N1運載火箭

蘇聯球射計劃單獨射具，即-號運載火箭，且球軌，土星5號發射阿波羅號和登月艙飛船採用的是相同的方式。N-1號曾在1969年2月21日發射，進行飛行試驗，但最後在40000英尺高度爆炸而失敗。1969年7月3日，1971年6月和1972年11月蘇聯試驗了三次，但三次都以失敗告終。後來N-1火箭經過技術改進最終變成了如今的能源號火箭。N-1號的屢次失敗粉碎了蘇聯人的登月之夢，蘇聯設計和建造登月飛船的工程師們深深地領略了載人登月所冒的巨大風險。

-運載火箭

級 - 段

引擎：30台NK-15

推力：45,310 千牛 (4620噸)

比沖：330 s

推進時間：125 s

燃料：RP-1/LOX

第二級 - B段

引擎：8台NK-15V

推力：14,040千牛 (1434噸)

比沖：346 s

推進時間：120 s

燃料：RP-1/LOX

第三級 - V段

引擎：4台NK-21

推力：1610千牛 (160噸)

比沖：353 s

推進時間 370 s

燃料：RP-1/LOX

第四級 - G段

引擎：1台NK-19

推力：446千牛 (44.5噸)

比沖：353 s (3,460 N·s/kg)

推進時間；443 s

燃料：RP-1/LOX

第五級 - D段

發動機：1台RD-58

推力：79.46千牛（8.1噸）

比沖：394 s (3,860 N·s/kg)

推進時間：600 s

燃料：RP-1/LOX

N-1火箭控制系統—KORD

KORD是俄文Контроль ракетных двигателей的縮寫，意為火箭推力控制器，對火箭所有發動機進行控制。KORD系統通過調整推進劑的流量對第一級外環的24個發動機進行推力差動控制，並可以關閉彼此相對的故障發動機，保證火箭正常飛行。理論上，N-1火箭的第一級可以在兩對彼此相對的發動機失效的情況下正常飛行。不幸的是，KORD無法對一些快速出現的事件做出迅速且正確的回應，特別是在第2次發射中KORD的缺點顯露無疑。

第二次發射前0.25秒，火箭8號發動機渦輪泵爆炸，由於KORD對此反應遲鈍，導致在T-0.2到T+0.25秒內依次發生下列事件：

● ● 火箭受到內部爆炸衝擊波影響而擺動；

● ● 7號、8號和9號發動機溫度急劇上升；

● ● 8號和9號發動機感測器失效；

● ● 第一級內部起火。

KORD在0.6秒后才回過神來，下達關閉7、8、19和20這四台發動機的命令，7號、8號和20號發動機立刻關閉，但9號發動機卻沒有收到關閉信號，反倒是與9號發動機相對的21號發動機因收到了關機信號而關閉。在發射后8.76秒火箭主電源因爆炸引發的大火而發生故障，導致在T+10~T+12秒內，KORD把剩下的發動機全部關閉，火箭最終失去推力而墜毀在發射塔上。

由於KORD系統的不足，蘇聯在第四次發射中啟用了全新的計算機控制系統S-530。這是首個蘇聯設計的數字制導控制系統，遙測系統可在14個頻段上共320000個通道中以9.6 gibabyte/s的速率傳回數據，控制信號以相同的速率發射到N-1火箭上。

所有已生產火箭簡介

1965年10月到1974年5月間，蘇聯一共生產了10枚N-1火箭。

第1枚：序列號N1-1L，用於地面單元測試，但因為時間倉促，只對第一級30個發動機中的1/4進行測試；

第2枚：序列號N1-2L，用於地面測試和發射演習，第一級為灰色塗裝，第三級為灰色、白色混合塗裝，上面級為白色塗裝；

第3枚：序列號N1-3L，第一枚用於實際發射的火箭，在發射后68.7秒所有發動機停機，導致火箭在52公裡外墜毀；

第4枚：序列號N1-4L，原定於用於第二次發射，因地面測試時第一級出現裂縫而報廢；

第5枚：序列號N1-5L，第二次發射，發射后10秒第一級所有發動機熄火，導致火箭在發射台上墜毀，摧毀了發射台；

第6枚：序列號N1-6L，第三次發射，火箭發射后姿態異常，發射51秒后火箭解體；

第7枚：序列號N1-7L，全白色塗裝，外形有較明顯變化，最後一枚實際發射的火箭。因第一級停機程序工作失誤導致管道破裂、引發火災，火箭於107秒在40千米高空爆炸；

第8、第9枚，序列號N1-8L和N1-9L，分別為首枚和第二枚N-1F火箭，計劃分別發射月球探測器和空間站，但從未發射；

第10枚：序列號N1-10L，第3枚N-1F火箭，未完工。

1969年2月21日，序列號N1-3L，攜帶了聯盟7K-L1登月飛船。

在T+0.34秒時，第一級出現了短暫而劇烈的電壓波動，導致KORD關閉了12號發動機；為了保持推力對稱，KORD又關閉了24號發動機。T+6秒時，2號發動機出現了縱向耦合振動，振動在2號推進劑管道上撕開口子並導致燃料泄漏。T+25秒時，又一次更強烈的振動讓燃氣輸送管道發生泄漏，燃料和340度的燃氣相接觸並在T+65秒時引發了火災。火災破壞了KORD電纜的絕緣，導致KORD收到了無數的虛假信號。在T+68.7秒時，KORD對此做出回應：下達命令關閉了第一級的所有發動機，這個命令也傳遞給了第二級和第三級，“鎖定”他們，防止地面控制中心對第二級和第三級發出點火的命令；該命令同樣傳遞到火箭頂部觸發了逃逸系統，讓聯盟號飛船安全撤離火箭。遙測信號顯示 完全失去動力的N-1火箭在空中滑翔，在T+183秒時在距離發射塔52公里處墜毀。

調查組在52公里以外找到了火箭殘骸。總設計師米申把本次事故的原因歸咎於電源故障，因為他“實在是想不出有什麼原因導致所有發動機同時關閉”。但很快，對電源的分析結果出來：它的工作狀態良好，還被運回了設計局工廠重新翻修、上台架實驗，且毫無異常。調查組還發現 KORD存在許多嚴重的設計缺陷和拙劣的控制邏輯。他們發現：計算機工作在1000Hz的頻率上，恰好和火箭第一級的振動頻率一致，這導致在升空的瞬間，過於敏感的KORD錯誤地檢測到12號發動機電纜中的電壓波動，認為12號發動機即將爆炸而把它關閉。此外，有人認為，12號發動機的管道和電線的布置過於特殊才導致問題的發生，但是其他也有幾台按照同樣布線接法的發動機卻沒有發生問題。此外，由於電線斷裂，系統的工作電壓變成了25V而不是設計中的15V。蘇聯人重新布置了控制電路，並且在電線上覆蓋了防火塗料，計算機的操作頻率也進行了變更，還在每台發動機周圍布置了滅火器。根據發射陣地主管S.Afanasiev的說法：KORD在T+68秒關閉所有發動機的命令是完全錯誤的。

1969年7月3日，序列號N1-5L，攜帶了聯盟號飛船，計劃在月球軌道對登陸地點進行拍攝后返回。

本枚火箭搭載了L1飛船和逃逸塔。在莫斯科時間23點18分火箭升空。從公開的發射錄像上看到，當火箭起飛到100m高處時，火箭底部出現一道閃光並可見大量碎片墜落。除了18號發動機外，其他29台發動機立刻開始成對熄火，導致火箭“凝固”在夜空中，漸漸朝著發射塔傾斜，隨後墜毀在110號發射架上，內裝的2300噸推進劑引發了劇烈的爆炸，把發射中心周圍的窗戶全部炸碎，並把碎片噴射到10公里之外。事故發生半小時后，發射人員被允許離開掩體，他們看到了漫天飛舞的煤油液滴。因為撤離命令得到了落實，在事故中沒有人員傷亡。根據調查結果，N-1火箭有85%的推進劑沒有爆炸，大大減小了爆炸的威力。逃逸塔在發動機關機時（T+15秒）啟動，把L1飛船帶到2公裡外安全著陸。火箭在T+23秒爆炸，導致110號東側發射陣地被徹底炸毀，混凝土結構塌陷，附近的一個照明塔倒塌並被扭曲成麻花狀。儘管發射陣地被徹底炸毀，從廢墟中找到的遙測資料和火箭發射記錄磁帶卻完好無損，並立即送至設計局進行調查。

調查組發現8號發動機的殘骸有融化的痕迹，和其他29台發動機殘骸完全不同，綜合了遙測數據的分析結果，調查人員得知在離火箭點火還有0.25秒時，8號發動機的渦輪泵爆炸。爆炸引發了強烈的衝擊波，切斷了周圍的推進劑輸送管道並導致第一級內部燃起大火。爆炸和火災最終摧毀了第一級的推力控制部件導致發動機在T+10秒到T+12秒內迅速關閉。從復原的KORD操作日誌中發現，在檢測到發動機壓力和轉數異常后（因為大量管道被切斷），KORD下達了關閉7、19、20和21這4台發動機的命令。其他發動機為何一起被關閉，遙測數據和操作日誌沒有提供有價值的信息。18號發動機在一片混亂中繼續工作，讓火箭傾斜達45度，並一直工作到火箭墜毀，蘇聯工程師無法解釋這種現象。8號發動機渦輪泵爆炸的原因至今有多種說法，一種說法是一枚壓力感測器從電路中斷開，滯留在渦輪泵內並卡住；另一種說法是渦輪泵葉片因為加工問題和金屬外殼摩擦產生火花引爆了液氧。根據遙測數據，8號發動機在起飛前工作不正常，壓力感測器從8號發動機的渦輪泵中檢測到“不可思議的壓力”。總設計師米申認為8號渦輪泵在起飛前已經完全解體，NK-15發動機設計師反對這個觀點，聲稱NK-15發動機加工沒有問題。庫茲涅佐夫設計局的調查人員調查確認故障原因為“發動機吸入外來碎片”。本次任務的發射總指揮Vladimir Barming認為KORD應該在發射20秒內被鎖定，防止在火箭飛離發射陣地之前發出發動機關機命令。

美國間諜衛星拍攝到了被摧毀的發射複合體，讓美國人確信蘇聯同樣在準備著月球火箭。蘇聯人在之後生產的N-1火箭中加入了燃料過濾器，防止異物進入渦輪泵。蘇聯人花費了18個月的時間重建被摧毀的發射台，延誤了下一枚N-1火箭的發射。同時，本次事故導致了其中一個人類歷史上最大規模的人工非核爆炸事件，爆炸的火光在35公裡外的列寧斯克清晰可見。

1971年6月26日，序列號N1-6L，攜帶了聯盟7K-LOK登月飛船和登月艙。

在第二次發射以慘劇收場后，蘇聯高層失去了對月球計劃的興趣。但是在米申的堅持下，N-1火箭的研發得以繼續進行。在兩年的時間裡，蘇聯科學家改進了火箭的燃料供應管道配置，KORD計算機的控制邏輯進行了修改，並對第一級的整個發動機控制系統進行了大量的改進和測試，已經有了較大的把握。發射原定於6月23日進行，但因為連續的陰雨天氣導致發射推遲了3天。

和前兩次發射不同，這一次點火后，第一級的 所有30台發動機均能按照標準循環圖輸出額定推力並正常運行。然而，這也導致了本次發射任務失敗。當30台發動機同時工作時，它產生的廢氣讓火箭出現了意料之外的軸向旋轉，完全超出了火箭現有補償能力。飛行角度漸漸偏離允許範圍，N1-L3綜合體逐漸在飛行中崩潰。第三級和L3飛船首先被甩飛，殘骸落在發射塔4公裡外。為了防止第二次發射失敗的慘劇重演，發動機停機命令在T+50秒之前不能觸發，火箭剩餘部分的飛行繼續進行。隨後第二級也被甩飛，火箭只剩下第一級還在飛行。在T+50.1秒時，通過第一級末端觸點的命令緊急關閉了第一級的所有發動機，殘骸最終墜毀在距離發射場16.2公里處，並炸出一個15米寬，10米深的大坑。

對遙測數據的評估很快就發現了事故的原因。和前兩次發射失敗的原因均不同，導致本次任務失敗的原因是火箭氣動外形存在設計缺陷。這個缺陷完全可以通過地面試驗來發現。唯一能讓蘇聯科學家欣慰的是，第一級30台發動機在T+50.1秒下達關機命令之前均工作正常，驗證了發動機控制系統改進的有效性。

1972年11月23日，序列號N1-7L，攜帶了聯盟7K-L3型登月飛船，計劃繞月飛行24圈，於12月4日返回地球。

在一年多的時間裡，火箭得到了許多改進，旨在消除已發現的缺陷並增加輸出有效載荷的質量。飛行控制計算機內部署了全新的陀螺儀平台（首席設計師N. A. Pilyugin）；修改了火箭的氣動外形，第一級底部被重新修改為圓柱形樣式，直徑減小了1m；’整個火箭的所有空氣動力學整流罩由鈍頭型替換為尖頭型。安裝了氟利昂防火系統，在發動機周圍飛行時形成了保護性氣體環境。遙測方面採用了全新設計的數字制導控制系統。總共有超過13,000個感測器安裝在這個火箭上。

莫斯科時間11月23日9點11分52秒火箭升空，一切似乎都在按照計劃順利進行。但在T+107秒時火箭在40千米高空爆炸—距離一二級分離僅僅剩下7秒。原因是T+90秒對內環6個發動機進行程序性關機時，產生的壓力波動比預期強得多，導致發動機供給管道大量爆裂，第一級底部開始著火。火災在T+104秒時誘爆了4號發動機，並在連鎖反應下在T+106.93秒引爆了整個第1級。

事後推算，在第一級起火時火箭已經達到預定速度，可以發出手動命令放棄第一級，並開始第二級的燃燒，從而挽救發射任務。但是，控制系統沒有提供這種可能性。事實證明，放棄第一級30台發動機地面試驗的程序是完全錯誤的。第3次和第4次任務失敗的原因都完全可以在地面試驗中發現，並可能得到妥善解決。但N-1計劃至始至終缺乏資金支持，加上種種技術失誤，最終導致了N-1火箭的研發失敗。

1964年，N1-L3組合體立項時計劃的發射任務時間表如下所示。

3L: 火箭整體測試 (1967年9月)

4L: 地面測試

5L: 無人登月飛船測試 (1967年12月)

6L: 無人登月飛船測試 (1968年2月)

7L: 載人LOK飛船/無人LK飛船測試 (1968年4月)

8L: 載人LOK飛船/無人LK飛船測試 (1968年6月)

9L: 載人LOK飛船/無人LK飛船和著陸器測試 (1968年8月)

10L: 人類首次登月 (1968年9月)

11L和12L:任務待定。

這些隨著科羅廖夫的逝世、缺乏資金支持和技術缺陷而大大延期，計劃的10次發射任務在前4次發射均失敗后提前告終。

1959年，N1的研發在謝爾蓋·科羅廖夫（Sergey Korolyov）的帶領下在他的科羅廖夫設計局（OKB-1）展開了。原方案是在火箭的上面級使用一台核發動機，使之能夠發射50噸的載荷，用于軍用太空站和載人火星飛船的發射。其中N-1火箭尺寸最大，N2稍小，N3最小。當時並沒有展開實際研發，N系列還只停留於計劃階段。

1959年12月，一場彙集了所有主設計師的會議上，設計師各自提出他們最新設計。科羅廖夫提出了N系列以及更保守的R-7。弗拉基米爾·切洛梅，科羅廖夫的對頭，提出了他的“通用火箭”系列，使用一個通用的下面級搭配不同的模塊來滿足多種載荷需要。米哈伊爾·揚格利提出用R-26來代替R-16。最後，會議主持者決定將切洛梅的UR-100作為新的輕型洲際導彈，將揚格利的R-36作為重型洲際導彈方案，而他們認為沒用使用科羅廖夫的超大型運載工具的必要，但給了他許多研發資金，以支持他將R-7改進為閃電號運載火箭(8K78)。

情況在1961年有了轉機，3月在一次在拜科努爾舉行的會議期間，諸位設計師一起探討了N1方案和另一個正在設計中的R-20方案。6月，科羅廖夫得到了用於N1研發的小額經費。1961年5月，一份名為《重新考慮用於防禦目的的航天運載器計劃》中明確指出要在1965年試射N1火箭。

當美國在1961年5月宣布實施人類登月計劃時，科羅廖夫提出了基於一種新型飛船（後來的聯盟號）進行地球軌道集合的登月計劃。這個計劃需要發射數次來完成登月組件運用，一個是聯盟號飛船，一個是登月艙，還有用於地月間推進的發動機和燃料的輔助設備，這降低了運載火箭的性能需求，但是以必須快速完成組件發射為代價的。因為必須在組件的燃料耗盡前進行組裝。然而當時的蘇聯還是無力進行這樣密集的發射。科羅廖夫於是研發50噸級版本的N1。

為了支持這個提議，凡棱丁·古魯什科為科羅廖夫的方案提供了新型的RD-270發動機。這種發動機已廣泛用於古魯什科的現有發動機設計和多種洲際導彈中。然而，RD-270使用的四氧化二氮和偏二甲肼產生的比沖低於煤油液氧組合。科羅廖夫認為高性能發動機必須用高性能燃料，而且也對使用聯氨的安全性提出質疑。

分歧最終導致科羅廖夫與古魯什科的合作陷入僵局，1962年，設計委員會打破僵局並表示支持科羅廖夫的方案。因為格盧什科的退出，科羅廖夫不得不另尋出路，他找到了尼古萊·庫茲涅佐夫（Nikolai Kuznetsov）的OKB-276設計局。庫茲涅佐夫的火箭設計經驗有限，他將一種根據海拔不同型號各異的發動機NK-15提交給科羅廖夫。為了達到要求的推力，有人提出在下面級周圍使用數台NK-15，形成發動機群，這種環狀結構中間留空，讓空氣通過。使空氣和廢氣混合以增加推力，同時氧化廢氣中故意增多含量的燃料。N1第一級的環形發動機群形成了一種原始的瓦形發動機。

同時，切洛梅提出一系列繞月飛行計劃，他認為這樣也可能擊敗美國。他還提出在推力器上使用由三台UR-200組成的發動機群，然而在格盧什科把RD-270交給切洛梅后，這個方案也被放棄。因為使用RD-270可以設計出更簡單的發動機版本。這個方案就是UR-500。

當時的蘇軍尤其是戰略導彈部隊，並不支持這種對軍事無益的政治工程。而科羅廖夫與切洛梅卻極力促成登月計劃。1961年至1964年間，切洛梅的保守方案被普遍認同，於是UR-500和聯盟號 7KL1的研發被提上了日程。

雙子座計劃讓美國在太空領域領先於蘇聯，於是科羅廖夫向赫魯曉夫施壓，要求必須在美國之前進行載人登月。由於當時對地球軌道集合的研究甚少，以致最後不得不選用類似阿波羅計劃的直接起飛方案。而這需要推力更大的助推器。

科羅廖夫於是提出了研製大型N1的想法，同時設計出新的登月飛船L3。 L3飛船包含了地球推進發動機，改造后的聯盟號 7K-L3和新的LK月球著陸器。而切洛梅提出了另一套方案，一艘已經開始研製的L1飛船和他自己設計的著陸器。 1964年8月，科羅廖夫的方案被選定，而切洛梅則繼續他的環月飛船UR-500/L1的研發。

1964年赫魯曉夫垮台後，兩人重新開始了明爭暗鬥。1965年10月，蘇聯政府宣布：繞月飛行任務將使用切洛梅的UR-500搭配科羅廖夫的聯盟號飛船，代替了切洛梅自己的探測器號飛船。第一次發射定於十月革命50周年之際的1967年。而科羅廖夫堅持自己的N1-L3方案研究，雖然他贏得了這次學術爭鋒，但L1的研究也在繼續。

1966年，科羅廖夫死於一次外科手術併發症，他的工作由他20年來的助手瓦西里·米辛（Vasily Mishin）接管。米辛沒有科羅廖夫的政治頭腦，這個問題導致N1最後的失敗，以致登月計劃整體的失敗。

最終的N-1火箭設計如下所示：

N-1高105米(345英尺)，在高度、質量和有效負載上僅次於世界第一的土星五號。N1-L3方案採用五級推進，前三級將飛船送入地球軌道，其餘兩級用於地月推進。加滿燃料滿載情況下，N1-L3重2788噸(6.1百萬磅)。下面三級呈截錐體形，最下部直徑約10米，這是受箭體內燃料箱形狀的限制，一個較小的球形煤油箱在上部，較大的液氧箱在下部。上部分呈圓柱形，直徑4.4米。

第一級A段，由30台NK-15發動機驅動，發動機排成兩個環，外環24台，內環6台。這些發動機都是分級燃燒循環的先例。控制系統基於發動機的差動節流，外環應付傾斜和偏轉，安裝在框架內的六個用於應付滾動。A段還裝有四個柵格翼，這種平衡裝置後來用在了蘇聯的空空導彈設計上。 A段總共產生4620噸（1000萬磅力）的推力，遠遠超出土星五號的3469公噸（765萬磅力）的推力。

第二級B段，由8台NK-15V發動機驅動，也排列成環形。NK-15V與15的區別就是吊鐘形渦流室和高空發動機性能。上面級V段，裝了4台更小的NK-21發動機，排列成矩形。

在N-1的研製過程中，不斷有各種發動機改進方案。將第一級的NK-15改進為NK-33，將第二級發動機改進為NK-43，後面三級採用NK-31，改進后的NI被成為N1F，然而直至登月計劃結束，這種改進型都沒有試飛過。

比起土星五號，N-1雖然推力更大，但它只能將95噸的物體送入低地球軌道，而土星五號可以運送130噸物體。這是由於N-1全箭都以煤油做燃料，而美國對氫氧燃料的研究起步早，使得土星五號設計時選用了比較成熟的氫氧發動機，以此獲得了較高的效率。

複雜的發動機群導致輸送推進劑的管道設計也很複雜，而這種極端脆弱的結 構是導致N1最後失敗的罪魁。有趣的是，當時是否要花大價錢研發用於土星五號的F-1發動機還是一個爭論的焦點，有一種設計方案就是採用類似N1的發動機群。而N1的失敗給了支持這一方案的人一個教訓。

用於發射N-1的拜科努爾基地不支持水運。為了通過鐵路運送火箭，箭體各級都被拆散再重新組裝。結果，許多潛在問題都不能即時發現並排除，例如有害震動（可能導致推進劑管道破裂），廢氣流體力學問題（可能導致箭體翻滾）。

種種的技術失誤，以及缺乏資金支持，N1從未經過嚴格的出廠測試，甚至N1每次爆炸都在一二級分離之前。計劃的12次試飛也因前四次徹底失敗而提前告終。

登月計劃取消后，米辛繼續N1F研發，希望這款火箭今後能用於發射一個類似美國天空實驗室的大型太空站。研究還是在1974年因格盧什科接替了米辛而宣告終止。當時兩枚N1F已經做好了發射準備。

緊隨N-1計劃之後的是1976年的能源號/暴風雪號計劃啟動，以及質子火箭的研製。

兩枚待飛的N-1F火箭殘體現在仍擺放拜科努爾，被當作儲藏庫。起動發動機被人為破壞以掩蓋蘇聯的破產的登月計劃，以此欺騙美國以為登月競賽還在繼續。這個秘密直到開放政策時期，火箭遺物被公開展示才公諸於眾。

而N1F上的前進發動機未遭破壞，因為雖然火箭整體不可靠，但單獨的NK-33和NK-43還是很先進可靠的。約150台發動機被保留下來，90年代中期，俄羅斯政府把其中的36台以每台110萬美元的價格賣給了噴氣飛機公司。這家公司還取得了發動機的生產權。

由噴飛公司搭橋，日本的J-1和J-2火箭採用了3台發動機。美國公司基斯特勒航天公司也在自己的火箭方案中採用了這種發動機。而在俄羅斯，直到2004年，剩餘的70多台才重新啟用，而這項採用N-1發動機的新火箭研製計劃也在2005年因資金短缺而破產。

至於用剩下的NK-33做什麼時常成為爭論焦點。當時超前的設計理念使這批發動機至今仍有利用價值。噴氣飛機公司已將NK-33和NK-43分別重命名為AJ26-58AJ26-59。基斯特勒航空航天公司，即現在的基斯特勒火箭飛機公司 (RpK)用三台NK-33和NK-43設計了K-1火箭。

RSC能源公司打算用一台NK-33來驅動新運載器“Aurora-L.SK”。

還有提議用NK-33替換聯盟號中間的RD-108，或者再用四台NK-33替換四個推進發動機 RD-107。通過減輕飛船重量來增加有效載荷，而且使用倉庫存貨也能降低飛船造價。

“Aurora”和“聯盟-3”替換計劃都面臨一個現實問題，就是NK-33的現存數量不是很多，難以用在每年頻繁發射的聯盟飛船上。而基斯特勒的K-1是可重用的，需要的發動機數量比較少。

軌道科學公司打算在新研製的“金牛II”型運載火箭的第一級使用兩台NK-33。

N-1運載火箭的第一批圖如今已經被蘇聯公開發表。在1990年米申已經畫了N-1/L-3S運載火箭，以照片的形式在1990年11月英國Windfall電影公司/ NovaTV的“軌道上的紅星”節目中播出。（重新命名為“蘇聯權威材料”，1991年2月在美國播出）。米申1990年十二月出版的小冊子里有更加詳細的圖，1991年4月12日在莫斯科電視上播出里真實的關於第一個N-1運載火箭在控制台上的膠片。

基本的N-1是一個三級運載火箭，所有的三級火箭是圓錐形但是側面沒有共用同一斜面。在它本身，給了這個工具一個極其不平常的外觀。第四和第五段被一個大的白色覆蓋物里的有效載荷圍住，頂端是聯盟號類型的覆蓋物和塔。

較低的三段每一個都攜帶兩個球形的推進罐帶有巨大的氧氣罐，氧氣罐在煤油罐下面：球形的儲罐（不是橢圓形或其它形狀）決定了下一段的形狀。

最有可能的是，所有N-1運載火箭上底下三級火箭的發動機都是由Kuznetsov部門設計的。第一級（A組）用了一串共30個發動機，每個發動機有154噸推進力：這是任何發射工具中推進力最高的第一級火箭。（相比N-1的4620噸，土星5號大約達到3900噸）。第二級（B組）有八個發動機，每個有179噸的推進力：這是由用於運載火箭的第一級的發動機改進來的。最後，第三級（V組）有四個發動機，每一個有41噸的推進力。

第四級（G組），米申並沒有特別描述，但是它用的是單獨一個發動機，與V組同樣類型，推進力大約45噸。第五級（D組，象所說的那樣與UR-500K質子運載火箭相關），也可以看作是飛船的推進系統，在蘇聯的有關質子火箭的文獻中被廣泛描述。

N1原本是在第一級使用NK-15發動機，在第二級使用NK-15V。然而N1發射的接連失敗使這項工程沒有了下文。而N1的改進還在繼續，庫茲涅佐夫將兩種發動機分別改造為NK-33和NK-43。改造后的N1就是N1F。由於在登月競賽上失利，蘇聯不得不重新設計新的重型運載火箭能源號。因此，N1F從未試飛。

隨著N1工程的停工，政府下令毀掉一切資料，一個政府官員接管了這些發動機，將它們存放在倉庫中。發動機的消息最後傳到了美國。將近30年後，一些尚存懷疑態度的技術人員被帶到倉庫。隨後，其中一台發動機被帶回美國，在精確測定發動機性能后，其技術參數才被公之於眾。其發動機技術也被美國人用做美國航天技術儲備。