Три этапа программы "Сатурн"

На примере использования водорода для двигателей тяжелых носителей можно показать, что правительства ни США, ни СССР не определяли таких вопросов. Это было всецело компетенцией руководителей разработок.

В 1960 году руководство НАСА одобрило три форсированных этапа программы "Сатурн":

"Сатурн С-1" - двухступенчатая ракета с первым запуском в 1961 году, вторая ступень на водороде;

"Сатурн С-2" - трехступенчатая ракета с запуском в 1963 году;

"Сатурн С-3" - пятиступенчатая перспективная ракета. Для всех трех вариантов проектировалась единая первая ступень с ЖРД на топливе кислород - керосин. Для второй и третьей ступеней фирме "Рокетдайн" заказывались кислородно-водородные двигатели J-2 на тягу 90,7 тс. Для четвертой и пятой ступеней фирме "Пратт энд Уитни" заказывались двигатели LR-115 с тягой 9 тс или упоминавшийся уже двигатели "Кентавр" с тягой до 7 тс. После дискуссий и экспериментов окончательно пошли в разработку, производство и на летные испытания три вида ракет-носителей типа "Сатурн":

"Сатурн-1" , предназначенный для экспериментальных полетов с целью отработки на орбите ИСЗ макетов корабля "Аполлон" . Эта двухступенчатая ракета стартовой массой 500 тонн выводила на орбиту ИСЗ полезный груз до 10,2 тонны;

"Сатурн-1B" , разработанный как модификация "Сатурна-1". Он предназначался для пилотируемых орбитальных полетов с целью отработки модулей корабля "Аполлон" и операции сближения и стыковки . Стартовая масса "Сатурна- 1В" составляла 600 тонн, а масса полезного груза 18 тонн. Вторая ступень "Сатурна-1B" на кислороде и водороде отрабатывалась с целью использовать ее аналог в качестве третьей ступени следующей окончательной модификации "Сатурнов";

"Сатурн-5" - окончательный вариант трехступенчатого носителя для лунной экспедиции, заменивший пятиступенчатый "Сатурн С-3" .

Еще раз возвращаясь к проблеме водородных двигателей, хочу обратить внимание на то, что ЖРД J-2 начал разрабатываться фирмой "Рокетдайн" по контракту с НАСА в сентябре 1960 года. В конце 1962 года этот высотный мощный водородный двигатель уже проходил огневые стендовые испытания, развивая тягу, соответствующую 90 тс в пустоте.

Превзойти эти достижения фирмы "Рокетдайн" по параметрам кислородно-водородного ЖРД удалось фирме, основанной в Воронеже Косбергом . Главный конструктор Александр Конопатов создал в 1980 году для второй ступени ракеты "Энергия" ЖРД РД-0120 тягой в пустоте 200 тс и удельным импульсом 440 единиц. Но это случилось через 25 лет!

Американцами предусматривались также и перспективы использования вместо ЖРД на второй или третьей ступени ядерного ракетного двигателя . Работа по этому двигателю в программе под шифром "Ровер" в отличие от работ по ЖРД была строго засекречена даже для сотрудников Центра им. Дж. Маршалла.

По планам НАСА предлагалось осуществить запуски "Сатурнов", постепенно усложняя программу с таким расчетом, чтобы в 1963 - 1964 годах иметь полностью отработанный тяжелый носитель. Несмотря на авторитет Вернера фон Брауна, разработка проекта лунной экспедиции проходила в обстановке острых дискуссий вокруг выбора ракеты-носителя и принципиальной схемы полета.

В июле 1961 года в США был создан специальный комитет по ракетам-носителям . В комитет вошли руководители НАСА, Министерства обороны, ВВС и некоторых корпораций. Комитет предложил разработать ракету-носитель "Сатурн С-3" в трехступенчатом варианте. Существенно новым было решение комитета о разработке ЖРД F-1 фирмой "Рокетдайн" тягой 680 тс для первой ступени. "Сатурн С-3" по расчетам способен был вывезти на орбиту ИСЗ 45-50 тонн и к Луне всего 13,5 тонн. Этого было недостаточно, и НАСА, поощряемое позицией президента, смело расширяет фронт работ по лунной программе.

Ссылки: