Н-1

Доводиось видеть такие кадры: огромная ракета немного приподнимается над стартом, а потом рушится в клубах огня. Далее сообщается, что так закончились все 7 запусков. Может быть расскажете, какие были причины к тому, что сумев создать востоки и протоны мы не сумели сделать лунную ракету?

Слишком много отдельных двигателей.

Которыми было сложно управлять одновременно.

А также отсутствие политической воли, должного управления проектом и достоточного финансирования. Подробности см. у Чертока.

BrAB>Доводиось видеть такие кадры: огромная ракета немного приподнимается над стартом, а потом рушится в клубах огня. Далее сообщается, что так закончились все 7 запусков.

На самом деле, запусков было всего четыре. И, если бы на ракете была система ручного разделения ступеней по радиокоманде, первый и четвертый могли бы быть успешными.

BrAB>Может быть расскажете, какие были причины к тому, что сумев создать востоки и протоны мы не сумели сделать лунную ракету?

Ооо... Это история с географией... И прочими прибамбасами. Первая и главная проблема - отсутствие камеры на 300-500 тонн тяги. А лучше 600-800. Все остальное вторично.

Причиной одной аварии был конструктивный дефект двигателя. Причиной другой - случайная неисправность двигателя и недоработанность системы аварийного отключения двигателей.
Причиной ещё одной - некий неучтённый газодинамический момент, хотя некоторые продолжают думать, что перепутали полярность рулевых двигателей.
И наконец взрыв в хвостовом отсеке, одни говорят из за взрыва двигателя, другие - из-за разрушения трубопроводов в результате гидроудара.

Двигатель сделали такой маленький из-за того, что производившее их предприятие не имело оборудования для изготовления крупногабаритных изделий.

В целом причина провала - задача оказалась нам не по зубам. Советская экономика была слишком слабой для таких задач, и эта программа подорвала экономику ещё больше. Чего и добивались США.

Не "производившее их предприятие", а "разрабатывавшая их страна".

Олег, где тебя зайцы носят? Ткнись в аську! Клиент на твой сервер уйдёт!

О.Л.>Не "производившее их предприятие", а "разрабатывавшая их страна".

Минутку-минутку! Камера на 400 тонн тяги под амил-гептиловую пару была разработана в это же время! Но Королев настаивал, чтобы Глушко ее переделал на кислород-керосин. А Глушко стал доказывать, что при этих параметрах вч колебания побороть не удастся. Тогда Королев и обратился к Кузнецову.

Но Н-1 вполне можно было доделать. Всего лишь чуть-чуть не хватило везения.

О.Л.>>Не "производившее их предприятие", а "разрабатывавшая их страна".

Б.г.>Минутку-минутку! Камера на 400 тонн тяги под амил-гептиловую пару была разработана в это же время!
НДМГ-АТ .
Б.г.>Но Королев настаивал, чтобы Глушко ее переделал на кислород-керосин. А Глушко стал доказывать, что при этих параметрах вч колебания побороть не удастся. Тогда Королев и обратился к Кузнецову.

По словам свидетелей "2 русских интеллигента ругались до исчерпания запаса матерных выражений" .

Б.г.>Но Н-1 вполне можно было доделать. Всего лишь чуть-чуть не хватило везения.

Нет, везение тут ни при чем... Не хватало организации и полимтической воли. Книга Чертока, посвященная этим событиям, называется "Лунная гонка". Собственно о гонке где то 1 треть (!) всего текста. Н-1 был одним из многих проектов. Наддо было делать МБР и пр. На Н-1 ресурсов не хватало. Ни денежных, ни людских. Да и если бы полетела Н-1. Ну и что ? Лунника толкового не было. Постоянно шло перепроектирование корабля и в весовые ограничения не укладывались. Схема полета была крайне рискованной. Оч. удоручающее впечатление оставила книга — пилотируемую лунную програму делали между делом.
Вот если бы сразу приняли многопусковую схему и С.П. прожил бы больше, то возможно советская лунная программа была бы еще одним достижением пилотируемой космонавтики (про деньги молчу ).

Вообще-то Чертока тоже надо читать внимательно. Основная техническая причина четырех неудач при пусках Н-1 - это ошибочное решение не делать стенд наземной огневой отработки первой ступени. Решение было продиктовано экономикой - не хватало денег на очень дорогостоящее сооружение, а самое главное, политикой - не было времени, надо было в соответствии с указаниями Политбюро обгонять американцев. Строительство стенда возможно было только на полигоне (пардон, в Байконуре, как принято стало говорить), а так как там строились два старта для Н-1, ресурсов, материальных, стало быть, не хватало. Строительство стенда отодвигало ЛКИ Н-1 на пару лет. Решение отрабатывать первую ступень "влет" принимал и отстаивал Королев.

Глушко, придя в Подлипки, первым делом закрыл Н-1. Иначе бы в середине 70-х мы имели прекраный универсальный носитель. Сейчас бы он был дешевый, как "Протон", ну, или уж, скажем, не в пример Шаттлу. Да и концепция Бурана могла бы выглядеть иначе - поставить его на макушку Н-1, и летай себе.
Надо сказать, правда, что до технического совершенства Н-1 было далеко - все диктовали возможности того времени. "Энергия", безусловно, куда более продвинутая машина.
Жаль обеих.

Увы, история не знает сослагательного наклонения.

Э-эх! Оно, конечно, сослагательное...

Один из большущих "кирпичей" в проекте Энергия-Буран - РД-170 - жив и здравствует в целом семействе двигателей.

Не знаю насчёт водородника - РД-0120 (так он зовётся?) С ним, вероятно, далеко не такая радужная картина.

Энергиевский старт, по крайней мере, при пусках не страдал. Хотя разворован быть может... трудно, конечно, представить отваривание и утаскивание на верблюде блока Я...

Опять же, не знаю насчёт документации и телеметрии при пусках. Но ключевые фирмы тоже пока существуют.

Вывод: сейчас сделать РН "Энергия" было бы куда дешевле, чем в 80-х.

Если бы было по-настоящему надо...

VK>Основная техническая причина четырех неудач при пусках Н-1 - это ошибочное решение не делать стенд наземной огневой отработки первой ступени.
Уважаемый VK! Не прояснители вот какой вопрос. Как ступень удерживается при таких испытаниях. Пытался найти ответ у Губанова. Не нашел. Там вообще наземным огневым на УКСС должна была подвергаться летная машина. Это какие же дополнительные (по сравнению с нормальным пуском) усилия должна выдерживать РН!
С уважением! EVGEN2002

Б.г.>>Минутку-минутку! Камера на 400 тонн тяги под амил-гептиловую пару была разработана в это же время!
Fakas>НДМГ-АТ .

Ну да, я их и имел в виду. Традиционно военные зовут НДМГ "гептилом", а N2O4 "амилом", хотя это а)совсем другие б)вообще радикалы.

Б.г.>>Но Н-1 вполне можно было доделать. Всего лишь чуть-чуть не хватило везения.

Fakas>Нет, везение тут ни при чем...

Очень даже при чем. В первом полете оно хранило ракету, отключив, пусть и ошибочно, пару двигателей, и разорвав "трубу" сверхзвуковых потоков, которая закрутила третью ракету, что бы там ни писал Старый.

Fakas>На Н-1 ресурсов не хватало. Ни денежных, ни людских.

Да, но 5-я и 6-я ракеты вполне могли бы полететь, и денег, чтобы их запустить, нужно было потратить примерно столько же, сколько, в итоге, было потрачено на их утилизацию.

Fakas>Да и если бы полетела Н-1. Ну и что? Лунника толкового не было. Постоянно шло перепроектирование корабля и в весовые ограничения не укладывались.

Ну, до 95 тонн грузоподъемности ракета дотягивалась, а под эту нагрузку корабль был и был успешно испытан.

Fakas>Схема полета была крайне рискованной.

Лишь немногим больше, чем американская.

А, кстати, какая схема полёта предполагалась в итоге? А то Черток не у всех есть...

avmich>А, кстати, какая схема полёта предполагалась в итоге? А то Черток не у всех есть...
Во-во. Может, где в онлайне есть эта книга? В наших книжных её точно нет... :-(

>>Вывод: сейчас сделать РН "Энергия" было бы куда дешевле, чем в 80-х.

Наверное, из-за отсутствия рабочих высокой квалификации (а это так, как ни грустно) России уже "Энергию" не осилить. К тому же нарушены связи между предприятиями, в кооперции с которыми она создавалась. Практически, многие из комплектущих изделий просто негде делатью. БЦВМ, например, ведь в Харькове делаллись. А это уже теперь другая страна. Да и устарели они. Так что систему управления надо фактически создавать заново.

Книги Чертока в Москве есть в магазине "Транспортная книга" у метро "Красные ворота". Наверное, кто-нибудь из других городов ездит - пользуйтесь оказией. Весь комплект из 4 книг обойдется чуть более 1000руб.

VK>Вообще-то Чертока тоже надо читать внимательно.
Кхгм.... Надо за деревьями видеть лес .
VK>Основная техническая причина четырех неудач при пусках Н-1 - это ошибочное решение не делать стенд наземной огневой отработки первой ступени. Решение было продиктовано экономикой - не хватало денег на очень дорогостоящее сооружение, а самое главное, политикой - не было времени, надо было в соответствии с указаниями Политбюро обгонять американцев.

О ! А я о чем ? В начале программы просто ей не уделялось должного внимания. А когда руководство поняло, что надо догонять американцев было уже поздно. И технические решения (пардоньте, но куча двигателей, не КС, а двигателей, отказ от несущих баков) не способствовали, и гениального организатора СП уже не было , и денег не хватало. Так что технические промахи IMHO это следствие, а не причина провала программы Н-1.

evgen2002> Как ступень удерживается при таких испытаниях.

Для испытаний на стенде делается доработка отсека двигателей - обтекатель на фиг, а рама крепления двигателей якорится напрямую к основанию стенда - ну, то есть создается своя рама, которая не дает нагрузкам перетечь на конструкцию РН (или что от нее оставляют). Поскольку веса здесь роли не играют, то эта рама делается с колоссальным запасом - сколько не жалко.

evgen2002> Пытался найти ответ у Губанова. Не нашел. Там вообще наземным огневым на УКСС должна была подвергаться летная машина.

На УКСС (стенд-старт) сначала проходила огневые испытания машина 6С (6-я, стендовая) (это я про "Энергию"), там крепление хвостовых отсеков замками к блоку "Я". Потом эту же 6С (центральный блок) дооснастили по-штатному, назвали 6СЛ (6С -> летная) и пустили благополучно с того же УКСС 15 мая соответствующего года.

Fakas> О ! А я о чем ? В начале программы просто ей не уделялось должного внимания. А когда руководство поняло, что надо догонять американцев было уже поздно. И технические решения (пардоньте, но куча двигателей, не КС, а двигателей, отказ от несущих баков) не способствовали, и гениального организатора СП уже не было, и денег не хватало. Так что технические промахи IMHO это следствие, а не причина провала программы Н-1.

Ну, СП-то как раз был, когда все это закладывалось и рисовалось... А насчет того, что было раньше - курица или яйцо, - так раньше все было...(это из анекдота времен карточной системы, кто не застал).
А если говорить о технических промахах, то их было немало. Другое дело, почему они были, и можно ли было их не сделать в тех условиях? Честно говоря, что-то не тянет на полемику по этому вопросу, звиняй, дядьку...

БЦВМ, конечно, заново - но какая часть сложностей-стоимости ракеты эта БЦВМ? Вообще, какая часть более-менее сохранилась, а какая нет? Вот, например, двигатели - разве РД-170 - это не десяток, а то и больше, процентов от стоимости программы? А он уже есть. И делается в России. А водородный РД-0120 - неужели полностью потерян? Он воронежский, а там вроде фирма жива... Сами ступени, наверное, заново придётся делать - но Мрия, опять же, как-то, но летает (опять). Буран эе не предлагается восстанавливать . В чём сила-то Универсального РТК?

Онастаивал, чтобы Глушко ее переделал на кислород-керосин. А Глушко стал доказывать, что при этих параметрах вч колебания побороть не удастся. Тогда Королев и обратился к Кузнецову.

Вопрос. Двигателисы дайти ответ. Про вч в камерах сгорания кислород-керосин без дожигания я у Чертока начитался. А вот например здесь Есть такая фраза:. Во-вторых, нерешенностью проблемы создания для таких ракет мощных ракетных двигателей, работающих на самовоспламеняющихся компонентах топлива с использованием стабильного окислителя. Из-за высокочастотной неустойчивости процесса горения данного топлива разрушалась двигательная установка с большой тягой, тогда как у ракетных двигателей, работающих на жидком кислороде, таких недостатков не было.
Ну так кто прав?

Кстати, насколько я помню, несамовоспламеняющиеся пары горючее-окислитель отлично воспламеняются сейчас несколькими методами... от берёзовых чурок, которые вроде были у первых Р-7, до искровых свеч и дополнительных (уже самовоспламеняющихся) топлив для начала горения в современных носителях...

Действительно, Глушко отказался делать мощные двигатели на керосине из-за того, что боялся ВЧ-колебаний. (Боялся, что не справится с ними). При создании двигателя РД-111 для ракеты Р-9 проблема этих колебаний была очень остра. Аналогичные проблемы были у американов.
Однако в дальнейшем оказалось, что ВЧ-колебания связаны с тем, что кислород подавался в КС в капельно-жидком виде. В двигателе замкнутой схемы кислород подавался в КС в газифицированном виде и таким образом проблема ВЧ-колебаний отпала сама собой в силу устранения их источника. При создании НК-9/15 и других, проблем с ВЧ колебаниями вроде не возникало. Но это стало понятно уже потом, а в период принятия решений никто этого ещё не знал и Глушко боялся. В дальнейшем, когда всё прояснилось, Глушко взялся за мощный керосино-кислородный двигатель и сделал таки РД-170. С чем там только не намучились, но вроде ВЧ-колебаний в списке проблем не было.

Вообще, Старый, конечно, ссылку бы не вредно привести... хотя бы бумажную...

А пока, на эту же и близкие темы, из 7-го издания, George P. Sutton, Oscar Biblarz, Rocket Propulsion Elements, ISBN 0-471-32642-9, стр. 352:

"The third type, screeching, or screaming, has high frequency and is most perplexing and most common in the development of new engines. Both liquid and solid propellant rockets commonly experience high-frequency instability during their development phase... It can be treated as a phenomenon isolated to the combustion chamber and not generally influenced by feed system or structure.

High-frequency instability occurs in at least two modes, longitudinal and transverse...

Energy that drives screeching is believed to be predominantly from acoustically stimulated variations in droplet vaporization and/or mixing, local detonations, and acoustic changes in combustion rates...

One possible source of triggering high-frequency instability is a rocket combustion phenomenon called popping. Popping is an undesirable random high-amplitude pressure disturbance that occurs during steady-state operation of a rocket engine with hypergolic propellants..."

Что в вольном переводе:

1) Высокочастотная нестабильность - наиболее часто встречающаяся и самая энергетечески опасная; бывает у ЖРД и РДТТ

2) ВЧ-нестабильность в основном ограничена границами камеры сгорания, и не связана со свойствами системы подачи топлива или общей структуры ракеты

3) Есть как минимум два разных вида ВЧ-нестабильности

4) Энергия, питающая колебания, как считается, берётся из акустически стимулированных вариаций в процессах распыления капель топлив (это отмечает Старый ) и/или процессах смешивания топлив, в локализованных детонацих, и изменениях звуковых свойств в сгораемых смесях...

5) Один из возможных источников ВЧ-нестабильности - эффект, называемый у амов "поппингом", и являющимся случайным высокоамплитудным возмущением давления, случающемся при установившемся режиме работы двигателя ракеты на самовоспламеняющихся компонентах...

---

Пока что не видно, откуда берётся утверждение, что все ВЧ-неустойчивости связаны с подачей кислорода в капельно-жидком виде...

Тихо, тихо, тихо, тихо... Поппинг служит триггером, как там написано, то бишь спусковым крючком, который ИНИЦИАЛИЗИРУЕТ начало колебаний. А энергия для их нарастания берётся из дробления капелек топлива. Там где в результате резонанса акустических волн возникает локальное повышение давления, там капельки дробятся быстрее, быстрее сгорает топливо, что способствует ещё большему повышению давления и процесс идёт по нарастающей. То же и с твёрдым топливом, скорость его горения явно зависит от давления. То есть капельки конечно служат не первопричиной для возникновения колебаний, а источником энергии для них. Нет капелек - нет источника энергии. Нет энергии - нет колебаний... Ой, а в газогенераторах, куда компоненты подаются жидкими, говорят возникают... Ой как возникают! Говорят и в ГГ РД-170 были.