Пересадка на орбите. Из истории лунной пилотируемой программы
Пилотируемый космический комплекс Л1 для облета Луны создавался в ОКБ-1 с конца 1965 г. В его состав входили корабль 7К-Л1 (11Ф91), созданный на основе орбитального корабля «Союз» (7К-ОК), и ракетный блок Д из состава лунного экспедиционного комплекса Н1-Л3.
Комплекс Л1 массой 19 тонн выводился на орбиту Земли, на высоту 200 км с помощью трехступенчатой ракеты-носителя УР-500К, впоследствии получившей название «Протон». После этого ракетный блок Д (четвертая ступень) разгонял корабль и переводил его на траекторию облета Луны.
Ракета-носитель УР-500К могла вывести на трассу полета к Луне полезный груз массой не более 5,3 тонны, поэтому у корабля 7К-Л1 в отличие от «Союза» не было бытового отсека. Вместо него сверху на спускаемом аппарате располагался опорный конус, к которому крепилась двигательная установка системы аварийного спасения (САС). Перед стартом к Луне опорный конус сбрасывался.
В корабле «Союз» экипаж на стартовой позиции выполнял посадку в спускаемый аппарат через люк в бытовом отсеке. Но в лунном корабле 7К-Л1 бытового отсека не было, а верхний люк спускаемого аппарата был закрыт опорным конусом. Поэтому космонавты попадали в спускаемый аппарат через его боковой люк. Он располагался на месте люка запасной парашютной системы, от которой пришлось отказаться. В ЦПК им. Ю.А. Гагарина есть тренажер «Дон-Союз», в котором вид посадочного люка для космонавтов и его расположение такое же, как было в спускаемом аппарате лунного облетного корабля 11Ф91 (см. фото ЦПК).
В марте 1967 г. начались летно-конструкторские испытания корабля 7К-Л1, но к этому времени ракета УР-500 еще не была достаточно отработана. Были произведены всего пять пусков, один из которых был аварийным, а в трехступенчатом варианте ракета-носитель вообще еще ни разу не летала.
В целях безопасности полета экипажей было принято решение отработать вариант с пересадкой космонавтов на орбите Земли с корабля «Союз» в лунный 7К-Л1. Данный вариант предполагал следующие этапы полета:
- ракета УР-500К выводит на околоземную орбиту беспилотный корабль 7К-Л1, оснащенный пассивным агрегатом стыковки и радиотехнической системой сближения и стыковки «Игла». Вес корабля в этом варианте составлял 5550 кг.
- затем на эту же орбиту выводится корабль «Союз» (7К-ОК) с экипажем из двух человек. Корабли производят стыковку и космонавты в скафандрах через открытый космос переходят из бытового отсека корабля 7К-ОК в спускаемый аппарат 7К-Л1.
- после этого корабли расстыковываются, 7К-ОК в автоматическом режиме производит посадку на Землю, а 7К-Л1 с экипажем, сбросив опорный конус со стыковочным узлом и антеннами, разгоняется и уходит в облет Луны.
Предполагалось, что после выполнения 4-5 успешных пусков УР-500К, можно будет перейти к прямым полетам к Луне на кораблях 7К-Л1, стартующих с Земли с экипажем на борту.
В 1966 г. в ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1) были выпущены чертежи корабля 7К-Л1 (11Ф91) для варианта с пересадкой экипажа. Эти исторические документы в настоящее время хранятся в РГАНТД в фонде № 6 (НПО «Энергия»), и сегодня мы впервые публикуем некоторые из них.
На чертежах представлены спускаемый аппарат 11Ф91 с контейнером для парашютной системы, опорный конус с установленным на него пассивным агрегатом стыковки в виде конуса, а также размещение и установка на опорном конусе антенн радиотехнической системы сближения и стыковки «Игла».
В фонде № 6 хранятся и другие документы. В частности, чертежи светильника и его крепления на штанге (РГАНТД. Ф. 6. Оп. 19-2. Д. 78, 81, 82), пневмосистемы наддува спускаемого аппарата (РГАНТД. Ф. 6. Оп. 19-2. Д. 83), а также чертежи поручней на опорном конусе и клапанов стравливания и выравнивания давления в спускаемом аппарате (РГАНТД. Ф. 6. Оп. 19-2. Д. 100 и 102).
В 1967 г. на аэродроме Чкаловский были проведены испытания пересадочного варианта корабля 7К-Л1 во время полетов «на невесомость» на летающей лаборатории Ту-104ЛЛ. В салоне самолета были установлены бытовой отсек «Союза» и пристыкованный к нему спускаемый аппарат лунного корабля.
Отработку процесса перехода из корабля в корабль проводили инженеры-испытатели ЦКБЭМ В.Е. Бугров (кандидат в космонавты, впоследствии ставший ведущим конструктором лунного орбитального корабля) и В.В. Аксенов (будущий летчик-космонавт СССР). По итогам выполненных работ, выяснилось, что испытатели с большим трудом и не с первого раза могут войти и разместиться в скафандрах в тесном спускаемом аппарате лунного корабля. Для выполнения этой операции испытатели прилагали физические усилия на грани человеческих возможностей. Кроме того, был большой риск повреждения скафандров и шлемов испытателей.
В итоге, от пересадочного варианта полета корабля 7К-Л1 пришлось отказаться, и было принято решение сосредоточиться на полной отработке ракеты-носителя УР-500К и лунного облетного корабля в автоматическом режиме до требуемого уровня надежности для пилотируемых полетов.
О летно-конструкторских испытаниях беспилотных кораблей «Зонд» (7К-Л1) смотрите публикацию
С.Х. Шамсутдинов
