רקטת המוביל הסופר כבדה N-1 זכתה לכינוי "רקטת הצאר" בשל ממדיה הגדולים (משקל שיגור של כמעט 2500 טון, גובה-110 מטר), כמו גם היעדים שהוצבו במהלך העבודה עליה. הרקטה הייתה אמורה לסייע בחיזוק יכולת ההגנה של המדינה, קידום תוכניות כלכליות מדעיות ולאומיות, כמו גם טיסות בין כוכביות מאוישות. עם זאת, בדומה לשמותיהם המפורסמים - הצאר בל והצאר תותח - מוצר עיצוב זה מעולם לא שימש למטרתו המיועדת.
ברית המועצות החלה לחשוב על יצירת רקטת-על כבדה בסוף שנות החמישים. רעיונות והנחות לפיתוחו הצטברו ב- OKB-1 המלכותי. בין האפשרויות היה שימוש בשמורה לתכנון מטיל ה- R-7 ששיגרה את הלוויינים הסובייטיים הראשונים ואף פיתוח מערכת הנעה גרעינית. לבסוף, בשנת 1962, ועדת המומחים, ואחר כך הנהגת המדינה, בחרה בהסדר בעל עיצוב רקטות אנכי, שיכול להכניס עומס במשקל של עד 75 טון (מסה המטען שנזרק לירח הוא 23 טון, למאדים - 15 טון). במקביל, ניתן היה להציג ולפתח מספר רב של טכנולוגיות ייחודיות - מחשב על הסיפון, שיטות ריתוך חדשות, כנפי סריג, מערכת חילוץ חירום לאסטרונאוטים ועוד ועוד.
בתחילה נועדה הרקטה לשגר תחנת מסלול כבדה למסלול הקרוב לכדור הארץ, עם הסיכוי שלאחר מכן להרכיב את TMK, חללית בין-כוכבית כבדה לטיסות למאדים וונוס. אולם מאוחר יותר התקבלה החלטה מאוחרת לכלול את ברית המועצות ב"מירוץ הירח "עם משלוח אדם אל פני הירח. לפיכך, התוכנית ליצירת הרקטה N-1 מואצת והיא למעשה הפכה למנשא לחללית המשלחת LZ במתחם N-1-LZ.
לפני שהחליטו על הפריסה הסופית של רכב השיגור, היה על היוצרים להעריך לפחות 60 אפשרויות שונות, החל מרב-בלוק ועד חד-גוש, חלוקה מקבילה ורצפית של הרקטה לשלבים. לכל אחת מהאפשרויות הללו בוצעו ניתוחים מקיפים רלוונטיים של היתרונות והחסרונות, כולל מחקר היתכנות של הפרויקט.
במהלך מחקר ראשוני, היוצרים נאלצו לנטוש את תכנית רב הבלוקים עם חלוקה מקבילה לשלבים, אם כי תכנית זו כבר נבדקה ב- R-7 ואפשרה להעביר אלמנטים מוכנים של רכב השיגור. (מערכות הנעה, טנקים) מהמפעל לקוסמודרום באמצעות רכבת … הרקטה הורכבה ונבדקה במקום. תכנית זו נדחתה בשל השילוב הלא אופטימלי של עלויות המסה וחיבורי הידרו, מכניים, פנאומטיים וחשמליים נוספים בין גושי הטילים. כתוצאה מכך, עלתה תכנית חד-חסימה, שכללה שימוש במנועי רקטות מונעות נוזלים עם משאבות קדם, מה שאפשר להפחית את עובי הקיר (ומכאן המסה) של הטנקים, כמו גם להפחית את לחץ גז ההגברה.
הפרויקט של הרקטה N-1 היה יוצא דופן במובנים רבים, אך המאפיינים העיקריים שלה היו התוכנית המקורית עם טנקים תלויים כדורים, כמו גם עור חיצוני הנושא עומס, שנתמך על ידי מערכת כוח (תוכנית מטוסים של נעשה שימוש ב"חצי מונוקס ") וסידור טבעתי של מנועי רקטות מונעות נוזלים בכל אחד מהשלבים.הודות לפתרון טכני זה, כפי שהוחל על השלב הראשון של הרקטה במהלך השיגור ועלייתה, האוויר מהאטמוספירה שמסביב נפלט לחלל הפנימי מתחת למיכל על ידי מטוסי הפליטה LPRE. התוצאה הייתה מראית עין של מנוע סילון גדול מאוד שכלל את כל החלק התחתון של מבנה השלב הראשון. גם בלי אוויר לאחר שריפת פליטת LPRE, תכנית זו סיפקה לרקטה עלייה משמעותית בדחף, והגדילה את יעילותה הכוללת.
שלבי הרקטה N-1 נקשרו ביניהם על ידי מסבכי מעבר מיוחדים, שדרכם יוכלו לזרום גזים באופן חופשי לחלוטין במקרה של התנעה חמה של מנועי השלבים הבאים. הרקטה נשלטה לאורך תעלת הגליל בעזרת חרירי הבקרה, שאליהם הוזן הגז, שוחרר שם לאחר יחידות הטורבופופומפה (TNA), לאורך המגרש וערוצי הקורס, הבקרה בוצעה באמצעות אי התאמת הדחף של מנועים מונעים של נוזל.
בשל חוסר האפשרות להעביר את שלבי הרקטה הסופר כבדה ברכבת, הציעו היוצרים להפוך את המעטפת החיצונית של ה- N-1 לניתוק, ולייצר את מיכלי הדלק שלו מחללי יריעה ("עלי כותרת") כבר ישירות ליד הקוסמודרום עצמו. בתחילה, רעיון זה לא התאים למוחם של חברי ועדת המומחים. לכן, לאחר שאימצו את התכנון המקדים של הרקטה N-1 ביולי 1962, המליצו חברי הוועדה לעבד את סוגיות האספקה של שלבי הרקטות המורכבות, למשל, באמצעות ספינת אוויר.
במהלך ההגנה על התכנון המקדים של הרקטה הוצגו בפני הנציבות 2 גרסאות של הרקטה: שימוש ב- AT או חמצן נוזלי כמחמצן. במקרה זה, האפשרות עם חמצן נוזלי נחשבה העיקרית, מכיוון שלטיל באמצעות דלק AT-NDMG יהיו מאפיינים נמוכים יותר. מבחינת ערך, יצירת מנוע חמצן נוזלי נראה חסכוני יותר. יחד עם זאת, לדברי נציגי OKB-1, במקרה חירום על הסיפון של הרקטה, אופציית החמצן נראתה בטוחה יותר מהאפשרות באמצעות חמצון מבוסס AT. יוצרי הרקטה זכרו את התרסקות ה- R-16, שאירעה באוקטובר 1960 ועבדה על רכיבים רעילים המציתים את עצמם.
בעת יצירת גרסה מרובת מנועים של הרקטה N-1, סרגיי קורולב הסתמך, קודם כל, על הרעיון להגדיל את האמינות של מערכת ההנעה כולה, באמצעות כיבוי אפשרי של מנועי רקטות פגומים במהלך הטיסה. עקרון זה מצא את יישומו במערכת בקרת המנועים - KORD, שנועדה לאתר ולכבות מנועים פגומים.
קורולב התעקש על התקנת מנוע מנועי הנעה נוזליים. בהיעדר היכולות התשתיות והטכנולוגיות של יצירתם היקרים והמסוכנים של מנועי חמצן-מימן מתקדמים באנרגיה גבוהה ודוגלת בשימוש במנועי הפטיל-אמיל רעילים וחזקים יותר, לשכת בניית המנועים גלושקו לא עסקה במנועים עבור H1, לאחר שפיתוחם הופקד בידי קוזנצוב קוב. ראוי לציין כי המומחים של לשכת עיצוב זו הצליחו להשיג את המשאבים והשלמות האנרגטית הגבוהה ביותר עבור מנועים מסוג חמצן-נפט. בכל שלבי רכב השיגור, הדלק אותר במיכלי הכדורים המקוריים, שהיו מושעים מהקליפה התומכת. יחד עם זאת, המנועים של לשכת התכנון של קוזנצוב לא היו חזקים מספיק, מה שהוביל לכך שהיה עליהם להתקין אותם בכמויות גדולות, מה שהוביל בסופו של דבר למספר השפעות שליליות.
מערך תיעוד התכנון של ה- N-1 היה מוכן עד מרץ 1964, בדיקות עיצוב טיסות (LKI) תוכננו להתחיל בשנת 1965, אך בשל היעדר המימון והמשאבים לפרויקט, זה לא קרה.מושפע מחוסר ההתעניינות בפרויקט זה - משרד ההגנה של ברית המועצות, שכן המטען של הרקטה ומגוון המשימות לא יועדו במיוחד. אז ניסה סרגיי קורולב לעניין את ההנהגה הפוליטית של המדינה בטיל על ידי הצעה להשתמש ברקטה במשימת הירח. הצעה זו התקבלה. ב- 3 באוגוסט 1964 הוצא צו ממשלתי תואם, תאריך ההתחלה של ה- LKI על הרקטה הועבר לשנים 1967-1968.
כדי לבצע את המשימה להעביר 2 קוסמונאוטים למסלול הירח כשאחד מהם נוחת על פני השטח, נדרש להגדיל את כושר הנשיאה של הרקטה ל-90-100 טון. זה דרש פתרונות שלא יובילו לשינויים מהותיים בעיצוב הטיוטה. נמצאו פתרונות כאלה - התקנת 6 מנועי LPRE נוספים בחלק המרכזי של החלק התחתון של בלוק "A", שינוי אזימוט ההשקה, הורדת גובה מסלול הייחוס, הגדלת מילוי מיכלי הדלק על ידי קירור -יתר של הדלק והחמצון. הודות לכך, כושר הנשיאה של ה- N-1 הוגדל ל -95 טון, ומשקל ההשקה עלה ל -2800-2900 טון. טיוטת העיצוב של רקטת N-1-LZ לתוכנית הירח נחתמה על ידי קורולב ב -25 בדצמבר 1964.
בשנה שלאחר מכן עברה שיטת הרקטות שינויים, הוחלט לנטוש את הפליטה. זרימת האוויר נסגרה על ידי הכנסת קטע זנב מיוחד. מאפיין ייחודי של הרקטה היה רתיעת המטען המאסיבית, הייחודית לטילים הסובייטיים. כל תוכנית נושאת העומס עבדה לשם כך, שבה המסגרת והטנקים לא יצרו שלם אחד. יחד עם זאת, שטח פריסה קטן למדי, עקב שימוש במיכלים כדוריים גדולים, הוביל לירידה במטען, ומאידך, למאפיינים הגבוהים ביותר של המנועים, לכובד הספציפי הנמוך ביותר של הטנקים. ופתרונות עיצוב ייחודיים הגדילו אותו.
כל שלבי הרקטה כונו בלוקים "A", "B", "C" (בגרסת הירח הם שימשו לשיגור החללית למסלול קרוב לכדור הארץ), בלוקים "G" ו- "D" נועדו להאיץ את החללית מכדור הארץ ומאיטים את הירח. התוכנית הייחודית של הרקטה N-1, שכל השלבים שלה היו דומים מבחינה מבנית, אפשרה להעביר את תוצאות הבדיקה של השלב השני של הרקטה לשלב הראשון. נסיבות אפשריות שלא ניתן היה "לתפוס" אותן בשטח היו אמורות להיבדק בטיסה.
ב- 21 בפברואר 1969 התקיימה שיגור הרקטות הראשון, ואחריו 3 שיגורים נוספים. כולן לא הצליחו. למרות שבמהלך מבחני ספסל, מנועי NK-33 התגלו כאמינים מאוד, אך רוב הבעיות שצצות היו קשורות אליהן. הבעיות של ה- H-1 היו קשורות במומנט ההפוך, רעידות חזקות, הלם הידרודינמי (כשהדלקו את המנועים), רעש חשמלי ושאר השפעות שנגרמו כתוצאה מהפעלה סימולטנית של מספר כה גדול של מנועים (בשלב הראשון - 30) והמידות הגדולות של המוביל עצמו. …
לא ניתן היה לקבוע קשיים אלה לפני תחילת הטיסות, שכן על מנת לחסוך כסף לא יוצרו עמדות קרקע יקרות לביצוע בדיקות אש ודינמיות של המוביל כולו או לפחות השלב הראשון שלו באיסוף. התוצאה מכך הייתה בדיקת מוצר מורכב ישירות בטיסה. גישה די שנויה במחלוקת הובילה בסופו של דבר לסדרה של תאונות רכב שיגור.
יש המייחסים את כישלון הפרויקט לעובדה שלמדינה לא הייתה עמדה ברורה כבר מההתחלה, כמו חלקו האסטרטגי של קנדי במשימת הירח. תועדו שרחניה חרושצ'וב ולאחר מכן מנהיגות ברז'נייב ביחס לאסטרטגיות ומשימות יעילות של האסטרונאוטיקה. אז אחד ממפתחי "צאר-רוקט" סרגיי קריוקוב ציין כי מתחם ה- N-1 מת לא כל כך בגלל קשיים טכניים, אלא בגלל שהוא הפך לשבץ מיקוח במשחק השאיפות האישיות והפוליטיות.
ותיק אחר בתעשייה, ויאצ'סלב גליאייב, סבור כי הגורם הקובע לכישלונות, בנוסף לחוסר תשומת לב ראויה מצד המדינה, היה חוסר היכולת הבנאלי לעבוד עם אובייקטים מורכבים כל כך, תוך השגת אישור קריטריוני איכות ואמינות, כמו גם חוסר הנכונות של המדע הסובייטי באותה תקופה ליישום תוכנית כה רחבה. כך או אחרת, ביוני 1974 הופסקה העבודה על מתחם N1-LZ. הצבר הזמין במסגרת תוכנית זו נהרס, והעלויות (בסכום של 4-6 מיליארד רובל במחירי 1970) פשוט נמחקו.
