В начале 60-х годов после первых впечатляющих успехов СССР в космосе взоры всех, кто имел отношение к освоению космического пространства, обратились к еще более масштабным задачам — полетам к Луне и планетам Солнечной системы. К тому же идеология “холодной войны” вызвала перенесение соперничества между сверхдержавами во все новые и новые области. Космос не стал исключением.

Выиграв “первый тайм”, СССР был намерен сохранять свой приоритет и впредь, да и конструкторская мысль не стояла на месте. В ОКБ-1 под руководством С. П. Королева уже начались работы по проектам пилотируемых полетов к Луне, Марсу, Венере и созданию тяжелого межпланетного корабля (ТМК). Разрабатывалась и| новая серия ракет-носителей “Н”, которые смогли бы помочь осуществлении” этих замыслов. Над созданием супертяжелых ракет работали коллективы, руководимые главными конструкторами В. Н. Челомеем (ОКБ-56) и М. К. Янгелем (ОКБ-586).

Ближайшей целью была избрана Луна, и начались работы над двумя вариантами экспедиций. Первый предусматривал облет Луны без посадки на ее поверхность и возвращение на Землю. Второй — выведение на орбиту Луны корабля с двумя космонавтами, высадку одного космонавта на Луну и возвращение их на Землю.

В это время (с 1961 г.) в США уже приступили к реализации программы “Аполлон”, предусматривавшей создание мощного носителя “Сатурн-V” и корабля “Аполлон” для выведения на окололунную орбиту корабля с тремя астронавтами и высадки на поверхность Луны двух из них.

Как же обстояло дело к тому времени у нас? Программа облета (как более простой вариант достижения приоритета) выдвигалась двумя главными конструкторами — С. П. Королевым и В. Н. Челомеем. Комплекс, предложенный С. П. Королевым и его ОКБ-1, состоял из разработанных специально для этого кораблей, получивших обозначения 7К, 9К и ЛК, и должен был собираться на орбите Земли путем автоматической стыковки этих кораблей. Сначала на орбиту предполагалось вывести разгонный блок (корабль 9К), затем к нему предстояло последовательно пристыковать четыре корабля-танкера (11 К) с горючим и окислителем. После завершения заправки должен был стартовать корабль с экипажем (7К), который после стыковки с заправленным разгонным блоком образовывал облетный корабль. Если все шесть запусков и стыковок проходили успешно, то облетный корабль с экипажем на борту с помощью жидкостного ракетного двигателя разгонного блока переводился бы на траекторию облета Луны.

Такая схема была бы очень сложной и для нашего времени, да и к тому же в то время еще не летал ни один корабль 7К с экипажем, не отрабатывалась система стыковки. Правда, проект имел и определенные достоинства — для выведения на околоземную орбиту предполагалось использовать отработанную и достаточно надежную РН “Союз”. Но все же, для облета Луны по этой схеме потребовались бы длительные разработки и большой комплекс наземных и летно-конструкторских испытаний.

Одновременно в ОКБ-1 работали над созданием ракет-носителей серии “Н”: Н-1 — способной вывести на орбиту 40—50 т груза, т. е. пилотируемый космический корабль на траекторию облета Луны (возможный запуск в 1963 г.), и Н-2 — с полезной нагрузкой 60—80 т для выведения корабля на межпланетную траекторию (запуск в 1967 г.). Рассматривался вариант использования ракеты Н-1 для запуска лунного корабля, но значительное отставание в ее разработке, вызванное разногласиями между С. П. Королевым • и главным конструктором ракетных двигателей В. П. Глушко, задержало его осуществление. Последний отказался делать кислородно-керосиновые двигатели для Н-1 и предлагал использовать созданные под его руководством двигатели на высококипящих самовоспламеняющихся компонентах. С. П. Королев же считал, что они слишком опасны для пилотируемых полетов из-за высокой токсичности используемого топлива. К тому же, это резко увеличило бы стоимость запусков. В результате Королев был вынужден заказать двигатели для Н-1 в Куйбышевском авиамоторном КБ (ныне Самарское государственное научно-производственное предприятие “Труд”).

В. Н. Челомей, главный конструктор ОКБ-52, предлагал свой проект облета Луны. Корабль ЛК, спроектированный в его коллективе, выводили на околоземную орбиту и переводили на траекторию полета к Луне ракета “Протон” (УР500К) и специальный разгонный блок, разработанный в том же ОКБ. Обогнув Луну по петлеобразной траектории, ЛК должен был вернуться на Землю.

Корабль состоял из разгонного блока с ЖРД, приборно-агрегатного отсека (ПАО) и возвращаемого аппарата (ВА) конусоидной формы, напоминавшего кабину экипажа американского корабля “Джемини”. Его планировали оснастить солнечными батареями, раскрывающимися после старта к Луне. Первоначально предполагалось, что. пилотировать корабль будет один космонавт, позже удалось найти возможность для размещения в возвращаемом аппарате второго космонавта.

В августе 1964 г. руководство страны, почувствовав, что первенстве в космических исследованиях ускользает, издало "Постановление ЦК КПСС и Совета Министров “О работах по исследованию Луны и космического пространства”. Пилотируемый облет Луны и высадка советского космонавта на ее поверхность в 1967—68 гг., т. е. раньше американцев, стали главной задачей советской пилотируемой программы. Ее осуществление было поручено В. Н. Челомею. Королёвский проект 7К-9К-11К поддержки не получил. Разработка кораблей 9К и 11 К была прекращена, а корабль 7К переориентирован на орбитальные полеты, получив название “Союз” (7К-ОК).

Однако во второй половине 1965 г. в Военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР возобладало мнение, что проект “УР500К-ЛК” не сможет обеспечить приоритет СССР в пилотируемом облете Луны. Создание облетного корабля вновь перепоручили С. П. Королеву. Для ускорения работ намечали использовать РН УР500К с королёвским , разгонным блоком “Д” в качестве четвертой ступени. Новый проект, названный “УР500.К-Л1”, С. П. Королев Представил Комиссии 15 декабря 1965 г., он был утвержден и стал основой лунной облетной программы СССР.

Программа полета состояла из следующих этапов. Космический корабль 7К-Л1 (в беспилотном варианте — “Зонд”) с экипажем из двух, космонавтов — командира и исследователя — выводится ракетой “Протон” с четвертой ступенью (блоком “Д”) на промежуточную орбиту Земли высотой в апогее около 187 км, в перигее — 19 км и наклонением 51,5°. Масса корабля 7К-Л1 с блоком “Д” на орбите ИСЗ при этом достигала бы 20 т. При выведении корабль находится под головным обтекателем, который сбрасывается после прохождения плотных слоев атмосферы. В случае аварии РН на участке выведения имелась система аварийного спасения (САС), которая с помощью твердотопливных двигателей увела бы аппарат с космонавтами на безопасное расстояние. Примерно через час после старта отделяется опорный конус системы аварийного спасения, вторично включается двигательная установка блока “Д” и корабль переводится на траекторию облета Луны. Затем происходит отделение блока “Д”. Масса корабля после этого составляет 5,2—5,3 т. В ходе полета необходимо было выполнить несколько коррекций его траектории, поел* которых СА отделяется от приборно-агрегатного отсека (ПАО), совершает два погружения в атмосферу и приземляется или приводняется в заданном районе на парашюте с применением двигателей мягкой посадки.

Надо отметить, что в 1965—66 гг. прорабатывался иной вариант пилотируемого облета Луны. Из-за отсутствия статистики о надежности РН “Протон” (ко времени начала летно-конструкторских испытаний корабля 7К-Л1 трехступенчатый вариант этой РН еще ни разу не был запущен) предлагалось корабль 7К-Л1 выводить на орбиту Земли в беспилотном режиме. Экипажу предстояло в этом случае стартовать на корабле 7К-ОК (Союз) и ракете “Союз”. После стыковки кораблей космонавты должны были перейти в скафандрах “Ястреб” через открытый космос и изогнутый тоннель в опорном конусе САС из бортового отсека 7К-ОК в спускаемый аппарат 7К-Л1. Затем 7К-ОК автоматически отстыковывается, а корабль 7К-Л1, сбросив стыковочное устройство (СУ) с опорным конусом, стартует к Луне.

Возможность перехода космонавтов из одного корабля в другой исследовалась в специальном самолете Ту-104. Работы дали отрицательный результат, после чего вариант с пересадкой экипажа из корабля в корабль на орбите Земли был отвергнут.

Ракета “Протон” (УР500К) разработана в начале 60-х годов в ОКБ-52 (филиал ЦКБМ, ныне КБ “Салют”) под руководством главного конструктора В. Н. Челомея на основе двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты УР-500. Были созданы ее четырех- и трехступенчатые варианты. Трехступенчатый вариант применялся для выведения на орбиту Земли орбитальных станций “Салют” и “Алмаз”, транспортных кораблей снабжения, базового блока и модулей комплекса “Мир” и некоторых типов ИСЗ. Четырехступенчатый использовался для запусков на траекторию облета Луны кораблей 7К-Л1 (“Зонд”), а также некоторых АМС к Луне, Марсу и Венере и ИСЗ на геостационарную орбиту.

РН выполнена с поперечным делением ступеней. Первая ступень представляет собой центральный блок с окислителем цилиндрической формы, вокруг которого размещены шесть ракетных блоков. На второй ступени — четыре однокамерных двигателя, а на третьей — один такой же двигатель и один четырехкамерный рулевой ЖРД тягой 3 тс (тонны силы). Четвертой ступенью служил ракетный блок “Д”, разработанный в ОКБ-1 для лунного ракетного комплекса по программе “Н1-ЛЗ”. Его длина — 5,7 м, диаметр — 3,7 м. В качестве горючего применялся керосин, а в качестве окислителя — жидкий кислород.

Для ускорения работ по созданию облетного корабля по программе “УР500-Л1” руководством отрасли было решено создавать его на основе спроектированного к тому времени пилотируемого космического корабля 7К-ОК (“Союз”).

Весь полет вокруг Луны и возвращение на Землю космонавты должны были совершить в этом новом космическом корабле, получившем обозначение 7К-Л1. Его разработка в ОКБ-1 велась под руководством главного конструктора С. П. Королева, а после его смерти (1966 г.) под общим руководством главного конструктора В. П. Мишина.

Технические характеристики РН “Протон” и ее четвертой ступени (разгонного блока “Д”) ограничивали стартовую массу корабля 7К-Л1 всего лишь 5,5 тоннами. Из-за этого в нем не было бытового отсека, а состоял он из спускаемого аппарата (СА) и приборно-агрегатного отсека (ПАО), который в свою очередь разделялся на переходный (ПХО), приборный (ПО) и агрегатный отсеки (АО). Сверху на спускаемом аппарате устанавливался - опорный конус системы аварийного спасения (САС).

Спускаемый аппарат (СА) имел сегментально-коническую форму с усиленным теплозащитным экраном для безопасного входа в атмосферу Земли со второй космической скоростью. Перед посадкой на Землю, на высоте нескольких километров, экран должен был сбрасываться. В СА размещался пульт управления кораблем, бортовой вычислитель “Салют-3”, научные приборы, фотоаппаратура, система жизнеобеспечения, элементы систем терморегулирования и радиосвязи, парашютная система, объекты биологических исследований, оптический ориентатор и аккумуляторная батарея. В спускаемом аппарате корабля 7К-Л1 было установлено большее, по сравнению с кораблем “Союз”, число газовых двигателей системы управления спуском, однако пришлось отказаться от размещения в СА запасной парашютной системы. В верхней части СА размещалась остронаправленная параболическая антенна, работающая в дециметровом диапазоне волн. В герметичном приборном отсеке были установлены буферные аккумуляторные батареи (основная и резервная), приборы и аппаратура бортовых систем корабля.

В негерметичном агрегатном отсеке размещалась корректирующая тормозная двигательная установка КТДУ-53 с одним ЖРД многократного включения тягой 411 кгс с рулевыми соплами. Горючим служил несимметричный диметилгидразин (НДМГ), окислителем — смесь окислов азота в азотной кислоте. Топливо (около 400 кг) помещалось в четырех сферических баках в АО. Там же располагались и двигатели системы ориентации, работающие на однокомпонентном топливе — перекиси водорода. На внешней поверхности АО размещался радиатор-теплообменник системы терморегулирования корабля.

Программа летно-конструкторских испытаний 7К-Л1 первоначально предусматривала десять беспилотных запусков, один пилотируемый облет Луны (намечавшийся на 26 июня 1968 г.), затем еще два беспилотных полета, а четырнадцатый запуск должен был быть вновь пилотируемым. Запуск пилотируемого корабля неоднократно откладывался из-за многочисленных аварий РН и отказов систем кораблей во время испытательных полетов в беспилотном режиме. Последний раз пилотируемый запуск был намечен на 9 декабря 1968 г. Но в декабре

1968 г. американские астронавты на корабле “Аполлон-8” первыми в мире осуществили полет к Луне, совершив 10 витков вокруг нее. После этого, в начале 1969 г., программа “УР500К-Л1” по пилотируемому облету Луны была прекращена, полеты кораблей 7К-Л1 в пилотируемом режиме отменены, а оставшиеся корабли использовали для отработки отдельных перспективных систем.

В 1965 г. в подмосковном Центре подготовки космонавтов (ЦПК) был образован отдел для подготовки космонавтов — командира и исследователя — для полета на корабле 7К-Л1. В мае 1966 г. Военно-промышленная комиссия утвердила первую группу гражданских космонавтов при Центральном “-конструкторском бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), а в феврале 1967 г. в • ЦПК группа для облета Луны была сформирована окончательно. В' нее вошли военные космонавты из отряда ЦПК: Валерий Быковский (начальник отдела подготовки космонавтов по лунной программе), Валерий Волошин, Георгий Добровольский, Петр Климук, Алексей Леонов и Павел Попович (командиры); Юрий Артюхин, Анатолий Воронов (исследователи) и космонавты из отряда ЦКБЭМ: Олег Макаров, Николай Рукавишников и Виталий Севастьянов (исследователи). Немного позже к ним подключился Георгий Гречко. Были сформированы экипажи: Леонов — Макаров, Быковский — Рукавишников и Попович — Севастьянов, остальные космонавты составили группу поддержки. В мае 1967 г. в группу вошел математик Валентин Ершов, задача которого состояла в математическом обеспечении навигационных измерений и расчетов, производимых на бортовой вычислительной машине.

18 августа 1967 г. в ЦКБЭМ сформирована своя группа по программе “Н1-ЛЗ”, являвшаяся как бы резервной для лунных групп ЦПК. В нее вошли Сергей Анохин, Геннадий Долгополое, Владимир Бугров, Владимир Никитский, Виктор Пацаев и Валерий Яздовский.

Подготовка на реальных тренажерах корабля 7К-Л1 началась только в январе 1968 г. А позже в рамках программы “Л-3” командиры отрабатывали управление посадкой на Луну на динамическом тренажере, созданном на базе вертолета, учились умению быстро выбирать площадку и сажать объект при ограниченных запасах топлива, мгновений оценивать вертикальную скорость. (Для этого они закончили школу летчиков-испытателей в ЛИИ.).

В 1968 г. первые три экипажа завершили подготовку по программе “Л-1” и сдали экзамены. Но полет все откладывался, и космонавтам приходилось ждать, стараясь поддерживать готовность к полету, когда же три успешных пуска корабля 7К-Л1 откроют им путь к Луне. Многие космонавты из “лунной группы” участвовали в обеспечении управления полетами беспилотных кораблей, находясь в Центре дальней космической связи в Евпатории. Во время испытания корабля “Зонд-4” в марте 1968 г. Попович и Севастьянов, находясь в бункере, выполняли роль экипажа на борту корабли. Все переговоры с Центром управления полетом велись через борт “Зонда”, что создавало иллюзию реального полета. В NASA поволновались, когда станции радиоперехвата зафиксировали переговоры экипажа “Зонда”, летящего к Луне, с Землей. Но вскоре все прояснилось...

В 1968 г. “лунную группу” расширили. В нее в разное время входили: Андриян Николаев, Евгений Хрунов, Виктор Горбатко, Борис Волынов, Георгий Шонин, Анатолий Куклин, Анатолий Филипченко, Константин Феоктистов, Валерий Кубасов, Владислав Волков, Валерий Яздовский и Владимир Бугров. Тренировки в экипажах продолжались. Куклин вспоминает, что ему пришлось подменять Леонова в первом экипаже, так как руководство решило, что после гибели Ю. А. Гагарина нельзя рисковать жизнью второго национального героя.

Как вспоминает Виталий Севастьянов, желание лететь и выполнить задание Родины было у космонавтов настолько сильным, что в начале декабря 1968 г. члены трех экипажей написали письмо в Политбюро, прося разрешения стартовать немедленно, невзирая' на частичные неудачи с “Зондом-5” и “Зондом-6”.

После прекращения программы облета Луны в марте 1969 г. группа “лунных космонавтов” была значительно сокращена. Оставшиеся два экипажа, Леонов — Макаров и Быковский — Рукавишников, продолжили подготовку к высадке на Луну по программе “Н1-ЛЗ”, но после двух неудач с запуском ракеты Н-1 в феврале и июле 1969 г. и высадки на Луну 21 июля экипажа “Аполлон-11”, подготовка этих экипажей прекратилась. В ноябре 1969 г. “лунную группу” окончательно расформировали, а космонавты приступили к подготовке по другим программам.