Корабль «7К-Л1» ударными темпами становился реальностью. 13 ноября 1965 г. приказом министра был утвержден график его серийного изготовления, а также разгонных блоков и ракет «УР-500К» – всего 15 комплектов. Королеву и Челомею было предписано за две недели (до 25 ноября) завершить проработку вариантов облета Луны по новой схеме. 13 декабря эти два выдающихся конструктора утвердили «Основные положения по ракетно-космическому комплексу УР-500К- 7К-Л1», а в канун нового 1966 г. наметили план отработки этого комплекса на орбите искусственного спутника Земли. Баллистикам ОКБ-1 и ОКБ-52 удалось найти оптимальный вариант сочетания «королевского» разгонного блока «Д» с «челомеевской» ракетой- носителем, позволивший увеличить массу корабля на несколько сотен килограммов. В принятом варианте третья ступень «Протона» не выходила на орбиту, а падала в Тихий океан, окончательный доразгон до первой космической скорости выполнял блок «Д» при первом включении. Для перехода на траекторию полета к Луне предусматривалось второе включение этого блока.
Первый экземпляр «7К-Л1» использовался для наземных испытаний в составе макетно- технологического комплекса. Второй, упрощенной конструкции, 10 марта 1967 г. был запущен в сторону Луны. Все ступени «Протона» отработали на «отлично» – это был его пятый пуск и четвертый удачный. Также без замечаний отработал блок «Д», включившись, как и положено, два раза. ТАСС объявил о запуске искусственного спутника Земли «Космос-146».
Третий экземпляр «7К-Л1» стартовал 8 апреля 1967 г. Все шло нормально, но уже на следующий день сотрудникам ЦКБЭМ(7*) пришлось пережить горечь поражения – корабль к Луне не ушел. Причина случившегося оказалась до обидного простой. На борту находился автомат, подававший команду на отстрел блока «Д» после второго выключения его двигателя. Но по недосмотру третий «7К-Л1» ушел в космос с выключенным автоматом, и блок «Д» был отстрелен уже после первого сеанса работы. В результате у Земли появился искусственный спутник «Космос-154».
7* С начала 1966 г. ОКБ-1 получило открытое название Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ). ОКБ-52 в несекретной переписке стало именоваться ЦКБ машиностроения (ЦКБМ).
Схема лунного орбитальног корабля «ЛОК»
Схема лунного корабля «ЛК»
Лунный скафандр «Кречет»
28 сентября была предпринята попытка отправить в космос корабль «7К-Л1» №4. Намечалась работа по штатной программе полета к Луне с фотографированием Земли и ее спутника, но без участия экипажа. Попытка также не увенчалась успехом – подвела первая ступень ракеты «УР-500К». Зато впервые штатно отработали САС и система посадки, в аварийных условиях обеспечив спасение спускаемого аппарата. Он приземлился среди зловещего желто-коричневого облака из паров азотного тетраксида и гептила, образовавшегося в результате взрыва «Протона». И хотя сам СА стоял на холме и не был подвержен воздействию ядовитых паров, подойти к нему не было никакой возможности. Этот случай выявил огромные трудности с обеспечением безопасности космонавтов, если бы они стартовали в космос на «Протоне». При более глубоком изучении проблема оказалась столь серьезной, что в качестве выхода был предложен раздельный старт лунного корабля без экипажа на этой ракете, а космонавтов – на «семерке». На орбите предполагалась стыковка и переход людей в «7К-Л1».
При запуске 22 ноября пятого экземпляра корабля подвела вторая ступень РН. Один из четырех ее двигателей не вышел на режим, ракета стала заваливаться в сторону, и система безопасности выключила двигатели. Вновь пришлось отработать свое системам аварийного спасения и посадки, правда, на этот раз из-за сбоев в работе оборудования двигатели мягкой посадки СА отработали на высоте 4,5 км. В итоге посадка приблизительно в 80 км юго-западнее Джезказгана получилась довольно жесткой. Ракета упала примерно в 300 км от места старта.
«7К-Л1» №6, представленный широкой публике как «Зонд-4», был запущен 2 марта 1968 г. На этот раз облет Луны не предусматривался, а планировался полет по очень вытянутой эллиптической орбите с максимальным удалением от Земли на расстояние не менее 300000 км. При этом все бортовые системы корабля должны были работать по программе, максимально приближенной к штатному облету Луны, а возвращение на Землю предусматривалось по траектории управляемого спуска. В течение 7 суток системы корабля работали, в основном, нормально. Тем не менее, из-за загрязнения еще при старте объектива звездного датчика система ориентации не смогла развернуть корабль нужным образом, и в плотные слои атмосферы СА вошел по неуправляемой (баллистической) траектории. Посадка его могла произойти вне территории СССР, и над Бискайским заливом система аварийного подрыва объекта (АПО) ликвидировала его.