N1 e corsa sovietica alla luna

spero che questi siti non li conosciate ancora :wink:

http://www.ninfinger.org/~sven/models/sovietsp/sovietsp.html

http://www.boris-lux.de/04_types/61_sp/sp_ru/15_n1l/n1l3.php

http://members.aol.com/nodin/myhomepage/index.html

Complimenti sivodave! Alcune immagini mai viste del “favoloso” N-1 russo. Peccato che non abbia mai funzionato!

Si un vero peccato…il fatto è che il team capitanato da Korolyov non era supportato dagli esperti di propulsione e così hanno tirato fuorni un razzo che per il primo stadio aveva 30 motori!!! allucinante ma molto affascinante…i russi hanno sempre avuto la bella caratteristica di buttarsi e non fermarsi davanti agli ostacoli…le soluzioni sono meno eleganti ma almeno ci sono!!

questo è un altro link dove puoi trovare info sull’N1 e anche su altre imprese sovietiche

http://www.svengrahn.pp.se/histind/histind1.htm

In realtà i motori, almeno inizialmente, dovevano essere 24 disposti a corona intorno ad una specie di aerospike ante litteram.

I sei motori aggiunti successivamente al centro furono necessari quando ci si rese conto che il complesso LOK-LK-Block D sarebbe pesato (nonostante il fatto avesse solo due cosmonauti di equipaggio invece dei tre portati dall’Apollo) più del previsto.

La scelta di montare così tanti motori al primo stadio in effetti era perfettamente in linea con la strategia russa, inaugurata proprio da Korolev, di avere cluster (e a volte cluster di cluster) di motori poco potenti che lavoravano tutti insieme. Visione alternativa a quella ortodossa di von Braun che prevedeva pochi motori ma di elevata spinta unitaria (come i 5 motori del primo stadio del Saturno V).

Le ragioni del fallimento dell’N1, e della missione lunare sovietica tout-court, sono molteplici e possono essere riassunte come segue:

  1. La morte di Korolev, avvenuta nel gennaio del 1966. Il suo successore (e braccio destro) Mishin non aveva ne le capacità manageriali ne la “presa” politica per continuare con efficacia il programma lunare, minacciato dall’antico avversario di Korolev il progettista di motori Glushko.

  2. La scelta di mettere così tanti motori al primo stadio ha richiesto la progettazione di un complesso apparato di sincronizzazione della spinta che, alla prova dei fatti, non ha mai funzionato efficacemente (data anche la tecnologia dell’epoca).

  3. Nella realizzazione degli N1 si sono verificate parecchie mancevolezze di tipo produttivo, mancando l’energica supervisione di Korolev il controllo della qualità era diventato poco efficace, lasciando “scappare” parecchie imperfezioni ed errori costruttivi.

  4. “Last but not least” (come direbbero gli inglesi) la fretta che avevano i russi di recuperare il tempo perduto rispetto agli americani. Vorrei ricordare che mentre gli USA si sono impegnati nella corsa alla Luna sin dal 1961 (con lo storico discorso di Kennedy), l’URSS non ha preso questa decisione fino al 1964, per di più esistevano DUE programmi lunari paralleli (e concorrenti) quello di Korolev e quello di Chelomey.

In definitiva l’N1 avrebbe potuto essere, almeno sulla carta, un buon vettore paragonabile (seppur diverso) al Saturno V. Ciò che ha afflitto questo progetto sono stati una serie di errori politici e costruttivi. Dell’N1 ne erano state previste parecchie versioni (in ossequio al concetto di “famiglia” tipicamente russo) e non è da escludere che qualcuna di queste poteva essere in servizio ancora ai tempi nostri (considerando l’estrema longevità dell’hardware di lancio russo, pensate ai vari R7 e Proton)…

Ottima analisi archipeppe.
Io aggiungerei anche (perdonami se sottolineo una cosa che tu hai detto ma credo sia bene far risaltare) che ogni cosa riguardante lo spazio in USA faceva capo alla NASA sotto la responsabilità del suo amministratore. Forse questa fu la mossa vincente per la Luna.
In Unione Sovietica invece la burocrazia la faceva da padrona e molti (anche piccoli) enti che si occupavano di spazio, a volte lo facevano uno all’insaputa dell’altro. Solo Korolev era in grado di tenere le redini e gestirne il lavoro. Alla sua morte nel gennaio del 1966 (con una capsula soyuz ancora in fase progettuale) nessuno è poi stato capace di prendere il suo posto.
Scusami ancora se ho ripetuto forse quello che tu hai detto ma penso valga la pena evidenziare questo particolare non indifferente.

Paolo D’Angelo

Ottima analisi archipeppe. Io aggiungerei anche (perdonami se sottolineo una cosa che tu hai detto ma credo sia bene far risaltare) che ogni cosa riguardante lo spazio in USA faceva capo alla NASA sotto la responsabilità del suo amministratore. Forse questa fu la mossa vincente per la Luna. In Unione Sovietica invece la burocrazia la faceva da padrona e molti (anche piccoli) enti che si occupavano di spazio, a volte lo facevano uno all'insaputa dell'altro. Solo Korolev era in grado di tenere le redini e gestirne il lavoro. Alla sua morte nel gennaio del 1966 (con una capsula soyuz ancora in fase progettuale) nessuno è poi stato capace di prendere il suo posto. Scusami ancora se ho ripetuto forse quello che tu hai detto ma penso valga la pena evidenziare questo particolare non indifferente.

Paolo D’Angelo

Sono assolutamente d’accordo con te.
Il pachidermico apparato statale/burocratico sovietico è stata senz’altro una concausa del fallimento del programma lunare russo.
Ti ringrazio per aver ricordato e sottolineato quest’aspetto tutt’altro che secondario… :wink:

Conconrdo perfettamente con tutti voi ragazzi…purtroppo la burocrazia fa sentire i suoi effetti nefasti anche nei “cieli”…tra l’altro volevo chiederti archipeppe sei hai qualche documento riguardo ai motori dell’N1…io solo trovato una pagina, tra quei siti che ho inserito nel post, che dava una breve panoramica su come funzionavano e in particolare sul fatto che venivano usati per il controllo del rollio, dell’imbardata e beccheggio…non immagino che algoritmi di calcolo avranno dovuto o voluto implementare!! all’epoca Matlab Simulink non esisteva ancora!!! Mi piacerebbe molto riuscire a trovare degli schemi tecnici del razzo…i soliti spaccati striminziti non mi bastano più…forse sto chiedendo un po’ troppo!!! :wink:

Tra l’altro, non so se fa anche a voi questo effetto, ma in tutte le foto che vedo dell’N1 posto in verticale mi sembra una specie di torre di Pisa…con quelle strutture a traliccio tra uno stadio e l’altro, lo vedo un po’ instabile…

Questo lo avevi visto?

ehm…in effetti mi era sfuggito :flushed: o meglio non lo avevo guardato bene quelle pagine…ora va un po’ meglio…grazie per la dritta…mi piacerebbe però riuscire a trovare qualche bel pdf pieno zeppo di schemi strutturali e tecnici…sul Saturno V ad esempio ne ho trovati un sacco…

Ciao a tutti, :smile:
ho pubblicato il racconto sulla missione lunare segreta, che si intitola Ricordi di un grande futuro.

E’ lungo circa venti pagine, e mi ha già dato delle soddisfazioni.
Se volete leggerlo, ed eventualmente lasciare qualche commento, lo troverete al

Massimo

Tratto da un mio articolo pubblicato su un vecchio numero di RA:

Permettetemi di presentarvi l’Nk-33, endoreattore ideato più di 50 anni fa e protagonista indiscusso della “corsa alla Luna” intrapresa tra le due grandi nazioni del tempo, gli USA e gli URSS. L’Nk-33, come Rocketdyne F-1, ha segnato una pagina importante nella storia dell’astronautica ma, a differenza di quanto è accaduto per il suo antagonista americano, solo oggi la mole d’informazioni che giunge dalla Russia permette di ricostruire la storia e l’evoluzione di un endoreattore tanto affascinante ed atipico.
Lo sviluppo dell’Nk-33 fu particolarmente complesso e riportarlo integralmente equivarrebbe a tracciare la storia della filosofia propulsiva sovietica da 1956 al 1976.
In questa sede mi limiterò a ricordare che l’OKB-1, l’ufficio tecnico diretto da Sergej Korolev, era ben conscio che la “corsa alla Luna”, intrapresa con gli Stati Uniti, sarebbe stata vinta impiegando vettori incredibilmente potenti.
Da questa esigenza Korolev pensò ad un vettore completamente innovativo, capace di portare in orbita carichi da 40-50 t. denominato N1 (codice NATO G-1E).
Egli ne prevedeva l’esordio entro il 1965 e nelle sue intenzioni doveva costituire un primo passo verso una seconda versione denominata N2, con capacità di carico pari a 60-80 t.
Pur senza l’appoggio ufficiale del governo, il progettista iniziò uno studio di fattibilità del vettore. Per i motori si affidò inizialmente a Valentin P. Glushko che aveva già al suo attivo i motori dell’R-7 (codice NATO SL-1 o A-1) e stava progettando anche quelli per il Proton, che come propellenti avrebbero usato tetrossido d’azoto (N2O4) e dimetil-idrazina asimmetrica (UDMH). Glushko insistette energicamente nel voler usare per l’N1 la stessa combinazione di propellenti, in netto contrasto con Korolev, che era assolutamente contrario all’uso di propellenti ipergolici per via della loro estrema tossicità (l’UDMH è cancerogena) e aveva ragione di preoccuparsi se si considerano le enormi quantità di propellente richiesto per lanciare l’N1. Il conflitto fra i due progettisti obbligò Korolev ad affidare la progettazione dei propulsori ad un altro progettista, Nikolaj D.Kuznetsov.
Questa scelta però costrinse Korolev a rinunciare definitivamente alle speranze di poter impiegare ossigeno e idrogeno liquidi, in quanto Kuznetsov non aveva un’esperienza rilevante nel campo dei motori a razzo criogenici. Infatti, il suo nome è legato principalmente a diversi motori aeronautici come le turboeliche Nk-12 che equipaggiano il Tu-95 Bear e l’An-22, o come i turbofan ad alto rapporto di diluizione Nk-25 e Nk-321 che spingono rispettivamente il Tu-22M Backfire e il Tu-160 Blackjack.
Di comune accordo i due scelsero come propellenti l’ossigeno liquido ed il cherosene, stessa scelta che fecero gli americani per il primo stadio del loro Saturn V, che pur essendo meno energetici avevano però il pregio di richiedere motori meno complessi e quindi più affidabili (a tal proposito desidero ricordare il vecchio “modo di dire” tipico dei progettisti russi: “quello che non c’è non si può rompere”).
Sempre allo scopo di semplificare il progetto e ridurre i tempi di realizzazione, si decise di impiegare più motori di spinta modesta che pochi ma potenti, una soluzione questa opposta a quella presa dagli americani.
Finalmente nel Gennaio 1962 cominciarono ad apparire, sui tavoli dei progettisti, i primi disegni dell’N1, un gigantesco vettore dal profilo fortemente conico a causa della forma sferica dei serbatoi propellente e del peso di oltre 3.200 t.
Nato come risposta al Saturn V, in realtà il vettore sovietico poteva essere comparato a quello americano solo per l’altezza in quanto usava quattro stadi rispetto ai tre del Saturn V.
Cuore del sistema erano i 30 motori Nk-33 della Trud/Samara progettati da Kuznetsov che costituivano il primo stadio: 24 erano sistemati a collare sulla circonferenza di base del vettore, mentre i restanti 6 erano disposti al centro.
Il secondo e il terzo stadio, dotati rispettivamente di 8 motori Nk-33 (modificati dallo stesso Kuznetsov al fine di sfruttare al meglio le differenti condizioni d’impiego, poi ribattezzati Nk-43) e di 4 motori Nk-39 avevano il compito di collocare, in un orbita di 220 Km, l’intero complesso L-3, comprendente il propulsore di trasferimento, il modulo orbitale e il modulo lunare.
I gruppi propulsori erano controllati da un sistema operativo automatico (denominato KORD) in grado di riconoscere qualsiasi malfunzionamento. In pratica, se un motore entrava in avaria il sistema lo isolava e per mantenere il missile in equilibrio spegneva il motore diametralmente opposto, aumentando contemporaneamente la durata di funzionamento degli altri.
L’idea era buona ma la tecnica sovietica degli anni ’60 non consentiva al sistema di avere tempi di reazione brevi, cosa che impedì di intervenire efficacemente nel corso delle avarie che si manifestarono durante i quattro tentativi di lancio dell’N1 effettuati.
Il primo lancio del complesso N1/L3 fu effettuato il 21 febbraio 1969 ma, 70secondi dopo il decollo, la rottura di un condotto dell’ossigeno liquido provocò l’esplosione del missile. Il 3 luglio 1969 esplose subito dopo l’accensione dei motori distruggendo la rampa di lancio e provocando numerose vittime. Il 27 giugno 1971 il terzo tentativo: 53 secondi dopo il decollo il vettore andò improvvisamente fuori controllo costringendo i sovietici a premere il tasto dell’autodistruzione. Il quarto ed ultimo lancio si ebbe il 23 novembre 1972. il conto alla rovescia procedette in modo regolare e i 30 motori si accesero contemporaneamente in un fragore cupo e assordante. Lentamente, avvolto in una enorme nuvola di fumo e vapore, il vettore iniziò a salire seguendo la traiettoria stabilita. Dopo 90 secondi, sei dei trenta motori si spensero come da programma, ma la brusca interruzione produsse una sovrapressione nelle linee di alimentazione dei rimanenti motori tanto forte da provocare la rottura di alcuni condotti del comburente (avete mai provato a lasciare aperti contemporaneamente i rubinetti dell’acqua del lavabo e del bidet in bagno ?? Se provate a chiuderne uno dei due, la pressione dell’acqua, che defluisce dall’altro rubinetto, aumenta. Bene, i sovietici si son trovati di fronte lo stesso problema, cioè di controllare la pressione dei propellenti che alimentavano quella miriade di propulsori Nk-33).
Il pericoloso liquido fuoriuscì incendiandosi e dopo 17 secondi il primo stadio esplose in una spaventosa nuvola di fiamme distruggendo, oltre a se stesso, le ultime ambizioni sovietiche di raggiungere la Luna.
Dopo la sospensione dei lanci il programma lunare fu abbandonato ufficialmente nel 1976 e i due vettori N1 rimasti furono demoliti. Oggi, a circa ventisei anni di distanza, molti pezzi si trovano sparsi per la base di Baikonur trasformati in magazzini, serbatoi per l’acqua, garages o semplicemente abbandonati alla ruggine. Le due basi di lancio sono state riconvertite per lanciare il nuovo vettore pesante Energia.
I motori Nk-33 del missile, dopo anni trascorsi in magazzino, sono stati recentemente messi in vendita a “prezzi modici” sul mercato statunitense dalla Aerojet che li commercializza con le nuove denominazioni Aj26-58,59 (Nk-33) e Aj26-60 (Nk-43) recentemente proposti per potenziare i nuovi lanciatori orbitali Kistler Aerospace K-1, Skyrocket Aurora e J-1.
Sul K-1 sono previsti tre Nk-33 per il primo stadio e un Nk-43 per il secondo.
Gli stessi Nk-33 saranno presenti sul primo stadio del’Aurora e del nipponico J-1.
L’Nk-33 brucia ossigeno liquido e kerosene, con rapporto di miscelazione 2,6:1 ad una pressione, in camera di combustione, di 145 bar. E’ in grado di generare una spinta media di 155.000 kg con un impulso specifico che varia da 297 sec., sul livello del mare, a 331 sec., nel vuoto.
Il diametro alla base del divergente, misura 2,00 metri con un’altezza complessiva di 3,70 metri.
Pesante 1.235 kg ha un rapporto spinta/peso pari a 125.
Per asportare calore dalla camera di combustione e dalla sezione di gola dell’ugello di scarico viene convogliato kerosene pressurizzato attraverso una “camicia rigenerativa” che si estende oltre la metà del condotto di scarico. E’ dotato di valvolame ed attuatori elettromeccanici che, data la loro semplicità costruttiva, favoriscono l’affidabilità di funzionamento del propulsore limitando l’insorgere di possibili avarie.
Ma la particolarità più importante di quest’endoreattore risiede ne fatto che, molto probabilmente, è stato il primo ad adottare il ciclo “staged combustion” che comporta notevoli complessità aggiuntive in termini di progettazione e di messa a punto rispetto ad altri propulsori realizzati con tecniche tradizionali.
Mentre, in quell’epoca, i progettisti di endoreattori si orientavano, per semplicità costruttiva, verso il “gas-generator combustion cycle” che prevedeva l’espulsione totale nell’atmosfera dei prodotti di combustione provenienti dalle turbopompe, Kuznetsov pensò di convogliarli parzialmente in camera di combustione ottenendo un incremento di spinta del 25%.
Infatti la turbopompa del kerosene è dotata di preburner che brucia la stessa combinazione di propellenti ma in eccesso di combustibile. La restante parte di kerosene incombusto, dopo aver attraversato i vari stadi della turbina raffreddandola, è trasportata dai gas di scarico in camera di combustione.
La turbopompa dell’ossigeno liquido, invece, impiega un preburner che brucia in eccesso di ossidante per prevenire il deposito di residui di combustione sulle palette della turbina (noncoking oxidizer-rich turbine drive). La porzione d’ossidante eccedente è espulsa direttamente all’esterno dai gas di scarico.
La scelta di questa tecnica impose tempi di sviluppo estremamente lunghi e proprio per questo motivo i sovietici rimasero invischiati nelle fasi di messa a punto del loro propulsore che veniva “testato” direttamente su banchi prova volanti senza essere sufficientemente collaudato in tests statici.
L’NK-33 fu un endoreattore estremamente avanzato e sofisticato, per molti aspetti in anticipo sui tempi e probabilmente troppo complesso per essere completamente affidabile.

Tutta colpa del KORD !!!

Interessantissimi siti!
Grazie 1000!
Appena ho tempo libero mi ci fiondo subito!

:clap:

Eccolo, l’NK-33… un capolavoro di endoreattore !!!

Immortalato con il suo progettista, l’accademico Kuznetsov:

http://www.friends-partners.org/partners/mwade/engines/nk33.htm

http://www.starbase1.co.uk/n1/n1-history.html