Gemini/Moon и аналогичные советские проекты

[anovikov]

Как вы считаете, почему буржуи не предприняли ничего подобного программе Gemini/Moon (которая была довольно детально проработана), чтобы достичь Луны за гораздо меньшие деньги и на пару лет раньше, чем Apollo? Комфорт конечно был бы не тот, но зато это могло не отвернуть взгляды общества от космонавтики из-за огромных расходов, затраты на Gemini/Moon прогнозировались на уровне 1/10 от бюджета Apollo (в дополнение к еще 1/20, уже потраченной на околоземную программу Gemini). Мне такая возможность кажется слишком вкусненькой, чтобы стоило ее тогда упускать...

И вот еще интересный вопрос - а почему в СССР ничего подобного не сделали? Кораблю с весом Gemini можно было доставить на окололунную орбиту обычным Протоном-Д, и другим Протоном - посадочный модуль (он там, если помните, представлял собой своего рода "космический мотороллер" с открытым верхом и единственным астронавтом, сидящем на нем в скафандре, при общем весе около 2 тонн). Это позволило бы забить на Н-1 и прочие гигантоманские поделки и достичь Луны первыми, не надрывая страну.

[West]

Вообще-то, с технической точки зрения, идея бредовая. Кстати, когда "завязывался" проект Н1/Л3, "Протон" (тогда УР-500) ещё не летал.

[anovikov]

Ну, "завязывался" он в 1959 году, тогда летали только Белка со Стрелкой :-)

Я не утверждаю с уверенностью, что была возможность опередить буржуев. Протон достиг human-rate надежности только в 1968 году, буржуи высадились в 1969... Но все равно это было куда лучше Н1, которая так никогда и не слетала по-человечески...

[Karen]

Как вы считаете, почему буржуи не предприняли ничего подобного программе Gemini/Moon (которая была довольно детально проработана), чтобы достичь Луны за гораздо меньшие деньги и на пару лет раньше, чем Apollo? Комфорт конечно был бы не тот, но зато это могло не отвернуть взгляды общества от космонавтики из-за огромных расходов, затраты на Gemini/Moon прогнозировались на уровне 1/10 от бюджета Apollo (в дополнение к еще 1/20, уже потраченной на околоземную программу Gemini). Мне такая возможность кажется слишком вкусненькой, чтобы стоило ее тогда упускать...

У меня есть старая книга (1970) "First on the Moon, A Voyage with Neil Armstrong, Michael Collins and Edwin E Aldrin Jr.". Согласно книге, оригинальный план был Mercury (одни человек), потом, Apollo (три человека). Через конец 1962г. НАСА решила добавить серию Gemini, потому что нужен был опыт рандеву и стыковки, и выхода в открытый космос.

Три человека была мера безопасности. Один человек должен был оставаться в лунном орбитальном корабле чтобы принимать участие в стыковке после запуска от лунного пространства (рендеву и стыковка были новые и трудные манёвры в тех временах). Два человека спускались на пространство. Если что-то случилось бы на один, другой мог бы помочь или спасти первого. Если было только один на пространстве, даже мелкая проблема могла бы быть гибельна.

Ракета Saturn V была достаточно мощная чтобы посылать три астронавта на луну. Перед этого, только были ракеты достаточной мощности чтобы достичь землянную орбиту. Самое большое замедление в программе был пожар на Apollo 1. Из-за использования атмосферы 100% кислорода в корабле, такой пожар мог бы случиться на каком-то корабле--Gemini или Apollo.

[anovikov]

Это детали, описанные даже в русском учебнике истории...

На самом деле все три программы (Mercury, Gemini и Apollo) сильно пересекались между собой и имели множество побочные ветвей, по которым не было полетов и потому они практически неизвестны. А были еще и целые программы, например программа USAF "Project Horizon", очень интересные, но которые просто закрыли из-за приоритета Apollo.

Да, без сомнений, в конце концов руководство NASA приняло правильное решение - несмотря на то, что чисто технически можно было высадиться на Луне при гораздо меньшем отлетном весе, чем это было у Apollo, экономия денег на этом была достаточно несущественна по сравнению с большими накладными расходами, возникающими у NASA.

Вариантов было несколько. Самый интересный - это пожалуй двухместный Gemini в качестве орбитального модуля, одноместный открытый спускаемый аппарат весом всего 4.5 тонны и специальная тормозная ступень для выхода на окололунную орбиту. Всего набиралось 13 тонн отлетного веса, это позволяло использовать носитель Saturn C-3, весом в 3 раза меньше Saturn 5. А еще можно было (за совсем незаметные деньги, по прикидкам $65,000,000) осуществить в 1966 пилотируемый облет Луны с помощью Gemini и Titan C3 transtage, со стыковкой на околоземной орбите примерно таким же образом, как Gemini стыковался с Agena docking target. Т.е. Titan C3 запускается со своей штатной Transtage (это что-то вроде "интеллектуальной" третьей ступени для точного вывода нагрузок на орбиту), выводящей на орбиту вторую Transtage, с которой снята большая часть ненужного оборудования (поскольку она всегда будет управляться извне - либо с первой Transtage, либо с Gemini), но установлен стыковочный узел. Transtage подводит вторую Transtage к запущенному Gemini, производит стыковку и отделяется. После чего включение ДУ второй Transtage Gemini забрасывается на отлетную траекторию к Луне.

Можно было еще воспользоваться для прямого пилотируемого облета Луны просто Saturn-1, но это было возможно не раньше 1967 года и наверное смысла уже не было - никто же не мог знать что экипах Grissom-а сгорит в AS-204.

[starboy]

Все "Близнецы" были двухместными... Именно они и провели основной этап наработки технических данных необходимых для лунной программы...

Карен, абсолютно права...

"Зонды" и были нашими облётными кораблями...
Но дело в том, что и носитель "Протон" ещё не был до конца готов и самое главное спускаемый аппарат не обеспечивал безопасное возвращение космонавтов с орбиты, даже с двумя нырками в атмосфере...
"Протон" не мог отправить к Луне даже полноценный "Зонд", а вы о космонавтах говорите...
Для достижения человеком Луны нужна "Большая" ракета. Типа "Сатурн-5"... Даже Н-1 не могла доставить 3-х космонавтов (2-х  кое-как в проекте)... Не забывайте широту Байконура и Мыса Канаверал...

Сообщение подверглость правке по причине крайне хамской стилистики. Sumo.

[anovikov]

Широта - это любимая деталь для объяснения, почему у нас ничего не получается.

Если для геостационарной орбиты еще куда ни что, действительно заметная разница, то для перелета к Луне этот фактор не имеет решительно никакого значения.

Сейчас например Протон-М с КВРБ и блоком Бриз от Рокота смог бы доставить на окололунную орбиту и вернуть обратно полновесный Gemini. Хорошо, в те времена создать блок аналогичный КВРБ было невозможно, но скажем обычный Протон-КМ с блоком Бриз-М (а это технологии начала 60-х) может доставить на низкую окололунную орбиту 3215 кг, это если не учитывать того фактора, что у Бриз-М подвесной бак сбрасываемый и в течение импульса массу можно будет слегка уменьшить за счет его сброса. Просто в открытых источниках нет информации о объеме и массе сбрасываемого тороидального бака, но если предположить, что Бриз-М - это Бриз, с его штатным баком, с добавлением того самого подвесного, и использовать разумное предположение о соотношении его пустой массы к массе заправляемого топлива (4%), то получаем примерно 3300 кг нагрузки на низкой окололунной орбите при старте с Байконура.

Это Gemini в лунном варианте (2400 кг), и еще хватит топлива на возвращение обратно.

В 3300 кг также можно вместить посадочный модуль на 1 человека (доставляемый другим Протоном в парном пуске, с временным разрывом около суток, как вы знаете для Протона есть 2 старта, каждый с 2 пусковыми площадками), в случае использования криогенных топлив. Я не очень понимаю, как хранить криогенные топлива столько времени (дней 5), но в Langley был разработан проект такого модуля, он описан на сайте Уэйда.

[anovikov]

Кстати вот вам еще заморочка: Протон-КМ с КВРБ и блоком "Фрегат" (последний необходим, так как криогенный КВРБ не сможет запуститься после 3 дней полета для торможения на окололунной орбите) сможет доставить на низкую окололунную орбиту и вернуть обратно 3400 кг груза, учитывая собственный запас топлива в Gemini, это позволило бы кораблю с массой как у Gemini 3 или 4 совершить такой полет и вернуться обратно, и еще осталось бы несколько десятков м/с на маневры, связанный со стыковкой с отдельно доставленным туда посадочным модулем.

Основная проблема тут - даже не КВРБ, а корабль. Аналог Gemini в то время совковой промышленности был не под силу, у нас привыкли все делать из чугуняки, тут же вес на одного космонавта в 2 раза лучше, чем в Союза.

[starboy]

Дело даже не в носителе, а именно в во всей лунной программе ...  СА "Зонда" не мог благополучно вернуть груз с орбиты в заданный район посадки...
Космонавты были бы просто смертниками...
Корабль был готов к облёту ещё до "Аполлона-8", но рисковать жизнями никто не стал и правильно... Старт отменили...

Во всём красе проявилась совковая система...
Ну и наиглавнейшая причина краха всей программы -  отказ  Глушко создавать мощный Кислород-керосиновый двигатель... Без мощного ЖРД 130 тонн на орбиту Земли не вывести, как у "Сатурна-5"...

[anovikov]

Ну так ты же сам говоришь, starboy, что проблема не в носителе, а в самом аппарате. Так оно и есть, вот ведь конкретные цифры: сборка Протон-КМ (а эта модификация не использует никаких недоступных в 1969 технологий) + РБ на криогенике + Фрегат доставляет на окололунную орбиту 5455 кг (это без остатка топлива на обратный импульс), чего вполне хватает на открытый посадочный модуль на 1 космонавта, самый тяжелый из запроектированнх буржуями весил 4500 кг, и та же сборка может доставить на ту же орбиту с остатком топлива на возврат (если учитывать запас топлива Gemini - 20 м/с на коррекции и стыковку) - 3566 кг, а в этот вес укладывается Gemini 3, 6 и почти укладывается 4, не хватает 8 кг.

Фактически это означает, что при достижении самими аппаратами того же массового совершенства, что и у американцев, по двухпусковой схеме можно было высадиться на Луне, используя Протон. Чего не смогли - это как раз создать легкий корабль, а не монстроидальный ЖРД. Потому что советские БИС - как всегда, самые большие в мире :-)

[bibliograf]

 Рассказывают, что Вернер фон Браун  продвигал "Сатурн"
неспроста - после высадки на Луну,  эта ракета должна
была использоваться для экспедиции к Венере (конец 70-х)
и к Марсу (середина 80-х).  

[Karen]

Рассказывают, что Вернер фон Браун  продвигал "Сатурн"неспроста - после высадки на Луну,  эта ракета должна была использоваться для экспедиции к Венере (конец 70-х) и к Марсу (середина 80-х).

Интересно, что это было предложение. Я ничего не знала об этом. Вот обзор статьи в Astronautics and Aeronautics, ноября 1965 г. который говорить об этом: http://members.aol.com/dsfportree/FT10.htm Думаю что это только была мечта вон Брауна, к сожалению, никогда были деньги для таких планов.

[anovikov]

На самом деле для полета к Марсу должна была использоваться Nova - это дальнейшее развитие Saturn V.

Конечно, NASA избрало "тяжелый" путь из двух соображений: чтобы съесть побольше бюджетных денег и чтобы все выглядело как можно более впечатляюще, особенно важно это было, учитывая давнюю любовь СССР к копированию всего и вся. "Легковесную" программу с использованием Titan или даже Saturn C3 СССР мог бы быстро скопировать, а вот Saturn V - вряд ли. Как видно, расчет блестяще оправдался, СССР втянул сам себя в губительную авантюру с Н1.

[anovikov]

А кроме того, JFK так и обещал - "эта программа будет дорогой и рискованной, как никакая другая" :-)

[starboy]

Вы послушайте, что говорят сами американские специалисты о новых потугах создать замену шаттлам, когда говорят, что для построения лётного образца требуется 10 лет...
"Боже мой, да мы быстрее прошли " с нуля" до Луны ! - сокрушаются эксперты. -Когда эта штука полетит, срок эксплуатации станции уже будет близиться к концу..."
                           Взято из 5 номера "НК".

Ановиков, всё упиралось в носитель и в ЖРД.
Никто и никогда не посадит людей на гептиловую ракету.
В случае аварии носителя на старте космонавты неминуемо бы погибли, тогда ещё не было САСа ( в варианте для "Протона" ) и даже он бы не помог, т.к. гептил бы заразил бы десятки квадратных километров в радиусе от старта. Космонавтов бы просто не спасли...
Королёв, а затем и Мишин говорили  на эту тему с Глушко, но он был сторонником именно двухпусковой схемы на "Протоне", либо нового носителя УР-700...
Это я о "Протоне". "Зонд" - это вариация "Союза" , который и был лунным орбитальным кораблём.
Так вот "Протон" ( тогдашний ) мог вывести "Зонд" только в облегчанном виде, без Орбитального отсека, т.е.  всю догогу космонавты бы просидели бы в СА...

[anovikov]

>Никто и никогда не посадит людей на гептиловую ракету.

Хм, "Союз" (в смысле корабль) - это и есть "гептиловая ракета", там 900 кг НДМГ+АТ. И ДУ орбитального модуля Аполло, и обоих ступеней Apollo LM были гептиловые, и никого это не пугало.

>В случае аварии носителя на старте космонавты неминуемо бы погибли, тогда >ещё не было САСа ( в варианте для "Протона" ) и даже он бы не помог, т.к. >гептил бы заразил бы десятки квадратных километров в радиусе от старта. >Космонавтов бы просто не спасли...

Почему? Они могли приземлиться рядом, СА-то герметичный, ничего бы с ними не случилось, потом выловили бы их. Да кроме того, Протон никогда не взрывался на старте.

>Это я о "Протоне". "Зонд" - это вариация "Союза" , который и был лунным
>орбитальным кораблём.

Он не был орбитальным модулем. Он был облетным модулем, т.е. на орбиту вокруг Луны он не выходил, это был просто облет.

>Так вот "Протон" ( тогдашний ) мог вывести "Зонд" только в облегчанном >виде, без Орбитального отсека, т.е.  всю догогу космонавты бы просидели бы
>в СА...

Конечно, ведь он выводился блоком "Д", а можно было сделать водородный разгонный блок, а лучше - водородный РБ и еще водородную же 3-ю ступень, и все это ставить наверх обычного 2-х ступенчатого "Протона" (УР-500).

[bibliograf]

 Karen, а фон Браун вообще был фантазер - в 1944 году
его привлекло гестапо за то, что он отвлекался от ФАУ-2 и
проектировал эскиз орбитальной станции...
 -Никто не посадит людей в гептиловую ракету..."
 "Получив приказ, военнослужащий отвечает "Есть!", а за-
тем выполняет его"- это из Устава ВС...
Гептил - это пустяки по-сравнению с фтор-гидразиновым
двигателем для верхней ступени "Протона" - и такое было...

[gals]

>>>... Но все равно это было куда лучше Н1, которая так никогда и не слетала по-человечески...


   Спорно-с: программа облета Луны на КК "Зонд", скорее имела чисто политическое значение, хотя в процессе полетов отрабатывались автоматика автоматической ориентации с помощью звездных датчиков и другие агрегаты. Но! Корабли для облета Луны и для полета космонавтов к Луне с целью высадки - очень конструктивно отличалсиь друг от друга.
   Насчет того, что на гептиловой ракете никто бы человека не запустил - запустили бы... Программу "Зонд" загубила неотработанность РН "Протон", из-за которой несколько кораблей "ушли за бугор" в первых пусках, а также упование на автоматику. Американцы, на мой взгляд, правильно сделали, делая ставку в пилотируемых полетах на человека, поручая ему проведение ответственных операций. Поэтому КК "Аполлон" были где-то проще в смысле использования автоматики, но имели очень грамотных пилотов - летчиков - испытателей, а у нас на КК летали очень здоровые, молодые офицеры, но выполняли зачастую роль подопытных зверушек. Им разрешалось вмешиваться ви процесс управления только в случае отказа автоматики. Последняя, дублированная и троированная, занимала много места (при тогдашней иэлементной базе) - отсюда вечный дефицит весов...
Правда, у американцев уже на "Джемини", не говоря о "Аполлонах стояли БЦВМ...
  Кокретно, пилотируемые запуски пилотируемых "Зондов" не были осуществлены из-за постоянных отказов звездных датчиков в системе ориентации и разгерметизации спускаемого аппарата в одном из пусков. Если бы на борту были грамотные пилоты, то они, безусовно, сориентировали бы корабль... осмонавты "рвались в бой" и даже писали письма в ЦК КПСС. Боязнь провала оказалась сильнее.
  Подробно о многих перипетиях тех полетов пишет Б.Черток в "Лунной гонке".

[anovikov]

---
Но! Корабли для облета Луны и для полета космонавтов к Луне с целью высадки - очень конструктивно отличалсиь друг от друга.
---

Конечно, Л3 весил вдвое больше Зонда, имел нормальный бытовой отсек, систему стыковки и шлюзования для выходов в открытый космос, и имел в несколько раз больший запас топлива, который использовал для возвращения с окололунной орбиты.

Кстати, интересно - а почему торможение ЛК для схода с окололунной орбиты и торможение всей сборки для выхода на нее выполняла одна и та же ступень? Ведь крайне растоячительное использование веса (запуск полупустой ступени для выдачи достаточно мощного импульса при нагрузке небольшой массы) в этом случае просто бросается в глаза. Почему бы не увеличить еще больше запас топлива в Л3, благо для этого придется только увеличить объем/вес/габариты баков, ведь движки, система управления и т.п. уже есть, и Л3 станет сам и тормозить сборку для выхода на орбиту, и осуществлять коррекции, а ЛК мог тормозить перед посадкой другой блок (вроде Бриза), меньшей массы? По моим прикидкам примерно тонну веса, а может и больше, таким образом удалось бы сэкономить...

[gals]

>>>и имел в несколько раз больший запас топлива, который использовал для возвращения с окололунной орбиты.


   Дело в том, что советский комплекс для полета на Луну очнь напоминал ... поезд, состоящий из нескольких вагонов: практически для каждого этапа - выведения на траекторию полета к Луне, выхода на окололунную орбиту, отправки к Земле - имелся отдельный разгонный блок. А частности, разгонный блок "Д"(криогенный, кстати), который используется до сих пор для выведения стационаров на стац. орбиту или запуска межпланетных станций - это то, что осталось у нас от лунной программы. А собственно на "Союзе" имеется сравнительно немного топлива, точно не помню, но запасы характеристичекой скорости вряд ли больше 300м/с, м.б., даже меньше. Если у кого есть данные, уточните, пожалуйста.