Die super-swaar draer-vuurpyl N-1 het die bynaam "Tsar Rocket" gekry vanweë sy groot afmetings (lanseringsgewig van byna 2500 ton, hoogte-110 meter), asook die doelwitte wat tydens die werk daaraan gestel is. Die vuurpyl was veronderstel om die staat se verdedigingsvermoë te versterk, wetenskaplike en nasionale ekonomiese programme te bevorder, asook bemande interplanetêre vlugte. Net soos hul beroemde naamgenote - tsaarklok en tsaarkanon - is hierdie ontwerpproduk egter nooit vir die beoogde doel gebruik nie.
Die USSR het aan die einde van die vyftigerjare begin dink oor die oprigting van 'n swaar superraket. Idees en aannames vir die ontwikkeling daarvan is opgehoop in die koninklike OKB-1. Onder die opsies was die gebruik van 'n ontwerpreserwe van die R-7-vuurpyl wat die eerste Sowjet-satelliete gelanseer het en selfs die ontwikkeling van 'n kernaangedrewe stelsel. Uiteindelik, teen 1962, het die deskundige kommissie, en later die land se leierskap, 'n reëling met 'n vertikale vuurpylontwerp gekies, wat 'n vrag van tot 75 ton in 'n wentelbaan kon plaas (die massa van die vrag wat na die maan gegooi word, is 23 ton, na Mars - 15 ton). Terselfdertyd was dit moontlik om 'n groot aantal unieke tegnologieë bekend te stel en te ontwikkel - 'n boordrekenaar, nuwe sweismetodes, roostervlerke, 'n noodreddingstelsel vir ruimtevaarders en nog baie meer.
Aanvanklik was die vuurpyl bedoel om 'n swaar orbitaalstasie in 'n nabygeleë baan te lanseer, met die daaropvolgende vooruitsig om TMK, 'n swaar interplanetêre ruimtetuig, vir vlugte na Mars en Venus saam te stel. Later is egter 'n laat besluit geneem om die USSR in die 'maanren' op te neem met die aflewering van 'n man na die maanoppervlak. Die program vir die skepping van die N-1-vuurpyl is dus versnel en dit het eintlik 'n draer geword vir die LZ-ekspedisie-ruimtetuig in die N-1-LZ-kompleks.
Voordat hulle besluit oor die finale uitleg van die lanseervoertuig, moes die skeppers ten minste 60 verskillende opsies evalueer, van multi-blok tot mono-blok, beide parallelle en opeenvolgende verdeling van die vuurpyl in fases. Vir elk van hierdie opsies is relevante omvattende ontledings van beide voor- en nadele uitgevoer, insluitend 'n haalbaarheidstudie van die projek.
In die loop van voorlopige navorsing, was die skeppers gedwing om die multi-blokskema met parallelle verdeel in fases te laat vaar, hoewel hierdie skema reeds op die R-7 getoets is en dit moontlik gemaak het om klaargemaakte elemente van die lanseervoertuig te vervoer (aandrywingstelsels, tenks) van die aanleg na die kosmodroom per spoor … Die vuurpyl is bymekaargemaak en op die terrein nagegaan. Hierdie skema is verwerp weens die nie-optimale kombinasie van massakoste en ekstra hidro-, meganiese, pneumatiese en elektriese verbindings tussen die raketblokke. As gevolg hiervan het 'n monoblokskema na vore gekom, wat die gebruik van vloeistofdryfraketmotors met voorpompe behels, wat dit moontlik gemaak het om die wanddikte (en dus die massa) van die tenks te verminder, asook om verminder die hupstoot gasdruk.
Die projek van die N-1-vuurpyl was op baie maniere ongewoon, maar die belangrikste kenmerk daarvan was die oorspronklike skema met sferiese hangende tenks, sowel as 'n draende buitenste vel, wat ondersteun is deur 'n kragstel ('n vliegtuigskema van "semi-monokokke" gebruik) en 'n ringvormige rangskikking van vuurpyl-enjins met vloeibare dryf in elk van die fases. Danksy hierdie tegniese oplossing, soos toegepas op die eerste fase van die vuurpyl tydens die bekendstelling en die styging daarvan, is die lug uit die omringende atmosfeer deur die LPRE uitlaatstrale in die binneste ruimte onder die tenk uitgestoot. Die resultaat was 'n skyn van 'n baie groot straalmotor wat die hele onderste deel van die struktuur van die eerste fase ingesluit het. Selfs sonder dat lug die LPRE -uitlaat verbrand het, het hierdie skema die vuurpyl 'n aansienlike toename in krag gegee, wat sy algehele doeltreffendheid verhoog het.
Die stadiums van die N-1-vuurpyl is verbind met spesiale oorgangskappe, waardeur gasse absoluut vrylik kan vloei in die geval van 'n warm begin van die enjins van die volgende fases. Die vuurpyl is langs die rolkanaal beheer met behulp van kontrolespuitpunte, waarin die gas gevoer is, wat daar na die turbopomp -eenhede (TNA), langs die toonhoogte- en koerskanale afgevoer is, en die beheer is uitgevoer met behulp van die stuwingsvergelyking van die teenoorgestelde vloeistofdryf-enjins.
Vanweë die onmoontlikheid om die stadiums van die super-swaar vuurpyl per spoor te vervoer, het die skeppers voorgestel om die buitenste dop van die N-1 afneembaar te maak en om die brandstoftenk uit die blanks (blare) reeds by die kosmodroom self. Hierdie idee pas aanvanklik nie in die gedagtes van die lede van die deskundige kommissie nie. Nadat die voorlopige ontwerp van die N-1-vuurpyl in Julie 1962 aangeneem is, het die lede van die kommissie aanbeveel dat die kwessies oor die aflewering van die saamgestelde vuurpylfases verder uitgewerk word, byvoorbeeld met behulp van 'n lugskip.
Tydens die verdediging van die voorontwerp van die vuurpyl, het die kommissie twee variante van die vuurpyl aangebied: die gebruik van AT of vloeibare suurstof as 'n oksideermiddel. In hierdie geval is die opsie met vloeibare suurstof as die belangrikste beskou, aangesien 'n vuurpyl met AT-NDMG-brandstof laer eienskappe sou hê. In terme van waarde was die skep van 'n vloeibare suurstofenjin meer ekonomies. Volgens verteenwoordigers van OKB-1 het die suurstofopsie in 'n noodgeval aan boord van die vuurpyl terselfdertyd veiliger gelyk as die opsie met 'n AT-gebaseerde oksideermiddel. Die skeppers van die vuurpyl onthou die ongeluk van die R-16, wat in Oktober 1960 plaasgevind het en aan selfontbrandende giftige komponente gewerk het.
By die opstel van 'n multi-enjin weergawe van die N-1 vuurpyl het Sergey Korolev in die eerste plek staatgemaak op die konsep om die betroubaarheid van die hele aandrywingstelsel te verhoog deur die moontlike afskakeling van defekte vuurpylenjins tydens vlug. Hierdie beginsel het sy toepassing gevind in die enjinbeheerstelsel - KORD, wat ontwerp is om foutiewe enjins op te spoor en af te skakel.
Korolev het aangedring op die installering van die enjin met vloeistofdryf. Gebrek aan die infrastruktuur- en tegnologiese vermoëns van die duur en riskante skepping van gevorderde hoë-energie suurstof-waterstof-enjins en pleit vir die gebruik van meer giftige en kragtige heptiel-amiel-enjins, het Glushko, die voorste enjinbouburo, nie vir H1-enjins betrokke geraak nie. wat hul ontwikkeling aan die Kuznetsov KB toevertrou het. Dit is opmerklik dat die spesialiste van hierdie ontwerpburo daarin geslaag het om die hoogste hulpbron- en energievolmaaktheid vir enjins van suurstof-keroseen te bereik. In alle stadiums van die lanseervoertuig was die brandstof in die oorspronklike baldanks, wat aan die ondersteuningsdop gehang is. Terselfdertyd was die enjins van die Kuznetsov Design Bureau nie sterk genoeg nie, wat daartoe gelei het dat hulle in groot hoeveelhede geïnstalleer moes word, wat uiteindelik tot 'n aantal negatiewe effekte gelei het.
Die stel ontwerpdokumentasie vir die N-1 was teen Maart 1964 gereed, en vlugontwerptoetse (LKI) sou in 1965 begin, maar weens die gebrek aan geld en hulpbronne vir die projek het dit nie gebeur nie. Beïnvloed deur die gebrek aan belangstelling in hierdie projek - die USSR Ministerie van Verdediging, aangesien die vragvrag van die vuurpyl en die omvang van take nie spesifiek aangewys is nie. Toe probeer Sergei Korolev die politieke leierskap van die staat in die vuurpyl interesseer deur voor te stel om die vuurpyl in die maansending te gebruik. Hierdie voorstel is aanvaar. Op 3 Augustus 1964 is 'n ooreenstemmende regeringsbesluit uitgevaardig, die aanvangsdatum vir die LKI op die vuurpyl is na 1967-1968 verskuif.
Om die missie uit te voer om 2 kosmonaute na die maanbaan te lewer, met een van hulle op die oppervlak, was dit nodig om die raket se dravermoë tot 90-100 ton te verhoog. Dit het oplossings vereis wat nie tot fundamentele veranderinge in die konsepontwerp sou lei nie. Sulke oplossings is gevind - installering van bykomende 6 LPRE -enjins in die sentrale deel van die onderkant van blok "A", verandering van die asimut van die lanseerder, die verlaging van die hoogte van die verwysingsbaan, die vul van brandstoftenk deur die brandstof en oksideermiddel onderverkoel. Danksy dit is die drakrag van die N-1 verhoog tot 95 ton en die lanseringsgewig tot 2800-2900 ton. Die ontwerp-ontwerp van die N-1-LZ-vuurpyl vir die maanprogram is op 25 Desember 1964 deur Korolev onderteken.
Die volgende jaar het die vuurpylskema veranderings ondergaan, is besluit om die uitwerping te laat vaar. Die lugvloei is gesluit deur die bekendstelling van 'n spesiale stertgedeelte. 'N Kenmerkende kenmerk van die vuurpyl was die massiewe laai -terugslag, wat uniek was aan Sowjet -missiele. Die hele dragende skema het hiervoor gewerk, waarin die raam en tenks nie 'n enkele geheel gevorm het nie. Terselfdertyd het 'n taamlik klein uitleggebied, as gevolg van die gebruik van groot sferiese tenks, gelei tot 'n afname in die vrag, en aan die ander kant die uiters hoë eienskappe van die enjins, die uiters lae spesifieke swaartekrag van die tenks en unieke ontwerpoplossings het dit verhoog.
Alle stadiums van die vuurpyl is blokke "A", "B", "C" genoem (in die maanweergawe is dit gebruik om die ruimtetuig in 'n naby-aarde baan te lanseer), blokke "G" en "D" was bedoel om te versnel die ruimtetuig van die aarde af en vertraag by die maan. Die unieke skema van die N-1 vuurpyl, waarvan alle stadiums struktureel soortgelyk was, het dit moontlik gemaak om die toetsuitslae van die tweede fase van die vuurpyl na die 1ste oor te dra. Moontlike gebeurlikhede wat nie op die grond vasgevang kon word nie, moes tydens die vlug nagegaan word.
Op 21 Februarie 1969 vind die eerste vuurpyllanseer plaas, gevolg deur nog 3 lanseerings. Almal was onsuksesvol. Alhoewel die NK-33-enjins in sommige banktoetse baie betroubaar was, het die meeste probleme wat daarmee gepaard gaan, daarmee gepaard gegaan. Die probleme van die H-1 hou verband met die terugdraaimoment, sterk vibrasie, hidrodinamiese skok (wanneer die enjins aangeskakel word), elektriese geraas en ander effekte wat veroorsaak is deur die gelyktydige werking van so 'n groot aantal enjins (in die eerste fase - 30) en die groot afmetings van die draer self. …
Hierdie probleme kon nie voor die aanvang van die vlugte vasgestel word nie, want om geld te bespaar, is daar nie duur grondplatforms geproduseer om vuur en dinamiese toetse van die hele vervoerder of ten minste die eerste fase in die versameling te doen nie. Die gevolg hiervan was die toets van 'n komplekse produk direk tydens vlug. Hierdie taamlik omstrede benadering het uiteindelik gelei tot 'n reeks motorongelukke.
Sommige skryf die mislukking van die projek toe aan die feit dat die staat van die begin af nie 'n definitiewe duidelike posisie gehad het nie, soos Kennedy se strategiese belang op die maansending. Sharakhanya Chroesjtsjof, en dan Brezjnef -leierskap met betrekking tot effektiewe strategieë en take van ruimtevaarders, word gedokumenteer. So het een van die ontwikkelaars van "Tsar-Rocket" Sergei Kryukov opgemerk dat die N-1-kompleks nie soseer gesterf het as gevolg van tegniese probleme nie, maar omdat dit 'n bedingingsbron geword het in die spel van persoonlike en politieke ambisies.
'N Ander veteraan in die bedryf, Vyacheslav Galyaev, meen dat die bepalende faktor van mislukkings, benewens die gebrek aan aandag van die staat, die banale onvermoë was om met sulke komplekse voorwerpe te werk, terwyl die goedkeuring van kwaliteits- en betroubaarheidskriteria bereik is, sowel as die onwilligheid van die destydse Sowjetwetenskap om so 'n groot program te implementeer. Op een of ander manier, in Junie 1974, is die werk aan die N1-LZ-kompleks gestaak. Die agterstand wat onder hierdie program beskikbaar was, is vernietig en die koste (in die bedrag van 4-6 miljard roebels in 1970-pryse) is eenvoudig afgeskryf.
