N1 roketi

N1 (Rusça: -1, -1, Nositeli, "Taşıyıcı") Sovyet kozmonotlarını Ay'a götürmek üzere 1960'larda geliştirilen dev uzay roketi. Dört fırlatma denemesinin de başarısız olması üzerine 1976 yılında proje resmen iptal edildi. Sovyetlerin insanlı Ay projeleri olduğunu inkar etmeleri nedeniyle Perestroyka dönemine kadar varlığı gizli tutuldu.
Tarihçe
Başmühendis Sergey Korolyov'un tasarım bürosu OKB-1, N1'i geliştirmeye 1959'da başladı. Orijinal tasarıma göre N roketleri uzay istasyonlarına yük taşıyacak ve insanlı Mars uçuşlarında kullanılacaktı. Birkaç N roketi önerildi. N1 bunlardan en büyük olanıydı. N2 biraz daha küçüktü ve başka bir Sovyet tasarım bürosu tarafından geliştirilen UR-200 roketiyle rekabet etmek için ortaya atılmıştı. N3, Sovyetlerin geleneksel kıtalararası R-7 roketinin yerini almak üzere tasarlanmıştı. Bu aşamada üretime başlanmamıştı, N roketleri henüz kağıt üzerindeki bir projeydi.
1961'den itibaren Korolyov'un tasarım bürosuna N1 roketinin geliştirilmesi için ödenek verileye başlandı. Mayıs 1961'deki bir hükumet raporunda ilk test uçuşu için 1965 yılı öngörülüyordu.
Mayıs 1961'de ABD başkanı John F. Kennedy, 1960'lı yıllar bitmeden Ay'a insan gönderme hedefini ortaya koyarak Uzay Yarışını başlatmıştı. Korolyov, bunun üzerine Sovyetler'in Ay'a Soyuz adında yeni bir uzayaracıyla gitmesi fikrini ortaya attı. Soyuz'ları uzaya taşıyacak roket N1 olacaktı.
Korolyov, roket motorları tasarımcısı Valentin Gluşko ile N1'in kullanacağı yakıt konusunda uzlaşamadı. Gluşko, kıtalararası balistik füzelerde kullanılan ve basit motor düzeneklerine izin veren asimetrik dimetilhidrazin yakıtını öneriyordu. Oysa Korolyov'a göre bu yakıtın ağırlığı, itme gücüne oranla fazlaydı, ayrıca zehirli olduğu için güvenlik sorunu çıkarıyordu. Korolyov, kerosen ve sıvı oksijen karışımı bir yakıt kullanmak istiyordu. Jet motorları tasarımcısı Nikolay Kuznetsov ile bu yakıtı kullanan bir motor geliştirmesi için anlaştı. Kuznetsov, NK-15 adında küçük motorlar üretmeyi önerdi. N1'de bu küçük motorlardan çok sayıda kullanılarak büyük bir itme gücüne ulaşılacaktı. Ancak çok sayıda motor kullanılması, N1'in yapısını karmaşık bir hale getiriyordu.
Sovyet roket sistemlerinin başlıca destekçisi olan silahlı kuvvetler, N1 projesine sıcak bakmıyor, askeri kullanımı olmayan, siyasi nedenlerle ortaya atılmış bir proje olarak görüyordu.
Korolyov'un 1966'daki ölümü üzerine yerine yardımcısı Vasili Mişin geçti. Mişin, Korolyov'un siyasi kıvraklığına ve gücüne sahip değildi. Bu durum önce N1 projesinin, sonra da Sovyet Ay projesinin başarısızlıkla sona ermesine katkı eden nedenlerden biri oldu.
Yapısı
N1, 105 metrelik yüksekliği, büyük kaldırma gücü ve ağırlığıyla dev bir roketti. 21. yüzyılın ilk yıllarına kadar üretilen roketler arasında Saturn V'den sonra ikinci sıradaydı. Ay'a gidecek olan ek itme kademeleri, Soyuz uzayaracı ve LK ay modülü ile birlikte N1-L3 adını alıyordu. N1-L3, beş kademeden oluşmaktaydı ve 2.788 ton ağırlığındaydı. Kabaca bir koni şeklindeydi. En altta 1. kademenin dev sıvı oksijen tankı, bunun üzerinde kerosen tankı ve diğer kademelerin giderek küçülen tankları sıralanıyordu.
Birinci kademe olan Blok A, iki halka üzerinde sıralnan 30 NK-15 motorundan oluşuyordu. Dış halkada 24, bunun yarısı çaptaki iç halkada 6 motor vardı. Bunlar dünyanın ilk aşamalı patlamalı roket motorlarıydı. Motorların farklı güçlerle çalıştırılması mümkündü böylece roketin doğrultusu ve dönüşü ayarlanabiliyordu. Blok A, toplam 4.620 ton itiş gücü sağlıyordu, bu Saturn V roketinin 3.469 tonluk itiş gücünün çok üzerindeydi.
İkinci kademe, Blok B, tek bir halka üzerindeki sekiz adet NK-15V motorundan güç alıyordu. NK-15 motoruyla -15V arasındaki fark, egozos çıkışlarıyla yüksek atmosfer performansı için yapılan ayarlamalardı.
Üst kademe Blok V, kare şeklinde yerleştirilen dört NK-21 motorundan oluşuyordu.
N1'in geliştirilmesi sürecinde ilk tasarımdaki motorlar oldukça değişikliğe uğradı. Sonuç olarak ortaya çıkan modele N1F adı verildi, ancak bu ileri tasarım projenin iptal edilmesi nedeniyle asla uçmadı.
N1, ABD'nin Apollo tasarısı'ndan toplamda daha büyüktü, biraz daha kısaydı ama taban çapı daha fazlaydı. Genel olarak sağladığı itme gücü de Saturn V'den daha fazlaydı. Ancak tüm kademelerinde kerosen yakıtı kullanması nedeniyle toplam performansı Saturn V'nin altında kalıyordu. N1 istifi, dünya yörüngesine 95 ton yük taşıyabilirken Saturn V, yaklaşık 130 ton taşıyabiliyordu. ABD'nin sıvı hidrojen jet motorlarıyla erken başlayan tecrübeleri, üst kademelerde bu yüksek performanslı yakıtı kullanmaya cesaret etmelerine izin vermişti, böylece roket ağırlığını ciddi miktarda düşürebilmişlerdi.
Sorunlar
N1'in en büyük sorunu, çok sayıda küçük motoru yakıt ve oksijan tanklarına bağlayan boruların karmaşık tesisatıydı. Saturn V'nin devasa F1 motorunun mu, yoksa N1'in çok sayıda küçük motorunun oluşturduğu tesisat karmaşasının yarattığı sorunları çözmenin mi daha kolay olduğu, roketçilik tarihinin ilginç sorularından biridir. Saturn V'nin sadece beş motorunun bile tesisat sorunları çıkardığı düşünülürse, N1 Blok A'daki 30 motor, felakete davetiye çıkarmaktaydı.
Bir diğer sorun, N1'in fırlatıldığı Baykonur Uzay Üssü'nün deniz kenarında olmaması nedeniyle tüm ulaşımın demiryoluyla yapılmasıydı. Bu nedenle roket parçalara ayrılarak naklediliyor, üste tekrar monte edildikten sonra rampaya dikiliyordu. Bu nedenle motorlarda meydana gelen karmaşık sorunların önceden görülmesi ve giderilmesi mümkün olmuyordu.
Bu sorunlar nedeniyle N1 asla başarılı bir uçuş yapamadı. Dört fırlatma testi de başarısızlıkla sonuçlandı. Bunlardan birinde Baykonur Üssü büyük zarar gördü. En uzun uçuş, hemen hemen birinci kademenin ayrılmasına kadar, 107 saniye sürdü. 1969'da iki, 1971 ve 1972'de birer sınama fırlatması yapıldı.
Vasili Mişin, Apollo tasarısının başarısından sonra da ABD'nin Skylab'ına benzer büyük bir uzay istasyonunu yörüngeye taşıyabilme umuduyla sınama uçuşlarına devam etti. 1974'te proje resmen sona erdirildi ve Mişin'in yerine rakibi Valentin Gluşko geçti. İki N1F uçuşa hazırlanıyordu ancak bu da gerçekleşmedi.
N1 projesini dev Proton roketine benzer hipergolik bir roket olan Vulkan, 1976'dan itibaren ise Energiya/Buran programı izledi.
Fırlatma denemeleri
21 Şubat 1969: Fırlatmadan 69 saniye sonra, 12.200 m yükseklikte infilak etti.
3 Temmuz 1969: Fırlatma sırasında gevşek bir perçin yakıt pompasına emildi ve 1. kademenin infilak etmesine, bu arada roketin ve fırlatma kulasinin imha olmasına neden oldu. Bu, roketçilik tarihinin en büyük kazasıydı.
24 Haziran 1971: Roket fırlatmadan sonra giderek hızlanan şekilde kendi çevresinde dönmeye başladı ve 51 saniye sonra bütünlüğünü kaybederek parçalandı.
22 Kasım 1972: 1. Kademe Pogo salınımı nedeniyle araç fırlatmadan 107 saniye sonra imha oldu.
Kalıntılar
Son iki N1 aracı, Sovyetlerin Ay projesinin gizli kalması için imha edildi. Sovyetler, bir Uzay Yarışı'nın var olduğunu inkar ederek kendi Ay projelerinin ABD'yi kandırmak için hayal edilen kağıt üzerindeki bir proje olduğunu iddia ettiler. Bunların yalan olduğu ancak Perestroyka ve Glasnost'tan sonra ortaya çıktı.
N1 roketlerinden geri kalan bazı yakıt tankları, uzun süre Baykonur Üssü civarında yere saçılmış vaziyette bırakıldı, bir kısmı gölgelik olarak kullanıldı.
İlginç bir şekilde, N1F'nin ileri model motorları sağlam kaldı. Roket bir bütün olarak güvensiz olsa da, tek tek motorların güvenilir ve sağlam olduğu düşünülmektedir. Sağlam kalan 50 motordan 36 tanesi, Rusya tarafından tanesi 1,1 milyon dolara Aerojet General şirketine üretim lisansıyla birlikte satıldı. Aerojet, daha sonra bu motorları Japon J-1 ve J-2 roketlerinde kullanılmak üzere sattı. Motorların başka projelerde de kullanılması için özel şirketlerin çalışmaları aralıklı olarak devam etti.