Помоги проекту - поделись книгой:
Работы над переходом со спирта на керосин Валентин Глушко начал весной 1948 года, когда попытался создать большой кислородно-керосиновый двигатель «РД-110» на основе немецкого опыта. Простая замена горючего не помогла – первые же огневые испытания выявили множество проблем, присущих немецкой конструкции. К примеру, обнаружились высокочастотные колебания давления, приводящие к стремительному разрушению агрегата. Увеличение размеров камеры сгорания и давления внутри нее только способствовали развитию колебаний. Тогда стало ясно: чтобы построить работоспособный кислородно-керосиновый двигатель большой тяги, нужно отказаться от однокамерного варианта и перейти на несколько камер сгорания.
Валентин Глушко принял принципиальное решение – сгруппировать четыре аналогичные камеры сгорания в единый блок с общим турбонасосным агрегатом. При этом высота двигателя уменьшилась, снизилась масса как хвостового отсека, так и всей ракеты в целом, а принцип модульной конструкции позволял начать серию без значительных изменений в существующем производстве.
Концепция многокамерности на многие годы стала «коньком» ОКБ-456, и первые серийные двигатели в этом классе, получившие обозначения «РД-107» и «РД-108», были созданы для «Р-7». Отработка вариантов двигательной установки в целом проводилась на масштабных прототипах. К примеру, для испытаний одновременного воспламенения топлива в 32 камерах рядом с основным огневым стендом был создан отдельный стенд, на котором в общей сложности провели несколько тысяч «прожигов» без выходов на главный режим. Параллельно велась отработка камеры сгорания на главном режиме. В итоге инженеры ОКБ-456 получили огромный опыт для создания основного камеры с давлением газа свыше 60 атмосфер.
Работы собственно с ракетой «Р-7» были начаты в Монтажно-испытательном корпусе Загорского филиала. В конце весны 1956 года группа инженеров отработала операции по сборке блоков в пакет. Первый «прожиг» бокового блока на стенде был выполнен 1 сентября, а успешный запуск многокамерного двигателя на полное ресурсное время состоялся 24 сентября. Всего в 1956 году было проведено четыре испытания «боковушек» и одно центрального блока, после чего началась подготовка к запуску пакета. Все «прожиги» неизменно посещал Сергей Королев.
Наконец, 30 марта 1957 года состоялся запуск так называемого летного варианта пакета с полной заправкой. О важности события свидетельствует тот факт, что на нем присутствовал секретарь ЦК КПСС Леонид Ильич Брежнев. Только после того, как пакет отработал без замечаний, конструкторы смогли вздохнуть с облегчением: ракета «Р-7» была допущена к полетам.
3 марта 1957 года первая «Р-7» прибыла на техническую позицию полигона Тюра-Там. Она имела заводской номер 5Л, а в разговорах ее называли «номер пять» или просто «пятая». Сразу началась разгрузка и укладка блоков на монтажные тележки. Однако 8 марта прибыла группа специалистов с длинным перечнем доработок, которые следовало внести в ракету по результатам стендовых испытаний. Самыми трудоемкими оказались работы по теплозащите хвостового отсека. Во время «прожига» в Загорске обшивка из алюминиевого сплава хвостовой конструкции прогорела во многих местах. Из-за этого были повреждены огнем потенциометры обратной связи рулевых камер и кабели. Предстояло обшить хвостовой отсек тонкими стальными листами, а внутри все уязвимые элементы обмотать асбестовой защитой. После доработок начался «чистовой» цикл испытаний отдельных блоков пакета в Монтажно-испытательном корпусе, и только 5 мая мотовоз потащил платформу с «Р-7» на старт.
Целью запусков было не только проверить все системы «Р-7» в полете, но и доставить макет боеголовки до специально организованного полигона Кура (поселок Ключи, Камчатка), находящегося на расстоянии 6314 км – меньше проектной дальности, но в то время Советский Союз еще не располагал средствами наблюдения в акватории Тихого океана. Кроме того, первые образцы были перегружены измерительным оборудованием (сами конструкторы называли их не «летными», а «измерительными») и, согласно расчетам, не могли выйти на дальность 8000 км.
Установка «Р-7» в стартовое сооружение происходила при большом скоплении «болельщиков». Все работники полигона понимали: начинается самый ответственный этап работы, который определит их жизнь на десятилетия вперед. Только к концу дня главный конструктор комплекса Владимир Бармин, руководивший лично процессом установки, доложил, что свою задачу на данном этапе выполнил. «Теперь испытывайте!» – сказал он. И начался длинный, по современным представлениям, цикл предстартовых испытаний. Только «чистое» время всех электрических тестов на стартовой позиции заняло 110 часов. По ночам старались не работать, но семь суток ушло на проверки с разбором всех замечаний, просмотром пленок, докладами и массой всевозможных процедур.
14 мая прошло заседание Государственной комиссии. Королев доложил о готовности к запуску и еще раз перечислил основные задачи испытаний: отработка техники старта, проверка динамики управления полетом первой ступени, процесса разделения ступеней, эффективности системы радиоуправления, динамики полета второй ступени, процесса отделения головной части и движения головной части до соприкосновения с землей. Боковые блоки первой ступени должны проработать 104 секунды, а центральный блок – 285 секунд. Высота ракеты – 34,22 м, расчетная стартовая масса – 283 т.
Вечером 15 мая 1957 года, через десять дней после вывоза из МИКа, состоялся первый в истории запуск ракеты «Р-7». Ракета ушла со старта нормально. Однако «изделие» упало на землю, пролетев всего 300 км.
Борис Евсеевич Черток вспоминал:
Той же ночью расшифровали данные телеметрии, поступившие с борта упавшей ракеты. Оказалось, что в момент старта в хвостовом отсеке бокового блока «Д» начался пожар. Возможной причиной пожара назвали пробой в магистрали подачи керосина. Подобные инциденты случались и ранее – например, на «Р-1». Тряска во время транспортировки «изделий» на полигон часто приводила к нарушению герметичности трубопроводов. В качестве меры по предотвращению повторения аварийной ситуации решили ужесточить контроль герметичности коммуникаций ракеты повышением давления воздуха при пневмоиспытаниях. Это сразу дало эффект при подготовке следующего ракетного пакета – было выявлено такое количество потенциальных источников пожара, что приходилось лишь удивляться, почему на первой ракете загорелся только блок «Д».
Второй запуск «Р-7», назначенный на 10 июня, не состоялся. Сначала дважды прошел отказ по системе зажигания. Неисправность опять выявили телеметристы: почему-то не открылся главный кислородный клапан на боковом блоке «В». Решили, что клапан замерз, поэтому подогрели его прямо на старте. Наконец зажигание сработало, двигатели вышли на предварительную ступень по тяге, но никак не хотели переходить на промежуточную. В результате сработала система аварийного выключения. Факел, бьющий из ракеты, мгновенно погас. «Р-7» пришлось снимать со старта. Тщательное изучение пакета в Монтажно-испытательном корпусе показало, что виноваты сборщики: клапан азотной продувки бортовой пневмогидросхемы центрального блока был поставлен «наоборот». По «горячим следам» была осмотрена следующая ракета, и там обнаружили точно такой же брак.
Третья «Р-7» стартовала через месяц – 12 июля. Запуск закончился аварией. Его предыстория такова: в бункер Королеву доложили, что «минус» бортовой батареи находится на корпусе. Была объявлена тридцатиминутная задержка. Главный конструктор, посовещавшись, решил, что это отказ датчика (такое уже случалось ранее), и принял решение пускать. В полете на прибор прошла ложная команда, и «Р-7» начала вращаться вокруг продольной оси, превысив разрешенный допуск. Автоматика произвела аварийное выключение двигателей. На 33-й секунде пакет разрушился. Блоки упали примерно в 7 км от старта и с грохотом взорвались.
Третий неудачный пуск Королев переживал особенно тяжело, полагая, что падение «изделия» целиком на его совести. «Преступники мы, целый поселок выбросили на ветер», – эти слова приписывают именно ему. И действительно, первый экземпляр «Р-7» обошелся казне в 100 миллионов рублей, второй и третий – по 40 миллионов рублей.
Три неудачи подряд поставили под угрозу срыва всю программу. У бюро Королева хватало конкурентов, предлагавших свои варианты стратегических межконтинентальных ракет. На полигоне состоялось весьма острое заседание Государственной комиссии. Маршал Митрофан Иванович Неделин, выступая от имени заказчика, предложил прекратить испытания, отправить все доставленные на полигон ракеты обратно в Загорск и еще раз на стендах отработать каждую. Ему возразили Королев и Пилюгин, мотивируя свой отказ выполнить требование маршала тем, что перевозка блоков приведет к непроизводительными затратами средств и времени. Но Глушко, выступивший вслед за ними, поддержал Неделина: «Я думаю, что Митрофан Иванович прав! Смысла продолжать испытания не вижу: сорок отработанных в ОКБ-456 двигателей погибли при испытаниях. Если дело пойдет так и дальше, мое производство этого просто не выдержит».
Несмотря на споры конструкторов и угрозы заказчика, 21 августа 1957 года в середине дня состоялся запуск четвертой по счету «семерки». На это раз ракетчикам сопутствовал успех – «Р-7» штатно отработала активный участок траектории. Головная часть отделилась вовремя и достигла полигона на Камчатке. Конструкторы торжествовали, однако в их бочку меда природа добавила свою ложку дегтя – на высоте порядка 10 км макет боеголовки разрушился от перегрева. На земле даже не удалось найти ее фрагментов. То же самое произошло со следующей ракетой, запущенной 7 сентября, – ракета доставила боеголовку, но та развалилась в плотных слоях атмосферы. Конструкторам стало ясно, что уносимой теплозащиты, которая была опробована на «Р-5М», явно недостаточно – надо проконсультироваться с аэродинамиками и поменять форму головной части.
Примечательно, что 27 августа, менее чем через неделю после первого удачного запуска «Р-7», информационное агентство ТАСС опубликовало сообщение, в котором, в частности, читаем:
То был беспрецедентный случай! До сих пор информация подобного рода испытаниях засекречивалась строжайшим образом. Сегодня считается, что таким образом Никита Сергеевич Хрущев намекнул американцам: теперь силы уравнялись, и если западный военно-политический альянс пошлет на Советский Союз армады бомбардировщиков с атомными бомбами на борту, то в ответ получит ракетный термоядерный удар по северной части США.
Что касается остальной работы, то ее продолжали скрывать за плотной завесой государственной тайны. Полигонным военнослужащим и гражданским специалистам было категорически запрещено упоминать в личной переписке станцию Тюра-Там, Аральское море, Казахстан, писать о пустыне, верблюдах, сайгаках, скорпионах, змеях, черепахах и реке Сырдарье. Каждое письмо проверялось замполитом и офицером особого отдела. Обратный адрес тоже не мог выдать расположение полигона: в 1955 году использовался адрес «Москва-400», в конце 1956 года ввели новый – «Кзыл-Орда-50», позднее – «Ташкент-90».
Однако все эти меры по сохранению тайны оказались лишними. Когда на НИИП-5 начались запуски «Р-7», американская разведка почти сразу установила его точное местоположение. 5 августа 1957 года, выполняя задание под кодовым обозначением 4035, на поиски полигона вылетел самолет-разведчик «U-2», базирующийся в Пакистане. Аналитики ЦРУ разумно предположили, что полигон снабжается всем необходимым по железной дороге, поэтому часть маршрута разведчика пролегала над магистралью Москва – Ташкент. Специалисты из лаборатории аэрофотосъемки проявили полученные пленки и тщательно их изучили. Наконец, на одной из фотографий они увидели странное сооружение, находящееся севернее железной дороги. Разведчик прошел не над ним, а на значительном удалении, поэтому снимки получились под углом и «смазались». Но местонахождение стартовой площадки уже было определено, оставалось привязать ее к географической карте. Аналитики воспользовались картами, изготовленными в 1939 году немецким Генштабом, и пришли к выводу, что полигон построен в непосредственной близости от станции Тюра-Там.
Второй полет «U-2» в рамках нового задания 4058 состоялся 28 августа – сразу после триумфального сообщения ТАСС. Разведчик, оборудованный фотокомплектом А-2, доставил великолепные вертикальные снимки стартового комплекса «первой площадки». В течение пяти дней аналитики обрабатывали их, после чего построили миниатюрный макет, на котором были отражены все детали этого уникального сооружения. Их общий вывод был однозначен: единственный комплекс с экспериментальной ракетой не представляет серьезной угрозы.
Аналитики ошиблись. Через месяц произошло событие, которое журналисты сравнили по значимости с бомбардировкой Перл-Харбора. На орбиту вышел искусственный спутник!
Объекты «Д» и «ПС»
Обсуждение технически реальных проектов запуска первого искусственного спутника Земли началось после того, как в октябре 1951 года Международный совет научных союзов при ООН принял решение об организации Международного геофизического года (МГГ). Его решили приурочить к периоду максимума солнечной активности – он должен был начаться 1 июля 1957 года и закончиться 31 декабря 1958 года. Сначала, 29 июля 1955 года, о своем намерении отправить спутник на орбиту в рамках программы «Vanguard» заявили американцы; через четыре дня к ним присоединились советские ученые. С этого момента в мировой прессе стала активно муссироваться тема искусственных спутников, причем об этом писали как о практически свершившемся факте. И мало кто из авторов многочисленных заметок и очерков сомневался, что первыми спутник запустят, конечно, американцы.
Однако Сергей Павлович Королев не собирался отдавать столь значимый исторический приоритет США. Он пришел в ракетную технику не только для того, чтобы создать новое грозное оружие, – он собирался сделать свою страну лидером в освоении внеземного пространства.
За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника главный конструктор обратился к увлеченному этой тематикой Михаилу Тихонравову – разговор состоялся в сентябре 1953 года. Работы над прототипом «Р-7» тогда только разворачивались, но специалистам было уже ясно, что пакетная ракета способна развить первую космическую скорость.
Группа Тихонравова произвела необходимые расчеты, результаты которых легли в основу докладной записки «Об искусственном спутнике Земли». 26 мая 1954 года Королев послал ее руководству с рекомендацией немедленно приступить к проектированию такого спутника. Ответ был отрицательным, ведь от «фирмы» Королева ждали прежде всего боевую межконтинентальную ракету, а научно-исследовательская тематика верхи волновала мало. Тогда Сергей Павлович подготовил новую записку, в которой напирал на «политическое значение» запуска первого спутника, но и это не произвело заметного впечатления. Королев не отчаялся, поскольку к тому времени научился использовать советскую бюрократическую машину во благо прогресса, и зашел с другого направления – через Академию наук, с которой имел давние прочные связи.
30 августа 1955 года, в то самое время, когда началось строительство полигона Тюра-Там, на совещании у Василия Михайловича Рябикова, занимавшего пост заместителя министра среднего машиностроения, собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Королев, Михаил Тихонравов и Валентин Глушко. От Академии наук присутствовал Мстислав Всеволодович Келдыш. Королев выступил с кратким сообщением о проектах спутников, после чего предложил создать в структуре АН СССР специальный орган по разработке программы научных исследований с помощью серии космических аппаратов. Келдыш с энтузиазмом поддержал его и с декабря 1955 года по март 1956 года провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в изучении околоземного пространства. Каждое совещание было посвящено одному вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобному. Обсуждались обычно три момента: что может дать искусственный спутник для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется конструировать их.
Серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство больше не могло отмахнуться от «фантастического прожекта». 30 января 1956 года было принято Постановление ЦК КПСС и Совета министров № 149-88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так в документах именовался неориентируемый искусственный спутник Земли весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного запуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия – лето 1957 года.
Получив долгожданное постановление, Сергей Королев немедленно приступил к реализации своих планов. В ОКБ-1 появился отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой спутников. Возглавил его, как и ожидалось, Михаил Тихонравов, перешедший из военного института в бюро на постоянную работу. К июлю 1956 года эскизный проект «Объекта Д» был готов. После перебора вариантов остановились на конической форме корпуса со сферическим днищем.
В конце года вдруг выяснилось, что намеченные планы находятся под угрозой срыва из-за трудностей в создании научной аппаратуры. Правительство установило новый срок запуска «Объекта Д» – апрель 1958 года. Столь значительная отсрочка категорически не устраивала Сергея Королева, ведь он полагал, что американские конкуренты сумеют запустить свой «Vanguard» намного раньше. И тогда было принято волюнтаристское решение, ставшее историческим: ОКБ-1 внесло предложение о срочной разработке и запуске в апреле-мае 1957 года так называемого «Простейшего спутника» («Объект ПС») массой до 100 кг.
Предложение было принято, и 15 февраля 1957 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 171-83сс, предусматривающее запуск простейшего спутника на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта. Важный момент – запуск «ПС» разрешался только после одного-двух успешных стартов ракеты «Р-7».
Руководство работами по конструированию и изготовлению облегченного варианта спутника поручили двум инженерам – Михаилу Степановичу Хомякову и Олегу Генриховичу Ивановскому. Радиопередатчик сконструировал Вячеслав Иванович Лаппо. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Сергеевич Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия атмосферы на участке выведения, проектировала группа Сергея Осиповича Охапкина.
Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно – ограничение по весу: не более 100 кг (в конечном виде он весил еще меньше – 83,6 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. Все, кто работал в то время над спутником, позднее отмечали, что Королев особое значение придавал эстетике первого космического аппарата: алюминиевая сфера была тщательнейшим образом отшлифована до чистого блеска и помещена, словно драгоценность, на ложе, обитое бархатом. Королев предвидел, что «ПС» станет одним из символов ХХ века, появится на марках и медалях, на открытках и в памятниках, поэтому добивался максимальной выразительности при элегантной простоте внешнего вида. Проектирование велось быстрыми темпами, а изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. Копию спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что все работает как надо.
17 сентября 1957 года на собрании, посвященном столетию со дня рождения Константина Циолковского, в Колонном зале Дома Союзов выступил мало кому в то время известный член-корреспондент АН СССР Сергей Павлович Королев. Что примечательно, тезисы его доклада были в тот же день опубликованы в газете «Правда» в виде небольшой статьи под названием «Основоположник ракетной техники». Это была первая послевоенная публикация Королева в столь тиражном издании, но главное – засекреченному конструктору позволили подписать ее своей собственной фамилией! В статье были и такие слова:
Через два дня Королев прибыл на полигон Тюра-Там. 20 сентября там состоялось заседание Государственной комиссии, на котором все службы подтвердили свою готовность к старту. Тогда же решено было сообщить о запуске спутника в печати только после его первого оборота вокруг Земли.
22 сентября на полигон доставили ракету с «ПС». Она представляла собой значительно облегченную модификацию летного варианта «Р-7». В ходе подготовки в Монтажно-испытательном корпусе были проведены последние тесты. Тогда и случился неприятный казус. Чтобы продемонстрировать членам Государственной комиссии свою готовность, испытатели решили показательно подключить аккумуляторные батареи спутника к внешнему прибору. И вдруг выяснилось, что батареи не работают! Пришлось немедленно вскрывать оболочку. Оказалось, что виной всему отвалившиеся из-за плохой пайки провода. Председатель Госкомиссии дал волю эмоциям. «Люди вы или не люди? – зло спрашивал он. – Можно ли найти имя этому безобразию?!» Провода быстро припаяли, спутник собрали и снова проверили его работоспособность.
Запуск назначили на 6 октября. И тут Сергей Королев потребовал произвести его на двое суток раньше. Причиной стал полученный из Москвы листок экспресс-информации, в котором утверждалось, что на совещании по координации запусков ракет и спутников, проходившем в Вашингтоне, на 6 октября намечен американский доклад «Спутник над планетой». Сергей Павлович очень встревожился: вдруг будет не просто доклад, а отчет о свершившемся достижении?
Приказ о летных испытаниях «ПС» был подписан на полигоне 2 октября. Следующим утром ракету вывезли на старт. В ночь с 3 на 4 октября началась заключительная стадия подготовки – заправка ракеты компонентами топлива.
4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную степь. Ракета-носитель, впоследствии получившая название «Спутник-1», с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.
На активном участке выведения не обошлось без проблем. При старте ракеты было отмечено запаздывание выхода на тягу основного двигателя бокового блока «Г». Такая задержка могла привести к автоматическому отбою. Но повезло – на последней секунде временного контроля блок вышел на режим. На 16-й секунде полета отказала система опорожнения баков, что привело к повышенному расходу керосина. Из-за этого двигатель выключился на секунду раньше, а ведь в самом конце активного участка одна секунда его работы существенно влияет на орбиту – спутник был выведен на 90 км ниже расчетной высоты.
И все же «ПС» летел в космическом пространстве! Наблюдения на первых витках показали, что он движется по орбите с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 км и максимальным удалением от поверхности Земли в 947 км. Каждый виток занимал 96 минут.
Общественный резонанс был ошеломляющим. Зрелище маленькой звездочки, бегущей в небе за пределами атмосферы, с неустанно передаваемым по радио «бип-бип-бип», быстро захватило внимание широкой аудитории, включающей ученых, радиолюбителей, военных, агентов разведслужб и бесчисленных зрителей, взобравшихся на крыши со своими биноклями.
Руководство СССР торжествующе наблюдало, как, по выражению главы государства Никиты Сергеевича Хрущева, «оценивающее любопытство западных стран сменяется восхищением, смешанным с завистью». Идеологическое клише «социализм – это и есть та надежная стартовая площадка, с которой Советский Союз запускает свои космические корабли», мгновенно утвердилось в качестве беспроигрышного козыря на международной арене и внутри СССР.
В свою очередь, американская политическая элита в одночасье осознала, что космос тоже может стать полем битвы и на нем США потерпели свое первое поражение. 9 октября президент Дуайт Эйзенхауэр выступил на пресс-конференции в Белом доме с поздравлениями в адрес советских ученых. В своей речи президент пообещал, что американский спутник будет выведен на орбиту до истечения года. Обещание осталось невыполненным – спутник «Explorer» добрался до орбиты 1 февраля 1958 года. Вырваться в лидеры можно было только одним способом – запустив в космос человека.
На орбите – Лайка
В мае 1957 года на полигоне Капустин Яр началась очередная серия запусков геофизических ракет, в головных отсеках которых находились живые существа – беспородные собаки. На этот раз сотрудники Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины во главе с неутомимым Владимиром Яздовским взялись изучить аспекты длительного влияния невесомости. Для этого герметичный контейнер с подопытными животными необходимо было забросить как можно выше, поэтому в качестве носителя использовалась геофизическая ракета «Р-2А», способная поднимать груз на высоту 200 км. В экспериментах участвовали собаки, зафиксированные на специальных лотках, а также белые крысы и мыши, которых парами просто помещали в проволочную клетку.
Первый запуск новой ракеты состоялся 16 мая 1957 года. На борту находились собаки Рыжая и Дамка. Старт, полет и приземление прошли исключительно успешно. Во второй исследовательский полет 24 мая отправились Рыжая и Джойна, но с высоты вернулись их бездыханные тела – в ходе полета произошла разгерметизация отсека. Дефект конструкции выявили и оперативно устранили, после чего состоялось еще три успешных запуска: 25 августа (собаки Белка и Модница), 31 августа (Белка и Дамка), 6 сентября (Белка и Модница).
Кратковременные полеты на высоту 200 км позволили убедиться в надежности возвращаемой кабины, которая вполне могла стать прототипом спускаемого аппарата пилотируемого космического корабля. Однако в 1957 году советские ракетчики еще не были готовы к запуску живого существа на орбиту. Решение созрело спонтанно. Вдохновленный оглушительным резонансом, который вызвал на Западе первый искусственный спутник, советский лидер Никита Хрущев вызвал к себе руководителей научной части ракетной программы, в том числе и Сергея Королева, и предложил подготовить к 7 ноября, к празднику 40-летия Великой Октябрьской Революции, какой-нибудь необычный космический «подарок». Повторять запуск блестящего шарика не имело смысла, и тогда возникла идея отправить на орбиту одну из подопытных собак Владимира Яздовского. Все понимали, что, поскольку системы сведения с орбиты не существует, собака обречена… но чего не сделаешь ради праздника?
12 октября в ОКБ-1 поступило правительственное задание подготовить запуск второго спутника. В распоряжении бюро находились облегченная «Р-7» и дублирующий комплект «ПС». На базе этой «матчасти» можно было попытаться закрепить успех. Времени было в обрез, и «Спутник-2» создавался без проекта. Почти все детали изготавливались по эскизам, сборка шла не столько по документам, сколько по указаниям конструкторов и путем подгонки по месту. Одним из неожиданных, но вынужденных стало решение не отделять спутник от центрального блока «А», что позволило упростить конструкцию, используя для передачи телеметрических данных системы, которые стояли на носителе. Появилась также возможность разместить на корпусе ракеты аппаратуру для наблюдений в орбитальном полете излучения ультрафиолетовой и рентгеновской частей спектра Солнца, жизнедеятельности подопытного животного, вариаций космического излучения. Кроме того, были установлены электрочасы и коммутационное устройство для включения аппаратуры над территорией СССР и ее выключения при уходе за пределы страны. Таким образом, второй искусственный спутник представлял собой всю вторую ступень.
Герметичную кабину животного позаимствовали из программы высотных запусков «Р-2А». Она представляла собой закрепленный на силовой раме алюминиевый цилиндрический контейнер, снабженный съемной крышкой со смотровым люком. Регенерация воздуха обеспечивалась применением специализированных соединений щелочных металлов, которые выделяли необходимый для дыхания животного кислород, поглощали углекислоту и избыток водяных паров. Поскольку в условиях невесомости конвекция отсутствует, была установлена система принудительной вентиляции. Корм и вода находились в металлическом резервуаре объемом три литра. Приспособление для фиксации животного в кабине (легкая тканевая одежда и фиксирующие металлические цепочки) ограничивало подвижность животного в кабине, но давали возможность стоять, сидеть и лежать. Движения животного регистрировалось специальным датчиком.
Из десятка собак, очень схожих между собой, для подготовки к полету выбрали трех: Лайку, Альбину и Муху. Альбина уже дважды летала на ракете «Р-1Е» и честно послужила науке. У нее появились щенята, и сердобольные ученые решили больше не пускать ее в полет, назначив дублером. После долгих обсуждений решено было отправить в полет Лайку – двухлетнюю дворнягу, ранее носившую кличку Кудрявка. У нее была гладкая белая шерстка с черными симметричными пятнами на полувисячих ушах, коротенький хвост, тонкие и стройные лапы. Сотрудники группы Яздовского прозвали ее Лайкой за привычку лаять требовательно и звонко. Муха была зачислена «технологической собакой» – на ней испытывали всю измерительную аппаратуру и оборудование системы жизнеобеспечения.
Все три собаки были подвергнуты операции по выведению сонной артерии в кожный лоскут – там размещался датчик для измерения кровяного давления и пульса. Кроме того, к ребрам были подшиты датчики системы регистрации частоты дыхательных движений грудной клетки и снятия электрокардиограммы. Послеоперационный период протекал у собак под неустанным наблюдением ветеринара Екатерины Андреевны Петровой: она ежедневно перевязывала собак и проводила специальную «тренировку» выведенного лоскута с артерией.
Подготовка собак продолжалась и после прибытия на полигон Тюра-Там, вплоть до старта. На несколько часов в день Лайку помещали в контейнер – она сидела спокойно и позволяла регистрировать показатели физиологических функций. Собака освоилась с кормушкой, которая напоминала собой пулеметную ленту, составленную из маленьких коробочек-корытец с желеобразной высококалорийной пищей. В каждом корытце содержалась суточная норма питания. Полный запас пищи был рассчитан на двадцать суток.
Чтобы проверить всю систему в сборе, Муху посадили в оборудованную кабину на трое суток. По окончании этого ответственного эксперимента оказалось, что Муха ни разу не прикоснулась к пищевому желе и фактически умирала от голода и жажды. Странное поведение собаки, которая на отлично прошла аналогичный экзамен в Москве, поставило ученых в тупик. И тогда кто-то из испытателей предложил положить в кормушку «для запаха» подкопченную колбаску. Интересно, что этот простой рецепт был взят на заметку диетологами, и позднее собаки летали в космос с едой, «сдобренной» запахом колбаски.
Перед самым вывозом ракеты со спутником на старт специалисты с ужасом обнаружили, что электрочасы, которые должны были на орбите периодически выключать бортовые приборы, отключали от источников тока и себя, после чего все системы «умирали». Вывоз ракеты задержали, схему перепаяли и перепроверили.
Утром 31 октября 1957 года Лайку подготовили к посадке в спутник, провели гигиеническую обработку кожи разбавленным спиртом в местах выхода проводников от датчиков. В середине дня ее разместили в контейнере, а около часа ночи он был поднят на вертикально стоящую ракету. Сотрудники медицинской службы ни на одну минуту не отходили от Лайки. Стояла осенняя холодная погода, и пришлось подтянуть к контейнеру шланг с теплым воздухом от наземного кондиционера.
3 ноября 1957 года в 5 часов 30 минут 42 секунды по московскому времени с полигона Тюра-Там стартовала ракета-носитель «Спутник», которая вывела на орбиту высотой 225 км в перигее и 1671 км в апогее второй искусственный спутник Земли с подопытной собакой на борту. Лайка стала первым живым существом, развившим космическую скорость.
По каналам телеметрии ученые получили данные, что перегрузки прижали собаку к лотку контейнера, но она была спокойна, не дергалась. Пульс, частота дыхания повысились в три раза, однако на электрокардиограмме не отмечалось никакой патологии. Потом все показатели постепенно стали приходить в норму. Медики из группы Яздовского отмечали умеренную двигательную активность.
В период движения по орбите наступило состояние динамической невесомости. Тело животного перестало давить на пол кабины, и Лайка легко отталкивалась от него – собака жила в невесомости, не испытывая дискомфорта. Значение этого факта для биологии было трудно переоценить! Ученые создали первый «обитаемый островок» в космическом пространстве и убедились, что существо, рожденное на Земле, может жить в принципиально новой среде обитания.
Предполагалось, что Лайка проживет на орбите не меньше недели. Однако конструкторы не учли, что герметичная кабина быстро нагреется под солнечными лучами, а сбросить избыточное тепло ей некуда и нечем – температура в кабине быстро росла, что в конце концов и убило собаку примерно на третьи сутки полета. Впрочем, связь с ней прервалась еще раньше: подвели злосчастные электрочасы телеметрического передатчика, включавшие передачу со сдвигом, когда спутник проходил не над советской территорией, а где-то за границей.
Пресса всего мира приветствовала очередное достижение СССР. Только английское Общество защиты животных осудило действия конструкторов, не позаботившихся о способе возвращения Лайки с орбиты, и обратилось к Хрущеву с соответствующей петицией. В ответ советская промышленность наладила выпуск новых сигарет «Лайка», и симпатичная мордашка собаки украсила почтовые марки и открытки.
Таким образом, неожиданно для мира Советский Союз вдруг в одночасье вырвался в лидеры освоения внеземного пространства, чему, безусловно, способствовало появление межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7», вторая ступень которой развивала космическую скорость. Впрочем, лидерства мало добиться – куда важнее оказалось его удержать.
1958 год. Тайны орбиты
Третий спутник
Воодушевленное широким мировым резонансом, советское руководство не поскупилось на награды для создателей первых искусственных спутников. В декабре 1957 года на работников ракетно-космической отрасли посыпались ордена и премии. Пользуясь моментом, Сергей Павлович Королев добился отдельного постановления о выделении средств на расширение Подлипок-Калининграда, на постройку дворца культуры, стадиона, плавательного бассейна, музыкальной школы, больницы, детского сада, новых магазинов. Дворец культуры имени Калинина заложили в 1958 году, и Королев самолично участвовал в церемонии. Главный конструктор полюбил город, в котором пришлось жить и работать.
Настало время запускать орбитальную лабораторию «Объект Д» – первый спутник, который волею судьбы стал третьим. Для этого на базе «Р-7» была разработана ракета, которая отличалась от исходной форсированной тягой двигательных установок. Материальную часть изготавливал Опытный завод ОКБ-1. Плотное размещение большого количества чувствительной аппаратуры потребовало тщательной проработки компоновки спутника с целью исключения взаимного влияния отдельных приборов.
Многие технологии использовались впервые, а пройдя проверку на «Объекте Д», нашли применение в конструкции пилотируемых космических кораблей. К примеру, помимо химических аккумуляторов, спутник был оснащен секциями полупроводниковых солнечных батарей. Во избежание перегрева, погубившего Лайку, регулирование температуры внутри герметичного корпуса осуществлялось принудительной циркуляцией теплоносителя (газообразного азота), а главное – изменением коэффициента собственного излучения: с этой целью на боковой поверхности спутника установили шестнадцать секций автоматически управляемых жалюзи.
Особое внимание было уделено системам сбора, обработки, хранения и передачи информации. Ведь спутник нес на себе двенадцать научных приборов, умевших измерять давление, ионный состав атмосферы, напряженность электростатического и магнитного полей Земли, интенсивность корпускулярного излучения Солнца, интенсивность первичного космического излучения, регистрировать ядра тяжелых элементов в космических лучах и удары микрометеоров.
Сбор информации в интересах Академии наук возлагался на наземный Контрольно-измерительный комплекс, который наконец-то получил возможность продемонстрировать свои возможности. Прежде всего была усовершенствована система связи. Если при запуске первого спутника центральный узел связи располагался на Научно-измерительном пункте № 1 (НИП-1) в Тюра-Таме, то при полете второго эти функции взял на себя специально оборудованный узел в Генеральном штабе, а перед стартом «Объекта Д» центральный узел получил собственное помещение в Москве (здание на Гоголевском бульваре, дом 6).
Особого внимания заслуживает аппаратура командной станции МРВ-2М, которая была сконструирована в НИИ-648 под руководством Николая Ивановича Белова на основе серийного минного радиовзрывателя MPB-2, оснащенного всенаправленной антенной. Станция могла передавать 20 команд в диапазоне ультракоротких волн. «Объект Д» еще не был полноценным управляемым космическим аппаратом, но его оборудование позволяло использовать командную линию. Командная станция размещалась в фургоне на основе автомашины «ЗИС», располагала собственным электрогенератором и антенной. По прибытии в заданное место она разворачивалась и через полчаса была готова к работе. В эфир станция отправляла кодированные двумя частотами импульсные посылки, причем каждая команда имела свою комбинацию частот. Командная линия была совсем новым делом для космонавтики, а потому не обошлось без курьеза. Во время подготовки «Объекта Д» на технической позиции полигона Тюра-Там одновременно в системе Командно-измерительного комплекса проводилась тренировка – станция выдавала в эфир предписанные команды. Спутник, находящийся в Монтажно-испытательном корпусе, послушно выполнял их. Легко представить, какой шок испытали конструкторы, когда сначала по транспарантам на пультах, а затем по пленкам регистрации телеметрических параметров увидели сумбурную работу систем спутника. Выяснилось, что команды приходят из эфира. Представители спецслужб, работавшие на полигоне, заподозрили происки иностранных диверсантов. В результате автомашину станции МРВ-2М брали чуть ли не штурмом. К счастью, недоразумение быстро урегулировали.
В период с октября 1957-го по март 1958 года в Подлипках было изготовлено четыре ракетных пакета «Р-7»: два отправлены на наземные стендовые испытания, а два (№ Б1-1 и Б1-2) – на полигон Тюра-Там. Первый пуск модифицированной ракеты № Б1-2 с объектом «Д-1» состоялся 27 апреля 1958 года, но спутник на орбиту не вышел из-за гибели носителя: на 89-й секунде возникли резонансные колебания боковых блоков, которые через семь секунд привели к разрушению ракеты. «Р-7» рухнула на территории полигона, в 100 км от старта. Спутник оторвался, упал отдельно и, видимо, поэтому уцелел. «Д-1» привезли в МИК и вскрыли. При этом несостоявшийся космический аппарат заискрил и полыхнул – произошло короткое замыкание проводов. Испытателям пришлось прибегнуть к огнетушителям, чтобы сбить огонь.
Борис Евсеевич Черток вспоминал:
Наконец 15 мая 1958 года состоялся успешный пуск ракеты № Б1-2. Третий искусственный спутник Земли массой 1327 кг вышел на орбиту, близкую к расчетной (наклонение – 65,2°; высота перигея – 226 км; высота апогея – 1881 км; период обращения – 105,95 минуты). Он активно функционировал там до 3 июня 1958 года, а с орбиты сошел только 6 апреля 1960 года, совершив 10 037 оборотов вокруг Земли. С его многочисленных приборов была получена обильная телеметрия, а впоследствии – богатая научная «жатва».
Наверное, самое значительное открытие, сделанное «Объектом Д», связано с мощными радиационными поясами, о существовании которых наука до 1958 года даже не подозревала. Вновь обратимся к мемуарам Чертока:
Поделиться книгой: