Ракеты и люди. Лунная гонка

Бушуев мою идею не поддержал. Такая проработка не могла оставаться тайной от Мишина и Королева, и ему грозили бы крупные неприятности. Королев требовал от проектантов проработки мероприятий по увеличению несущей способности одной ракеты-носителя H1. Последовала серия предложений по доработкам ракеты-носителя, из которых основными были установка на первой ступени еще шести двигателей и появление в отличие от американской схемы четвертой и пятой ступеней — блока «Г» и блока «Д» для разгона к Луне.

Стартовая масса Н1-Л3 по новым предложениям возрастала до 2750 тонн. Все мероприятия позволяли увеличить массу полезного груза на орбите ИСЗ с 75 до 93 тонн. Но над этими идеями еще надо было работать и работать!

В такой обстановке действующие по постановлениям сроки начала ЛКИ в 1965 году выглядели абсурдными. Это понимали все — и «внизу», и «наверху». Нужен был формальный повод для пересмотра сроков и, наконец, решение — о главной задаче для создаваемого сверхтяжелого носителя H1. 19 июня 1964 года появилось постановление ЦК и Совета Министров, разрешающее перенести сроки начала ЛКИ на 1966 год.

По этому поводу Рязанский сказал:

— Фокстерьерам отрубают хвосты сразу в щенячьем возрасте. А нам, чтобы было не так больно, будут отрезать по кусочку каждый год.

Всем было ясно, что сдвиг срока на один год не спасает — здравый смысл требовал переноса сроков начала ЛКИ по крайней мере сразу на три года. Но с такими крамольными предложениями выходить в ЦК и далее на Политбюро никто не осмеливался.

Этим же постановлением для технической и научной экспертизы спорных вопросов был образован совет по комплексу H1 под председательством Келдыша.

23 июня 1964 года Королев собрал Совет главных конструкторов для обсуждения состояния работ по H1 в связи с последним постановлением. В своей вступительной речи Королев обрисовал состояние дел, не упустив возможности сказать, что две школы по выбору типа ЖРД не помогли, а задержали ход проектирования.

Королев информировал, что есть надежда на появление еще одного постановления, в котором окончательно будет сказано, что экспедиция на Луну — это главная задача для H1. Далее, подойдя к плакату, он коротко рассказал и показал, как будет выглядеть весь ракетный комплекс для полета к Луне. Трехступенчатый носитель H1 выводит на орбиту ИСЗ головной блок — полезную нагрузку. Под обтекателем установлены блок «Г» для начала разгона к Луне, блок «Д» для разгона и торможения с целью перехода на орбиту ИСЛ и торможения для спуска с орбиты Луны, два корабля: лунный орбитальный корабль — ЛОК и лунный посадочный корабль — ЛК. Каждый из кораблей имеет свою двигательную установку. На ЛОКе — это блок «И», на ЛК — это блок «Е». Над обтекателем установлена система аварийного спасения (САС), масса которой тоже входит в общую массу полезной нагрузки носителя.

Дремавший Келдыш встрепенулся и заметил, что нашим большим недостатком является отсутствие надежды на появление в ближайший год водородного двигателя. За это отставание, по его мнению, несли ответственность главные конструкторы двигателей, которые не выполнили предыдущих решений правительства, связанных с водородной проблемой.

Королев вступился за двигателистов и сказал, что мы уже разрабатываем водородный блок для верхних ступеней — это будет разгонный блок к Луне вместо блоков «Г» и «Д». Мы ведем проектирование под водородные двигатели Исаева тягой 7-8 тс. ОКБ-165 Люлька работает над двигателем для третьей ступени тягой до 40 тс. Если бы удалось построить третью ступень на шести-восьми таких двигателях, мы бы сняли все проблемы дефицита массы для лунной экспедиции.

Глушко не упустил возможность напомнить, что он еще три года назад предлагал делать носитель на высококипящих компонентах.

— Сегодня мы бы уже имели двигатели замкнутой схемы тягой по 150 тонн для всех ступеней, — заявил он.

Келдыш неожиданно резко обрушился на Глушко:

— Валентин Петрович, вы имели больше других возможностей для разработки мощных двигателей на кислороде — керосине и кислороде — водороде. Сегодня возвращаться к разговорам о высококипящих компонентах для H1 — это значит похоронить работу окончательно. Все решения по этому вопросу приняты. Мы не имеем времени для дискуссий о выборе двигателей для H1. Мы должны четко определить первоочередную задачу для носителя — это экспедиция на Луну. Надо немедленно затвердить число космонавтов — два или три, всю схему экспедиции и по-новому подойти к проблеме надежности. Меня вопросы надежности беспокоят прежде всего.

— Именно надежность я и имел в виду, — возразил Глушко Келдышу очень спокойно. — Двигатель, который мы разработали для УР-500, отработан и уже передан в серийное производство.

Пилюгин счел нужным напомнить, что кроме двигателей есть еще и система управления:

— Мы должны однозначно понимать, что будем разрабатывать систему для полета к Луне с управляемой посадкой и возвращением, а не просто какую-то универсальную систему. Я прошу Сергея Павловича выдать нам исчерпывающие исходные данные по верхним блокам и кораблям — для нас это новая работа.

Выступил и Бармин:

— Строительство стартовой позиции в последнее время удалось форсировать. Своих проблем там очень много. Но имейте в виду — для водорода мы ничего не предусматриваем. Если вы надумаете его применять, пусть даже только для разгонного блока, для нас это будет новая задача, новые средства и сроки.

В заключение Королев попросил Совет принять следующее решение:

одобрить предложенную ОКБ-1 схему тяжелого носителя H1;

считать основной задачей носителя обеспечение экспедиции на Луну;

принять для ракетных блоков носителя в качестве компонентов топлива жидкий кислород и керосин, но при этом форсировать работы по водороду;

всем участникам работ проработать планы и графики, исходя из постановления от 19 июня, и через месяц снова собраться для

учета еще одного постановления, которое должно появиться в связи с нашим предложением о Луне как главной задаче.

Все присутствующие одобрительно закивали, но Глушко, несмотря на отповедь Келдыша, сказал, что если будет по этому совещанию оформляться протокол, то он имеет особое мнение в части надежности двигателей, разрабатываемых в ОКБ-276.

Николай Кузнецов — а это было замечание в его адрес — сказал, что он никогда не отказывался от советов и помощи ОКБ-456 и будет весьма благодарен, если Валентин Петрович даст возможность для ускорения отработки воспользоваться его советами и стендами. Глушко никак не отреагировал, и на этом Королев закрыл заседание Совета.

Королев вместе с Келдышем обратились от имени всех главных к председателю ВПК Леониду Смирнову с требованием решить на правительственном уровне вопрос о главной задаче. Смирнов самостоятельно обращаться к Хрущеву не спешил.

Дальше уклоняться от радикальных решений по всей сумме проблем: срокам, строительству завода и стартовых комплексов, созданию лунных кораблей, наконец, подготовке экипажей — было нельзя. К Хрущеву обратились Королев и Келдыш, поддержанные Устиновым: «Летим или не летим на Луну?» Последовало указание: «Луну американцам не отдавать! Сколько надо средств, столько и найдем».

Принятию решения помогли американцы. Это обращение попало на благодатную почву. На столах руководителей ВПК лежал «белый ТАСС», сообщавший о полете тяжелой ракеты «Сатурн-1», которая вывела для отработки на геоцентрическую орбиту основной блок лунного орбитального корабля.

3 августа 1964 года вышло постановление, в котором впервые было сказано, что важнейшей задачей в исследовании космического пространства с помощью ракеты H1 является освоение Луны с высадкой экспедиций на ее поверхность и последующим их возвращением на Землю.

Вторым по важности пунктом постановления были новые сроки. Для начала ЛКИ сохранили 1966 год, для экспедиции на Луну появился новый срок — 1967-1968 годы.

Впервые в постановлении были определены основные главные конструкторы и организации, ответственные не только за носитель H1, но и за весь комплекс Н1-Л3. Под индексом Л3 понимали ту часть комплекса, которая нужна только для полета к Луне. Головными разработчиками частей, составляющих комплекс Л3, были определены:

ОКБ-1 — головная организация по системе в целом и разработке блоков «Г» и «Д», двигателей для блока «Д», лунного орбитального и лунного посадочного кораблей;

ОКБ-276 (Н.Д. Кузнецов) — по разработке двигателя блока «Г»;

ОКБ-586 (М.К. Янгель) — по разработке ракетного блока «Е» лунного корабля и двигателя для этого блока;

ОКБ-2 (A.M. Исаев) — по разработке двигательной установки (баки, пневмогидравлические системы и двигатель) блока «И» лунного орбитального корабля;

НИИ-944 (В.И. Кузнецов) — по разработке системы управления лунного комплекса;

НИИАП (Н.А. Пилюгин) — по разработке системы управления движением лунного посадочного и лунного орбитального кораблей;

НИИ-885 (М.С. Рязанский) — по радиоизмерительному комплексу;

ГСКБ «Спецмаш» (В.П. Бармин) — по комплексу наземного оборудования системы Л3;

ОКБ МЭИ (А.Ф. Богомолов) — по разработке системы взаимных измерений для сближения кораблей на орбите Луны.

Приложение к постановлению, содержащее полный перечень всех участников разработки систем для Л3, было многостраничным трудом, в котором, казалось, «никто не забыт и ничто не забыто». Тем не менее недоуменные вопросы о детальном распределении работ — кто, кому и на какие системы выдает требования — дебатировались и ответы на них расписывались всякими частными решениями и протоколами еще три года.

Получив текст постановления правительства, Королев решил не откладывая собрать у себя широкое техническое совещание, на котором объяснить всем, что же мы задумали и о чем просим участников разработки. Такое совещание состоялось 13 августа 1964 года. На него были приглашены все главные конструкторы, начальники главков госкомитетов, председатели совнархозов, участвующих в программе, сотрудники аппаратов ВПК, ЦК, командование ВВС и ракетных войск, космических средств Минобороны, представители Академии наук, руководители НИИ-4, НИИ-88 и полигона. В совещании участвовали Рябиков, Пашков, Зверев, Афанасьев и Тюлин.

Открывая совещание, Королев отметил, что на таком представительном уровне по лунной программе мы собираемся впервые. И причина тому — последнее постановление от 3 августа, которое ставит перед нами важнейшую государственную задачу. Мы, ОКБ-1, организация головная, но ответственность несет каждый персонально за ту часть системы, которая определена постановлением.

Далее Крюков и Бушуев по плакатам рассказали о принципиальной схеме Н1-Л3, ее основных характеристиках и программе полета.

Бушуеву докладывать было трудно. Эскизный проект лунных кораблей еще не был закончен, технические задания смежникам не сформулированы, и вся идеология полета к Луне была пока очень сырой.

Рискуя перегрузить свои мемуары подробностями, я все же считаю нужным описать основное из того, что было доложено.

Ракетно-космический комплекс Н1-Л3 состоял из трехступенчатой ракеты Н1 и лунного комплекса Л3.

H1 — трехступенчатая ракета с поперечным делением конструктивно подобных ступеней. Ступени соединены между собой переходными фермами, обеспечивающими свободный выход газов при запуске двигателей последующей ступени.

На всех трех ступенях ракеты используются ЖРД на кислороде и керосине, разрабатываемые в ОКБ-276. Силовая схема ракеты представляет собой каркасную оболочку, воспринимающую внешние нагрузки. Внутри этого каркаса размещены сферические топливные баки. На всех ступенях баки горючего впереди. В состав двигательной установки первой ступени входят 24 двигателя НК-15 тягой у Земли по 150 тс. Сейчас, докладывал Крюков, мы ведем проработку по увеличению числа двигателей первой ступени до 30. Шесть двигателей будут размещены по внутреннему кольцу, а 24 внешнего кольца останутся на своих местах. На второй ступени — восемь таких же двигателей, но с высотными соплами — НК-15В. На третьей ступени — четыре двигателя НК-19 с высотными соплами. Все двигатели работают по замкнутой схеме, то есть с дожиганием газа после его отработки на турбонасосном агрегате (ТНА). Приборы систем управления и телеметрии располагаются в специальных отсеках на своих ступенях. Основные приборы системы управления тремя ступенями находятся в приборном отсеке третьей ступени. Принятая аэродинамическая компоновка позволяет свести к минимуму потребные управляющие моменты и использовать для управления по тангажу и курсу принцип рассогласования тяги противоположных двигателей на первой и второй ступенях. Для управления по крену используются специальные управляющие сопла. Для контроля работы двигателей разрабатывается специальная система диагностики КОРД, которая дает команду на отключение двигателя при возникновении признаков его возможного отказа. Одновременно отключается диаметрально противоположный двигатель. В отличие от всех современных ракет источником электроэнергии является турбогенератор переменного тока.

Блоки и отсеки ракеты очень велики, поэтому на заводах-изготовителях создаются только транспортабельные части. Сварка баков, сборка блоков и монтаж всей ракеты должны осуществляться в монтажно-сборочном и испытательном корпусе, строящемся ныне па полигоне. Там фактически будет филиал куйбышевского «Прогресса» — головного завода — изготовителя ракеты.

Чтобы вывести на околоназемную орбиту высотой 200 километров полезный груз массой 90-93 тонны мы проводим ряд мероприятий, главным из которых является установка на первой ступени еще шести двигателей. Высота ракеты вместе с головной частью Л3 — 105,3 метра. Стартовая масса — 2820 тонн. Масса кислорода 1730 тонн и керосина 680 тонн. Система Л3 состоит из разгонных ракетных блоков «Г» и «Д», ЛОКа (собственно корабль и ракетный блок «И») и ЛК (собственно корабль и ракетный блок «Е»), головного обтекателя, сбрасываемого при достижении определенных скоростных напоров, и двигательной установки системы аварийного спасения.

ЛОК состоит из спускаемого на Землю аппарата и бытового отсека, на котором расположен специальный отсек с двигателями ориентации и причаливания и агрегатом системы стыковки, приборно-агрегатного отсека и энергетического отсека, в котором размещается ракетный блок «И» и ЭХГ — электрохимический генератор системы электропитания на кислородно-водородных топливных элементах. Бытовой отсек ЛОКа одновременно служит шлюзовой камерой при переходе космонавта через открытый космос в лунный корабль перед спуском на Луну и при возвращении. Все путешествие от Земли до Луны космонавты совершают без скафандров. Скафандр надевается космонавтом перед переходом из ЛОКа в ЛК.

ЛК состоит из герметичной кабины космонавта, отсека с двигателями ориентации и «пассивным» агрегатом стыковки приборного отсека, лунного посадочного устройства и ракетного блока «Е». Электропитание всех систем ЛК осуществляется аккумуляторными батареями, установленными снаружи. Управление посадкой впервые в отечественной практике ведется с помощью БЦВМ и частично дублируется ручной системой, которая позволяет космонавту совершать ограниченный маневр для выбора места посадки.

Полет Н1-Л3 будет совершаться по следующей программе:

вывод ракетой-носителем H1 на орбиту ИСЗ с временем пребывания на орбите в течение суток для проверки готовности всех систем Л3 к отлету в сторону Луны;

разгон Л3 блоком «Г» на траекторию полета Земля — Луна, при этом двигатель блока «Г» работает до полной выработки топлива, после чего блок «Г» отбрасывается; доразгон блоком «Д» до заданной скорости, затем с его помощью — две коррекции траектории и торможение, приводящее систему Л3 на орбиту ИСЛ; время полета до Луны 3,5 суток, а пребывание на орбите ИСЛ не более 4 суток;

переход с помощью блока «Д» с круговой орбиты на эллиптическую;

переход одного из космонавтов из ЛОКа в ЛК через открытый космос;

отделение от ЛОКа лунной посадочной системы в составе блока «Д» и ЛК;

ориентация системы с помощью блока «Д» и торможение для спуска с орбиты;

отделение блока «Д» и увод его в сторону, чтобы избежать столкновения с ЛК;

посадочные торможения с помощью блока «Е», маневр по выбору места посадки, посадка на Луну;

выход космонавта из ЛК на поверхность Луны, проведение предусмотренных исследований, сбор образцов грунта и возвращение в ЛК; пребывание на поверхности Луны не более 24 часов;

взлет ЛК с Луны с помощью блока «Е», сближение и стыковка с ЛОКом, переход космонавта из ЛК в ЛОК через открытый космос и отбрасывание ЛК;

разгон ЛОКа с помощью блока «И» по траектории Луна — Земля, проведение одной-двух коррекций за время полета в течение 3,5 суток;

отделение спускаемого аппарата ЛОКа, вход его в атмосферу Земли со второй космической скоростью, планирующий спуск и посадка на территорию СССР.

Общее время экспедиции рассчитано на 11-12 суток.

Большинство присутствующих на совещании впервые и очень заинтересованно знакомились с устройством Н1-Л3 и схемой полета. Последовали вопросы:

— А не страшно ли одного космонавта выпускать на поверхность Луны?

— А если он упадет, не сможет вернуться в ЛК, какое решение примет командир, оставшийся на орбите?

— Почему у американцев на Луну будут выходить двое, а у нас один?

Но самыми трудными были другие вопросы: в какой стадии разработка всех блоков, кораблей, систем, когда будет общий план и график работ, когда будут выданы все исходные данные разработчикам, какие предусмотрены экспериментальные установки и когда заводы получат рабочую документацию для производства?

Чтобы не допустить вносящей сомнения дискуссии, Королев сам отвечал на все вопросы, иногда шутливо, но большей частью серьезно, стараясь показать, что успех всей программы зависит от каждого здесь присутствующего.

Это было первое столь широкое совещание по программе Н1-Л3, проходившее на фоне подготовки к полету трехместного «Восхода». Оно закончилось оптимистически, несмотря на то, что в августе 1964 года детального проекта системы в целом еще не было. Проект, в котором более-менее сходились концы с концами, появился только в декабре 1964 года. Он был быстро рассмотрен и утвержден экспертной комиссией Келдыша.

Постановления и последующие приказы ГКОТ обязывали нас выдать до конца 1964 года всем участникам работ технические задания. Это было дело исключительной трудности. Во многом следовало формулировать условия задач, еще не очень понимая, какие ответы мы хотим получить. В этих случаях коллективные мозговые атаки энтузиастов не только помогали постановке задачи, но и подсказывали пути решения. Наиболее ожесточенные споры разгорались между заказчиками и исполнителями, когда, оговорив принципы и параметры системы, доходили до определения массы. Под давлением Мишина и Королева, отвечавших за характеристики носителя, и Бушуева, отвечавшего за проект лунных кораблей, проектанты: ракетчики и корабельщики — занимали в борьбе за снижение массы систем непримиримую позицию. Все без исключения разработчики бортовых систем, перечисленные в постановлениях, требовали увеличить отпущенные им лимиты по массе. Торговались иногда за тонны, а иногда за десятки граммов. Однако суммарное перетяжеление по всем системам и агрегатам, пока еще только на бумаге, уже выглядело устрашающе.

В нашей предыдущей практике не было случаев, чтобы масса изготовленных систем была равна предусмотренной в проектах. Зачастую превышение согласованной при проектировании массы доходило после производства и доработок по результатам испытаний до 100%.

Глава 4

ТРУДНЫЙ РАЗГОВОР С КОРОЛЕВЫМ

В середине ноября 1964 года я оторвался от бесперспективных поисков и споров по снижению массы Л3 и погрузился в кипящую производственно-испытательную деятельность. Шла подготовка третьей «Молнии» (предыдущие запуски были неудачными), «Восхода» с выходом космонавта в открытый космос, сеансов связи с автоматической межпланетной станцией, летящей в сторону Марса с неоткрытыми солнечными батареями. У меня в кабинете было полно галдящих и курящих соратников, когда последовали частые звонки прямого вызова от Королева. В кабинете все притихли и слушали мои ответы.

— Ты один?

— Нет, Сергей Павлович, у меня полный кабинет и дым столбом.

— Вот что. Выгони всех, открой окна, проветри. Я сейчас приеду с тобой ругаться, и очень серьезно!

— Ну зачем же ехать в мой прокуренный кабинет, я сам сейчас примчусь.

— Нет, я хочу тебя ругать на твоей территории. И чтобы нам никто не мешал.

— К чему сейчас мне готовиться, кого пригласить на разговор?

— Мне никто не нужен кроме тебя, разговор будет тяжелым для нас обоих!

Мне ничего не оставалось, как выполнить команду. Люди, заинтригованные целью неожиданного визита СП, покидали кабинет.

10 ноября состоялась IX партконференция ОКБ-1. Королев в своем выступлении критиковал меня и моих заместителей за допущенные в последнее время технические ошибки. Может быть, он считает нужным наедине поговорить со мной более жестко?

«Хорошо, что сегодня у меня в приемной дежурит Зоя Григорьевна», — подумал я. СП имел обыкновение, посещая кабинеты своих заместителей, придираться к непорядкам в приемной. Иногда он умышленно давал поручения секретаршам, проверяя, как быстро и точно они будут выполнены. Беда, если что-либо оказывалось ему не по нутру. Он не ругал секретаршу, а устраивал разнос хозяину кабинета и советовал перевоспитать или заменить секретаря. Но Зоя Григорьевна была принята на работу лично Королевым. Она была женой кадрового сотрудника РНИИ — специалиста по ракетным топливам Николая Чернышева. До ареста Королева в 1938 году они жили в одном доме на Конюшковской улице. Королевы, Победоносцевы и Чернышевы были дружны семьями. После скоропостижной смерти Чернышева Королев предложил Зое Григорьевне работу в ОКБ-1. Так она стала секретарем Бушуева, а когда он перебазировался на первую территорию, осталась на своем месте в приемной, которая приходилась на два кабинета — мой и Раушенбаха.

Я предупредил Зою Григорьевну, что сейчас у нас будет СП, очень сердитый, и его следует встретить с максимальной приветливостью.

Пока СП вызывал машину и добирался до нашей второй территории, кабинеты и приемная были проветрены, в прилегающем коридоре был выставлен наблюдатель, чтобы быстро выгонять праздношатающихся, а в кабинете Раушенбаха собралась небольшая группа на случай, если в разговоре с СП мне потребуется помощь.

Увидев из окна подъезжающий ЗИС, я решил было выйти в коридор встретить СП, но Зоя Григорьевна посоветовала: «Оставайтесь в кабинете». В приемной она встретила его хорошей улыбкой, ему пришлось задержаться и задать вопросы, показывающие, что старых друзей он не забывает и в беде не бросит. Меньше чем на минуту задержался Королев в приемной, но ко мне он вошел отнюдь не свирепым, как я того ожидал. На усталом лице было выражение умиротворения.

Какие-то мгновения его глаза, обычно внимательные к собеседнику, смотрели куда-то в пространство. Казалось, он вспоминал, зачем он тут. Но это были секунды. Он подошел к моему столу, увидел толстый том — отчет об американских работах по «Сатурну» и сразу изменился.

Королев медленно взад-вперед прошелся по кабинету, приглядываясь и входя в новую «систему координат». Далее был длинный разговор. Столько ерунды читаю сейчас в своих старых записных книжках, а эту встречу восстанавливаю по памяти. Таких долгих встреч один на один у меня с ним за все двадцать лет совместной работы, пожалуй, не было.

По телефону СП предупредил, что хочет со мной ругаться. Теперь он то ли забыл, то ли передумал, но разговор начался совсем без всякой ругани. Его мучило столько проблем, что необходимо было выговориться, подумать вслух, поделиться с людьми, которым доверял. На одной из вечерних прогулок по 3-й Останкинской я узнал, что до этого у него были подобные разговоры с Бушуевым, Воскресенским. Может быть, сказали они, и с Мишиным, и с Охапкиным.

Я должен прервать повествование о встрече с Королевым, чтобы разъяснить остроту вопросов, о которых в дальнейшем пойдет рассказ. По всей программе лунной экспедиции после отказа от трехпусковой схемы сложился тяжелейший «весовой кризис»[10].

Не только заместители Королева, ведущие проектанты, но и главные конструкторы — смежники жаловались на сильнейшее давление Королева. Разобравшись детально в кризисной ситуации, которая создалась в самой начальной стадии разработки лунных кораблей, Королев перешел к поиску средств спасения проекта. При этом начал с самого «низа».

Здесь обнаруживались свои, на первый взгляд непреодолимые, трудности. Но одновременно предлагались спасительные мероприятия. Наиболее радикальным из них была установка на первой ступени дополнительно еще шести двигателей.