Так как грузоподъемность даже форсированного варианта H1 не позволяла в кратчайший срок реализовать прямую экспедицию на Луну, было решено разработать модифицированный вариант, при котором тормозной блок и лунный корабль запускаются на околоземную орбиту при отдельных пусках H1, а затем индивидуально, с помощью собственных РБ, выводятся на траекторию полета к Луне. При раздельном старте с околоземной орбиты отпадает необходимость создания одного мощного РБ. Стыковка производятся после их выхода на окололунную орбиту. При этом стыковка ЛК и тормозного блока происходит в первый период экспедиции. Т. е. еще до посадки на лунную поверхность. В случае невозможности стыковки лунный корабль с помощью собственной ДУ без особого риска стартует с окололунной орбиты по направлению к Земле. При успешном осуществлении стыковки тормозной блок используется для схода корабля с окололунной орбиты и гашения большей части скорости. Мягкая посадка производится с помощью ДУ и посадочных опор корабля. В дальнейшем схема полета напоминала схему экспедиции, предлагаемой ЦКБМ по проекту УР700-ЛК700.
В программе Н1-Л3М предусматривалось широкое использование задела, разработанного в рамках программы Н1-Л3. Просматривались различные варианты лунного корабля. Так, при одном из них космонавты при старте с Земли находились в СА, укрепленном в верхней части корабля. При выполнении операций в полете и перед прилунением они переходили через надувной рукав-лаз в бытовой отсек корабля, смонтированный под СА. В другом варианте над ДУ корабля был установлен коконообразный обитаемый блок (ОБ), внутри верхней части которого крепился СА. Большая часть служебной аппаратуры корабля находилась в герметизированном цилиндрическом приборном отсеке внутри ОБ. Во время разнообразных операций в полете и на лунной поверхности космонавты выходили из СА и работали во внутренних объемах ОБ, обеспечивающих не только свободный доступ к приборам управления, но и хороший обзор, облегчающий выбор места посадки. При возвращении к Земле перед входом в атмосферу производилось разделение ОБ и выход из него СА.
К 1972 г. выяснилась крайняя незаинтересованность высшего руководства страны в исследовании Луны человеком. После успешного выполнения американской программы «Аполлон» лунная программа потеряла свою престижность. Кроме того, в связи с задержкой и постепенным замораживанием проекта Н1-ЛЗ программа освоения Луны была переориентирована на беспилотные исследования с постепенным уменьшением количества полетов автоматических станций к Луне и последующим сворачиванием к 1976 г. и этой программы.
Орбитальные станции «Алмаз» и «Салют»
(ЦКБМ и ЦКБЭМ)
Идея пилотируемой космической станции, предложенная К. Э. Циолковским, начала находить свое воплощение в набросках аппаратов, предназначенных для длительного пребывания человека в космическом пространстве, сделанных С.П.Королевым еще до запуска первого ИСЗ. Впоследствии эти мысли вылились в исследования по теме «Союз». Королев предполагал в будущем реализовать эту идею, но большая загруженность другими работами не позволила ему сделать это.
В США работы по орбитальным станциям вскоре после их начала получили четкую военную ориентацию, Чтобы не отстать от Америки в этих вопросах, в Советском Союзе к середине 60-х годов проводились научно-исследовательские работы по созданию пилотируемых станций. Кроме ОКБ-1, в котором предполагалось с помощью сборки на орбите создать станцию, в работу включилось ОКБ-52 под руководством В. Н. Челомея.
Начало работ над проектом орбитальной станции в ОКБ-52 можно отнести к 12 октября 1964 г., когда генеральный конструктор предложил сотрудникам предприятия заняться созданием посещаемой орбитальной пилотируемой станции (ОПС) со сменяемым экипажем из 2–3 человек и сроком существования год-два. Станция предназначалась для решения задач научного, народнохозяйственного и оборонного значения и выводилась на орбиту носителем УР500К. Эскизный проект ОПС, а точнее, ракетно-космической системы, получившей наименование «Алмаз» был принят в 1967 г. межведомственной комиссией из 70 известных ученых и руководителей КБ и НИИ промышленности и Министерства обороны.
«Алмаз» был задуман как космический наблюдательный пункт с комфортабельными условиями для экипажа и хорошим оснащением аппаратурой наблюдения, точной системой ее наведения, способный следить как за лесными пожарами и загрязнением морей и рек, так и за перемещениями военных сил.
Для доставки на станцию экипажа и запасов разрабатывался свой транспортный корабль снабжения (ТКС), рассчитанный на вывод той же ракетой УР500К, Вначале предполагалось снабдить и станцию и ТКС аналогичными возвращаемыми аппаратами (рис. 4), рассчитанными на спуск экипажа с орбиты, но вскоре от этой идеи отказались. ВА остался только на транспортном корабле.
Рис. 4. Первоначальный проект системы «Алмаз»: 1 и 7 — возвращаемые аппараты; 2 и 4 — солнечные батареи; 3 — функционально-грузовой блок ТКС; 5 — станция «Алмаз»; 6 — радиолокатор бокового обзора
Станция «Алмаз» была приспособлена для длительной работы экипажа из трех человек. Конструктивно гермоотсек ОПС разделялся на две зоны, которые можно условно назвать зоной большого и зоной малого диаметров. Зона малого диаметра располагалась в передней части станции и закрывалась при выведении коническим головным обтекателем. Далее шла зона большого диаметра. Стыковка транспортных КК должна была осуществляться с задней торцевой части ОПС, где находилась сферическая шлюзовая камера (ШК), соединявшаяся с гермоотсеком большим переходным люком. В задней части ШК размещался пассивный стыковочный узел, в верхней — люк для выхода в открытый космос, в нижней — люк в камеру, из которой можно было спускать на Землю капсулы с материалами исследований. Капсула имела свою пороховую ДУ, парашютную систему, сбрасываемый теплозащитный экран и спускаемый отсек с маяком. Стабилизация ее перед включением ДУ осуществлялась закруткой после необходимой ориентации перед выпуском со станции. Вокруг ШК размещались агрегаты двигательных установок ОПС, развертываемые антенны и две большие панели солнечных батарей. Хвостовая часть станции с ШК закрывалась конусообразным щитом из экранно-вакуумной теплоизоляции.
В передней части гермоотсека в зоне малого диаметра размещался бытовой отсек экипажа со спальными местами, столиком для приема пищи, креслом для отдыха и иллюминаторами для обзора.
За бытовым — рабочий отсек с пультом управления, рабочим местом, оптическим визиром, позволяющим останавливать бег земной поверхности и наблюдать отдельные детали, панорамно-обзорное устройство для широкого обзора Земли, перископическое устройство для осмотра окружающего космического пространства. Задняя часть гермоотсека была занята аппаратурой наблюдения и системой управления.
Большой оптический телескоп для наблюдения Земли занимал место позади рабочего отсека от пола до потолка ОПС. Предполагалось, отсняв участки суши или моря, проявить фотопленку прямо на станции, просмотреть ее и наиболее интересные кадры передать по телевизионному каналу. Остальную пленку можно было спустить на Землю в капсуле.
Учитывая, что в период проектирования ОПС «Алмаз» в США велись работы над различного рода космическими инспекторами-перехватчиками спутников, на станции были приняты меры для защиты от подобных перехватчиков и буксировщиков: ОПС оснащалась авиационной скорострельной пушкой конструкции А. Э. Нудельмана. Ее можно было навести в нужную точку через прицел, поворачивая станцию. Нападать на кого-либо «Алмаз», конечно, не мог — это было лишь средство самозащиты.
Работы по ракетно-космической системе «Алмаз» распределялись так: проект в целом, сама станция и ВА корабля ТКС разрабатывались в головной организации В.Н.Челомея — Центральном конструкторском бюро «Машиностроение» (ЦКБМ), ТКС (его функционально-грузовой блок) — в филиале № 1 ЦКБМ. Там же создавалась ракета УР500К. Станция, корабль и носитель должны были изготавливаться на машиностроительном заводе им. Хруничева.
На первом этапе создания системы «Алмаз» экипажи на ОПС должны были доставляться КК «Союз». В этом вопросе было налажено взаимодействие между ЦКБМ и ОКБ С. П. Королева (ЦКБЭМ).
Перед создателями комплекса «Алмаз» со стороны заказчика были поставлены очень сложные задачи по характеристикам аппаратуры, надежности и длительности ее функционирования. И если к концу 1969 г. график работ по созданию корпусов ОПС и некоторых служебных систем соблюдался четко, то работы над приборным составом станции затянулись.
К 1970 г. были созданы корпуса восьми стендовых и двух летных блоков ОПС и велась наземная отработка систем станции. Был определен состав экипажей для полетов на станцию, тренировки которых велись в Центре подготовки космонавтов.
