Itin sunki nešiojanti raketa N-1 buvo pavadinta „caro raketa“dėl didelių matmenų (beveik 2500 tonų paleidimo svorio, aukštis-110 metrų), taip pat dėl tikslų, nustatytų dirbant su ja. Raketa turėjo padėti sustiprinti valstybės gynybos pajėgumus, skatinti mokslines ir nacionalines ekonomines programas, taip pat pilotuojamus tarpplanetinius skrydžius. Tačiau, kaip ir jų garsieji vardai - caras varpas ir caras patranka - šis dizaino produktas niekada nebuvo naudojamas pagal paskirtį.
SSRS apie sunkios superraketos sukūrimą pradėjo galvoti dar 1950-ųjų pabaigoje. Jo kūrimo idėjos ir prielaidos buvo sukauptos karališkajame OKB-1. Tarp variantų buvo panaudotas projektinis rezervas iš raketos R-7, kuri paleido pirmuosius sovietinius palydovus, ir netgi branduolinės varomosios sistemos kūrimas. Galiausiai iki 1962 m. Ekspertų komisija, o vėliau ir šalies vadovybė pasirinko vertikalios raketos konstrukciją, pagal kurią į orbitą galėtų patekti iki 75 tonų sveriantis krovinys (į Mėnulį mestų krovinių masė yra 23 tonos, iki Marso - 15 tonų). Tuo pačiu metu buvo galima įdiegti ir sukurti daugybę unikalių technologijų - borto kompiuterį, naujus suvirinimo būdus, grotelių sparnus, avarinę astronautų gelbėjimo sistemą ir daug daugiau.
Iš pradžių raketa buvo skirta paleisti sunkią orbitinę stotį į beveik Žemės orbitą, o vėliau buvo tikimasi surinkti TMK-sunkų tarpplanetinį erdvėlaivį, skrendantį į Marsą ir Venerą. Tačiau vėliau buvo pavėluotas sprendimas įtraukti SSRS į „mėnulio lenktynes“, pristatant žmogų į mėnulio paviršių. Taigi, buvo pagreitinta N-1 raketos kūrimo programa ir ji iš tikrųjų tapo LZ ekspedicinio erdvėlaivio N-1-LZ komplekse nešėja.
Prieš priimdami sprendimą dėl galutinio raketos išdėstymo, kūrėjai turėjo įvertinti bent 60 skirtingų variantų-nuo kelių blokų iki monoblokų-tiek lygiagrečią, tiek nuoseklią raketos padalijimą į etapus. Kiekvienai iš šių galimybių buvo atlikta išsami privalumų ir trūkumų analizė, įskaitant projekto galimybių studiją.
Vykdydami preliminarius tyrimus, kūrėjai buvo priversti atsisakyti kelių blokų schemos, lygiagrečiai padalijant į etapus, nors ši schema jau buvo išbandyta R-7 ir leido gabenti paruoštus paleidimo priemonės elementus. (varomosios sistemos, cisternos) iš gamyklos į kosmodromą geležinkeliu … Raketa buvo surinkta ir patikrinta vietoje. Ši schema buvo atmesta dėl neoptimalios masės sąnaudų ir papildomų raketų blokų hidro-, mechaninių, pneumatinių ir elektros jungčių derinio. Dėl to išryškėjo monoblokų schema, kurioje buvo naudojami skystuosius raketinius raketinius variklius su išankstiniais siurbliais, kurie leido sumažinti rezervuarų sienelių storį (taigi ir masę), taip pat sumažinti papildomo dujų slėgį.
Raketos N-1 projektas daugeliu atžvilgių buvo neįprastas, tačiau pagrindiniai jos skiriamieji bruožai buvo originali schema su sferiniais pakabinamais cisternomis, taip pat nešanti išorinė oda, kurią palaikė maitinimo blokas (lėktuvo schema „pusiau monokai“) ir žiedinis raketinių raketų variklių žiedinis išdėstymas kiekviename etape. Dėl šio techninio sprendimo, kuris buvo taikomas pirmajai raketos pakopai paleidimo ir pakilimo metu, oras iš aplinkinės atmosferos LPRE išmetimo srovėmis buvo išmestas į vidinę erdvę po baku. Rezultatas buvo labai didelio reaktyvinio variklio panašumas, apimantis visą apatinę 1 -ojo etapo konstrukcijos dalį. Net ir nesudeginus LPRE išmetamųjų dujų, ši schema raketai žymiai padidino trauką, padidindama jos bendrą efektyvumą.
Raketos N-1 pakopos buvo tarpusavyje sujungtos specialiomis pereinamosiomis santvaromis, per kurias dujos galėjo visiškai laisvai tekėti, esant karštų kitų etapų variklių paleidimui. Raketa buvo valdoma išilgai ritininio kanalo, naudojant valdymo purkštukus, į kuriuos buvo paduodamos dujos, išleidžiamos ten po turbopumpų agregatų (TNA), išilgai žingsnio ir kurso kanalų, valdymas buvo atliktas naudojant traukos jėgos neatitikimą priešingais skystuoju kuru varomais varikliais.
Kadangi neįmanoma pervežti geležinkeliu itin sunkios raketos pakopų, kūrėjai pasiūlė N-1 išorinį apvalkalą nuimti ir jo kuro bakus gaminti iš lakštinių ruošinių („žiedlapių“) jau tiesiai prie pats kosmodromas. Iš pradžių ši idėja netilpo į ekspertų komisijos narių mintis. Todėl 1962 m. Liepos mėn. Priėmę preliminarų raketos N-1 projektą, komisijos nariai rekomendavo toliau spręsti surinktų raketų pakopų pristatymo klausimus, pavyzdžiui, naudojant dirižablį.
Ginant preliminarų raketos projektą, komisijai buvo pateikti 2 raketos variantai: kaip oksidatorius naudojant AT arba skystą deguonį. Šiuo atveju pagrindiniu variantu buvo laikomas variantas su skystu deguonimi, nes raketos, naudojančios AT-NDMG kurą, charakteristikos būtų prastesnės. Vertės požiūriu, skysto deguonies variklio sukūrimas atrodė ekonomiškesnis. Tuo pačiu metu, anot OKB-1 atstovų, įvykus avarijai raketoje, deguonies parinktis atrodė saugesnė nei galimybė naudoti AT pagrindu pagamintą oksidatorių. Raketos kūrėjai prisiminė R-16 katastrofą, įvykusią 1960 m. Spalį ir dirbusią prie savaime užsiliepsnojančių toksiškų komponentų.
Kurdamas kelių variklių raketos N-1 versiją, Sergejus Korolevas pirmiausia rėmėsi visos varomosios sistemos patikimumo didinimo koncepcija, galimai išjungus sugedusius raketų variklius skrydžio metu. Šis principas buvo pritaikytas variklio valdymo sistemoje - KORD, kuri buvo skirta aptikti ir išjungti sugedusius variklius.
Korolevas primygtinai reikalavo sumontuoti variklių skystą varomąjį variklį. Neturėdamas infrastruktūrinių ir technologinių galimybių brangiai ir rizikingai kurti pažangius didelės energijos deguonies-vandenilio variklius ir pasisakydamas už toksiškesnių ir galingesnių heptil-amilo variklių naudojimą, pirmaujantis variklių statybos biuras „Glushko“nesiėmė variklių, skirtų H1. kurių kūrimas buvo patikėtas Kuznecovo KB. Verta paminėti, kad šio projektavimo biuro specialistams pavyko pasiekti aukščiausią išteklių ir energijos tobulumą deguonies-žibalo tipo varikliams. Visuose raketos etapuose degalai buvo dedami į originalius rutulinius bakus, kurie buvo pakabinami nuo atraminio korpuso. Tuo pačiu metu Kuznecovo projektavimo biuro varikliai nebuvo pakankamai galingi, todėl jie turėjo būti sumontuoti dideliais kiekiais, o tai galiausiai sukėlė daugybę neigiamų padarinių.
N-1 projektavimo dokumentų rinkinys buvo paruoštas iki 1964 m. Kovo mėn., Skrydžio projektavimo bandymai (LKI) buvo planuojami pradėti 1965 m., Tačiau dėl to, kad trūko projekto finansavimo ir išteklių, to neįvyko. Paveiktas nepakankamo susidomėjimo šiuo projektu - SSRS gynybos ministerija, nes raketos naudingoji apkrova ir užduočių spektras nebuvo konkrečiai nurodyti. Tada Sergejus Korolevas bandė sudominti politinę valstybės vadovybę raketa, siūlydamas naudoti raketą Mėnulio misijoje. Šis pasiūlymas buvo priimtas. 1964 m. Rugpjūčio 3 d. Buvo išleistas atitinkamas vyriausybės dekretas, raketos LKI pradžios data buvo pakeista į 1967–1968 m.
Kad būtų įvykdyta misija pristatyti 2 kosmonautus į Mėnulio orbitą, vienam iš jų nusileidus į paviršių, reikėjo padidinti raketos keliamąją galią iki 90–100 tonų. Tam reikėjo sprendimų, kurie nesukeltų esminių projekto projekto pakeitimų. Buvo rasti tokie sprendimai - papildomų 6 LPRE variklių įrengimas „A“bloko dugno centrinėje dalyje, paleidimo azimuto keitimas, etaloninės orbitos aukščio sumažinimas, degalų bakų pripildymo padidinimas peršaldant degalus ir oksidatorių. Dėl šios priežasties N-1 keliamoji galia buvo padidinta iki 95 tonų, o paleidimo svoris-iki 2800–2900 tonų. Mėnulio programos raketos N-1-LZ projekto projektą Korolevas pasirašė 1964 m. Gruodžio 25 d.
Kitais metais raketų schema pasikeitė, nuspręsta atsisakyti išmetimo. Oro srautas buvo uždarytas įvedus specialią uodegos dalį. Išskirtinis raketos bruožas buvo masinis naudingos apkrovos atsitraukimas, būdingas tik sovietinėms raketoms. Tam veikė visa laikančioji schema, kurioje rėmas ir cisternos nesudarė vienos visumos. Tuo pačiu metu gana mažas išdėstymo plotas dėl didelių sferinių rezervuarų naudojimo sumažino naudingąją apkrovą, o kita vertus, itin aukštas variklių charakteristikas, ypač mažą tankio tankį. ir unikalūs dizaino sprendimai jį padidino.
Visi raketos etapai buvo vadinami blokais „A“, „B“, „C“(mėnulio versijoje jie buvo naudojami erdvėlaiviui paleisti į beveik Žemės orbitą), „G“ir „D“blokai buvo skirti pagreitinti erdvėlaivis nuo Žemės ir sulėtėja Mėnulyje. Unikali N-1 raketos schema, kurios visi etapai buvo struktūriškai panašūs, leido 2-osios raketos pakopos bandymų rezultatus perkelti į 1-ąją. Galimi nenumatyti atvejai, kurių negalima „sugauti“ant žemės, turėjo būti patikrinti skrydžio metu.
1969 m. Vasario 21 d. Įvyko pirmasis raketų paleidimas, po to dar 3 paleidimai. Visi jie buvo nesėkmingi. Nors atliekant kai kuriuos bandymus stende NK-33 varikliai pasirodė esą labai patikimi, dauguma iškilusių problemų buvo susiję su jais. H-1 problemos buvo susijusios su atbulinės eigos sukimo momentu, stipria vibracija, hidrodinaminiu smūgiu (įjungus variklius), elektriniu triukšmu ir kitais neatskleistais efektais, atsirandančiais vienu metu veikiant tokiam dideliam skaičiui variklių (pirmajame etape - 30) ir dideli paties nešiklio matmenys. …
Šių sunkumų nepavyko nustatyti prieš pradedant skrydžius, nes siekiant sutaupyti pinigų nebuvo gaminami brangūs antžeminiai stendai, skirti atlikti gaisrinius ir dinaminius viso vežėjo bandymus ar bent jau pirmąjį jo surinkimo etapą. To rezultatas buvo sudėtingo produkto bandymas tiesiogiai skrydžio metu. Šis gana prieštaringas požiūris galiausiai sukėlė daugybę nešančiųjų raketų avarijų.
Kai kurie projekto nesėkmę sieja su tuo, kad valstybė nuo pat pradžių neturėjo aiškios aiškios pozicijos, kaip strateginis Kennedy akcijų paketas Mėnulio misijoje. Šarakhanija Chruščiovas, o vėliau ir Brežnevo vadovavimas, susijęs su veiksmingomis astronautikos strategijomis ir užduotimis. Taigi vienas iš „Caro-Rocket“kūrėjų Sergejus Kryukovas pažymėjo, kad N-1 kompleksas mirė ne tiek dėl techninių sunkumų, kiek dėl to, kad jis tapo derybų lustu asmeninių ir politinių ambicijų žaidime.
Kitas pramonės veteranas Viačeslavas Galyajevas mano, kad lemiantis nesėkmių veiksnys, be tinkamo valstybės dėmesio stokos, buvo banalus nesugebėjimas dirbti su tokiais sudėtingais objektais, tuo pat metu siekiant patvirtinti kokybės ir patikimumo kriterijus, taip pat to meto sovietinio mokslo nenoras įgyvendinti tokios didelės apimties programą. Vienaip ar kitaip, 1974 m. Birželio mėn. N1-LZ komplekso darbai buvo sustabdyti. Pagal šią programą likusios lėšos buvo sunaikintos, o išlaidos (4–6 milijardų rublių suma 1970 m. Kainomis) buvo tiesiog nurašytos.
