Ruská superraketa N-1

Sovětský svaz od roku 1960 připravovala superraketu s názvem N-1, která byla určená k vynášení meziplanetární kosmické lodi pro lety k Marsu a Měsíci a k dopravě obrovské vesmírné stanice na oběžnou dráhu kolem Země.

Raketa N-1 při přesunu na startovní rampu

Podle plánů z konce padesátých let minulého století měla být raketa s nosností 100 tun na nízkou oběžnou dráhu nebo schopnou přímo dopravit kosmickou loď se dvěma až třemi muži na Měsíc připravena k letu po roce 1970. Koroljovova konstrukční kancelář začala připravovat tři postupné typy takovéto rakety vybavené jadernými motory.

První varianta s typovým označením JaChR-2 měla být dlouhá 48 metrů a měla být vybavena 36 raketovými motory spalujícími kapalný kyslík a letecký petrolej; raketové motory měla dodávat Kuzněcovova konstrukční kancelář. Po dosažení určité výšky se spouštěl jaderný motor s tahem 140 až 170 tun. Startovní hmotnost rakety měla být kolem 850 tun a její nosnost na nízkou oběžnou dráhu se měla pohybovat mezi 35 a 40 tunami.

Druhá varianta měla využívat Bondarjukovy jaderné motory o tahu 87 tun. První zmínky o této raketě pochází z informací špióna Olega Penkovského z roku 1961, ale západní odborníci považovali takový projekt za absurdní. Teprve v roce 1996 potvrdila RKK Energija existenci takového projektu a je pravděpodobné, že byla i částečně zkoušena.

Třetí variantou byla vlastní superraketa se startovní hmotností kolem 2000 tun. V jejím prvním stupni bylo naplánováno použití řady (asi 30?) raketových motorů NK-9 z Kuzněcovovy kanceláře, každý s tahem 52 tun. Ve druhém stupni se uvažovalo se čtyřmi jadernými motory s celkovým tahem 850 tun. Druhý stupeň se měl spouštět až ve vakuu a jeho provoz se předpokládal za teplot přesahujících 3500 °C. Později se od jaderným motorů odstoupilo a byly nahrazeny klasickými raketovými motory na kapalný vodík a metan. To, že standardní chemické motory mohou poskytnout rovnocenný výkon, bylo jasné už koncem roku 1959 a navíc pro jejich použití hovořilo menší nebezpečí pro životní prostředí.

V prosinci 1959 přijalo sovětské vedení kosmický program a Sergej Koroljov v lednu 1960 k programu napsal dopis ÚV KSSS, že v rámci soutěže s Američany je třeba mj. vyvinout v co nejkratším čase nosnou raketu schopnou dopravit na oběžnou dráhu 60 až 80 tun. Koroljov dále upozornil, že vývoj jaderných raketových motorů nebudou dokončeny dostatečně rychle (pokud nebudou přijata mimořádná opatření) a tak je nutné se zaměřit na klasické kapalinové motory.

Koroljovova vize předpokládala vývoj rakety ve dvou etapách: první v letech 1960 až 1963 předpokládala vývoj rakety N-1 s nosností na nízkou oběžnou dráhu 40 až 50 tun a druhá v letech 1963 až 1965 stavbu rakety N-2 případně s jaderným raketovým motorem ve druhém a třetím stupni. Užitečným zatížením pro rakety typu N-1 měly být stacionární telekomunikační družice s hmotností 2 až 3 tuny, orbitální stanice pro tří- až pětičlennou posádku, kosmická loď pro průlet kolem Měsíce a sonda o hmotnosti 2 tun na heliocentrickou dráhu. Pro raketu N-2 se měla připravit meziplanetární kosmická loď pro let k Marsu.

Koncem května 1960 byl schválen Koroljovův plán s tím, že raketa typu N-1 má být vyvinuta do roku 1962 a v prvním čtvrtletí 1961 se má uskutečnit první start. Raketa měla vynášet na nízkou oběžnou dráhu 50 tun a k Marsu objekty o hmotnosti až 20 tun. Raketa N-2 měla být dokončena do roku 1967 a její nosnost na geocentrickou dráhu měla dosahovat 80 tun a k Marsu 40 tun. V plánu byly také rakety typu K a UR-500 (předchůdkyně rakety Proton), které se měly vyvíjet v kanceláři Koroljovova konkurenta Čelomeje a rakety pro konstrukční kancelář Jangela.

Práce na raketě N-1 byly zahájeny v září 1960 a inženýři pracovali se zadáním: celková startovní hmotnost 2000 tun, užitečné zatížení do 75 tun a použité raketové motory měly využívat směsi kapalného kyslíku nebo kyseliny dusičné a asymetrického dimethylhydrazinu. V prvním stupni bylo umístěno 30 raketových motorů s tím, že nádrže okysličovadla a paliva byly společné pro všechny motory. V této fází do vývoje motorů vstoupil také Gluško, který navrhoval výhradní použití kyseliny dusičné jako okysličovadla, Koroljov naopak preferoval kapalný kyslík.

Od března 1961 se stavbou motorů zabývaly čtyři konstrukční kanceláře. Gluškova a Kuzněcovova vyvíjela motory RD-250 a NK-15, Isajevova a Ljulkova pracovala na motorech pro horní stupně a Gluško a Bondarjuk se zabývali jadernými motory pro N-2 a motory se zabývali také konstruktéři v Koroljovově kanceláři.

Projekt nosné rakety N-1 byl dokončen v květnu 1962 a v červenci byl obhajován před radou hlavních konstruktérů. Přes kritiku Gluška a Keldyše rada projekt podpořila a po schválení prvním tajemníkem ÚV KSSS N. Chruščovem v srpnu 1962 byla schválena výroba rakety. Jako hlavní zatížení měla být v první fázi vynesena vojenská vesmírná stanice a podle přímého rozkazu Chruščova se měla pro raketu připravit orbitální platformu, která měla být osazena jadernými zbraněmi. Oficiální schválení výroby pochází z 24. září 1962 a první let byl naplánován na rok 1965. V březnu 1963 pak byly na kosmodromu Bajkonur zahájeny práce na stavbě komplexu pro raketu N-1.

Od srpna 1963 začal Koroljov uvažovat o využití nosné rakety N-1 pro svůj program pilotovaného letu na Měsíc. Ruský projekt měl být protějškem amerického projektu Apollo a raketa N-1 konkurencí americké rakety Saturn. Ruský lunární projekt po smrti Koroljova v roce 1966 začal upadat a také projekt rakety N-1 se stal terčem konkurenčního a mocenského boje ruských konstrukčních kanceláří.

Na podzim 1967 byly dokončeny stavby komplexu pro N-1 na kosmodromu Bajkonur a v červnu 1968 se uskutečnil první statický test motoru prvního stupně. Motor pro druhý stupeň absolvoval statický test začátkem roku 1969. K prvnímu startu byla první kompletní raketa N-1 připravena na kosmodromu Bajkonur 21. února 1969, ale vzlet skončil explozí rakety. Stejně skončily i další tři pokusy; poslední v listopadu 1972. Poté byl celý projekt zastaven(stejně jako celý ruský lunární program) a hotové rakety byly zlikvidovány. Dvě z nich už byly připraveny na startovních rampách k pátému a šestému letovému testu. Rakety pro tyto dva lety byly upraveny a v raketě byly instalovány nové motory s vyšší spolehlivostí a výdrží.

Zrušením ruského lunárního projektu ale pro raketu nebylo další využití...