Chelomei compitió con Korolyov en la construcción de un cohete lunar. Él abogaba por su UR-700, un diseño modular derivado del UR-500 (Protón), que hubiese usado los motores RD 270 de Glushko, que utilizaban combustibles hipergólicos. De hecho, Glushko, que era el constructor soviético más experimentado en motores de cohete, rechazó trabajar con Korolyov por la negativa de éste a utilizar combustibles hipergólicos. Estos combustibles son más peligrosos de almazenar y ofrecen un menor rendimiento, pero a cambio su combustión se realiza a una menor temperatura que los combustibles criogénicos, facilitando la construcción de motores gigantes. Glushko había colaborado con Korolyov en la construcción de los motores del R-7 Semyorka (el primer misil intercontinental de la historia, que lanzó el Sputnik 1), y había sido incapaz de crear un motor criogénico con una sola cámara de combustión. Por otro lado, Glushko abogaba por este tipo de combustibles porque tenía mayor experiencia con ellos, gracias al diseño de motores para misiles. Aunque de menor rendimiento, los combustibles hipergólicos pueden ser almacenados en un cohete o misil durante tiempo indefinido, mientras que los criogénicos sólo se pueden introducir horas antes del lanzamiento. Aunque esto no es inconveniente para un cohete, sí lo es para un misil que debe estar en alerta de lanzamiento contínua. Por eso el R-7 fue un magnífico lanzador, pero un pésimo misil. Glushko consideraba un sinsentido el desperdiciar toda la experiencia en motores hipergólicos para empezar casi desde cero.
Así, se sumó al proyecto de Chelomei de crear una familia de lanzadores que usasen combustibles criogénicos: la familia UR. Empezando con el UR-500, para continuar con el UR-700 (nunca se construiría). Serían cohetes modulares, lo que permitiría su construcción en fabricas cerca de Moscú, mientras que Korolyov prefirió un diseño monocasco, lo que significaba que el cohete debía construirse en el centro de lanzamiento (Baykonur, ya que no podía ser trasladado por la red de ferrocarril entero. Esto aumentó la complejidad del diseño. Korolyov, a su vez soñaba también con una familia de lanzadores basada en su N-1. Sin embargo, el apoyo de los militares a Chelomei favoreció la construcción del UR-500 como compensación por la elección del N-1 como cohete gigante. Sin embargo, esto no impidió que la URSS malgastase recursos en dos programas lunares paralelos, en vez de unir fuerzas.
Durante muchos años el N-1 fue un secreto: la URSS afirmó que nunca había intentado poner un hombre en la Luna y mucha gente en Occidente negó incluso que se hubiese construido. Tras el cuarto y último fracaso, Glushko tomó control del programa y lo eliminó. Decidió construir un nuevo cohete, el Vulkan, que después se convertiría en el Energiya, el cual sólo fue lanzado dos veces(con éxito) en los años ochenta.
Datos del N-1:
Masa total: 2,682,650 kg.
Empuje en el despegue: 4,414,909 kgf.
Longitud: 76.6 m.
Coste total: $600 millones
Datos del Saturno V:
Masa total: 2,896,895 kg.
Empuje en el lanzamiento: 3,440,313 kgf.
Longitud: 84.7 m.
Coste total: $681 millones
Motores:
Primera etapa: 30 NK-15 (Lox/Queroseno). Empuje (vacío): 1544kN.
Segunda etapa: 8 NK-15V (lox/Queroseno). Empuje (vacío): 1648 kN.
tercera etapa: 4 11D54 (Lox/Queroseno).
Cuarta etapa: 1 NK-19 (Lox/Querosene).
Lanzamientos del N-1:
21-Febrero-1969: lanzamiento del N-1 3L. Debido a una oscilación de alta frecuencia en el generador de gas del motor número 2, se produjo una fuga de combustible, que se convirtió en un incendio en el compartimento de cola. El sistema de control de motores KORD (KOntrol Raboti Dvigateley) detectó el fuego, pero dió una señal incorrecta de apagado a todos los motores 68.7 segundos después del lanzamiento. El cohete fue destruido por control remoto 1.3 segundos más tarde. La torre de escape no funcionó correctamente, pero la cápsula de descenso de la nave lunar no tripulada Soyuz 7K-L1-S aterrizó a 35 km. de la rampa de lanzamiento, mientras los restos del cohete cayeron a 50 km. El fallo del KORD fue debido a temperaturas más altas de las esperadas en el compartimento de cola.
3-Julio-1969: lanzamiento del N-1 5L, dos semanas antes del lanzamiento del Apolo 11. 0.25 segundos tras el despegue, una bomba de oxígeno del motor número 8 tragó un pedazo de material y explotó, iniciando un incendio. El sistema KORD apagó todos los motores y el cohete cayó sobre la rampa de lanzamiento 110 Este, destruyéndola completamente, así como causando daños a la otra rampa. La torre de escape funcionó y la cápsula Soyuz aterrizó felizmente.
27-Junio-1970: lanzamiento del N-1 6L. Tras los dos fracasos anteriores se mejoró el cohete sustancialmente. Sin embargo, tras el despegue, el cohete empezó a girar sobre su eje, empezándose a romper al llegar a la zona de máxima presión dinámica. El control se perdió 50.2 segundos tras el despegue, y fue destruido por el personal de tierra.
23-Noviembre-1972: lanzamiento N-1 7L. 106.93 segundos tras el despegue, sólo 7 segundos antes de la separación de la primera etapa, se produjo una fuga de combustible tras el apagado programado de 6 motores que llevó a la explosión del motor 4. El cohete fue destruido desde tierra.
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