Saturn V

Сделал такую инфографику.
Синее - двигатели на керосине и кислороде.
Оранжевое - двигатели на водороде и кислороде.
Под соединением двух линий я подразумеваю использование технических решений одного двигателя при создании другого (мои предположения).
Точка на линии - начало испытаний двигателя.

Картинка учитывает только основные двигатели на самых перспективных компонентах для сверхтяжелой ракеты на то время,
- керосин + кислород, лучше скорость истечения по сравнению с высококипящими компонентами, не токсичны.
- водород + кислород, очень высокая скорость истечения, значительно повышающая массу полезной нагрузки к Луне.

В 1951 году на основе ракеты MX-774 со спиртом в качестве горючего, разрабатывается ракета Атлас на Керосине с двигателями фирмы Rocketdyne.
В 1954 году в СССР начинается разработка ракеты Р-7.
В 1955 ВВС США не желая отставать в технологии МБР, активно развивают свою ракетную программу и начинают создание керосиновой ракеты Титан-1 (на случай неудачи с ракетой Атлас), и в соответствии с запросом ВВС США, начинается разработка мощных двигателей Rocketdyne F-1 и E-1 (позже разработка E-1 прекратится в связи с отсутствием на него планов).
Разрабатываются и испытываются ракеты средней дальности - Юпитер и Тор.

Зачем ВВС США понадобился мощнейший ракетный двигатель?
Они уже были всеми мыслями в космосе, считалось что самолёты вот вот расширят свои задачи на околоземное пространство, а затем и Луну (проект базы ВВС США на Луне, проект полета на Луну Lunex от 1958 года). Разрабатывался космический самолёт X-20.

Ну и заниматься доставкой самолётов на нужные орбиты, должны были ракеты ВВС США Space Launching System.
Позже ВВС США решили что они обойдутся модернизацией ракеты Титан для этих целей, а разработку двигателя F-1 продолжило финансировать новое агенство - NASA.

4 октября 1957 г. СССР запустил первый спутник Земли.
Президент Эйзенхауэр направляет в ракетную технику денежные реки.
В 1959 году Атлас становится первой в мире МБР принятой на вооружение (Р-7 в 1960 году), запущена ракета Титан-1, а двигатель F-1 начинает испытываться на стендах и постоянно взрываться.
Начинается разработка водородных двигателей. Разрабатывается ракета Сатурн-1.

В августе 1960 года в Загорске начались огневые испытания ракеты Р-16.
Двигатели Глушко на несимметричном диметилгидразине и азотном тетраксиде работали устойчиво.
В то же время новые кислородные двигатели на стендах в ОКБ-456 для Р-9 начинала трясти и разрушать «высокая частота».

В 1961 году происходит полет Гагарина, и Кеннеди объявляет о цели высадить человека на Луну до конца десятилетия. Начинается Лунная гонка.
В 1961 году запускается новая ракета Сатурн-1, которая станет основой Сатурн-1Б (разработка с 1962) на ней будут испытываться водородные двигатели Rocketdyne J-2 и космические корабли Аполлон (1966). Вторая ступень ракеты Сатурн-1Б станет третьей ступенью ракеты Сатурн-5.

В начале 1960-х годов в Космическом центре Маршалла была создана уникальная стендовая база.
В неё входили огневой стенд для испытания двигателей F-1 и несколько стендов для предполётных огневых испытаний первой, второй и третьей ступеней ракеты-носителя (РН) "Сатурн-5", а также стенды для статических и динамических испытаний РН в подвешенном состоянии.

Тем временем СССР только начал разработку двигателей НК для Н-1 и саму Н-1 в целом.В начале 1964 г. возник ряд трудностей, связанных, в первую очередь, с невыполнением запланированного объёма работ из-за необеспеченности или полного отсутствия финансирования, особенно по строительству необходимых производственных помещений, лабораторий и отделов. В 1964 г. работы по ракете Н1 финансировались недостаточно (в два-три раза меньше, чем требовалось).
В связи с этим С.П.Королев неоднократно обращался в Совет Министров СССР, ВСНХ СССР с предложениями об ускорении работ и о своевременном выделении средств для их обеспечения. Однако, вопросы решались трудно и не всегда своевременно. Срок начала испытаний по ракете сдвигался на 1967-1968 годы.
Глушко переключился на высококипящие компоненты не из вредности, а потому что знал, что делать мощный керосиновый двигатель, после его доводить до совершенства, уже слишком поздно, но Королёв хотел сверхтяжелую ракету на нетоксичных компонентах.

Итого основные причины отставания Н-1
1.Перебои с финансированием Н-1, чего не скажешь о Сатурн-5.
2.Все ступени Н-1 были вынуждены проектировать и создавать с нуля, тогда как Сатурн-1 с будущей третью ступенью для Сатурн-5 был создан до начала гонки.
3.Американцы начали разработку двигателя F-1 задолго до объявления Лунной гонки.
4.Отказ Глушко усложнил передачу опыта двигателестроения ракет Союз и Р-9, тогда как в США большая часть двигателей от одного разработчика.

Наша группа в ВК

Мы в телеграмме

Прошу оценить пост, и было бы интересно узнать ваше мнение.

Пик расходов NASA пришелся на 1966 год (из-за НИОКР), а к началу полетов на Луну они резко снизились (на графике расходы в долларовых ценах 2010 года)

Однако эти 90% расходов были разовыми. После завершения создания ракет «Сатурн», пилотируемых кораблей «Аполлон», лунного посадочного модуля, луномобилей и всего остального, нужного для полетов к Луне, программа переходила из стадии разработок уникального на тот момент продукта в стадию его малосерийного производства. Это значит, что затраты на нее резко снижались. Документы NASA показывают, что весь полет к Луне, включая стоимость всего — от ракеты и корабля до скафандров и луномобилей — стоил не более 2,3 миллиарда долларов (с. 1274 по ссылке), а вовсе не 21 миллиард, как может показаться простым делением стоимости программы на число высадок на Луну.

Впрочем, 2,3 миллиарда — это тоже довольно дорого. Шаттлы на каждый полет добавляли всего 0,5 миллиарда долларов переменных издержек — ясно, почему американцы отказались от «Сатурнов» и «Аполлонов» в их пользу! Но на самом деле все не так просто.

«Сатурны» выводили в космос 140 тонн полезной нагрузки, а шаттлы — не более 27,5 тонны. Разница — в пять раз: килограмм полезной нагрузки шаттлы выводили на низкую орбиту за 18 180 долларов, а «Сатурн-5» — за 16 430 долларов, на 10% меньше. И это не считая того факта, что для полета на околоземную орбиту связке «Сатурн — Аполлон» не нужен был бы ни 15-тонный лунный посадочный модуль, ни луномобили, ни оборудование для лунных экспедиций. То есть при полетах туда же, куда могли долететь шаттлы, реальная цена вывода килограмма нагрузки у «Сатурнов» была бы много меньше.

Хорошо, скажем мы, лунная ракета выводит грузы на 10% дешевле, но зато она куда больше. Может быть, NASA нужно было выводить на орбиту много мелких грузов, а не один большой, и тогда отказ от крупной ракеты в пользу небольшого шаттла понятен? К сожалению, и это объяснение лишь выглядит логичным. У «лунной» ракеты был вариант без первой ступени, Saturn IB. Он выводил 21 тонну на низкую орбиту за 0,337 миллиарда долларов, на 11% дешевле шаттлов. Был у него и еще один приятный бонус: из пустой первой ступени «Сатурна» получалась большая орбитальная станция размером с «Мир» или половину МКС. Не говоря уже о том, что при желании такие первые ступени можно было стыковать.

Налицо парадокс. «Сатурны» могли летать и на Луну, и на околоземную орбиту по ценам ниже шаттлов, которые могли летать только на околоземную орбиту, но никуда больше. Из компонентов «Сатурнов» орбитальные станции получались намного дешевле и быстрее (за один полет!), чем при строительстве МКС. Так зачем же американцы отказались от более мощного, гибкого и дешевого средства в пользу во всех отношениях уступающего ему шаттла?

Об этом в следующий раз.

Линк для недоверчивых

https://chrdk.ru/tech/pokorenie_luny

прошу прощения за такую тему, но обратил внимание в документальном фильме Moonwalk One, что вторая ступень носителя Сатурн-5 не демонстрирует такого активного набора скорости, который должен быть по идее.

По графику полета, примерно через секунду после отделения первой ступени - вторая включает свои двигатели, чтобы всего за 6 минут успеть набрать с 8 000 км/ч до 24 600 км/ч, но судя по фильму целую минуту летит по инерции.

Видно, что отброшенная с головного обтекателя система аварийного спасения до самого конца эпизода летит рядом с носителем (в течение 12 секунд), т.е. никакого ускорения носителя нет.

А между тем, носителю надо поднимать скорость на 46 км/ч каждую секунду. Т.е. с момента отделения СОС, Сатурн-5 через 12 секунд должен лететь на 550 км/ч быстрее. А они летят рядом.

фильм Moonwalk One (1970) легко найти на ютубе, тайминг в фильме с 22:40 до 23:39 (да, залить фрагмент на ютуб не получилось - блокирует)