Лунная гонка требовала от советских инженеров невозможного: построить сверхтяжелую ракету, чтобы обогнать время, и запустить её к Луне, пропустив критический этап наземных испытаний.
С начала 1960-х конструкторское бюро OKB-1 вело разработку сверхтяжелой ракеты Н-1 в рамках лунной программы Н1-Л3; постановление о создании комплекса вышло в сентябре 1962 года. Машина — колосс высотой 105 метров и стартовой массой 2750 тонн. Первая ступень, получившая обозначение блок «А», должна была вытащить этот груз с Земли, развивая тягу в 45400 кН. Чтобы достичь таких показателей, инженеры установили на ступень кластер из 30 кислородно-керосиновых двигателей НК-15. Многодвигательная схема была вынужденной мерой: советская промышленность не успевала создать моноблочный агрегат сопоставимой мощности. Синхронизировать работу этого ревущего ансамбля должна была аналоговая система КОРД, контролировавшая параметры каждого агрегата и автоматически выключавшая те, что выходили за пределы нормы. Каждый двигатель и множество узлов прошли наземную отработку по отдельности, доказав свою надежность. Аналоговая логика системы КОРД создавалась в расчете на изолированные отказы, а не на каскадные сбои целого кластера.
Главный инженерный грех, определивший судьбу проекта, состоял в отсутствии полноценных статических огневых испытаний блока «А» как целого узла. СССР так и не построил стенд для одновременного прожига всей ступени в её полётной конфигурации. Причины крылись в жесточайшем дефиците ресурсов, давлении сроков лунной гонки и колоссальной сложности создания инфраструктуры, способной отвести пламя и акустическую нагрузку от тридцати сопл одновременно. Советская космическая программа в тот момент работала как завод, где двигатель для гоночного автомобиля собирают на коленке, проверяют на холостом ходу, а затем сразу отправляют на трассу. Первый полёт стал одновременно первым включением всех двигателей в связке. Без единого стенда инженеры закладывали в расчёты идеальные модели, которые не учитывали акустические резонансы и вибрации, возникающие только при одновременном сгорании тысяч тонн топлива в замкнутом объёме.
Первая попытка прорваться к Луне состоялась 21 февраля 1969 года при запуске ракеты 3L. Уже в первые секунды после старта скачок напряжения, вызванный подрывом пиропатронов, заставил КОРД выключить двигатель №12, а вслед за ним симметричный ему №24. Продольные колебания корпуса разорвали линии подачи окислителя и топлива, вспыхнул пожар, и на 69-й секунде автоматика выключила всю первую ступень; ракета взорвалась на высоте 12,2 километра. Через несколько месяцев, 3 июля 1969 года, на стартовую площадку 110 вышла ракета 5L. В момент отрыва отказал периферийный двигатель №8: за двенадцать секунд автоматика выключила все остальные, кроме одного, и уцелевший двигатель начал разворачивать ракету вокруг поперечной оси. Машина рухнула плашмя почти на стартовый комплекс. Взрыв уничтожил стартовый стол и нанес катастрофический удар по графику программы: ремонт второй пусковой установки затянулся до 1972 года, а следующий пуск состоялся почти через два года после аварии.
Возобновление испытаний показало, что проблемы заложены глубже, чем предполагали конструкторы. Запуск 6L 27 июня 1971 года завершился потерей управления по крену: нерасчётный момент закрутил ракету вокруг продольной оси, рулевые сопла с ним не справились, и ступени начали разрушаться прямо в полёте. Последний, четвертый пуск 7L состоялся 23 ноября 1972 года. На 107-й секунде полёта разрушился насос окислителя двигателя №4 — взрыв пробил хвостовой отсек, начался пожар, и ступень развалилась за семь секунд до расчётного разделения. Система КОРД умела отключать агрегаты при отклонении параметров, но ни предсказать разрушение насоса, ни остановить мгновенный разлом ступени она не могла.
В 1974 году, когда отрасль возглавил Валентин Глушко, работы по Н-1 остановили — официально программу закрыли двумя годами позже, в 1976-м, списав около шести миллиардов рублей расходов. Два уже готовых носителя Н1Ф пустили под нож. Многодвигательная схема сама по себе не была приговором: созданные для модификации Н1Ф двигатели НК-33 оказались настолько удачными, что пережили своих создателей на десятилетия. Спустя годы эти агрегаты были интегрированы в американскую ракету Antares под индексом AJ-26 и использовались в российском Союз-2.1в. Двигатели, созданные для ракеты, которая так и не долетела до Луны, оставались в хранилищах до распада СССР, а затем совершили успешные коммерческие пуски на другом континенте.