Выбрать главу

1* (Н=11 км, M=1,7)

2* (Н=18 км, M=2,3)

3* (Н=11 км, M=0,9)

4* (Н=11 км, M=0,94)

РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

В конце 50-х под давлением Первого секретаря ЦК КПСС Н.С. Хрущева производилась переориентация значительной части авиационной промышленности на столь любимую Никитой Сергеевичем ракетную тематику. Логика была очень проста: экономические возможности страны, взвалившей на себя противостояние практически всему остальному миру, были ограниченными, а ракетные системы, с учетом стоимости их производства и эксплуатации, требовали гораздо меньших средств, чем соответствующие авиационные. К примеру, дивизия Ту-16 по критерию стоимости в полтора раза уступала дивизии ракет Р-12, а дивизия Ту-95 более чем вдвое – дивизии ракет Р-14. Интересно, что ни критерий эффективности, ни многоразовость самолетов при боевом применении во внимание не принимались.

Летом 1958 г моторостроительный Государственный союзный опытный завод № 276 посетил С.П.Королев, представившийся, правда, П.Сергеевым. Он осмотрел цеха, конструкторское бюро и долго совещался с Кузнецовым за закрытыми дверями кабинета. Вскоре после этого появляется проект постановления Совмина, в котором предлагалось «переключить» завод на ракетную тематику. Только с помощью секретаря ЦК КПСС по промышленности Ф.Р. Козлова (бывшего второго секретаря Куйбышевского обкома) Кузнецову удалось изменить одно слово в формулировках постановления и вместо «переключить» записать «подключить». Благодаря этому удалось сохранить на заводе и в ОКБ авиационное двигателестроение.

Что касается «ракетной тематики», то первое время Кузнецов попытался совместить проектирование ГТД и ЖРД в единых подразделениях, но затем от этой идеи отказался. Главным конструктором по жидкостно-реактивному направлению стал М.А. Кузьмин, начальником специально организованного ОКБ- 2 – В.Н.Орлов, а организацию испытаний возглавил Н.А.Дондуков.

Первенец ОКБ-2 получил наименование НК-9. Он состоял из четырех одиночных двигателей, объединенных общей силовой рамой, и предназначался для первой ступени межконтинентальной баллистической ракеты ГР-1, которая создавалась под руководством С.П.Королева. Кроме того, его планировали применить в модернизированной ракете Р- 9М. НК-9 являлся первым в мире кислороднокеросиновым двигателем с тягой более 100 тс, выполненным по замкнутой схеме – с дожиганием генераторного газа. Для второй ступени ракеты ГР-1 разрабатывался двигатель НК-9В с высотным соплом. В1963-1964 г.г. оба двигателя производились серийно. В процессе совместной работы С.П.Королев хорошо узнал творческие способности Н.Д.Кузнецова и высоко оценил его конструкторский талант. Но вмешательство «авиационщиков» в ракетно-двигательные дела закономерно вызвало и вполне объяснимую ревность со стороны «патриархов»-создателей ЖРД. Не будучи скованными некоторыми ракетными «табу», Кузнецов и его помощники на деле доказали безосновательность некоторых из них. Конкуренты вынуждены были признать правоту куйбышевских двигателестроителей, но одновременно «затаили зуб» на их лидера.

Основные данные некоторых ЖРД конструкции ОКБ Н.ДКузиецова.
Характеристика НК-9 НК-9В НК-15 НК-19 НК-31 НК-33 НК-43
Дата испытаний, г 1960 9.1962 11.1963 7.1964 1.1971 4.1970 10.1972
Тяга у земли, тс 152 46 153 40 41 154 179
Удельная тяга 1* , тс 328 345 353 331 346
Удельная масса, кг/тс 10,45 13,85 17,6 8,1 7,8
Время работы 2* , с 150 155
Ресурс,с — 1200 600 600
Назначение ГР-1 ГР-1 Н1 Н1 Н1 Н1 Н1

1* В вакууме.

2* В полете.

Ракетные двигатели конструкции ОКБ Н.Д.Кузнецова НК-31 и НК-33, а также так называемый «блок А», первая разгонная ступень ракеты-носителя Н1.

В 1961 г. кузнецовское ОКБ приступило к разработке двигателей для советского лунного ракетного комплекса Н1-ЛЗ. Комплекс состоял из трехступенчатой ракеты-носителя Н1 (носитель 1-й) и лунной системы ЛЗ, включавшей разгонный блок (иногда его называют четвертой ступенью). Масштабы поставленной задачи потрясали воображение: взлетная масса комплекса превышала 2500 т, а полная длина ракеты составляла 105,3 м.

Первая ступень ракеты (блок А) оснащалась тридцатью двигателями НК-15, вторая (блок Б) – восемью двигателями НК-15В тягой по 178 тс, а третья – четырьмя двигателями НК-19. Позднее, в 1968 г., началась разработка модификаций указанных двигателей для многоразового применения (НК-33, НК-31, НК-39 и НК- 43). Все двигатели выполнялись по замкнутой схеме, как наиболее энергетически совершенной. Кроме того, исследовались возможности создания

еще более мощных кислородно-керосиновых двигателей с тягой 300 и 600 тс. Проектировался также экспериментальный кислородно-водородный ЖРД НК-5. Важной особенностью первой ступени ракеты Н1 была своеобразная «избыточность» по числу двигателей – в случае возникновения неисправности в одном из них система КОРД (контроль работы двигателя) должна была выдавать команду на отключение отказавшего и симметричного ему двигателя с тем, чтобы скомпенсировать момент рысканья. Теоретически все это выглядело убедительно, однако на деле система КОРД не смогла спасти носитель Н1 при первом пуске 21 февраля 1969 г. Более того, именно повреждение кабелей КОРД из-за локального пожара привело к появлению ложной команды на отключение всех двигателей ракеты. Три следующих пуска также оказались неудачными, но только вторую аварию специалисты связывают с отказом двигателя первой ступени, точнее, с отказом его турбонасосного агрегата. В ходе четвертого пуска 23 ноября 1972 г. двигатели Н1 без замечаний отработали 107 с; причиной аварии сочли ошибку в алгоритме функционирования двигательной установки, из-за которой происходило «пушечное» отключение шести двигателей первой ступени на 96-й секунде с мгновенным снятием 900 тс нагрузки, поломка трубопроводов и как следствие – пожар…