Р-7 — НОСИТЕЛЬ ЛУННЫХ АВТОМАТОВ
Р-7 — НОСИТЕЛЬ ЛУННЫХ АВТОМАТОВ
Два года, последовавших за спутниковыми успехами 1957 года, по темпам и напряжению были подобны военным.
К началу 1958 года шла параллельная деятельность сразу по пяти основным для нас направлениям. Это были: доводка боевой Р-7 для сдачи на вооружение, модернизация Р-7 с задачей получения дальности полета 12 000 км (Р-7А), превращение Р-7 из двухступенчатой в трех — и даже четырехступенчатую, проектирование «тяжелого спутника» для фоторазведки (будущего «Востока») и, наконец, проекты покорения Луны, Марса и Венеры.
О двух первых направлениях я уже рассказывал. Из оставшихся трех космических задач наиболее привлекательной и приоритетной казалась проблема достижения Луны.
У каждого из возможных направлений были свои сторонники и энтузиасты, противников не было. Создание Р-7 и наращивание ее последующими ступенями открывало такие перспективы, что хотелось делать все как можно скорее, как можно чаще потрясать мир и самим замирать от восторга, слушая голос Левитана: «Внимание! Говорят все радиостанции Советского Союза! Передаем сообщение ТАСС! Сегодня, в соответствии с программой исследования космического пространства и подготовкой к межпланетным полетам…»
Сколь угодно можно критиковать утопические планы построения коммунизма, попрание прав человека и диктатуру коммунистической партии в тоталитарном государстве. Однако невозможно вычеркнуть из истории хрущевской эпохи создание благоприятных условий для развития космонавтики и сопутствующих ей наук. Космонавтики отнюдь не милитаризованной и не только с чисто пропагандистскими целями. В первые послеспутниковые годы были заложены основы для подлинно научных исследований в космосе, представляющих общечеловеческие интересы. Не только мы, непосредственные участники ракетно-космических программ, но и все советские люди испытывали гордость и восхищались тем, что они граждане страны, которая прокладывает человечеству путь во Вселенную.
Я пишу об этом отнюдь не из чувства тоски по «старому доброму времени», а потому что хорошо помню отношение людей самых различных слоев общества к нашим космическим успехам.
Большинство историков объясняют успехи советской космонавтики того периода гениальностью и организаторскими способностями Королева. Нет никаких сомнений в том, что его личность сыграла огромную роль.
Королеву, его ближайшему окружению — главным конструкторам, академическим ученым, группировавшимся вокруг Келдыша, нарождавшимся новым ракетным организациям Янгеля и Челомея создавались все условия для успешной деятельности. Казалось бы, зачем Министерству обороны бросать солдат и офицеров на штурм Луны? Это явно шло в ущерб их основным военным задачам. Тем не менее на всем пространстве от Москвы и солнечного Крыма до Камчатки на десятках измерительных пунктов, в центрах командно-измерительного комплекса, во всех службах полигона самоотверженно трудились тысячи военнослужащих. Военные специалисты выполняли указания Королева не менее ревностно, чем приказы главнокомандующего — Главного маршала артиллерии Неделина.
По существу, наше технократическое сообщество оказалось государством в государстве, что до поры до времени не противоречило партийной доктрине. Высшие партийные руководители понимали, что определенная суверенность и самоуправляемость технократам необходима. Ученым-аграрникам, биологам, художникам и поэтам приходилось куда хуже.
В ту пору, несмотря на многочисленные ошибки, неудачи и тяжелые аварии, технократам — атомщикам, физикам и ракетчикам — все прощалось. О наших успехах шла слава по всему миру. О наших провалах и неудачах знали только непосредственные участники.
Примером тому может быть история покорения Луны. Я был непосредственным участником всех пусков по Луне вплоть до 1966 года. Если собрать воедино и описать всю историю покорения человечеством Луны, от первых наших неудач 1958 года до американских пилотируемых лунных экспедиций, получилась бы очень поучительная и увлекательная книга. Она была бы наполнена научной информацией, трагическими и комическими событиями и увлекательными приключениями не в меньшей мере, чем детективно-фантастический роман.
Только за год, с 23 сентября 1958 года по 4 октября 1959 года, мы предприняли семь пусков по Луне. Из этих семи один был частично удачным — это когда мы объявили о создании искусственной планеты «Мечта» — и только два полностью выполнили положенные им задачи. В последующие годы, вплоть до 1966, только в одном из четырнадцати пусков по Луне мы добились успеха. Итого: за девять лет — 21 пуск по Луне. Из них только в трех полный успех!
Но какая же это была адская, увлекательная и азартная работа!
Для достижения Луны автоматическим аппаратом, начиненным аппаратурой, двух ступеней Р-7 уже не хватало. Третья, чисто космическая ступень, была необходима для разгона посылаемого к Луне аппарата до второй космической скорости 11,2 км/с. Эта ступень была названа блок «Е». Требовался двигатель для этой ступени. Мишин, окрыленный успехами по созданию рулевых двигателей для Р-7 силами ОКБ-1 на нашем заводе, уговорил Королева не обращаться за помощью к Глушко. Отдел нашего главного специалиста по двигателям Мельникова обладал неплохой стендовой базой и достаточным кадровым составом для разработки самого двигателя — камеры сгорания с высотным соплом. Но требовался турбонасосный агрегат, опыта создания которого у нас не было. Времени на обучение тоже не было. Выручила авиационная промышленность. Я уже говорил, что она попала в немилость к Хрущеву. Высвобождались не только производственные мощности заводов, но и конструкторские бюро искали интересную работу. Очень энергичный, инициативный и талантливый Семен Ариевич Косберг — главный конструктор Воронежского КБ опытных реактивных авиационных двигателей и агрегатов — предложил свои услуги Королеву. Невысокого роста, полный, но очень подвижный, быстро и выразительно жестикулировавший, всегда пребывавший в оптимистическом настроении Косберг, сын кузнеца, имевший типично еврейскую внешность, с первой же встречи понравился Королеву. Я еще раз убедился в уникальной способности Королева быстро разбираться в людях, чувствовать их внутреннюю сущность с первой встречи.
Сразу началась совместная и очень плодотворная работа. Косберг взялся за разработку и изготовление двигателей третьих ступеней для Р-7 на кислородно-керосиновом топливе. Для первого лунника Мишин настаивал на разделении работы: мы брали на себя камеру сгорания, а Косберг — турбонасос, газогенератор и арматуру. Так бы и договорились полюбовно, но при каком-то дележе обязанностей и ответственности Мишин вспылил и неосторожно сказал Косбергу: «Ну и упрямый же ты еврей». Тот вспыхнул, выскочил из кабинета Мишина и влетел к Королеву, в кабинет напротив. Королеву Косберг заявил, что с антисемитом он работать не будет, и, выбежав из кабинета, скомандовал своему заместителю Конопатову: «Уезжаем!»
Королев вызвал к себе Мишина. Какой уж был между ними разговор, не знаю. Но Косберга по команде Королева перехватили и вернули. Последовали объяснения, после которых мир был восстановлен.
Кипучая деятельность Косберга трагически оборвалась в 1965 году. В связи с ликвидацией совнархозов и восстановлением министерств КБ Косберга решили из авиации перевести в MOM. Косберг вылетел в Москву, чтобы отбиться от МОМа, но ничего не получилось. Он был сильно расстроен событиями в Москве и улетел обратно в Воронеж. При возвращении с аэродрома по обледенелой дороге Косберг попал в автомобильную аварию и с тяжелыми травмами был доставлен в больницу. Вскоре его не стало. Королев, имевший твердые заверения медиков, что жизнь Косберга вне опасности, был потрясен.
После гибели Косберга руководителем КБ стал Александр Конопатов. КБ все-таки было переведено в Министерство общего машиностроения. Теперь Воронежское КБ — одно из основных и ведущих по созданию кислородно-водородных ЖРД. Там были разработаны двигатели для второй — водородной — ступени ракеты «Энергия», третьих ступеней «Протона» и «Союза».
При создании двигателя третьей ступени блока «Е» с тягой почти пять тонн была еще одна трудная задача. Надо было получить полную уверенность, что зажигание и запуск будут надежно обеспечены в космосе. До сих пор двигатели мы умели запускать только на Земле, и то с осечками, под контролем глаза и всяческой автоматики. На стенде научились надежно запускать первый двигатель блока «Е», но твердой уверенности, что он сразу запустится в космосе, не было.
Систему управления третьей ступенью разрабатывал Пилюгин, используя наши рулевые машинки. Самой трудной была задача «перехвата» управления после отделения от центрального блока. Нельзя было допустить больших отклонений гироскопов. Если они сядут на «упор», управление будет потеряно. Выправить космическую ступень, а затем надежно ею управлять в течение почти шести минут разгона к Луне и точно выключить по набору нужной кажущейся скорости — такой была новая задача.
На участке разгона, пока работают системы управления трех ступеней, последовательно в течение 725 секунд мы должны сформировать последующую траекторию полета так, чтобы попасть в центр видимого диска Луны диаметром всего 3476 км.
После выключения двигателя третьей ступени полет подчиняется только законам небесной механики, которые, в свою очередь, как мы шутили, подчиняются нашим баллистикам. Баллистики во главе с Охоцимским из ОПМ — Отделения прикладной математики Математического института имени В.А. Стеклова Академии наук, Лавровым из нашего ОКБ-1 и Эльясбергом из НИИ-4 выполняли расчеты на первых ЭВМ. Одна из них была установлена в ОПМ, а вторая — в Болшево, в НИИ-4. Результаты их расчетов и должны были закладываться в приборы, управляющие скоростью полета и моментом выключения двигателей второй и третьей ступеней.
Ошибка в определении скорости ракеты при выключении двигателя всего на один метр в секунду, то есть на 0,01% от величины полной скорости, приводит к отклонению точки встречи с Луной на 250 км. Отклонение вектора скорости от расчетного направления на одну угловую минуту приведет к смещению точки встречи на 200 км. Отклонение времени старта с Земли от расчетного на десять секунд вызывает смещение точки встречи на поверхности Луны на 200 км. В то время такие жесткие требования для нас были новыми и трудными.
Цифры отклонений, расчеты, выборы орбит, дат и времени стартов были предметами разбирательств и споров, где верховодил Келдыш. Он не был баллистикой или специалистом в области небесной механики, но быстро схватывал главную сущность проблемы. Келдыш умел совместить результаты абстрактных теоретических расчетов со здравым смыслом и вынести тому или иному варианту орбиты приговор, который никто не оспаривал. Его авторитет в этой области был непререкаем.
Наибольшее сближение и взаимопонимание между Келдышем и Королевым пришлось на эпоху первых лунных аппаратов.
Келдыш взял на себя контроль за всей расчетно-теоретической частью лунных проектов. Он хотел попасть в Луну, может быть, больше Королева, тем более, что исследования по дороге к Луне велись с помощью аппаратуры и методик ученых академии. Поэтому Келдыш до поры мало интересовался проектами пилотируемых полетов, которым Королев придавал большое значение. Келдыш, в отличие от Королева, который был фигурой сверхсекретной, был частично открыт, мог общаться с иностранными учеными и выезжать за рубеж. Тем не менее, не то КГБ, не то ЦК не разрешали связывать имя Келдыша с космическими исследованиями. Его имя также никоим образом не связывалось со сложнейшими математическими расчетами, которые делало ОПМ на первых ЭВМ для атомщиков. Не мы, а Келдыш впервые предложил несколько проектов для автоматических лунных аппаратов. Первый имел шифр Е-1 — прямое попадание в Луну. Второй, Е-2, — облет Луны для фотографирования обратной невидимой стороны. Третий, Е-3, самый экзотический, — доставка на Луну и подрыв на ее поверхности атомной бомбы — был предложен академиком Зельдовичем. Е-4 куда-то провалился в нашей номенклатуре. Е-5 был проектом для фотографирования с большим разрешением, чем Е-2. Наконец, проект Е-6, венец всей нашей лунной деятельности, предусматривал не позднее 1964 года мягкую посадку и передачу на Землю панорамы лунного ландшафта.
Программа Е-3 была придумана исключительно для бесспорного доказательства нашего попадания в Луну. Предполагалось, что атомный взрыв при ударе о Луну будет сопровождаться такой световой вспышкой, что ее легко зафиксируют все обсерватории, которые будут иметь возможность в этот момент наблюдать Луну. Мы изготовили даже макет лунного контейнера с макетным атомным зарядом. Он, подобно морской мине, весь был утыкан штырями взрывателей, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации контейнера в момент удара о поверхность.
Обсуждение этого варианта велось в очень узком кругу. На одном из таких обсуждений Келдыш сказал, что у него нет желания предупреждать мировую ученую общественность о подготовке нами атомного взрыва на Луне. «Нас не поймут, — заявил он, — а если пустить ракету без предварительного объявления, то нет гарантии, что астрономы увидят вспышку». Кроме того, Келдыш просил Королева, пока мы сами все не обсудили, не докладывать этот вариант Хрущеву.
Королев колебался. Я, договорившись с Пилюгиным и Воскресенским, от имени всех «управленцев» довольно осторожно намекнул, что этот вариант может быть принят при непременном условии гарантии полной безопасности в случае аварии на активном участке. Келдыш подлил еще масла в огонь: «Пусть баллистики нарисуют все зоны за нашей территорией на случай, если двигатели второй или третьей ступени не доработают. Представляете, какой будет шум, если эта штука, даже не взорвавшись, свалится на чужую территорию».
Вскоре идея атомного взрыва на Луне была отвергнута самими атомщиками. Келдыш специально приехал к нам в ОКБ-1. Он был в отличном настроении. Зельдович, по его словам, сам отказался от своего предложения. Подсчитав длительность и яркость вспышки в безвоздушном пространстве, он усомнился в надежности ее фоторегистрации с Земли.
Так был похоронен этот проект, опасный и по существу, и по политическим последствиям.
В этой связи индекс Е-3 был присвоен следующим за Е-2 программам облета Луны с фотографированием с большей разрешающей способностью.
Из 21 ракеты Р-7, затраченной на лунные программы с 1958 по 1966 год, девять (8К72) были трехступенчатыми и двенадцать (8К78) — четырехступенчатыми.