R-56, el otro cohete lunar soviético

Cuando se habla de la fallida carrera lunar tripulada soviética, es inevitable no mencionar al gran cohete N1 de la oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Koroliov. Sin embargo, el N1 no fue el único cohete diseñado para alcanzar la Luna. Su competidor más famoso fue el UR-700 de Vladímir Cheloméi, pero no debemos olvidarnos del que fue el tercer actor en el drama lunar. Hablamos del R-56, el otro cohete lunar soviético.

 
Los cohetes de la carrera lunar soviética. De izquierda a derecha: N1 (OKB-1), UR-700 (OKB-52) y R-56 versión multibloque (Novosti Kosmonavtiki).

Mijaíl Kuzmich Yangel, ingeniero jefe de la OKB-586.

A finales de los años 50, la oficina de diseño OKB-586 de Mijaíl Kuzmich Yangel había conseguido ganarse el favor de los militares gracias a la construcción de misiles de alcance medio R-12 y R-14. La OKB-586 había sido creada en 1954 a partir de la OKB-1 debido a presiones políticas con el fin de lograr la especialización en misiles de combustible hipergólico de pequeño y medio tamaño, diversificando de esta forma el esfuerzo militar soviético. Koroliov estaba por entonces demasiado ocupado con el que debía ser el primer misil intercontinental de la historia, el R-7 Semiorka y no podía ocuparse del desarrollo de estos lanzadores. Pero la oficina de Yangel no se limitó a vivir bajo la sombra del ingeniero jefe. Para 1960 ya se había convertido en una de las principales oficinas de diseño del país, a cargo del que sería el primer misil intercontinental operativo de la URSS, el R-16 (8K64). De esta forma, Yangel superó a Koroliov en el la tarea encomendada por los militares. El discípulo había aventajado al maestro. Y entonces, al igual que Cheloméi y Koroliov antes que él, Yangel puso la vista en la última frontera, el espacio.

Como resultado de los éxitos con el R-16, en 1960 la OKB-586 comenzó a trabajar en el R-56 (8K68), un lanzador con capacidad para situar 40 toneladas en una órbita baja de 200 kilómetros de altura. El R-56 emplearía combustibles hipergólicos y se basaba en el proyecto RK-100, un superlanzador que debía pesar 1200 toneladas al lanzamiento. El RK-100 era un simple estudio de viabilidad sobre la posibilidad de construir un cohete de grandes dimensiones con la tecnología del R-16. De hecho, uno de los diseños propuesta para el RK-100 era un «paquete» de siete misiles R-16 agrupados para formar la primera etapa del lanzador.


De izquierda a derecha, misil R-16, proyecto RK-100 y dos configuraciones del R-56 (con cuatro y siete bloques en la primera etapa, respectivamente).

Por contra, el R-56 era un proyecto «serio» que recibió el máximo apoyo por parte de la dirección de la OKB-586. El R-56 podría situar seis toneladas en órbita geoestacionaria y 12 toneladas en órbita lunar. Al mismo tiempo, sería capaz de enviar sondas espaciales de 6-8 toneladas a Marte y Venus. Ciertamente, era un lanzador mucho menos ambicioso que el N1 de Koroliov (inicialmente con 80 toneladas de capacidad), pero también era mucho más realista. El gran problema que se le planteaba a Yangel era cómo construir esta bestia de 1400 toneladas. Y lo más importante, cómo transportar este lanzador desde Dnepropetrovsk (Ucrania), sede de la OKB-586, hasta los cosmódromos de Baikonur y Plesetsk. Los ingenieros de la OKB-586 plantearon tres posibles diseños:

1- Un diseño en paquete con siete bloques en la primera etapa. Cada bloque tendría un diámetro de 3,8 metros, el máximo permitido por los túneles ferroviarios soviéticos de la época.
2- Cuatro bloques en la primera etapa con un diámetro de 3 metros, el máximo que permitía la maquinaria de la OKB-586 en aquellos momentos.
3- Un diseño monobloque con un diámetro de 6,5 metros.

El diseño en «paquete» facilitaba el transporte del lanzador y permitía hacer uso de las tecnologías desarrolladas para el R-16, pero presentaba graves problemas de estabilidad durante el lanzamiento y era excesivamente complejo. Al mismo tiempo que desarrollaba el R-56, Yangel propuso el R-46 para hacer más atractivo el proyecto a los militares. El R-46 sería una versión sin tercera etapa del R-56 capaz de lanzar una carga nuclear de gran tamaño sobre los Estados Unidos.

Maqueta para ensayos dinámicos del diseño en paquete de siete bloques del R-56 (Novosti Kosmonavtiki).

Finalmente, Yangel se decantó por el diseño monobloque de dos etapas con un diámetro de 7,6 metros. La primera etapa emplearía 12 motores RD-253 (11D43, actualmente usado por el cohete Protón) de la oficina OKB-456 de Valentín Glushkó, además de cuatro motores vernier. La segunda etapa usaría motores RD-254 (11D44), una versión del RD-253 para el vacío con un motor vernier de cuatro cámaras. El sistema de control correría a cargo de la OKB-692 y el instituto NII-944. La separación entre etapas sería «en frío», es decir, la segunda etapa se encendería después del apagado y separación de la primera etapa, a diferencia de la técnica «en caliente» usada por muchos misiles.

El 30 de octubre de 1961 la URSS hacía explotar una bomba termonuclear de cincuenta megatones (la famosa Tsar-Bomba), liberando un poder destructivo sin precedentes. Pero no existía ningún misil capaz de lanzar semejante monstruo hacia los EEUU, así que no es de extrañar que el interés de los militares hacia los lanzadores pesados aumentase súbitamente. El 16 de abril de 1962, el consejo de ministros de la URSS autorizó la construcción del R-56, una decisión que sería refrendada por otro decreto gubernamental del 22 de mayo de 1963. Desgraciadamente para Yangel, su oficina no era la única que estaba trabajando en misiles pesados. La OKB-52 de Cheloméi se había ganado a los militares con su proyecto de misil intercontinental pesado UR-500 (8K82), capaz de lanzar una cabeza nuclear de 100 megatones a 13000 kilómetros de distancia. La criatura de Cheloméi también debía emplear combustibles hipergólicos y los motores RD-253 de Glushkó. Yangel contraatacó proponiendo el R-56 como misil pesado, pero sin éxito. Con capacidad para enviar una ojiva nuclear de 35 toneladas a 16000 kilómetros, el R-56 hubiese sido un arma ciertamente épica. A pesar de que el misil UR-200 de Cheloméi no había entrado en servicio, a diferencia del R-16 de Yangel, los militares prefirieron confiar en la OKB-52 para construir su nuevo juguete. Por suerte para todos, el interés por las cabezas nucleares de elevada potencia desapareció a mediados de los años 60 y el UR-500 nunca sería empleado como misil. Actualmente sigue en servicio como el lanzador espacial Protón.

A la vista de la falta de interés de los militares hacia el R-56, Yangel decidió promover su lanzador como sistema de transporte en la incipiente carrera lunar con los Estados Unidos. No obstante, Yangel nunca mostró la pasión por la exploración espacial de Koroliov o Cheloméi. Su oficina carecía de experiencia en el diseño de naves espaciales y por lo tanto nunca concretó el diseño de los vehículos que debían poner el primer ciudadano soviético en la Luna. La única esperanza que tenía Yangel era que el N1 fuese cancelado y que las autoridades eligiesen su cohete para seguir adelante con el esfuerzo lunar, lanzando las naves de la OKB-1 o de la OKB-52.

La versión definitiva del R-56 tendría una capacidad en órbita baja de 46,1 toneladas (200 km y 50º), o bien 40 toneladas en una órbita polar de 90º. Sería capaz de situar 12,6 toneladas en órbita lunar o 2,8 toneladas en la superficie de nuestro satélite. La primera etapa había visto aumentado el número de motores RD-253 de 12 a 16, mientras que la segunda fase sólo contaría con un motor RD-254. Para transportar los elementos del R-56 hasta el cosmódromo de Baikonur se ideó un novedoso sistema que combinaba el empleo de barcazas en ríos y canales con medios de transporte terrestres con camiones MAZ-537. En total, la ruta recorrida por el cohete alcanzaría los 4270 kilómetros.

Versión definitiva monobloque del R-56. Se aprecian los doce motores RD-253 en la primera etapa (KB Yuzhnoe).

Pero no pudo ser. Ante la presión de la OKB-1 y la OKB-52, Yangel fue relegado a un tercer plano en la carrera lunar y pronto perdió interés por el proyecto. El 19 de julio de 1964, un decreto del gobierno prohibiría cualquier trabajo posterior en el R-56. Todos los esfuerzos de la oficina se volcarían en el desarrollo del misil pesado R-36. Eso sí, pese a la orden gubernamental, Yangel seguiría trabajando en el R-56 de forma marginal hasta finales de los años 60.

Pero la OKB-586 (en la actualidad KB Yuzhnoe) seguiría vinculada a la conquista del espacio. A partir de los misiles R-12 y R-14 nacería la prolífica y exitosa familia de lanzadores Kosmos. A su vez, el R-36 daría lugar al Tsiklon, otro cohete espacial ampliamente usado en tiempos soviéticos. Por último, no debemos olvidarnos del cohete Zenit, un lanzador creado dentro del marco del programa Energía-Burán y todavía hoy en servicio.

Aunque el R-56 no tuviese posibilidades de salir adelante como cohete lunar, podría haber sido una alternativa creíble al Protón. Si Cheloméi no hubiese disfrutado de tan buenos contactos con Jruschov y su círculo, el R-56 podría haberse convertido en el cohete pesado de la URSS. En ese caso, hoy en día tendríamos a nuestra disposición un lanzador de casi 50 toneladas de capacidad, el doble del cohete más potente en servicio hoy en día.

Características del diseño final del R-56:

  • Masa al lanzamiento: 1421 toneladas.
  • Diámetro: 7,6 – 8,2 metros.
  • Longitud: 51,5 – 67,8 metros.
  • Motores: 16 RD-253 en la primera etapa y 1 RD-254 en la segunda etapa.
  • Capacidad de carga: 46,1 toneladas en una órbita de 200 km y 49º. 40 t en órbita polar de 90º.

 Referencias:

  • Raketi i Kosmicheskie Apparati KB Yuzhnoe, Mashenko, A. N. (Dnepropetrovsk, 2000)


19 Comentarios

  1. Planos, planos, planos… las ordas rojas no sabían hacer nada más que planos. ¿Quiénes llegaron a la Luna eh? Y sobre todo, ¿cómo se llamaba la persona artífice de todo ello eh? (Obviamente es broma -multidireccional-).

    Daniel, creo que has dicho mil veces que los americanos centraron todos los esfuerzos en el Programa Apolo. ¿Existió en algún momento algún amago de proyecto alternativo?

  2. Cada vez me parece que hubiera sido mas rentable usar un UR 700 o este cohete en vez del N-1. Daniel, una pregunta muy importante. he leido en varios datos q la etapa A del N1 no tuvo pruebas previas a los lanzamientos. ¿a que se debe eso? ¿el block A debido a su tamaño ocasionaba problemas de testeo? El resto de los blocks si lo tuvieron. ¿y por que el proton en sus inicios era tan poco fiable? ¿puede ser que fuera por los combustibles usados? si el proton hubiera sido mas seguro el margen de exito de las Zond hubiera sido mayor a 9%. cito a Astronautix. 60% fueron fallos del Proton.

  3. Este artículo a parte de ilustrar la propuesta de la OKB-586 que era interesante, también pone en evidencia lo «desordenado» que estaba el panorama Soviético de como llegar a la Luna, 3 propuestas de lanzadores y todas compitiendo por los ya de por sí escasos recursos económicos para ir a la Luna. Pero bueno, eso es historia.

    Lo que queda para el «si hubiera sido…» es que sería si en vez del Protón hubiera quedado el R-56 con esas 40 toneladas de capacidad, por lo menos se podría construir una estación con módulos mas grandes y pesados.

  4. @cienciaficciónuruguaya: básicamente, no había ni tiempo ni dinero para probar el Blok A en conjunto. Lo que no deja de ser un reflejo de los problemas de todo el programa lunar soviético.

    En cuanto al Protón, evidentemente, los controles de calidad iniciales eran más que insuficientes, debido en parte a la poca experiencia de la OKB-52 en la construcción de cohetes. Hay que tener en cuenta que la OKB-52 pasó prácticamente de la nada a construir el Protón (el cohete soviético más potente en servicio por entonces) en muy pocos años. La única experiencia previa de la oficina era el modesto misil UR-200.

    @Lobezno: hubo alternativas antes de que la NASA eligiese el esquema LOR para el Apolo, pero no hubo la dispersión de recursos que tuvo lugar en la URSS. Ni de lejos.

    Saludos.

  5. Gracias por responderme. imaginaba que los temas presupuestales podian ser las respuestas. a pesar de que todo estaba diversificado cada una de las propuestas dejo un interesante legado y muchas se han transformado en tecnologias que sirven. cada vez me asombra mas la historia de esos años. realmente fascinante.

  6. Perdon que me desvie del tema en cuestion (del cual se poco y sigo en el aprendizaje), pero tenemos ya el presupuesto final de la NASA- que no se amerite una entrada- pero ya esta claro que el JWST se ah salvado por el siguiente año al darse los 530 millones de dolares (!!!) necesarios para construirlo y lanzarlo en 2018, casi 2 mil millones para el SLS y mil docientos millones para la Orion.

    Que significa esto? en mi opinion quiere decir que estan decididos a terminar el trabajo ya hecho y el dinero invertido en el JWST, no por la ciencia y el avance tecnologico, si no por el prestigio y los dolares gastados que represanta ya.

    En otro aspecto que tambien vemos es la inercia del space shuttle y el «compromiso» en la exploracion BEO, asi que tenemos Orion para rato y el nacimiento del primer año del SLS.

    Y por ultimo: ¿que representa el que se le aya dado menos dinero de los esperado al sucesor del transbordador? pues facil, que la NASA le dara en CCdev a SpaceX, por la sencilla razon que es el mas adelantado, el mas barato y sencillo, aya por mediados o finales de 2016 veremos a una Dragontripulada a la ISS.

    De la exploracion planetaria robotica mejor ni comento, que me llevo todo el dia 😛

    Daniel Camacho

  7. @Daniel: el presupuesto de la NASA para el FY2012 debe ser votado en el Congreso esta semana. Hasta entonces las cifras pueden bailar. Cuando sea aprobado hablaré de él por aquí. Por otro lado, que se dinero un año más a un proyecto como el JWST no significa que no se cancele el año que viene o dentro de dos años, aunque son «buenas» noticias, eso sí.

    Saludos.

  8. Una pregunta, puede parecer un poco tonta pero en la escuela aprendí el orden de los planetas y poco mas. ¿Se puede poner mas toneladas en órbita lunar o incluso hacia Marte o Venus que en una órbita geoestacionaria? y si es así ¿Cual es el motivo?
    Gracias de antemano.

  9. Pero en lo que podemos estar de acuerdo es que con cada año que pasa, el JWST esta mas cerca del lanzamiento y las probabilidades de cancelación se reducen. Ahora si es por «poder» se puede llegar a cancelar el mismisimo día del lanzamiento, nada es seguro.

  10. @Mikel: Muy simple. La carga útil a la órbita geoestacionaria (GEO) sufre una fuerte penalización para centros de lanzamiento situados lejos del ecuador (en este caso, Baikonur). Por contra, se puede lanzar una nave a otro planeta o la Luna desde cualquier latitud (hay limitaciones, pero no son tan graves como para viajar a GEO).

    @Daniel: sí, claro, estamos de acuerdo en eso. Pero en mi humilde opinión (personal e intransferible) veo el futuro del JWST muy negro, especialmente porque no creo que se pueda lanzar en 2018. Pero ojalá me equivoque. Eso sí, en vista de los recortes de misiones científicas no se si terminará por valer la pena 🙁

    Saludos.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 15 noviembre, 2011
Categoría(s): ✓ Cohetes • Historias de la Cosmonáutica • Luna • Rusia • sondasesp