Ang super-mabibigat na rocket ng carrier na N-1 ay binansagang "Tsar Rocket" para sa malalaking sukat nito (paglulunsad ng timbang na halos 2500 tonelada, taas - 110 metro), pati na rin ang mga layunin na itinakda sa panahon ng pagtatrabaho dito. Ang rocket ay dapat na tumulong na palakasin ang kakayahan sa pagtatanggol ng estado, itaguyod ang mga pang-agham at pambansang pang-ekonomiyang mga programa, pati na rin ang mga tao na interplanetary flight. Gayunpaman, tulad ng kanilang bantog na namesakes - Tsar Bell at Tsar Cannon - ang produktong produktong ito ay hindi kailanman ginamit para sa inilaan nitong hangarin.
Sinimulang isipin ng USSR ang tungkol sa paglikha ng isang mabibigat na super-rocket noong huling bahagi ng 1950s. Ang mga ideya at palagay para sa pag-unlad nito ay naipon sa royal OKB-1. Kabilang sa mga pagpipilian ay ang paggamit ng isang reserba ng disenyo mula sa R-7 rocket na naglunsad ng mga unang satellite ng Soviet at maging ang pagbuo ng isang sistema ng propulsyon ng nukleyar. Panghuli, noong 1962, ang komisyon ng dalubhasa, at kalaunan ang pamumuno ng bansa, ay pumili ng isang kaayusan na may isang patayong disenyo ng rocket, na maaaring maglagay ng isang karga na may bigat na hanggang 75 tonelada sa orbit (ang dami ng kargamento na itinapon sa Buwan ay 23 tonelada, hanggang sa Mars - 15 tonelada). Sa parehong oras, posible na ipakilala at paunlarin ang isang malaking bilang ng mga natatanging teknolohiya - isang on-board computer, mga bagong pamamaraan ng hinang, mga lattice wing, isang emergency rescue system para sa mga astronaut at marami pa.
Sa una, inilaan ng rocket na maglunsad ng isang mabibigat na istasyon ng orbital sa malapit na lupa na orbita, na may kasunod na pag-asang magtipun-tipon sa TMK, isang mabibigat na interplanetary spacecraft para sa mga flight sa Mars at Venus. Gayunman, kalaunan, isang desisyon na baluktot ang isinagawa upang isama ang USSR sa "buwan ng lahi" sa paghahatid ng isang lalaki sa ibabaw ng buwan. Kaya, ang programa para sa paglikha ng N-1 rocket ay pinabilis at ito ay talagang naging isang carrier para sa LZ expeditionary spacecraft sa N-1-LZ complex.
Bago magpasya sa pangwakas na layout ng sasakyan sa paglunsad, kailangang suriin ng mga tagalikha ng hindi bababa sa 60 magkakaibang mga pagpipilian, mula sa multi-block hanggang monoblock, kapwa parallel at sunud-sunod na paghahati ng rocket sa mga yugto. Para sa bawat isa sa mga pagpipiliang ito, natupad ang mga nauugnay na komprehensibong pagsusuri ng parehong mga pakinabang at kawalan, kasama ang isang pagiging posible na pag-aaral ng proyekto.
Sa kurso ng paunang pagsasaliksik, napilitan ang mga tagalikha na iwanan ang multi-block scheme na may parallel na paghati sa mga yugto, kahit na ang pamamaraan na ito ay nasubukan na sa R-7 at ginawang posible na magdala ng mga nakahandang elemento ng paglunsad na sasakyan (mga sistema ng propulsyon, tank) mula sa halaman patungo sa cosmodrome sa pamamagitan ng riles … Ang rocket ay binuo at nasuri sa lugar. Ang pamamaraan na ito ay tinanggihan dahil sa hindi optimal na pagsasama ng mga gastos sa masa at karagdagang mga koneksyon ng hidro, mekanikal, niyumatik at elektrikal sa pagitan ng mga bloke ng misayl. Bilang isang resulta, umunlad ang isang monoblock scheme, na kinasasangkutan ng paggamit ng mga liquid-propellant rocket engine na may mga pre-pump, na naging posible upang mabawasan ang kapal ng pader (at samakatuwid ang masa) ng mga tank, pati na rin bawasan ang presyon ng boost gas.
Ang proyekto ng N-1 rocket ay sa maraming mga paraan hindi pangkaraniwan, ngunit ang pangunahing mga tampok na nakikilala ay ang orihinal na pamamaraan na may spherical na sinuspinde na mga tangke, pati na rin ang isang panlabas na balat na nagdadala ng pagkarga, na sinusuportahan ng isang set ng kuryente (isang plano ng eroplano ng Ginamit ang "semi-monococks") at isang anular na pag-aayos ng mga liquid-propellant rocket engine sa bawat yugto. Salamat sa teknikal na solusyon na ito, tulad ng inilapat sa unang yugto ng rocket sa panahon ng paglulunsad at pag-akyat nito, ang hangin mula sa nakapaligid na kapaligiran ay pinalabas sa panloob na puwang sa ilalim ng tangke ng mga LPRE exhaust jet. Ang resulta ay isang kamukha ng isang napakalaking jet engine na kasama ang buong ibabang bahagi ng ika-1 yugto ng istraktura. Kahit na walang hangin pagkatapos ng pag-burn ng tambutso sa LPRE, ang pamamaraan na ito ay nagbigay sa rocket ng isang makabuluhang pagtaas ng tulak, na nagdaragdag ng pangkalahatang kahusayan.
Ang mga yugto ng N-1 rocket ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga espesyal na palawit na trusses, kung saan ang mga gas ay maaaring ganap na malayang dumaloy sa kaganapan ng isang mainit na pagsisimula ng mga makina ng mga susunod na yugto. Ang rocket ay kinontrol kasama ang roll channel sa tulong ng mga nozzles ng pagkontrol, kung saan pinakain ang gas, pinalabas doon pagkatapos ng mga unit ng turbopump (TNA), kasama ang mga pitch at kurso na channel, ang kontrol ay isinasagawa gamit ang hindi tamang pagtutugma ng sa tapat ng mga likidong likido-propellant.
Dahil sa imposible ng pagdadala ng mga yugto ng sobrang mabibigat na rocket sa pamamagitan ng riles, iminungkahi ng mga tagalikha na gawin ang panlabas na shell ng N-1 na matanggal, at upang makagawa ng mga tangke ng gasolina mula sa mga sheet blangko ("petals") na direkta na sa mismong cosmodrome. Sa una, ang ideyang ito ay hindi umaangkop sa isipan ng mga kasapi ng dalubhasang komisyon. Samakatuwid, na pinagtibay ang paunang disenyo ng rocket na N-1 noong Hulyo 1962, inirekomenda ng mga miyembro ng komisyon na ang mga isyu ng paghahatid ng pinagsamang mga yugto ng rocket ay karagdagang magawa, halimbawa, gamit ang isang sasakyang panghimpapawid.
Sa panahon ng pagtatanggol ng paunang disenyo ng rocket, ang komisyon ay ipinakita sa 2 variant ng rocket: gamit ang AT o likidong oxygen bilang isang oxidizer. Sa kasong ito, ang pagpipilian na may likidong oxygen ay isinasaalang-alang bilang pangunahing, dahil ang isang rocket na gumagamit ng AT-NDMG fuel ay magkakaroon ng mas mababang mga katangian. Sa mga termino ng halaga, ang paglikha ng isang likidong makina ng oxygen ay tila mas matipid. Sa parehong oras, ayon sa mga kinatawan ng OKB-1, sa kaganapan ng isang emerhensiya na nakasakay sa rocket, ang pagpipilian na oxygen ay tila mas ligtas kaysa sa pagpipilian na gumagamit ng AT-based oxidizer. Naalala ng mga tagalikha ng rocket ang pag-crash ng R-16, na naganap noong Oktubre 1960 at nagtrabaho sa pag-aapoy ng mga nakakalason na sangkap.
Kapag lumilikha ng isang multi-engine na bersyon ng N-1 rocket, si Sergey Korolev ay umasa, una sa lahat, sa konsepto ng pagtaas ng pagiging maaasahan ng buong sistema ng propulsyon, sa pamamagitan ng posibleng pag-shutdown ng mga masisirang rocket engine sa panahon ng paglipad. Natagpuan ng prinsipyong ito ang aplikasyon nito sa system ng pagkontrol ng engine - KORD, na idinisenyo upang makita at patayin ang mga may sira na engine.
Iginiit ni Korolev ang pag-install ng likidong-propellant engine ng mga makina. Kakulangan ng mga kakayahan sa pang-imprastraktura at teknolohikal ng magastos at mapanganib na paglikha ng mga advanced na high-energy oxygen-hydrogen engine at nagtataguyod sa paggamit ng mas nakakalason at makapangyarihang heptyl-amyl engine, ang nangungunang engine bureau na Glushko ay hindi umaakit sa mga engine para sa H1, pagkatapos ng kung saan ang kanilang kaunlaran ay ipinagkatiwala sa Kuznetsov KB. Ito ay nagkakahalaga ng pansin na ang mga espesyalista ng disenyo bureau na ito pinamamahalaang upang makamit ang pinakamataas na mapagkukunan at enerhiya pagiging perpekto para sa oxygen-petrolyo uri engine. Sa lahat ng mga yugto ng paglunsad ng sasakyan, ang gasolina ay matatagpuan sa orihinal na mga tanke ng bola, na nasuspinde mula sa sumusuporta sa shell. Sa parehong oras, ang mga makina ng Kuznetsov Design Bureau ay hindi sapat na malakas, na humantong sa ang katunayan na kailangan nilang mai-install sa maraming dami, na kung saan ay humantong sa isang bilang ng mga negatibong epekto.
Ang hanay ng dokumentasyon ng disenyo para sa N-1 ay handa na noong Marso 1964, ang mga pagsubok sa disenyo ng paglipad (LKI) ay pinlano na magsimula sa 1965, ngunit dahil sa kakulangan ng pagpopondo at mga mapagkukunan para sa proyekto, hindi ito nangyari. Naapektuhan ng kawalan ng interes sa proyektong ito - ang Ministri ng Depensa ng USSR, dahil ang kargamento ng rocket at ang hanay ng mga gawain ay hindi partikular na itinalaga. Pagkatapos ay sinubukan ni Sergei Korolev na interesin ang pampulitika na pamumuno ng estado sa rocket sa pamamagitan ng pagmumungkahi na gamitin ang rocket sa lunar na misyon. Ang panukalang ito ay tinanggap. Noong Agosto 3, 1964, isang kaukulang kautusan ng gobyerno ang inisyu, ang petsa ng pagsisimula para sa LKI sa rocket ay inilipat sa 1967-1968.
Upang maisakatuparan ang misyon na maghatid ng 2 cosmonaut sa lunar orbit na may isa sa kanila na dumarating sa ibabaw, kinakailangang dagdagan ang kapasidad sa pagdala ng rocket sa 90-100 tonelada. Kinakailangan nito ang mga solusyon na hindi hahantong sa pangunahing mga pagbabago sa disenyo ng draft. Ang mga nasabing solusyon ay natagpuan - pag-install ng karagdagang 6 na mga makina ng LPRE sa gitnang bahagi ng ilalim ng bloke na "A", binabago ang paglunsad azimuth, binabaan ang taas ng orbit na sanggunian, pinapataas ang pagpuno ng mga tangke ng gasolina sa pamamagitan ng supercooling ng fuel at oxidizer. Salamat dito, ang kapasidad ng pagdala ng N-1 ay nadagdagan sa 95 tonelada, at ang timbang ng paglunsad ay tumaas sa 2800-2900 tonelada. Ang draft na disenyo ng N-1-LZ rocket para sa lunar program ay nilagdaan ni Korolev noong Disyembre 25, 1964.
Sa susunod na taon, ang rocket scheme ay sumailalim sa mga pagbabago, napagpasyahang talikuran ang pagbuga. Ang daloy ng hangin ay sarado sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang espesyal na seksyon ng buntot. Ang isang natatanging tampok ng rocket ay ang napakalaking recoil ng payload, na natatangi sa mga missile ng Soviet. Ang buong pamamaraan ng pagdadala ng pagkarga ay nagtrabaho para dito, kung saan ang frame at tank ay hindi nabuo isang solong kabuuan. Kasabay nito, ang isang maliit na lugar ng layout, dahil sa paggamit ng malalaking spherical tank, ay humantong sa pagbaba ng kargamento, at sa kabilang banda, ang napakataas na katangian ng mga makina, ang sobrang mababang tiyak na grabidad ng mga tanke at natatanging mga solusyon sa disenyo ay nadagdagan ito.
Ang lahat ng mga yugto ng rocket ay tinawag na mga bloke na "A", "B", "C" (sa lunar na bersyon ginamit sila upang ilunsad ang spacecraft sa malapit na lupa na orbit), ang mga bloke na "G" at "D" ay inilaan upang mapabilis ang spacecraft mula sa Earth at bumabagsak sa Buwan. Ang natatanging pamamaraan ng rocket na N-1, na ang lahat ng mga yugto na magkatulad sa istraktura, ay naging posible na ilipat ang mga resulta ng pagsubok sa ika-2 yugto ng rocket sa ika-1. Ang mga posibleng contingency na hindi "mahuli" sa lupa ay dapat suriin sa paglipad.
Noong Pebrero 21, 1969, naganap ang unang paglulunsad ng rocket, na sinundan ng 3 pang paglulunsad. Lahat sila ay hindi matagumpay. Bagaman sa kurso ng ilang mga pagsubok sa bench, ang mga makina ng NK-33 ay napatunayan na napaka-maaasahan, karamihan sa mga problemang lumitaw ay nauugnay sa kanila. Ang mga problema sa H-1 ay nauugnay sa nakabaliktad na metalikang kuwintas, malakas na panginginig, hydrodynamic shock (kapag nakabukas ang mga makina), ingay sa kuryente at iba pang hindi naitala para sa mga epekto na dulot ng sabay na pagpapatakbo ng napakaraming mga makina (sa unang yugto - 30) at ang malalaking sukat ng carrier mismo. …
Ang mga paghihirap na ito ay hindi maitaguyod bago magsimula ang mga flight, dahil upang makatipid ng pera, ang mga mamahaling ground ground ay hindi ginawa para sa pagsasagawa ng sunog at mga pabago-bagong pagsubok ng buong carrier o hindi bababa sa ika-1 yugto nito sa koleksyon. Ang resulta nito ay ang pagsubok ng isang kumplikadong produkto nang direkta sa paglipad. Ang kontrobersyal na pamamaraang ito sa huli ay humantong sa isang serye ng mga aksidente sa paglunsad ng sasakyan.
Ang ilan ay iniugnay ang kabiguan ng proyekto sa katotohanang ang estado ay walang tiyak na malinaw na posisyon mula pa sa simula, tulad ng madiskarteng stake ni Kennedy sa lunar mission. Sharakhanya Khrushchev, at pagkatapos ang pamumuno ng Brezhnev na may kaugnayan sa mabisang mga diskarte at gawain ng mga astronautika ay naitala. Kaya't ang isa sa mga tagabuo ng "Tsar-Rocket" na si Sergei Kryukov ay nabanggit na ang N-1 na kumplikadong namatay ay hindi gaanong namatay dahil sa mga paghihirap sa teknikal, ngunit dahil ito ay naging isang bargaining chip sa laro ng personal at pampulitika na mga ambisyon.
Ang isa pang beterano ng industriya, si Vyacheslav Galyaev, ay naniniwala na ang pagtukoy ng kadahilanan ng mga pagkabigo, bilang karagdagan sa kawalan ng angkop na pansin mula sa estado, ay ang banal na kawalan ng kakayahang gumana sa mga kumplikadong bagay, habang nakakamit ang pag-apruba ng pamantayan sa kalidad at pagiging maaasahan, pati na rin ang ayaw ng agham ng Soviet sa oras na iyon sa pagpapatupad ng tulad ng isang malakihang programa. Ang isang paraan o iba pa, noong Hunyo 1974, ang pagtatrabaho sa N1-LZ complex ay tumigil. Ang backlog na magagamit sa ilalim ng program na ito ay nawasak, at ang mga gastos (sa halagang 4-6 bilyong rubles sa mga presyo ng 1970) ay naisulat lamang.
