Люди на Луне

Как видим из сравнения, F-1 серьезно отстает в удельном импульсе от всех жидкостных ракетных двигателей. Удельный импульс – это показатель скорости, с которой выбрасывается из двигателя реактивная струя. Скорость зависит от типа топлива, типа двигателя и давления в камере сгорания. Чем выше удельный импульс двигателя, тем эффективнее используется топливо: при одинаковой тяге двигатель с меньшим удельным импульсом потратит больше топлива. Советский двигатель РД-170 был, так же как и F-1, кислород-керосиновым, но за счет закрытого цикла использования топлива расходовал его эффективнее и с бóльшим удельным импульсом. Конструкторы в США сделали ставку на твердотопливные ускорители, которые имели удельный импульс даже меньше F-1, но вдвое бóльшую тягу.

В итоге F-1 проиграл конкурентам либо по эффективности, либо по тяге и сегодня не востребован в космонавтике, хоть и доступен для восстановления производства в модифицированном виде F-1B.

Какое наследие оставила программа Apollo, кроме двигателя F-1?

КРАТКИЙ ОТВЕТ: Программа Apollo оставила значительное технологическое наследие, которое использовали в программе Space Shuttle, а часть разработок используется и в современной лунной программе США Artemis («Артемида»). Главное наследие Apollo – это опыт, который позволил реализовать очень сложную программу Space Shuttle.

В пилотируемой лунной программе промышленность США совершила немало технологических прорывов. Американская космонавтика достигла наивысшего уровня на планете, создав сверхтяжелую ракету Saturn V, межпланетный космический корабль Apollo, мощнейший однокамерный жидкостный ракетный двигатель F-1, скафандр для длительных выходов в открытый космос A7L. После Луны программа Apollo продолжилась в полете долговременной орбитальной станции Skylab и первой международной стыковке в космосе «Союз» – «Аполлон». Сегодня в США возобновляется лунная пилотируемая программа, и она предполагает использование прежнего опыта и технологий.

После 1975 года программу Apollo закрыли, и космонавтика США сконцентрировалась на новой амбициозной программе Space Shuttle, которая состояла в разработке многоразового орбитального ракетоплана. Многое из наработок лунной программы осталось в прошлом: и капсульный космический корабль, и сверхтяжелая ракета, и самый мощный на то время жидкостный двигатель. Шаттлы так сильно отличались от Apollo, что могло показаться, будто лунная программа не оставила после себя никакого наследства. Это кажется странным, учитывая масштаб работы и количество технологий, которые требовались для достижения Луны.

С конца 2000-х годов американская космонавтика вновь нацелилась на Луну, но для этого пришлось потратить немало времени и средств, будто не сохранилось никаких достижений прежних полетов. Если же углубиться в технические детали, то окажется, что очень многое из лунной программы Apollo осталось в американской космонавтике и в некоторых случаях используется по сей день почти без изменений. Разберем конкретные примеры элементов и технологий, кроме двигателя F-1, которые сделали реальностью полет человека на Луну в 1960-е и не забыты сегодня.

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ J-2

Двигатель J-2, который размещался на второй и третьей ступенях ракеты Saturn V, всегда находился в тени более известного и внушительного F-1, и его судьбой интересуются меньше. Между тем технологии J-2 оказались более востребованными. Хотя сами двигатели после пусков Saturn V больше не эксплуатировались, их технологии получили развитие в виде двигателя RS-25 через посредника – двигатель HG-3, который не совершал полетов. RS-25 стали главными двигателями Space Shuttle, причем использовались до десяти раз каждый. Сейчас RS-25 по-прежнему востребованы и готовятся к полетам в качестве двигателя центрального блока сверхтяжелой ракеты SLS, которой предстоят запуски на Луну.

Все кислород-водородные двигатели США, разработанные и произведенные компанией Aerojet Rocketdyne, являются одной линейкой последовательного развития: J-2, HG-3, RS-25, RS-68. Последний в этой цепочке – самый мощный кислород-водородный двигатель. RS-68 создавался уже 1990-е, его тяга почти на треть превышает характеристики RS-25, при этом конструкция проще и цена ниже в два с половиной раза.

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СПУСКАЕМОЙ СТУПЕНИ ЛУННОГО МОДУЛЯ