Первый беспилотный корабль, названный «Космос-133», 28 ноября 1966 года успешно вывели на орбиту. Однако после этого начались неприятности. Управленцы Раушенбаха оказались не на высоте. Основные отказы произошли в системе управления ориентацией, причем в обоих основных режимах: при стабилизации с помощью реактивных двигателей — РСУ и при включении основного двигателя, когда стабилизация производилась с помощью управляющих сопел. Сопла поворачивались приводами, созданными нашим отделом, поэтому мне пришлось участвовать в их создании, а позднее — в работе аварийной комиссии при анализе отказа. Ситуация с системой ориентации привела к тому, что не только маневрирование на орбите стало невозможным, но и спуск корабля на Землю оказался под большим вопросом. Из «Космоса-133» постарались выжать все. По специальной программе удалось включить основной двигатель и сойти с орбиты, но из?за неустойчивой ориентации двигатель не смог проработать в течение заданного времени. В результате траектория входа в атмосферу, в отличие от расчетной, оказалась слишком пологой. СА подорвали с помощью специальной системы, а его обломки утонули в океане.
Следующий пуск доработанного «Союза» (также в беспилотном варианте) закончился 14 декабря 1966 года тяжелой аварией, которая могла обернуться еще большей трагедией. Она напоминала крупнейшую аварию МБР Р-16 Янгеля на старте в октябре 1960 года. Тогда тоже неожиданно сработала вторая ступень ракеты, что привело к взрыву ракеты, заполненной ядовитыми самовоспламеняющимися компонентами топлива, и к гибели более ста человек. На этот раз после команды «пуск» прошла так называемая отсечка, то есть выключение двигателей «семерки». Примерно через 20 минут, когда пусковой персонал, как и шесть лет назад, покинув бункер, находился у подножия ракеты на нулевой отметке, неожиданно сработала САС — система аварийного спасения. Как выяснили при разборе, эта система оставалась включенной и продолжала следить за состоянием и положением корабля. Через «астрономический» промежуток времени беспристрастные гироскопические датчики зафиксировали угловое отклонение СА, появившееся из?за вращения Земли, и выдали аварийный сигнал. Космический корабль, точнее — его верхняя часть, СА и БО вместе с головным обтекателем, взмыли вверх, уносимые пороховой ракетой. В апогее, на высоте около километра, произошло разделение, и спасенный СА спустился на парашюте. Это было лишь полбеды — потеря одного корабля. В приборно–агрегатном отсеке (ПАО), оставшемся на стартовом столе, начался пожар. Сначала небольшой — загорелся теплоноситель, который стал выливаться из?за отсутствия обратных клапанов. Минут через двадцать один за другим последовали несколько взрывов. Однако топливо королёвской «семерки», которое так отстаивал наш Главный конструктор, не было ядовитым, а этих минут оказалось достаточно, чтобы основная масса людей, включая техническое руководство, полковников и генералов, успели вовремя смыться. Очевидцы потом рассказывали, что было установлено несколько рекордов скорости в прыжках в длину и в высоту. Однако тогда было не до шуток. Майор из испытательного управления решил не бежать, а спрятаться за стену ограждения, и погиб, задохнувшись. На следующий день после пожара умерли еще два солдата, не справившиеся с кислородными противогазами.
Опыт ракетно–космической техники давался дорого.
Единственной системой, которая успешно отработала в конце тяжелого 1966 года, оказалась САС. Вильницкий мрачно шутил: у всех несчастье, а сасовцы празднуют победу. К сожалению, система аварийного спасения не могла спасти всех ни тогда, ни в будущем.
Еще один пуск «Союза» в беспилотном варианте («Космос-140») состоялся 7 февраля 1967 года. И на сей раз не все прошло гладко. Корабль приземлился, вернее — приводнился в Аральское море. При этом вопреки ожиданию (он сконструирован так, чтобы сохранять плавучесть) СА затонул. Когда его выудили, а также нашли лобовой щит, воспринимающий наибольшие аэродинамические и тепловые нагрузки, то обнаружили, что он прогорел, в результате чего корпус СА потерял герметичность. Говорили, что причина прогара очевидна: специальную пробку в лобовом щите завернули плохо.
Наступил момент, имевший важнейшее значение для последующих событий. Проектанты «Союза», среди них и К. П. Феоктистов, рвались в бой, стремясь форсировать события. Да, произошло много отказов, но их причины понятны, очевидны и легко устранимы. Казалось, что на новом корабле уже можно летать в космос; испытания прошла даже аварийная система САС. Мишин колебался, но в конце концов согласился с аргументами, казавшимися убедительными, как выяснилось, только на первый взгляд.
Было принято решение пустить сразу два пилотируемых «Союза», чтобы состыковать их на орбите. Бригада специалистов, в том числе и я, вылетела на полигон.
Итак, вместе со своей первой системой стыковки я попал на полигон, на заключительную подготовку первых двух космических кораблей: «Союза-1» с командиром Владимиром Комаровым, дублером у которого был Юрий Гагарин, и второго корабля, так и не получившего своего порядкового номера, с экипажем в составе Валерия Быковского, Евгения Хрунова и Алексея Елисеева. Надо отметить, что Комаров выделялся среди военных космонавтов начала 60–х своей зрелостью: он не только был старше большинства из них, но и проявлял интерес к технике. Конечно, он не был конструктором, как его ровесник К. Феоктистов, с которым они вместе летали на первом многоместном «Восходе» в 1964 году, но его интерес к системам корабля был глубоким, неподдельным. Помню, как в Звездном городке во время занятий по системе стыковки Гагарин на цыпочках вышел из класса перед самым концом лекции; видимо, его ждали более важные, государственные дела, а Комаров остался после занятий и задавал мне вопросы о стыковочном механизме. Мы разговорились, и он сообщил мне, что закончил Батайское авиационное училище. Небольшой город Батайск расположен на полпути между Ростовом и Азовом, и каждый раз, направляясь на азовский ОМЗ, мы проезжали вторую родину Комарова, где он учился летать. Мы договорились съездить вместе в те края, чтобы поддержать стыковщиков–азовчан. Этим планам не суждено было осуществиться. Нам пришлось ездить туда с космонавтом Павлом Поповичем гораздо позже, когда начинали работать по программе орбитальных станций.
Корабли готовили на разных площадках — на «двойке» и на «31–й» — так, чтобы обеспечить старт второго «Союза» на следующий день. Тогда мне довелось побывать в обоих МИКах и на стартах, и даже подняться к входному люку первого «Союза», стоявшего на пусковом столе. В те годы на полигоне еще не было строгого порядка, и специалист мог пройти практически везде, конечно — по пропускам. Однако у меня не было специального штампика в пропуске, по которому пропускали на 31–ю площадку. Я поехал туда вместе с замом главного П. В. Цыбиным, а у начальства пропуска иногда не проверяли. Они шутили: «Я без пропуска, а остальные со мной». В тот раз нам действительно удалось проскочить.
Приобретенный полигонный опыт расширил мой кругозор. Но не только это. Кто?то подсказал мне проверить электрические разъемы, установленные на торцах стыковочных агрегатов. Успев смотаться на обе площадки, я обнаружил, что разъемы действительно установлены неправильно, они оказались развернутыми на 180°. Естественно, в таком положении они соединяться не могли. На Земле их никто не проверил, методы испытаний не были тогда до конца отлажены. Подобные ошибки приводили иногда к отказам и даже к авариям. Методика предстартовых проверок сложилась не сразу, ее становление было длительным, иногда болезненным. Что касается систем стыковки, то позже мы ввели обязательную контрольную проверку всех стыковочных агрегатов между собой или хотя бы с эталоном. Такая процедура исключала ошибки, подобные перепутыванию электроразъемов.
В апреле на Байконуре обычно стоит прекрасная погода: тепло, светит солнце, цветут степные тюльпаны. Настроение было хорошим. Накануне старта приехали экипажи обоих кораблей, основной и дублирующий. На старте их представляли всей объединенной команде испытателей, выстроившейся в традиционное каре. Народу собралось очень много, видно — плохо; вдруг меня одернул какой?то мрачного вида капитан, видимо, распознавший опытным глазом во мне новичка: «Куда ты лезешь вперед, и, вообще, что тебе здесь надо, около космонавтов, покажи документы». Чем?то холодным повеяло от такого обращения в тот солнечный весенний день. За меня вступился многоопытный Б. Черток.
Мне хорошо запомнилась та картина: Комаров, в обычном спортивном костюме, стоит на ступеньках трапа, машет нам рукой перед подъемом наверх для посадки в космический корабль.
И все. Пуск, ракета уходит в космос.
С орбиты поступили первые тревожные сообщения: одна солнечная батарея не раскрылась, плохо работал также датчик навигации. Становилось ясно, что «Союз-1» долго летать так не сможет, надо возвращаться на Землю, поэтому пуск и стыковку второго «Союза» отменили. Руководство полетело в Евпаторию, в Центр управления, а мы возвратились в Москву.
На следующий день, 24 апреля, уже в Москве, мы ждали новых сообщений. Связь установлена только в кабинете Главного, а его первый заместитель С. О. Охапкин получил зашифрованное сообщение: «Космонавту требуется помощь в поле». Поначалу мы даже не поняли, что произошло.
Через несколько дней хоронили Комарова. Вечером, проходя по проспекту Мира, недалеко от своего дома я увидел Феоктистова, шедшего навстречу. Он тоже направлялся домой один, задумавшись. Наши взгляды встретились, и я сказал какую?то фразу, связанную с прощанием с другом, он что?то ответил, не остановившись. Не знаю, какие мысли были в его голове, но эта, казалось, ничем не примечательная встреча почему?то осталась в моей памяти. Надо отдать должное главному проектанту «Союза»: после трагедии он рвался сам испытать свое детище в космосе.
Причин первой космической катастрофы набралось несколько. Мы узнавали их постепенно, шаг за шагом, по мере того, как продвигалась работа специальной комиссии. Специалисты уже накопили достаточный опыт и, конечно, разобрались с нераскрытием панели солнечной батареи. Сложнее оказалось выяснить, почему отказал датчик системы ориентации. С этой очень непростой системой, которая создавалась под руководством Раушенбаха, всегда было непросто разобраться.
Самым сложным и ответственным делом стало расследование причин нераскрытия обоих парашютов, основного и запасного, из?за чего и погиб космонавт. Застрял основной парашют. Силы специального небольшого парашюта, который так и назывался вытяжным и создавал силу около тонны, не хватило, и он не вытянулся из своего контейнера. Несколько причин увеличили и без того значительную силу вытягивания: перепад давления между кабиной СА и наружной атмосферой, трение, недостаточная конусность. По поводу почти цилиндрической формы говорили много; очень злые языки шутили, что этот контейнер имел обратную конусность. Забегая вперед, следует отметить, что позднее, по рекомендации аварийной комиссии, конус действительно сделали более «правильным». Доработки не ограничились формой, изменили содержание ряда элементов и систем. Чтобы уменьшить трение, внутреннюю поверхность парашютных контейнеров стали полировать.
Нужно назвать еще одну вероятную причину, которая увеличила силу вытягивания парашютов. На металлическую поверхность корпуса СА наносилось полимерное покрытие, увеличивающее адгезию теплоизоляции. При изготовлении беспилотных кораблей, летавших до «Союза-1», парашютные контейнеры устанавливались после «обмазки». Для первых пилотируемых полетов корпуса СА стали изготавливать по измененной технологии. Говорили, что технологические крышки, закрывавшие контейнеры, оказались не полностью герметичными, и полимерное покрытие попало на внутреннюю поверхность. Спрессованный парашют загонялся в контейнер с большим усилием. Как предположили авторитетные специалисты, полимерное покрытие, по–видимому, приклеилось к парашютному чехлу. Это подтвердилось тогда, когда за вытяжной парашют подвесили СА второго «Союза», весившего почти 3 т: этой силы не хватило.
Что могло ожидать второй экипаж, догадаться нетрудно.
Аварийная комиссия закончила работу, сделала выводы и дала рекомендации. Внесли целый ряд изменений, подправили некоторые другие системы космического корабля, усовершенствовали систему раскрытия запасного парашюта. Как полагалось, нашли виновных — козлов отпущения. Заместитель Главного конструктора Цыбин и вместе с ним еще группа товарищей получили строгое взыскание «за недостаточную и некачественную отработку корабля». Те, кто знали больше, чем занесли в официальное заключение, молчали. Корректировка конструкторской и технологической документации оказалась более существенной. Все доработки реализовали в следующих летных кораблях и провели дополнительные испытания.
Корабль стал более совершенным. Что невозможно было исправить, так это вернуть нам Владимира Михайловича Комарова.
1.15 Первая стыковка стала событием
После испытаний и потерь 1966 года, после первых космических трагедий начала 1967 года пришла первая настоящая победа, и на нашу улицу пришел праздник. 30 сентября два беспилотных «Союза» под названием «Космос-186» и «Космос-188» впервые автоматически состыковались на орбите. Это действительно стало событием.
Произошло, свершилось техническое чудо. Действительно, выстрелив ракетой в небо, можно сказать, в белый свет, через полчаса по радио обнаружили, что самая головная часть этой огромной ракеты попала туда, куда надо, куда целились; и там, в почти бесконечном космосе, где и тела?то движутся не по прямой, а по каким?то своим «кривым» законам и траекториям, там, на «кривой» орбите, эта уникальная ракетная головка нашла себе подобный аналог, хитроумно сблизилась с ним и нежно соединилась. Спроектированное и изготовленное тысячами самых разных людей на Земле, затем испытанное по кусочкам в земных условиях, в итоге сложенное в единую систему, оно сработало в космическом пространстве так, как изначально было замышлено.
Самым важным в этом по–настоящему космическом деле оказалось то, что уникальное достижение не стало научно–техническим трюком, чтобы только показать, лишь продемонстрировать, на что способна страна Советов, как это неоднократно бывало у нас; оно положило начало целому направлению в пилотируемой космонавтике, сначала советской, а затем международной. Можно без преувеличения сказать, что автоматическая стыковка стала одним из краеугольных камней, на которых держалась и до сих пор держится техника пилотируемого космического полета.
Эта первая удивительная стыковка действительно стала событием. Однако и здесь не обошлось без происшествий. Сложность стыковки еще раз подтвердила необходимость тщательной ее подготовки и планирования на Земле.
«Космос-186» — беспилотный вариант «Союза» — запустили 28 сентября. В нем находились активная часть системы сближения с радиолокатором «Игла» и стыковочный механизм. Через два дня стартовал беспилотный «Союз» под названием «Космос-188», так что между этими стартами успел проскочить еще один «Космос». На втором корабле установили пассивную часть радиолокатора «Игла» и системы сближения, а также приемный конус.
Надо отдать должное ракетчикам, баллистикам и «измеренцам» траектории полета. Они не подвели, а подтвердили свой прогноз, выведя второй корабль в 25–километровую зону. Фактическая дальность не превышала 10 км, а относительная скорость — 15 м/с. В этих условиях «Игла» произвела захват сигнала ответчика радиолокатора, который выдал ответный сигнал, и сближение началось. Управление и контроль полета производились из Евпатории, с наземного измерительного пункта НИП-16; там командовал заместитель главного конструктора генерал Я. И. Трегуб. Что происходило дальше, рассказали непосредственные участники событий: один из разработчиков «Иглы» В. Сусленников, а также наши стыковщики О. Розенберг и В. Живоглотов.
Сближение началось в конце зоны связи над дальневосточными НИПами. Однако это время прямой видимости всегда ограничено, даже на самых длинных витках, когда траектория полета пересекает всю страну с запада на восток. Первый виток, на котором началось сближение, и вовсе короткий. Перед тем как корабли скрылись за горизонтом, по телеметрическим каналам поступил сигнал «отбой захвата». «Я знал, что у вас ничего не получится», — сказал Сусленникову Трегуб и хлопнул дверью.
Через некоторое время по дополнительной коротковолновой системе радиосвязи, которая передавала только несколько важнейших телеметрических параметров, приняли информацию о завершении стыковки. Это казалось невероятным, почти чудом. Данная радиосистема, как любая коротковолновая аппаратура, работающая за счет отражения радиоволн от ионосферы, может быть неустойчивой. Кстати, через несколько лет эту систему вообще сняли с борта: никто не хотел отвечать за неустойчивую связь. Тогда в Евпатории многие посчитали полезный сигнал очередным сбоем. Однако, когда через час корабли снова достигли зоны устойчивой связи через западные НИПы, оказалось, что корабли действительно состыковались: космическое чудо свершилось, они летели вместе, связанные стыковочным механизмом. В Москву информация поступила с небольшим опозданием. Я узнал о стыковке в кабинете Чертока, где собрались московские «сближенцы» и стыковщики. Нашей радости не было предела. Объединенная группа выделила главного управленца из отдела сближения Б. В. Раушенбаха для выступления по центральному телевидению. Вечером мы смотрели голубые экраны и слушали, как В. П. Легостаев рассказывал о дальнем и ближнем сближении и о стыковке. Нам с Вильницким было, конечно, завидно, ведь мы понимали, что самым большим достижением в этом полете являлся этап радиопоиска, сближения и причаливания.
Через некоторое время из Евпатории поступила первая тревожная информация о том, что полного стягивания не произошло. Вскоре наши стыковщики привезли оттуда телеметрическую пленку — бумажную ленту, на которой записывалась информация из космоса. Объективные данные показывали, что привод стыковочного механизма не дотянул нескольких сантиметров до полного стягивания. Датчики, расположенные на торцах шпангоутов, не сработали, а электроразъемы не соединились, несмотря на то, что после апрельской ошибки их установили правильно, проверив по скорректированной методике.
«Не было электрической стыковки», — сильно ругал В. П. Мишин наших стыковщиков в Евпатории, куда он прилетел прямо с Байконура.
Началось расследование. Два телеметрических параметра помогли быстро разобраться в ситуации и однозначно отыскать причину отказа. В приводе стыковочного механизма установлены два основных датчика: потенциометр и тахометр, измеряющий скорость вращения. На нашем «птичьем» языке они называются ЛПШ — линейное перемещение штанги и ЧОД — число оборотов двигателя. Эти аббревиатуры прочно вошли в стыковочный лексикон на долгие годы и знакомы многим управленцам современного ЦУПа. Тогда ЧОД рассказал нам историю первой стыковки: на графике явно просматривались периодические колебания скорости стягивания; анализ показал, что их частота совпадала с частотой вращения шарико–винтовой гайки. Было похоже, что посторонний предмет попал внутрь механизма, в гайку привода. Первая стыковка — первый НЛО. Первый неопознанный летающий объект имел земное происхождение. Связавшись с полигоном, мы попросили провести частное расследование. Через пару дней И. В. Казьмин — испытатель из лаборатории Розенберга — рассказал нам поучительную, почти детективную историю.
Оказалось, что штанга стыковочного механизма втянута из?за закрывавшей агрегат от пыли пленки, попавшей в гайку и затянутой внутрь. Решили убедиться, что ничего страшного не произошло. Провели испытания, еще раз выдвинув и втянув штангу. Видимых невооруженным глазом отклонений не обнаружили, а повторной записи телеметрической информации не произвели. Наш Казьмин все?таки переживал. Его успокаивали: «Да все равно никакой стыковки не будет, до вас дело не дойдет; знаешь, сколько систем должно сработать до этого…»
Кто мог предвидеть такое? Не верь после этого в НЛО, особенно если он земного происхождения. С ними, с НЛО разного рода, нам еще предстояло столкнуться в космических полетах со стыковками.
Мы повинились, написали отчет с анализом происшествия, стараясь ничего не скрывать. Это был первый серьезный отказ нашего механизма в космосе, оставивший заметный след в нашей дальнейшей инженерной деятельности. Конечно, мы не были совсем уж простаками, но скрывать факты не хотели и не умели. Базой всех расследований полетных ситуаций служила телеметрия, единственная объективная информация, на которую можно положиться, если хочешь знать правду, докопаться до истины. Телеметрия была также нашим единственным беспристрастным адвокатом, защитником, который не позволял обвинителям найти в нас «рыжего», списать на нас чьи?то грехи.
Как всегда, по результатам анализа делались выводы. На сей раз обошлось без выговоров: причина оказалась размытой, и отыскать одного виновника, чтобы его примерно наказать, было трудно. Как действенную меру против повторения подобных отказов мы ввели жесткий защитный колпак для предохранения стыковочного механизма. В разных конфигурациях он сохранился на всю нашу стыковочную жизнь.
В апреле 1968 года следующая пара кораблей — «Космос-212» и «Космос-213» вновь автоматически состыковалась на орбите. Обошлось без приключений — не повторять свои ошибки мы уже научились. Для меня эта стыковка стала примечательной тем, что после успешной защиты диссертации я убедил руководство и вылетел на самый дальний советский НИП-15, расположенный под городом Уссурийск. По предварительным прогнозам стыковка могла произойти как раз над этим НИПом, так что мое присутствие там, «под местом» события на орбите могло оказаться полезным. Это было смелое предположение и довольно рискованное предприятие. Однако мы только осваивали новую технику стыковочных операций, включая широкую сеть и управляющих, и информационных средств. Я был молодым и активным, мне хотелось расширить сферу деятельности. Так в первый и пока в последний раз мне удалось попасть на наш восточный краешек земли.
Полет на гремучем турбовинтовом Ту-114 через всю Сибирь в Хабаровск, а затем поездом до Уссурийска запомнился надолго. Озадачила обстановка на НИПе, полная оторванность от центра, малая информированность персонала, почти дикие условия для командированных. Как и прогнозировалось моими более опытными коллегами, пребывание на Дальнем Востоке мало чем помогло высокой космической миссии и наземной системе связи. Возвращались мы через Владивосток, где сполоснули руки в Тихом океане на его восточном побережье. Через пять лет на другом — западном — берегу Тихого океана я вспоминал об этой поездке и даже произнес тост за дружбу народов, живущих по разные стороны самой широкой «реки» в мире, и за успешную стыковку между их космическими посланцами.
После апрельской трагедии руководство стало намного осторожнее. Еще один беспилотный «Союз» — «Космос-238» — запустили 28 августа 1968 года. В следующем полете предусматривалась пилотируемая стыковка двух кораблей. Однако в отличие от апреля 1967 года планы были более сдержанными: «Союз-2» в пассивном исполнении в части систем сближения и стыковки был запущен в беспилотном варианте, а на следующий день на пилотируемом «Союзе-3» полетел только один космонавт — Георгий Тимофеевич Береговой. Первый раз на орбиту поднялся участник войны, боевой летчик, Герой Советского Союза, получивший это звание за 186 боевых вылетов на знаменитых штурмовиках Ил-2. Его очень поддерживал другой ветеран войны — генерал Каманин, начальник отряда космонавтов.
Запуск обоих «Союзов» прошел успешно. Второй корабль вывели в нужную зону, и дальнее сближение произошло без отклонений, автоматически. На расстоянии 160 м от пассивного беспилотного «Союза» космонавт взял управление на себя. Дальше произошло то, чего никто не ожидал.
«Союз-3» не смог правильно сблизиться с «Союзом-2», до стыковки дело не дошло. Это было первое ручное причаливание, космонавт оказался не готов выполнить непростую операцию. Наземный персонал не имел тогда возможности как следует спланировать ее и подготовить космонавта к полету, рассказать ему заранее о деталях и тонкостях процесса, нарисовать правильную картину всего того, что тот увидел в космосе. В то же время у управленцев полетом не было возможности в реальном времени вмешаться и скорректировать действия космонавта и посоветовать, что делать дальше. Как отмечалось, Центр управления полетом в Евпатории не был соответствующим образом оборудован, а зоны связи были очень короткими.
Несколько обстоятельств значительно осложнили задачу в космосе. Во–первых, сближение началось сразу после выхода пилотируемого корабля на орбиту и космонавт не успел адаптироваться к невесомости, которая безусловно подействовала на него, особенно сильно в первые минуты. Сколько ни рассказывай о ней, ни описывай ее действие, человеческий организм реагирует на нее по–своему, а его психика непредсказуема. Думаю, все это с лихвой испытал Береговой. Во–вторых, сближение проходило ночью, в темноте, цель — «Союз-2» — предстала перед космонавтом в виде не очень ярких мигающих огней; правильно сориентировать по ним свой корабль было совсем не простым делом. В–третьих, отрицательную роль сыграл возраст космонавта: 47–летний человек имел естественную, возрастную дальнозоркость и в условиях плохой видимости снаружи и малой освещенности внутри кабины различал цель плохо, а лишний раз прочитать бортовую инструкцию без очков было трудно. В результате он неправильно сориентировал свой «Союз» по крену, перевернув его на 180°. На конечном участке причаливания машина, как говорится, не слушалась руля. На борту не было персонального компьютера, который дал бы подсказку: «Ошибка по крену», — «Пи–Си» еще не было и в помине даже на Земле.
В 1975 году Береговой защитил диссертацию и стал кандидатом психологических наук. Он постарался обобщить опыт своей работы с учетом человеческого фактора. Это была достойная инициатива, но ценность анализа, безусловно, возросла бы, если бы можно было рассказать об уникальном летном эксперименте со всеми подробностями, откровенно. К сожалению, метод социалистического реализма оказывал влияние даже на анализ аварий, если затрагивался престиж страны, и на стиль и содержание наших диссертаций.
Первая ручная стыковка не удалась. А жаль, цель была так близка…
Обидно за космонавта, заслуженного летчика–испытателя, уважаемого человека. В силу всех обстоятельств он ошибся и не мог исправить свои ошибки, а также недоработки многих людей на Земле. Можно понять причину неудачи, можно понять переживания одного человека и многих причастных к этому событию людей. Нельзя согласиться с тем, как результаты полета преподносились народу так называемыми средствами массовой информации, нередко — дезинформации. Сообщение ТАСС звучало так: «В полете осуществлялось многократное маневрирование на орбите и двукратное сближение». За проявленное мужество и героизм летчику–космонавту присваивалось еще одно звание Героя. Георгий Береговой стал генералом от авиации, а вскоре — начальником всего Центра подготовки космонавтов (ЦПК), и это тоже примечательно. Кому?то это было выгодно. Считалось также, что иначе пострадает престиж страны и дело социализма. Где они теперь? Может быть, как раз поэтому не осталось ни того, ни другого, впрочем, не только поэтому.
В целом успешным оказался полет следующих двух пилотируемых кораблей в январе 1969 года. Командир корабля, Владимир Шаталов, состыковал свой «Союз-4», управляя им вручную, с «Союзом-5». Учтя опыт Г. Берегового, на этот раз стыковку запланировали на третьи сутки для «Союза-4» и на вторые — для «Союза-5», командиром которого был Борис Волынов. Два других члена экипажа, Алексей Елисеев и Евгений Хрунов, после стыковки вышли в открытый космос, разгерметизировав и открыв свой БО — бытовой отсек. Как говорилось, у первых «Союзов» не было герметичного переходного тоннеля. Через БО «Союза-4» они присоединились к Шаталову и в таком перетасованном, перестыкованном составе вернулись на Землю. Возвращение, в конце концов, стало успешным, если не считать того, что Волынов пережил немало тревожных, почти критических минут. При спуске произошла цепочка непредвиденных и связанных между собой событий.
Все «прелести» нештатного баллистического спуска пришлось испытать Борису Волынову. Не все термозамки, связывающие СА и ПАО, сработали, и разделения этих отсеков не произошло. Они разделились только за счет больших термодинамических нагрузок после входа в атмосферу. К счастью, все обошлось.
Еще один полет состоялся осенью 1969 года. Три корабля «Союз» с промежутком в сутки стартовали с космодрома Байконур. Программа полета предусматривала сближение и причаливание «Союза-8» (командир корабля Владимир Шаталов, бортинженер Алексей Елисеев) с «Союзом-7» (экипаж: Анатолий Филипченко, Владислав Волков и Виктор Горбатко). Самому «раннему» из трех кораблей «Союз-6» (Георгий Шонин и Валерий Кубасов) выпала наблюдательно–экспериментальная миссия. В целом «великолепной семерке», как тут же окрестили журналисты беспрецедентно большую группу космонавтов, одновременно летавших на орбите, не удалось выполнить главные задачи. На этот раз на «Союзе-7» отказал радиолокатор системы «Игла». Все попытки причалить ни к чему не привели, хотя расстояние между кораблями сокращалось до 200 м, и цель казалась близкой.
«Сближенцы» надеялись на своего бортинженера Елисеева, но опытный экипаж, похоже, или не сумел, или не захотел рисковать. Другой наш проектант, Кубасов, стал первым космическим сварщиком, хотя и его эксперимент прошел не так, как был задуман.
Одновременный полет трех «Союзов» приумножил опыт, который постепенно накапливали космические специалисты. Однако до настоящего освоения техники орбитального сближения и стыковки было еще далеко. Зрелость в этой области пришла только к концу следующего десятилетия.
1.16 Начальный теоретический и научный вклад
Советская ракетная, а за ней и космическая техника развивалась и совершенствовалась неразрывно с прикладной наукой в этой области. Эта деятельность началась практически в процессе освоения немецкой ракеты «Фау-2» в средине 40–х, а с годами наращивалась вширь и вглубь. Конструирование сопровождалось анализом, поиском и новыми более совершенными решениями, которые подтверждались экспериментами. Именно такой научно–обоснованный подход позволил Королеву и его соратникам сравнительно быстро, всего за 10 лет, продвинуться вперед и вверх, от ракеты к ракете постигая совершенство и увеличивая дальность полета, доведя ее до 10—12 тыс. км. Прежде всего поэтому мы первыми вырвались за пределы Земли, поначалу далеко оторвавшись от своих потенциальных соперников. Не случайно за создание «образцов новой техники», как это называлось в открытых документах и публикациях, инженерам, отличившимся в новых разработках, стали присваивать научные звания. Докторами и кандидатами стали сам Королев, его замы и ряд ведущих специалистов. Для рядовых сотрудников открывалась возможность поступать в аспирантуру, очную, а гораздо чаще — заочную, то есть без отрыва от основной работы в КБ. Получение научных званий приобрело большой практический смысл, после того как по знаменитому указу Сталина все ученые страны получили огромные привилегии. Преподаватели вузов, имевшие ученые степени, а также доктора и кандидаты наук в НИИ и КБ, которые создавали новую технику и специальными постановлениями включались в списки привилегированных организаций, стали получать гораздо большую зарплату, продолжительный отпуск и продвижение по службе. Так что затраты времени и усилий на подготовку и защиту диссертации могли окупиться с лихвой, игра стоила свеч. Тогда и родилась почти научная поговорка: ученым можешь ты не быть, а кандидатом быть обязан.
Дополнительно специалист, защитивший диссертацию, как летчик–истребитель времен войны, лично сбивший вражеский самолет, или солдат, гранатой подбивший «свой» танк, самоутверждался этим личным достижением на фоне общих успехов всей кампании.
Для меня, выросшего в вузовской среде, стремление к науке если уж не было впитано с молоком матери, то вдохновлялось повседневным примером отца.
Еще до окончания аспирантуры в ИМАШе, где пришлось заниматься трением в космическом вакууме, в связи со стыковкой я погрузился в теорию движения свободных твердых тел.
Развитие ракетной, и особенно космической, техники дало мощнейший толчок развитию теоретической механики. Термех начинается с изучения движения материальной точки, этот раздел древнейшей науки лег в основу теории, с помощью которой рассчитывается движение центра масс ракеты. У нас эта научно–инженерная дисциплина называется баллистикой. С началом космической эры наши баллистики из ОКБ-1 перешли в бесконечный, как сам космос, мир небесной механики. Для управления ракетой и космическим аппаратом необходимо применение более сложного раздела термеха — теории движения твердого тела. Для решения новых практических задач эта область классической механики потребовала более детальной теоретической разработки. Ученые и инженеры фактически впервые столкнулись с действительно свободным твердым телом только в космическом пространстве. При разработке системы управления космическими аппаратами, их ориентацией и маневрированием на орбите не обойтись без теории движения твердого тела в трехмерном пространстве, без нее здесь, можно сказать, делать нечего. Наши управленцы, а вслед за ними ученые и инженеры из НИИ-88 — нашей альма–матер, из НИИ AT под руководством Н. А. Пилюгина — главного управленца–ракетчика, из НИИ-4 — наших военных союзников, из НИИ-1 и Института прикладной математики (ИПМ) АН СССР под руководством М. В. Келдыша, известного как главный теоретик космонавтики, а также многие другие организации, целые институты и отдельные ученые очень много сделали как для решения практических задач, так и для развития общей теории расчетов. Постепенно в РКТ и в стране в целом сложилась школа выдающихся ракетно–космических механиков, со многими из которых мне пришлось позднее работать.
В огромном управленческом отделе Б. В. Раушенбаха, переведенном в ОКБ-1 из НИИ-1 в начале 1960 года, также было много сильных механиков. Я уже упоминал моих коллег В. Бранца и Е. Токаря, а И. Шмыглевский и Б. Скотников внесли большой вклад в разработку теории и практики орбитального сближения. Позднее Бранец и Шмыглевский детально разработали теорию так называемых кватернионов — четырехстепенных матриц преобразования трех угловых координат твердого тела из одной системы координат в другую. Казалось бы, эта чисто математическая избыточность давала лишь возможность при вычислениях обходить подводные камни — так называемые особые точки. Когда несколько лет спустя на борту космических аппаратов появился компьютер, теория стала научным и математическим фундаментом построения и математического обеспечения навигационных задач, решаемых системами управления космических кораблей «Союз–Т» и «Союз–ТМ», их более поздних модификаций.
Приступив к созданию стыковочного механизма, я соприкоснулся с проблемами движения и взаимодействия двух твердых тел, с чего началось мое проникновение в теоретическую сферу. В последующие годы подобные задачи мне приходилось решать применительно к робототехнике и другим комплексным инженерным проблемам, которые относятся и к механике, и к математике — двум фундаментальным научным дисциплинам, взаимно дополняющим друг друга. Помню, как в Алма–Ате, где в начале 80–х проходил Всемирный конгресс по теоретической механике, были расставлены указатели: «На конгресс математиков». Мы пытались протестовать. Нам же резонно возражали: какие вы механики, настоящие механики, механизаторы сельского хозяйства, съедутся только через неделю.
Еще одни узы, на этот раз — брачные, связали меня с теоретической механикой. Получилось так, что моя жена Светлана, как и я окончившая МВТУ и успевшая целый год проработать у «самого» Пилюгина, попала в Лестех и в течение 30 лет преподавала там термех. А начиналось это так. После рождения нашего сына Антона мы жили рядом с институтом, снимая небольшую комнату у дальнего знакомого со звучной фамилией Матюкевич. Когда Антону исполнился год, мы стали рассматривать варианты дальнейшей научной карьеры молодой мамы. В конце августа 1961 года я встретил на улице своего старинного соседа и приятеля Григория Шубина, работавшего тогда заместителем декана. Он сказал, что кафедре термеха как раз срочно требуется ассистент. На мои сомнения о готовности молодой женщины быстро переключиться от пеленок к теоретическим задачам замдекана обещал дать целый месяц на переподготовку. Через неделю, прорешав несколько десятков задач по статике, мы втолкнули перепуганную Светлану в аудиторию, заполненную ее одногодками, студентами–вечерниками. После этого, по меньшей мере в течение года, когда засыпал Антон, нам пришлось провести не один вечер над задачами по статике, кинематике и, конечно, динамике. Повторение — мать ученья. Во время сессий я иногда заходил на кафедру и для ускорения участвовал в приеме экзаменов у студентов, в общем, стал почти членом кафедры. Помню, как на 40–летие жены, когда собрались все ее коллеги, я даже произнес тост за «молодое твердое тело», чем привел в восторг таких же молодых и непосредственных, но уже опытных преподавателей и ученых–механиков.
Заведующий кафедрой А. Г. Пилютик, бывший работник НИИ-88, настойчиво добивался того, чтобы Светлана занималась научной работой и готовилась к защите диссертации. Такова была общая политика в высшей школе, весьма заинтересованной в повышении уровня своих преподавателей. Между прочим, в 1959 году в Лестехе образовали дополнительный «нелесной» факультет, который стал готовить специалистов в области РКТ для такого могучего соседа, каким к этому времени оказался Королев. Мне еще предстоит рассказать об этом подробнее. Для настоящей науки у Светланы не хватало двух качеств: упорства и честолюбия. Много лет спустя я утешал ее: наш сын Антон — это твоя кандидатская диссертация, а дочь Катерина -докторская. Не продвинувшись в науке, Светлана тем не менее стала хорошим преподавателем — темпераментным, заинтересованным и справедливым. В общем студенты, ее любили.
И все?таки главным, что связало меня с задачами теоретической механики, оказалась работа над анализом, синтезом и испытаниями различных механизмов, от сравнительно простых приводов и рулевых машин до целых механических систем. Когда мы приступили к проектированию стыковочного механизма, задача движения и взаимодействия двух твердых тел стала моей первой полномасштабной теоретической разработкой. Для космической стыковки требовалось создать многостепенную амортизационную систему, которая должна гасить энергию, амортизировать столкновение двух многотонных космических аппаратов, двух тяжелых свободных тел. Без математической модели, без системы дифференциальных уравнений здесь не обойтись.
Прежде всего, благодаря сравнительной простоте и наглядности новая математическая модель динамики стыковки оказалась действительно эффективной для проектирования амортизаторов стыковочных механизмов. Это было как раз то, что нам, конструкторам, требовалось для расчетов, но не только.
Дополнительно новая математическая модель подсказывала концепцию стендов для испытания амортизаторов стыковочных механизмов. Стенд, рассчитанный по новой теории и построенный на азовском заводе, содержал материальную тачку, масса которой равнялась массе материальной точки в эквивалентной модели. Эта тачка разгонялась по рельсам и ударялась в амортизатор со скоростью, близкой к скорости стыковки кораблей в космосе. Более сложный стенд, позднее спроектированный и построенный в Казани, имел тачку уже с двумя степенями свободы: дополнительный качающийся груз упрощенно воспроизводил угловое движение кораблей при стыковке. Все параметры стенда определялись по той же теории приведения исходной, полной модели к упрощенной, эквивалентной. Так, опираясь на идею классика, удалось разработать модель, имевшую общетеоретическое и прикладное значение. Как упоминалось, при модификации стыковочного механизма для лунной программы Л1, который изготавливался на казанском ОМЗ, его амортизаторы тоже рассчитывались по новой теории. Забегая вперед, скажу, что в 70–е годы мне удалось развить эту теорию и сделать модель более универсальной, распространив ее на пространственное движение.
Где динамика — там наука, дифференциальные уравнения, результаты в виде замысловатых графиков и загадочных кривых. «Чтобы тебя уважали, нужно, чтобы тебя немного не понимали», — сказал один ученый мудрец. Это всегда привлекало и будет привлекать. Таков один из стимулов науки, который притягивал и будет притягивать способных и честолюбивых молодых людей.
Хорошо, когда все эти внешние факторы сочетаются с потребностями практики. Говорят, что отрицательный результат иногда может стать научным достижением. Если это и так, то очень редко. В инженерном деле — тем более, нужен только положительный результат, позитивный вклад в создание конструкции и в отработку операций, такой, чтобы машина летала, маневрировала, стыковалась.
В этом смысле мне повезло: разработанная теория и практика конструирования составили единое целое. Безусловно, я был, прежде всего, доволен тем, что при помощи новых математических методов удалось заложить теоретические основы для решения целого ряда насущных практических проблем. Все, что требовалось для полноценной диссертации, сложилось. В итоге получилась настоящая прикладная научная работа со всеми ее необходимыми атрибутами: актуальностью задачи, поставленной практикой, многогранной новизной, оригинальной методикой теоретического и экспериментального анализа, теоретическими результатами, подтвержденными экспериментом, ценностью полученных результатов как для теории, так и для практики, в том числе для будущих разработок, для полета и стыковки в космосе.
В ОКБ-1 и у наших смежников было немало хороших примеров, ведь, как говорилось в начале рассказа, советская РКТ развивалась бурно вместе с прикладной наукой, и во многом благодаря последней, которая освещала дорогу практике «в потемках» неизведанного. Настоящим примером стал Е. Токарь, его основная тема — космическая гироскопия — была очень научной, и он рано стал кандидатом, а на защите его докторской диссертации мне удалось побывать, несмотря на барьеры секретности. В тот период наш продвинутый коллега уверенно шел от победы к победе, как в теории, так и на практике. Однако далеко не у всех хватало нужных качеств, прежде всего, упорства и, наверно, честолюбия. Были и такие, у которых действительно не было времени; это относилось, прежде всего, к самому Королеву.
Был ли Королев настоящим ученым? Я уже задавал этот риторический вопрос в связи с тем, что некоторые авторитеты отвечали на него отрицательно.
Многогранной деятельности нашего Главного конструктора были свойственны все признаки научного подхода настоящего ученого, который сосредоточивал все свои усилия на достижении поставленных целей кратчайшим путем. С другой стороны, он не мог и не давал себе возможности распылять силы, отвлекаться на второстепенное, на то, что могли выполнить другие. Что касается признаков научного подхода, они прослеживаются во всех его многочисленных проектах, от начальных до самых зрелых, на всех этапах их осуществления, от начала и до конца. После войны эта линия начиналась с первых модификаций немецкой ракеты Фау-2, а позднее прослеживалась и в космических проектах. Характерным и существенным являлось то, что все основные проекты были взаимно увязаны, последующие разработки становились продолжением предыдущих. В результате такого, по–настоящему научного, подхода рационально и в очень короткие сроки были получены принципиально новые выдающиеся результаты, присущие только уникальным достижениям.
Одновременно с разработками появлялись методы проектирования, испытаний и эксплуатации создаваемых конструкций, а ведь принципиальное отличие прикладной науки от разработки очень хорошей, пусть самой лучшей ракеты, как раз и состоит в том, что в результате научной работы рождаются прежде всего принципы и методы создания новых, еще более совершенных изделий.
Ученый не только тот, кто пишет много длинных и запутанных формул.
Ясная постановка задачи, всесторонне обоснованная путем анализа всего предыдущего опыта и всей имеющейся информации, включая зарубежную, выбор оптимальных или рациональных технических решений с учетом необходимых сроков завершения проекта, располагаемой технологии и других ограничений всегда, на протяжении всей его деятельности отличали Королева. Так действовал он сам, так заставлял и учил он работать своих многочисленных подчиненных и соратников.
Надо сказать, что Королев не только полагался на своих специалистов, но и сам хорошо понимал существо основных процессов и соотношения между определяющими параметрами сначала планеров, затем ракет и в конце концов космических аппаратов, и пользовался этим для собственных оценок. Это позволяло ему быстро оценивать предложения других и обосновывать свое мнение.
Так получилось, что Королев оставил после себя совсем не много чисто теоретических трудов, с математическими выводами, уравнениями и формулами, но они все?таки есть и говорят сами за себя. В течение короткого времени он читал лекции на Высших инженерных курсах в МВТУ с целью переподготовки специалистов для ракетной техники. Эти лекции, под названием «Основы проектирования баллистических ракет дальнего действия», напечатанные в виде секретного научного пособия, заложили фундамент преподавания этой дисциплины на многие годы. Так что Королев вполне мог бы стать профессором, хотя ему так и не присвоили этого научного звания, а ведь позднее он успешно руководил аспирантами, которые сами становились и кандидатами, и докторами.
Об этом и о многих других научных трудах Королева можно прочесть в двух хороших книгах: «Творческое наследие Королева» (1980) и «Королев и его дело» (1998), которые в своей основе составлены на подлинных документах. Об одной из них уже упоминалось. Инициатором изданий и составителем этих книг стал Г. С. Ветров, сам ракетчик–управленец, доктор технических наук, под конец своей научной карьеры сделавший для всех нас хорошее, очень нужное дело.
Королев не мог позволить себе читать лекции по теории колебаний, как это делал Челомей, считавший себя единственным генеральным конструктором–теоретиком. Может, так оно и было, ведь многие из его проектов заканчивались на бумаге.
Конечно, порой Королев, как прагматик, был вынужден маневрировать, отступать от своей генеральной линии, а к этому его принуждали обстоятельства, необходимость лавировать в нередко мутной воде высшей политики и противоречий; иначе ему никогда бы не удалось столько сделать. Особенно это относилось к 60–м, эпохе волюнтаризма, и не только Хрущева. Известно также, что Королев на своей «семерке» согласился запустить первый спутник Челомея «Полет», а позднее, помогая ему осваивать военный космос, направил в его ОКБ-52 эскизный проект «Союза» в полном составе, и даже лично выдвинул своего оппонента и соперника в академики.
Диапазон научных интересов Королева был очень широк. Они проявились и в большом, и в малом, начиная с обоснованной программы освоения космоса, создания целых серий ракет–носителей и космических кораблей, кончая деталями, казалось, мелочами, которые в какой?то момент становились важнейшими, определяющими. К большому сожалению, программы полета человека к другим планетам, о которых он так мечтал, ему не суждено было осуществить.
Так что у меня нет никаких сомнений в том, что Королев был во всем настоящим: и настоящим ученым, и настоящим конструктором, и еще много кем настоящим, даже… артистом.
Но Королев — исключение, он — гений, хотя и не защитил ни одной диссертации.
Диссертация действительно требовала очень много времени, которое по–настоящему занятым заочным аспирантам приходилось буквально выкраивать. По моим многолетним наблюдениям (когда уже сам стал руководить аспирантами), защищались, как правило, самые упорные, а не самые способные. С другой стороны, самостоятельная работа над диссертацией давала очень много творческому человеку, делала из инженера настоящего ученого.
Учитывая занятость инженеров, втянутых в создание новой техники, а также нашу человеческую натуру, идеологи советской науки решили дать им послабление: ведущим специалистам — руководителям новых разработок, которые продвигали эту технику на передовой уровень, и у которых, как полагали, не было времени заниматься чистой наукой, дали возможность предоставлять диссертацию в так называемой форме научного доклада. Такую форму получения ученых званий ввела ВАК (Высшая аттестационная комиссия), которая функционировала при Совете министров СССР. Доклады писались в сравнительно краткой форме, как правило, без детальных теоретических выкладок, без математических моделей и моделирования.