353 s (3,46 kms), timp de ardere 443 s.

Pentru N–1, Boris Chertok a proiectat sistemul de autodiagnoza al motoarelor numit Kontrol Raketnykh Dvigateley/KORD/Motor de Control al Rachetelor la OKB–1 din Podlipki, acesta monitorizand patru parametri cruciali ai tuturor motoarelor de pe cele patru trepte ale rachetei N1–3L. KORD avea capacitatea de a inchide motoarele care nu functionau corespunzator, monitorizand inclusiv cele 30 de motoare racheta cu combustibil lichid NK–15 din Bloc A. Asta era o realizare fantastica, sau asa ar fi trebuit sa fie fiindca in realitate KORD a fost un esec si „artizanul” esecurilor rachetelor din seria N–1. Dupa multi ani Chertok a recunoscut ca sistemul proiectat de el a fost „vinovat” pentru esecul din 21 februarie 1969 si cele care i–au urmat, afirmand ca acesta a fost „grabit si insuficient testat in simulatorul din Moscova”.

El afirma ca si–a dat seama inca din 21 februarie 1969 ca vinovatul pentru esec este KORD, insa a preferat sa taca pentru a nu atrage represalii din partea regimului asupra echipei sale (a doua zi dupa primul esec, echipa care a lucrat la KORD s–a adunat innebunita in biroul lui Chertok pentru a analiza ce nu a mers, incercand sa inteleaga catastrofa si planificand pasii de urmat. In marea lor majoritate dadeau vina strict pe motoare sau combustibil. Dar, in martie 1969, comisia de ancheta instituita la ordinul ministrului Sergei Alexandrovici Afanasiev – de profesie inginer, cel care la acea data raspundea de industria spatiala si de aparare in cadrul Ministerului Constructiilor de Masini –a dat suparatorul verdict, vinovat KORD. Comisia a dat verdictul pe baza datelor telemetrice. La doar 0,34 s de la lansare, KORD comanda inchiderea motorului nr.12, comanda eronata fiind data in urma interferentelor electrice generate de dispunerea cablurilor electrice in apropierea acestui motor. KORD a interpretat ca turbopompa acestui motor se rotea mult peste limita maxima admisa riscand sa explodeze, ca urmare a oprit motorul. Oricum, pe 8 martie, Chertok a declarat ca problema KORD a fost rezolvata, insa esecurile ulterioare au aratat ca nu a fost asa. Nu numai KORD a dus la esec, celelalte rachete sau confruntat cu defectiuni majore la turbopompe si alte agregate. Ca urmare, pe N1–7L, ultima lansata, s–a montat un nou sistem informatic numit S –530, acesta fiind considerat primnul sistem de control digital realizat in URSS, sistemul de telemetrie transmitand 9,60 gigaocteti pe secunda, pe 14 frecvente si 320.000 de canale. Din pacate N1–7L nu a fost mai norocoasa decat suratele sale).

A spus Boris Evseievici Chertok adevarul cu privire la motivul tacerii sale sau a fost doar un exercitiu de imagine din partea sa? Nu mai conteaza acesta decedand in 2011, esecurile N–1 si sfarsitul visului numit Luna, Marte, Venus raman insa o certitudine! Ca fapt divers, nu putem trece la Energia fara a–i pomeni pe cei care au colaborat cu Korolev la realizarea N–1, mai bine sau mai putin bine, unii dintre acestia vor lucra si la Energia: Nicolai Piliughin, sisteme de control autonom rachete si vehicule spatiale; Mihail Riazanski, sisteme radio–navigatie de ghidare a rachetelor si vehiculelor spatiale; Alexei Bogomolov, sisteme de radio–telemetrie; Vladimir Barmin, sisteme de deservire rachete si navete spatiale. El a fost cel care a proiectat echipamentele pentru preluarea probelor de pe solul lunar; Victor Kuznetov, motoare racheta si INS; Mstislav Vsevolodovici Keldas, ilustru matematician si director al Institutului de Matematici Aplicate din Moscova, cel supranumit „teoreticianul sef” al programului spatial sovietic si sef al Consiliului Interdepartamental Tehnico–Stiintific pentru Explorare Spatiala (acest Consiliu impreuna cu Academia de Stiinte a URSS trasa obiectivele programului spatial sovietic. Institute puternic implicate in programul spatial sovietic au fost multe, unele institute apartinand Academiei de Stiinte a URSS, printre acestea numarandu–se Institutul Verdanski de Geochimie si Chimie Analitica si Institutul de Cercetare Spatiala). Si ei sunt doar…cativa.

Va urma.

SURSE DATE SI POZE: Wikipedia-Enciclopedia Libera, Internet.

https://www.energia.ru/en/history/systems/systems.html

https://www.energia.ru/en/history/brief/01.html

https://books.google.ro/books?isbn=0801887925

https://www.energia.ru/en/history/systems/rockets/r9.html

https://www.britannica.com/topic/Energia-Russian-company

www.missileenergy.com/?lang=en

www.century-of-flight.net/…/Energia%20and%20Khruniche..

www.russianspaceweb.com/r7.html

http://www.amusingplanet.com/2011/04/soviet-russias-secret-failed-moon.html

www.russianspaceweb.com/r7.html