Kosmonautika III – Obři na startu (1. část)

V následujících třech dílech seriálu o kosmonautice se seznámíte se třemi nejmohutnějšími raketami na světě. Patří zde dva zástupci bývalého Sovětského svazu, N-1 (Nositěl Pěrvyj) a Eněrgija, a všem dobře známý americký Saturn 5. A čím začneme? Pro většinu z Vás asi neznámou raketou N-1 (někdy označovanou jako Lenin, G-1 či TT-5), s jejíž pomocí chtěli Rusové dobýt Měsíc.

Obr. 1: Snímek pochází z druhého startu N-1, při kterém došlo k rozsáhlému poškození okolí startovací rampy [2].

Obr. 2: Raketa N-1 v přepravní poloze. Na vrcholu se nachází systém SAS pro záchranu posádky v případě havárie [2].

Obr. 3: Raketa N-1 při přípravách na čtvrtý a zároveň poslední start. Ten proběhl 23.11.1972 z kosmodromu Bajkonur [2].

Sovětský svaz nikdy oficiálně nevyhlásil měsíční program, přesto se v 60. letech zrodil projekt měsíční rakety N-1. Počátkem roku 1964 byla připravena předběžná technická dokumentace a v srpnu téhož roku dostal vrchní konstruktér Sergej P. Koroljov „požehnání“ od vlády SSSR - projekt N-1 byl zahájen. Již 25. prosince 1964 chválil S. P. Koroljov technickou dokumentaci raketového systému N-1 L3. Podle časového harmonogramu se měl první start uskutečnit v roce 1967.

Nyní si řekneme něco o technických parametrech. Raketa byla konstruována jako třístupňová, hmotnost činní 2 788 tun a výška 105 metrů. Nosnost tohoto obra dosahuje 98 tun (pro představu u Saturnu 5 je to až neuvěřitelných 150 tun) na parkovací dráhu kolem Země. První stupeň mělo podle předpokladů pohánět 24 motorů NK-33 (tah 1 510 kN ve vakuu), ale v důsledku mnohých změn byl počet motorů zvednut na 30. Šestice motorů byla umístěna v ose rakety a spolu s dalšími 24 motory uloženými po obvodu vyvinula při startu tah 45 300 kN. Za dobu funkce spotřebovalo všech 30 motorů 1 250 tun kapalného kyslíku a 500 tun raketového petroleje (kerosin). Druhý stupeň pohánělo 8 motorů NK-43, každý o tahu 1 760 kN a třetí stupeň 4 motory NK-39 o tahu 402 kN. Užitečné zatížení tvořil měsíční komplex L3, který poháněl jeden motor NK-31. Na oběžnou dráhu kolem Měsíce se mohli dostat dva kosmonauti, z nichž jeden by se podíval na povrch. Přechod z orbitálního modulu do modulu lunárního by se neděl průlezem jako u Apolla, ale kosmonaut by musel vystoupit do volného prostoru a „proplout“ k lunárnímu modulu, ve kterém by přistál na povrch.

V roce 1965 se začal na kosmodromu Bajkonur (dnes Tjuratam) budovat vypouštěcí komplex pro raketu N-1. Bylo vybudováno vypouštěcí postavení 11P852 (plošina 110) se dvěma rampami, technické postavení a výrobní, zkušební a montážní hala MIK. To vše v hodnotě 1 miliardy rublů.

Z finančních důvodů rozhodl S. P. Koroljov o přezkoušení prvního stupně rakety až při startu. Tento postup se již osvědčil u raket řady R-7. Jak se později ukázalo byla to zásadní chyba. 25.11.1967 byla na rampu instalována maketa rakety, na které se tři týdny prováděly rozsáhlé prověrky a testy. 12.12.1967 byla maketa převezena do MIK a 7.5.1968 byla na vypouštěcí rampu přivezena skutečná N-1. V průběhu měsíce se přišlo na mnoho chyb a poruch (nejzávažnější byly mikrotrhliny v upevnění nádrže kapalného kyslíku). Po opravě byla raketa opět nainstalována do palebného postavení. Došlo však k objevení nových závad a raketa putovala do MIK na opravy. V lednu 2 200 specialistů za 45 stupňového mrazu připravovalo raketu ke startu. 22.2.1969 ve 12:17:55 moskevského času raketa odstartovala. Řídící systém KORD okamžitě po startu vypojil motor č. 12 a protilehlý motor č. 24. V 54 sekundě značně narostla teplota v okolí motorů č. 3, 21, 22, 23 a 24. O deset sekund později KORD vypojil všech 30 motorů prvního stupně. Raketa pokračovala v letu do výšky 14 km a dopadla 19 km severně od vypouštěcího stanoviště. Systém SAS (záchranný systém) pracoval spolehlivě a bezpečně přistál poblíž místa startu. Druhý start se konal dne 3.7.1969 ve 23:18:32 moskevského času. Již čtvrt sekundy po startu explodoval motor č. 8. Za dalších 0,25 sec. dal KORD povel k vypnutí motorů č. 7, 8, 19, 20. V deváté sekundě již pracoval pouze motor č. 18. Raketa začala z výšky 200 metrů padat. Ve 23 sekundě po startu raketa naplocho dopadla a explodovala (2 350 tun paliva). Poškození vypouštěcí rampy bylo ta rozsáhlé, že si vyžádalo opravy o délce přes 2 roky. Třetí start proběhl 27.6.1971 v 2:15:7 moskevského času. Poprvé pracovaly všechny motory správně. V 8 sekundě byly ovládací trysky vykloněny na doraz. Od 39 sekundy se již nedařilo raketu stabilizovat, došlo k dezintegraci rakety v místě mezi třetím stupněm a užitečným zatížením, které dopadlo na kosmodrom a opět jej poškodilo. Raketa dále pokračovala v letu do vzdálenosti 20 km od místa startu. V místě dopadu vytvořila kráter o průměru 30 metrů a hloubce 15 metrů. Čtvrtý, poslední start, se uskutečnil 23.11.1972 v 9:11:52 moskevského času. Všechny motory pracovaly správně až do 104 sekundy. Ve 106 sekundě došlo k explozi, která zničila celý pohonný systém prvního stupně. Druhý výbuch rozmetal celou raketu ve výšce 40 km. Důvodem exploze byl hydraulický ráz při vypojení šestice středových motorů (z důvodu ušetření pohonných látek). Potrubím o průměru 250 mm proteklo každou sekundu 350 kg kapalného kyslíku rychlosti 6 m/s. Pátý exemplář rakety se začal montovat počátkem roku 1974.

V květnu 1974 byly všechny práce na systému N-1 L3 zastaveny. Všechny části rakety byly rozebrány a zešrotovány. Oficiálním důvodem byl „nedostatek těžkých užitečných zatížení, která by odpovídala kapacitě této nosné rakety“. Celkově přišel projekt N-1 L3 na 3,5 miliardy rublů. Naproti tomu stál americký program Apollo 25 miliard USD, z čehož se 15 miliard použilo na výstavbu zkušebních zařízení a rozsáhlé zkoušky. Možná i v tom lze spatřovat neúspěch SSSR v boji o Měsíc. Je k neuvěření, že již v roce 1976 se započalo v prácí na nové těžké kosmické raketě Eněrgija. Raketa byla použita pouze dvakrát a dosud „odpočívá“ v MIK. Oficiální důvod je „nedostatek těžkých užitečných zatížení, která by odpovídala kapacitě této nosné rakety“.