Roketi ya kubeba mzito sana N-1 iliitwa jina la "Tsar Rocket" kwa vipimo vyake kubwa (uzinduzi wa uzito wa karibu tani 2500, urefu - mita 110), na vile vile malengo yaliyowekwa wakati wa kuifanyia kazi. Roketi ilitakiwa kusaidia kuimarisha uwezo wa ulinzi wa serikali, kukuza programu za kisayansi na kitaifa, pamoja na ndege za ndege za ndani. Walakini, kama majina yao maarufu - Tsar Bell na Tsar Cannon - bidhaa hii ya kubuni haikutumiwa kamwe kwa kusudi lililokusudiwa.
USSR ilianza kufikiria juu ya uundaji wa roketi nzito nyuma ya miaka ya 1950. Mawazo na mawazo ya maendeleo yake yalikusanywa katika kifalme OKB-1. Miongoni mwa chaguzi kulikuwa na matumizi ya akiba ya muundo kutoka roketi ya R-7 ambayo ilizindua satelaiti za kwanza za Soviet na hata ukuzaji wa mfumo wa kusukuma nyuklia. Mwishowe, mnamo 1962, tume ya wataalam, na baadaye uongozi wa nchi hiyo, ilichagua mpangilio na muundo wa roketi wima, ambayo inaweza kuweka mzigo wenye uzito wa hadi tani 75 katika obiti (uzito wa mzigo uliotupwa kwa Mwezi ni tani 23, hadi Mars - tani 15). Wakati huo huo, iliwezekana kuanzisha na kukuza idadi kubwa ya teknolojia za kipekee - kompyuta iliyo kwenye bodi, njia mpya za kulehemu, mabawa ya kimiani, mfumo wa uokoaji wa dharura kwa wanaanga na mengi zaidi.
Hapo awali, roketi ilikusudiwa kuzindua kituo kizito cha orbital kwenye obiti ya karibu-na ardhi, na matarajio ya baadaye ya kukusanyika TMK, chombo kikubwa cha ndege cha ndege kwa ndege kwenda Mars na Venus. Walakini, baadaye, uamuzi uliopuuzwa ulifanywa kuingiza USSR katika "mbio ya mwezi" na utoaji wa mtu kwa uso wa mwezi. Kwa hivyo, mpango wa uundaji wa roketi ya N-1 uliharakishwa na kwa kweli ikawa mbebaji wa chombo cha kusafiri cha LZ katika tata ya N-1-LZ.
Kabla ya kuamua juu ya mpangilio wa mwisho wa gari la uzinduzi, waundaji walilazimika kutathmini angalau chaguzi 60 tofauti, kutoka kwa vizuizi vingi hadi monoblock, zote mbili zikiwa sambamba na mlolongo wa roketi kwa hatua. Kwa kila chaguzi hizi, uchambuzi kamili wa faida na hasara zote zilifanywa, pamoja na upembuzi yakinifu wa mradi huo.
Wakati wa utafiti wa awali, waundaji walilazimika kuachana na mpango wa vitengo vingi na mgawanyiko sawa kwa hatua, ingawa mpango huu ulikuwa tayari umejaribiwa kwa R-7 na ilifanya iwezekane kusafirisha vitu tayari vya gari la uzinduzi. (mifumo ya kusukuma, mizinga) kutoka kwenye mmea hadi cosmodrome kwa reli … Roketi ilikusanywa na kukaguliwa kwenye wavuti. Mpango huu ulikataliwa kwa sababu ya mchanganyiko usiofaa wa gharama za misa na nyongeza ya hydro, mitambo, nyumatiki na umeme kati ya vizuizi vya kombora. Kama matokeo, mpango wa monoblock ulikuja mbele, ambao ulihusisha utumiaji wa injini za roketi zenye kushawishi kioevu na pampu za mapema, ambayo iliruhusu kupunguza unene wa ukuta (na kwa hivyo wingi) wa matangi, na vile vile kupunguza shinikizo la gesi.
Mradi wa roketi ya N-1 haukuwa wa kawaida kwa njia nyingi, lakini sifa kuu za kutofautisha zilikuwa mpango wa asili na mizinga iliyosimamishwa, na ngozi ya nje iliyobeba mzigo, ambayo iliungwa mkono na seti ya umeme (mpango wa ndege wa "nusu-monoksi" ilitumika) na mpangilio wa mwaka wa injini za roketi zinazotumia kioevu katika kila hatua. Shukrani kwa suluhisho hili la kiufundi, kama inavyotumika kwa hatua ya kwanza ya roketi wakati wa uzinduzi na kupanda kwake, hewa kutoka anga iliyozunguka ilitolewa ndani ya nafasi ya ndani chini ya tank na ndege za kutolea nje za LPRE. Matokeo yake yalikuwa ni mfano wa injini kubwa sana ya ndege ambayo ilijumuisha sehemu yote ya chini ya muundo wa hatua ya 1. Hata bila hewa kuwasha moto wa LPRE, mpango huu ulipatia roketi ongezeko kubwa la msukumo, ikiongeza ufanisi wake kwa jumla.
Hatua za roketi ya N-1 ziliunganishwa na mikondo maalum ya mpito, ambayo gesi zinaweza kutiririka kwa uhuru kabisa ikiwa kuna moto wa injini za hatua zifuatazo. Roketi ilidhibitiwa kando ya chaneli ya usafirishaji kwa msaada wa bomba la kudhibiti, ambalo gesi ililishwa, ikatolewa hapo baada ya vitengo vya turbopump (TNA), kando ya uwanja na njia za kozi, udhibiti ulifanywa kwa kutumia kutokulingana kwa injini za kupokezana zenye kioevu.
Kwa sababu ya kutowezekana kusafirisha hatua za roketi nzito kwa reli, waundaji walipendekeza kutengeneza ganda la nje la N-1 linaloweza kutenganishwa, na kutoa matangi yake ya mafuta kutoka kwa tupu za karatasi ("petals") tayari moja kwa moja kwenye cosmodrome yenyewe. Hapo awali, wazo hili halikutoshea akilini mwa wanachama wa tume ya wataalam. Kwa hivyo, baada ya kuchukua muundo wa awali wa roketi ya N-1 mnamo Julai 1962, wajumbe wa tume walipendekeza kwamba maswala ya utoaji wa hatua za roketi zilizokusanywa zifanyiwe kazi zaidi, kwa mfano, kwa kutumia ndege.
Wakati wa utetezi wa muundo wa awali wa roketi, tume iliwasilishwa na anuwai mbili za roketi: ikitumia AT au oksijeni ya kioevu kama kioksidishaji. Katika kesi hii, chaguo na oksijeni ya kioevu ilizingatiwa kama ile kuu, kwani roketi inayotumia mafuta ya AT-NDMG itakuwa na sifa za chini. Kwa maneno ya thamani, uundaji wa injini ya oksijeni ya kioevu ilionekana kuwa ya kiuchumi zaidi. Wakati huo huo, kulingana na wawakilishi wa OKB-1, ikiwa kuna dharura kwenye roketi, chaguo la oksijeni lilionekana kuwa salama kuliko chaguo la kutumia kioksidishaji cha AT. Waumbaji wa roketi walikumbuka ajali ya R-16, ambayo ilitokea mnamo Oktoba 1960 na ilifanya kazi kwa vifaa vya sumu vya kujiwasha.
Wakati wa kuunda toleo la injini nyingi za roketi ya N-1, Sergey Korolev alitegemea, kwanza kabisa, juu ya dhana ya kuongeza kuegemea kwa mfumo mzima wa msukumo, kupitia kuzima kwa injini za roketi zenye kasoro wakati wa kukimbia. Kanuni hii imepata matumizi yake katika mfumo wa kudhibiti injini - KORD, ambayo ilibuniwa kugundua na kuzima injini zenye makosa.
Korolev alisisitiza juu ya ufungaji wa injini inayotumia kioevu ya injini. Ukosefu wa miundombinu na teknolojia ya uumbaji wa gharama kubwa na hatari wa injini za oksijeni-hidrojeni zenye nguvu nyingi na kutetea utumiaji wa injini zenye sumu na nguvu za heptyl-amyl, ofisi inayoongoza ya ujenzi wa injini Glushko haikuhusika katika injini za H1, baada ya ambayo maendeleo yao yalikabidhiwa Kuznetsov KB. Ikumbukwe kwamba wataalamu wa ofisi hii ya muundo waliweza kufikia ukamilifu wa rasilimali na nishati kwa injini za aina ya mafuta ya oksijeni. Katika hatua zote za gari la uzinduzi, mafuta yalikuwa kwenye matangi ya mpira wa asili, ambayo yalisimamishwa kutoka kwa ganda linalounga mkono. Wakati huo huo, injini za Kuznetsov Design Bureau hazikuwa na nguvu ya kutosha, ambayo ilisababisha ukweli kwamba ilibidi kusanikishwa kwa idadi kubwa, ambayo mwishowe ilisababisha athari kadhaa mbaya.
Seti ya nyaraka za muundo wa N-1 ilikuwa tayari mnamo Machi 1964, majaribio ya muundo wa ndege (LKI) yalipangwa kuanza mnamo 1965, lakini kwa sababu ya ukosefu wa fedha na rasilimali kwa mradi huo, hii haikutokea. Walioathiriwa na ukosefu wa maslahi katika mradi huu - Wizara ya Ulinzi ya USSR, kwani mzigo wa roketi na anuwai ya majukumu hayakuteuliwa haswa. Halafu Sergei Korolev alijaribu kupendeza uongozi wa kisiasa wa serikali kwenye roketi kwa kupendekeza kutumia roketi katika ujumbe wa mwezi. Pendekezo hili lilikubaliwa. Mnamo Agosti 3, 1964, amri inayolingana ya serikali ilitolewa, tarehe ya kuanza kwa LKI kwenye roketi ilihamishiwa 1967-1968.
Ili kutekeleza dhamira ya kupeleka cosmonauts 2 kwenye obiti ya mwezi na mmoja wao akitua juu, ilihitajika kuongeza uwezo wa kubeba roketi hadi tani 90-100. Hii inahitaji suluhisho ambazo hazingeongoza kwa mabadiliko ya kimsingi katika muundo wa rasimu. Suluhisho kama hizo zilipatikana - usanikishaji wa injini 6 za LPRE katika sehemu ya kati ya chini ya block "A", ikibadilisha azimuth ya uzinduzi, ikishusha urefu wa obiti ya kumbukumbu, ikiongeza ujazaji wa mizinga ya mafuta kwa kuongeza mafuta na kioksidishaji. Shukrani kwa hii, uwezo wa kubeba N-1 uliongezeka hadi tani 95, na uzani wa uzinduzi uliongezeka hadi tani 2800-2900. Ubunifu wa roketi ya N-1-LZ kwa mpango wa mwezi ulisainiwa na Korolev mnamo Desemba 25, 1964.
Mwaka uliofuata, mpango wa roketi ulipata mabadiliko, iliamuliwa kuachana na kutolewa. Mzunguko wa hewa ulifungwa na kuanzishwa kwa sehemu maalum ya mkia. Kipengele tofauti cha roketi kilikuwa malipo makubwa ya malipo, ambayo yalikuwa ya kipekee kwa makombora ya Soviet. Mpango mzima wa kubeba mzigo ulifanya kazi kwa hii, ambayo sura na mizinga haikuunda nzima. Wakati huo huo, eneo ndogo la mpangilio, kwa sababu ya matumizi ya mizinga kubwa ya duara, ilisababisha kupunguzwa kwa malipo, na kwa upande mwingine, sifa kubwa sana za injini, uzito wa chini kabisa wa mizinga na suluhisho za kipekee za muundo ziliongeza.
Hatua zote za roketi ziliitwa vizuizi "A", "B", "C" (katika toleo la mwezi walitumika kuzindua chombo katika angani ya karibu-dunia), vizuizi "G" na "D" vilikusudiwa kuharakisha chombo cha angani kutoka Duniani na kupungua kwa Mwezi. Mpango wa kipekee wa roketi ya N-1, hatua zote ambazo zilifanana kimuundo, ilifanya iwezekane kuhamisha matokeo ya mtihani wa hatua ya 2 ya roketi hadi 1. Dharura zinazowezekana ambazo hazingeweza "kushikwa" ardhini zilitakiwa kuchunguzwa wakati wa kukimbia.
Mnamo Februari 21, 1969, uzinduzi wa kwanza wa roketi ulifanyika, ikifuatiwa na uzinduzi mwingine 3. Wote hawakufanikiwa. Ingawa wakati wa majaribio ya benchi, injini za NK-33 zilithibitika kuwa za kuaminika sana, shida nyingi zinazoibuka zilihusishwa nazo. Shida za H-1 zilihusishwa na mwendo wa kugeuza, mtetemo mkali, mshtuko wa hydrodynamic (wakati injini zilipowashwa), kelele ya umeme na zingine zisizojulikana kwa athari ambazo zilisababishwa na operesheni ya wakati huo huo ya idadi kubwa ya injini (katika hatua ya kwanza - 30) na vipimo vikubwa vya mbebaji mwenyewe..
Shida hizi hazikuweza kuanzishwa kabla ya kuanza kwa ndege, kwani ili kuokoa pesa, viwanja vya bei ghali havikuzalishwa kwa kufanya majaribio ya moto na nguvu ya mbebaji au angalau hatua yake ya 1 katika mkusanyiko. Matokeo ya hii ilikuwa upimaji wa bidhaa tata moja kwa moja katika ndege. Njia hii ya kutatanisha mwishowe ilisababisha mfululizo wa ajali za gari.
Wengine wanasema kufeli kwa mradi huo ni ukweli kwamba serikali haikuwa na msimamo dhahiri tangu mwanzo, kama sehemu ya kimkakati ya Kennedy juu ya utume wa mwezi. Sharakhanya Khrushchev, na kisha uongozi wa Brezhnev kuhusiana na mikakati madhubuti na majukumu ya wanaanga imeandikwa. Kwa hivyo mmoja wa watengenezaji wa "Tsar-Rocket" Sergei Kryukov alibaini kuwa tata ya N-1 haikufa sana kwa sababu ya shida za kiufundi, lakini kwa sababu ikawa mpango wa kujadiliana katika mchezo wa matamanio ya kibinafsi na ya kisiasa.
Mkongwe mwingine wa tasnia, Vyacheslav Galyaev, anaamini kuwa sababu ya kuamua kutofaulu, pamoja na ukosefu wa umakini kutoka kwa serikali, ilikuwa banal kutokuwa na uwezo wa kufanya kazi na vitu ngumu kama hivyo, wakati wa kupata idhini ya vigezo vya ubora na uaminifu, na vile vile kutokuwa tayari kwa sayansi ya Soviet wakati huo kutekeleza programu hiyo kubwa. Njia moja au nyingine, mnamo Juni 1974, kazi kwenye kiwanja cha N1-LZ ilisitishwa. Mlundikano uliopatikana chini ya mpango huu uliharibiwa, na gharama (kwa kiwango cha rubles bilioni 4-6 kwa bei za 1970) zilifutwa tu.
