7К-Л1¶

7К-Л1 — это советский пилотируемый космический корабль, разработанный в рамках лунной программы СССР для облёта Луны. Относился к семейству кораблей «Союз» (7К) и представлял собой модификацию базового проекта, адаптированную для полётов по трассе Земля — Луна — Земля без высадки на поверхность. Ключевой особенностью корабля являлось отсутствие орбитального отсека и наличие специальной системы навигации и связи для дальних космических полётов.

¶История создания

Разработка корабля 7К-Л1 началась в 1963 году в ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия» им. С. П. Королёва) под руководством Сергея Королёва, а после его смерти — Василия Мишина. Проект являлся частью советской лунной программы, которая предусматривала два направления: облёт Луны (с помощью корабля 7К-Л1) и высадку на её поверхность (с помощью корабля Л3 и ракеты Н-1).

Первоначально предполагалось, что облёт Луны будет осуществлён в 1967 году, к 50-летию Октябрьской революции. Однако из-за технических сложностей, в первую очередь связанных с недоведённостью ракеты-носителя «Протон» (УР-500К) и самого корабля, программа неоднократно откладывалась. В 1968 году, после успешного полёта американского корабля «Аполлон-8» (первый пилотируемый облёт Луны), советское руководство приняло решение форсировать работы, но к тому моменту корабль всё ещё не был готов к пилотируемому полёту.

Всего было произведено 14 пусков кораблей 7К-Л1 (включая беспилотные варианты под обозначениями «Зонд-4» — «Зонд-8» и «Космос-146», «Космос-154»). Из них успешными (с точки зрения выполнения задач облёта Луны и возвращения) признаны полёты «Зонда-5», «Зонда-6», «Зонда-7» и «Зонда-8». Пилотируемый полёт так и не состоялся.

¶Конструкция и технические характеристики

Корабль 7К-Л1 был создан на базе двухместного корабля «Союз» (7К-ОК), но имел существенные отличия, обусловленные необходимостью полёта к Луне.

¶Компоновка

В отличие от базового «Союза», состоявшего из трёх отсеков (бытового, спускаемого и приборно-агрегатного), 7К-Л1 имел только два отсека:

• Спускаемый аппарат (СА) — герметичный отсек для экипажа из двух человек. Имел форму усечённого конуса с парашютной системой и двигателями мягкой посадки. Внутри размещались кресла космонавтов, система жизнеобеспечения, приборы управления и часть научной аппаратуры.
• Приборно-агрегатный отсек (ПАО) — негерметичный отсек, в котором находились двигательная установка (корректирующий двигатель КТДУ-35), топливные баки, системы ориентации и терморегулирования, а также антенны дальней связи.

Орбитальный (бытовой) отсек отсутствовал, что позволило уменьшить массу корабля и упростить конструкцию. Экипаж размещался в спускаемом аппарате на протяжении всего полёта.

¶Системы

• Система управления движением (СУД) — обеспечивала ориентацию корабля в пространстве, коррекцию траектории и торможение при возвращении. Использовала гироскопические датчики и оптические звездные датчики.
• Система дальней связи — включала мощные передатчики и остронаправленные антенны, позволявшие поддерживать связь с Землёй на расстоянии до 400 000 км.
• Система жизнеобеспечения — обеспечивала экипаж кислородом, удаляла углекислый газ, поддерживала температуру и влажность в пределах нормы. Запасы рассчитывались на полёт продолжительностью до 12 суток.
• Система аварийного спасения (САС) — на случай аварии ракеты-носителя на старте или на начальном участке полёта. Представляла собой твердотопливный двигатель, установленный на головном обтекателе, который мог отвести спускаемый аппарат с экипажем в сторону от ракеты.

¶Баллистика и траектория

Для облёта Луны использовалась так называемая «траектория возвращения» (free-return trajectory). Корабль выводился на опорную околоземную орбиту, затем разгонный блок Д (на ракете «Протон») переводил его на траекторию полёта к Луне. После облёта Луны (на расстоянии около 2000 км от поверхности) корабль без дополнительных манёвров возвращался к Земле. Вход в атмосферу Земли осуществлялся на второй космической скорости (около 11 км/с), что требовало специальной теплозащиты и аэродинамической формы спускаемого аппарата.

¶Беспилотные полёты (программа «Зонд»)

Для отработки корабля 7К-Л1 в беспилотном режиме была запущена серия аппаратов «Зонд». Основные полёты:

• «Зонд-4» (2 марта 1968) — испытательный полёт по высокоэллиптической орбите (без облёта Луны). Завершился неудачей: из-за отказа системы ориентации спускаемый аппарат был подорван системой самоликвидации.
• «Зонд-5» (15 сентября 1968) — первый в мире облёт Луны и возвращение на Землю живых существ (черепах, мух-дрозофил, растений). Спускаемый аппарат приводнился в Индийском океане. Полёт частично успешен: из-за отказа датчика высоты парашютная система сработала некорректно, но аппарат остался цел.
• «Зонд-6» (10 ноября 1968) — облёт Луны и возвращение с посадкой на территории СССР (в Казахстане). При посадке из-за преждевременного отделения парашюта спускаемый аппарат разбился. Научная программа выполнена частично.
• «Зонд-7» (8 августа 1969) — успешный облёт Луны и мягкая посадка в заданном районе (Казахстан). Полностью отработана программа полёта.
• «Зонд-8» (20 октября 1970) — последний полёт корабля 7К-Л1. Успешный облёт Луны и посадка в Индийском океане.

¶Пилотируемый полёт и его отмена

Пилотируемый полёт 7К-Л1 планировался на декабрь 1968 года (экипаж: Валерий Быковский, Николай Рукавишников), но был отменён из-за неготовности корабля. После успеха «Аполлона-8» в декабре 1968 года советское руководство потеряло интерес к облётной программе, сосредоточившись на высадке на Луну. Однако из-за проблем с ракетой Н-1 и кораблём Л3 эта программа также не была реализована.

В 1969 году были подготовлены экипажи для облёта Луны на 7К-Л1:

• Основной: Алексей Леонов, Олег Макаров.
• Дублирующий: Валерий Быковский, Николай Рукавишников.
• Второй дублирующий: Павел Попович, Виталий Севастьянов.

Полёт так и не состоялся. В 1970 году программа 7К-Л1 была официально закрыта.

¶Научные результаты

Несмотря на отсутствие пилотируемых полётов, программа 7К-Л1 дала значительные научные результаты:

• Получены фотографии обратной стороны Луны (в том числе с высоким разрешением).
• Проведены измерения радиационной обстановки в окололунном пространстве.
• Отработаны технологии входа в атмосферу Земли со второй космической скоростью, что впоследствии было использовано при создании кораблей «Союз» и автоматических станций.
• Испытаны системы дальней космической связи и навигации.

¶Интересные факты

• Корабль 7К-Л1 иногда называют «лунным Союзом» или «Союзом для облёта Луны».
• В 1968 году на заводе в подмосковном Калининграде (ныне Королёв) были построены три экземпляра корабля для пилотируемых полётов, но они так и не были запущены.
• При полёте «Зонда-5» на борту находились черепахи, которые стали первыми земными существами, облетевшими Луну и вернувшимися на Землю.
• В 1970 году один из кораблей 7К-Л1 был переоборудован в беспилотный аппарат «Зонд-8» и успешно выполнил программу.

¶Источники

• Черток Б. Е. «Ракеты и люди. Лунная гонка» — М.: Машиностроение, 1999.
• Афанасьев И. Б. «Неизвестные корабли» — М.: Знание, 1991.
• Советская лунная программа: документы и материалы / Под ред. В. А. Поляченко. — М.: РГАНТД, 2005.
• «Зонд» (космический аппарат) // Большая советская энциклопедия. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1972.