Début et fin de l’UR-700

Certains membres de la Commission ont émis des doutes sur le développement des moteurs RD-270 à forte poussée. Glushko avait commencé à travailler sur ces derniers en 1962, mais en 1966, il n'y avait toujours pas eu de tirs du moteur au sol. Les membres de la Commission n'étaient pas non plus satisfaits des dangers environnementaux posés par les énormes quantités de propellants embarqués dans la fusée UR-700, les problèmes acoustiques au décollage n’étaient pas réglés non plus. Enfin, l’appareil de retour du LK-700 avait un volume extrêmement petit, très inconfortables pour deux cosmonautes sur une durée de mission longue. Le N1-L3 présentait également bon nombre des mêmes faiblesses que l'UR-700, mais au moins les travaux sur le premier étaient déjà en cours depuis plusieurs années. En fin de compte, la Commission Keldysh a refusé de recommander le projet UR-700 en novembre 1966, bien qu'il semble qu'une décision de résiliation officielle n'ait eu lieu qu'en août 1967, invoquant le "caractère déraisonnable de la poursuite des travaux ultérieurs sur l'UR-700 ».

L'UR-700 comparée à ses concurrents Saturn V, N-1 et R-56

Au milieu des années 1960, dans l'ère post-Korolev, Chelomey a continué à travailler sur sa propre conception d'un projet piloté d'atterrissage lunaire. Cette proposition, impliquant le propulseur géant UR-700, avait gagné du terrain en 1964 lorsque Khrouchtchev avait suggéré aux scientifiques de procéder à une évaluation détaillée des coûts et des avantages de l'UR-700 par rapport à la fusée N1. Malgré l'éviction de Khrouchtchev, Chelomey avait de nombreux défenseurs comme Glushko, Kuznetsov et Barmin. En octobre 1965, le ministère de la Construction générale des machines a approuvé l'élaboration d'un plan préliminaire à TsKBM. La conception du booster UR-700 et de sa charge utile lunaire, désignée par le vaisseau lunaire n°700 (LK-700), était dérivée de conceptions déjà existantes afin de minimiser les longs délais de développement. TsKBM a achevé le plan de préprojet en août-septembre 1966. Afanasyev a donné l’ordre le 17 septembre 1966 de créer une commission pour réaliser une étude comparative entre l’UR-700 et le N1-L3.

Une nouvelle fois, la commission d’experts était dirigée par Keldysh, elle était composée de trente-quatre membres sympathisant de feu Korolev. Fin octobre 1966, le ministre Afanasyev, accompagné de la commission, s’est rendu à la fois à TsKBM et à TsKBEM pour évaluer les avantages et les inconvénients des deux projets. Chelomey avait installé une superbe exposition de plans dans son immense bureau au sixième étage à Reutov et la commission a passé la journée à étudier le projet. La visite au bureau d'études de Mishin a été plus simple, avec beaucoup moins de schémas et de plans. Chelomey estimait qu'il menait une bataille perdue d’avance parce que Mishin avait le soutien de Keldysh et Ustinov. Il avait dit à l'un de ses assistants : « Je ne veux pas me battre avec la commission ».

Les origines du propulseur UR-700 remontaient à 1961, lorsque Chelomey avait chargé sa branche n° 1 d'explorer les conceptions possibles d'un propulseur capable de soulever environ sept tonnes en orbite basse. Chelomey souhaitait poursuivre l'idée du défunt projet de fusée lourde R-56 de Yangel, proposé brièvement en tant que concurrent du programme N1-L3. Chelomey s'était assuré que sa proposition UR-700 aurait des différences importantes avec le N1-L3 de Korolev : si les deux projets n'étaient que

• Son bureau d'études et uniquement son bureau d'études, TsKBM, serait le maître d'œuvre du projet. Le TsKBEM de Mishin serait totalement exclu de toute participation aux travaux.

• Tous les sous-traitants travaillant sur le N1-L3 devraient réorienter tous leurs travaux vers le projet UR-700.

• Le projet UR-700 pourrait être réalisé dans les plus brefs délais avec le minimum de dépenses. Curieusement, Chelomey ne faisait aucune mention d'une concurrence avec Apollo ; apparemment, Chelomey croyait que même dans les conditions les plus favorables, la première mission d'atterrissage aurait certainement lieu après l’atterrissage d'Apollo.

• Les étages de l'UR-700 et de son LK-700 utiliseraient des propulseurs stockables (tétroxyde d'azote et diméthylhydrazine asymétrique).

• La fabrication de l'UR-700 et de la LK-700 serait effectuée chez TsKBM et sa filiale M. V. Khrunichev Machine Building Plant à Moscou.

Pour le lanceur UR-700, il y avait trois spécifications de conception :

• Le propulseur lancerait une charge utile représentant environ une fois et demie la masse de la charge utile du L3 de la fusée N1.

• Le propulseur serait construit sur le principe du « bloc », c'est-à-dire que ses éléments séparés pourraient être transportés par rail et assemblés sur le site de lancement. Ces éléments seraient basés sur la conception des unités de fusée individuelles du petit propulseur Proton.

• Le booster aurait un nombre minimum d'étages et de moteurs pour augmenter la fiabilité. Les moteurs des deux étages inférieurs auraient des poussées très élevées grâce aux chambres de combustion.

• Les moteurs du premier étage étaient alimentés en carburant et en oxydant provenant des réservoirs des boosters à sangles pendant la phase de vol initiale. Cela signifiait que lorsque les boosters étaient épuisés et largués, le moteur central volait toujours avec des réservoirs pleins, réduisant ainsi le poids mort et augmentant une éventuelle charge utile.

La charge utile d'atterrissage lunaire LK-700 avait deux exigences majeures :

• En raison du choix d'une ascension directe, le LK-700 aurait une masse de lancement d'une fois et demie supérieure à la charge utile du L3.

• Le LK-700 serait conçu grâce à des véhicules spatiaux robotiques existants tels que le « IS », réduisant ainsi considérablement le temps de développement.

Chelomey voulait une ascension directe, sans rendez-vous orbital terrestre ou lunaire. Aux États-Unis, la NASA avait renoncé à l'ascension directe au profit du rendez-vous sur orbite lunaire en 1962, tandis que le camp de Korolev en Union soviétique avait fait de même en 1964. Chelomey ne souhaitait pas prendre le risque d’un arrimage complexe. La masse de l’UR-700 permettrait à un équipage de deux personnes d'atterrir sur la Lune, contrairement au L3.

Pour les moteurs de la fusée. Chelomey avait initialement engagé son sous-traitant préféré, le concepteur en chef Kosberg. En 1962, le Bureau d'études de Kosberg, l’OKB-154, avait commencé à travailler sur un moteur de 250 tonnes, le RD-0215. C’était le moteur le plus puissant jamais développé par Kosberg. Mais en 1965, Glushko était intervenu. Il avait travaillé pendant plusieurs années sur un moteur de poussée géant de 680 tonnes (à vide) pour une utilisation possible sur un futur propulseur soviétique. Korolev ayant refusé de travailler avec Glushko pour sa N1, celui-ci a convaincu Chelomey que son RD-270 serait un meilleur choix pour l'UR-700 que le RD-0215 de Kosberg. La coopération avec Glushko a conduit à deux variantes de l'UR-700 : l'une avec une multitude de moteurs RD-253, identiques à ceux utilisés sur le premier étage du plus célèbre booster UR-500K Proton), et le second avec l'énorme RD-270. Cette deuxième version de la fusée était un monstre à trois étages qui éclipsait le N1 en taille. Par rapport à la masse totale du N1-L3 de 2.750 tonnes, l'UR-700/LK-700 pèserait 4,820 tonnes au lancement. Sa masse était comparable aux études de la NASA sur la fusée géante Nova au début des années 1960 avant de décider de choisir la fusée Saturn C-5.

L'énorme et impossible moteur RD-270