План отчета составляли Михаил Клавдиевич и Игорь Марианович. Каждая глава была посвящена группе вопросов, раскрывающих одну крупную задачу. Как правило, такую главу писал один исполнитель. Иногда в одной главе помещались материалы нескольких сотрудников. Обсуждая с исполнителями содержание будущего отчета, Михаил Клавдиевич или Игорь Марианович определяли одновременно, по согласованию с исполнителем, и ориентировочный объем каждой главы. Ну, а сроки были известны заранее. По мере готовности мы представляли свои материалы Тихонравову и ответственному исполнителю Яцунскому.

Когда все главы были напечатаны и формулы вписаны, Игорь Марианович собрал материалы, добавил написанное Михаилом Клавдиевичем введение, и отчет был почти готов. Еще некоторое время потребовалось на подготовку и проведение обсуждения отчета на техническом совещании. Вот и оно завершено. Теперь осталось выполнить лишь ряд технических операций.

Итак, мы выполнили все работы по этой ответственной теме и готовы были целиком посвятить себя исследованиям проблем создания спутника. Михаил Клавдиевич был назначен руководителем новой темы, Игорь Марианович — ответственным исполнителем. Они составили план работ по теме, согласовали его со смежными отделами, которые теперь привлекались для участия в наших исследованиях, и определили примерные направления исследований для каждого члена нашей группы.

Однако вот здесь, совершенно неожиданно, сказались результаты реорганизации. В ОКБ Королева началась разработка будущей ракеты-носителя. К этим работам привлекались многие организации, в том числе и наш институт. И, естественно, что отдел, в котором мы теперь работали, тоже получил соответствующее задание. Выполнение этого задания также было поручено нашей группе, что, конечно, отвлекло нас от работы над спутниковой тематикой.

Но эти мелочи не могли повлиять на общее восторженное настроение коллектива. Уже сам факт официального открытия работ по исследованию проблем создания спутника вселял надежду на реализацию космического полета в самом ближайшем будущем. Новые вопросы увлекали. Они действительно были интересны. И мы работали с большим удовольствием. Решения иногда были самые неожиданные. Так, Глеб, изучая влияние сопротивления атмосферы на движение спутника, пришел к парадоксальному выводу: чем больше спутник тормозится атмосферой, тем он быстрей будет двигаться!

— Глупость какая-то! А ошибки нет? — ходит Глеб по комнате и ругается.

— Может быть, ты в знаке ошибся? Вместо минуса плюс поставил? — высказывает предположение Игорь.

— Это я в первую очередь проверил.

— При торможении, конечно, скорость должна уменьшаться. Весь наш жизненный опыт говорит об этом: самолеты, поезда, автомашины...

— Но, в отличие от других движущихся в атмосфере аппаратов, у спутника имеется специфика. — Глеб в задумчивости ходит по комнате. — Здесь противоборствуют два фактора. За счет торможения скорость спутника уменьшается, а с уменьшением скорости спутник переходит на более низкую орбиту, и за счет потери высоты скорость его увеличивается.

— Да! Пожалуй, в этом все дело, — соглашается Игорь. — Ты проанализируй как следует эти факторы.

— Очевидно, потери энергии на преодоление сопротивления атмосферы меньше, чем приобретение ее за счет уменьшения высоты, — Глеб обрадовался счастливой мысли и, обращаясь к нам, говорит: — Надо проверить!

Анализ физики явления подтвердил его догадку, и парадокс Глеба вошел в историю.

Через много лет, после запуска первого искусственного спутника Земли, об этом писали газеты, и специалисты с интересом наблюдали, как ракета-носитель, которая была значительно больше подвержена сопротивлению атмосферы, все больше и больше обгоняла спутник. Однако никто тогда не знал, что явление это впервые теоретически открыл один из учеников Тихонравова Глеб Юрьевич Максимов.

Были вопросы, которые вызывали острые споры. Как только развернулись работы по новой теме, возник вопрос: каким должен быть первый спутник? Автоматический или пилотируемый? Ответ на этот вопрос имел принципиальное значение. От его решения зависела организация работ теме. Каким проблемам уделять больше внимания?

Единого мнения не было.

— Конечно, первый спутник должен быть автоматическим...

— Ни в коем случае! Первый пуск должен быть пилотируемым! — уверенно парирует Глеб.

— Да что ты, Глеб, разве можно сразу человека пускать в космос, когда даже неизвестны законы движения спутника?

— Неверно! Законы движения известны. Мы уже сейчас точно можем предсказать движение спутника на много дней вперед.

— Но все-таки лучше было бы их проверить без человека.

— Лучше ли? Авиация проверяет и машины и закономерности их движения в пилотируемых полетах?

— Но здесь же опасность больше. Надежность меньше.

— Как сказать... Возможно, на борту космического корабля человек как раз сможет сделать то, что не предусмотреть в автоматическом варианте.

— Ну, хорошо. А как же обеспечить надежный спуск?

— Вот это как раз самый простой вопрос. Спуск человека может быть отработан по специальной программе с использованием ракет. Помнишь проект Михаила Клавдиевича ВР-190?

— Ну и что?

— Так вот, пуски человека на подобных ракетах дадут возможность отработать как конструкцию спускаемого аппарата, так и динамику спуска.

— И, кроме того, при этом отрабатываются и условия выведения корабля на орбиту, — добавляет кто-то из сторонников Глеба.

— Все это верно. Но ведь существуют еще невесомость, космически лучи, солнечная радиация.

— Не вижу проблемы. Разве влияние всех этих факторов нельзя проверить при высотных пусках?

— Допустим, Глеб, ты прав. Все это можно проверить и отработать, все-таки было бы логичней вначале пустить несколько автоматических спутников. Отработать все системы спутника, а затем уже переходить и пилотируемые.

— Конечно, логичней! И так нужно было бы делать, если бы... — Глеб замолчал, видимо, не находя нужных слов, чтобы выразить свою мысль.

— Если бы?

— Если бы можно было быть уверенным, что к проблеме запуска спутника будет должное отношение.

— Что ты имеешь в виду?

— А вот представьте, что первый пуск будет неудачным, — Глеб обвел всех вопросительным взглядом. Сквозь очки видно было, как в глазах загорелись огоньки. — Это будет означать конец спутнику?

— Если судить по опыту нашей работы над проблемой спутника, то, возможно, так и будет...

— Ну, а если пилотируемый?

— Так здесь совсем другое отношение к проблеме! Ведь это уже пуск для всего мира. Тут остановиться нельзя!

Да, Глеба можно было понять. Он переживал за идею! Однако было ясно, что, сколько бы мы ни спорили, сами решить этот вопрос не в состоянии. Очевидно, его решение ляжет на плечи Михаила Клавдиевича.

В последнее время работы у Тихонравова прибавилось. Теперь в содружестве с нами работали радисты. Ведь мало вывести спутник на орбиту. Нужно еще поддерживать с ним связь, проводить измерения параметров его движения, управлять его полетом. Раньше мы этих вопросов касались только в части методической. Сейчас уже требовалось рассмотреть технические возможности решения этих задач. Радисты приходили не только к Михаилу Клавдиевичу, но и к нам. Мы вместе обсуждали вопросы, находящиеся на стыке радиотехники и баллистики, и, как правило, находили взаимопонимание. Среди радистов нашлись энтузиасты, безраздельно верившие в возможность успешного запуска. Количество людей, работающих под руководством Михаила Клавдиевича, возрастало, а состав нашей группы «нес потери». Собрался уходить от нас Григорий Макарович.

— Как же ты можешь бросать нас в такой ответственный момент? — спрашивали мы его.

— В вашем коллективе я не могу показать высокую производительность труда...

— Это еще что за глупость?

— Ну, как же... Здесь мне не разрешают курить на рабочем месте. А если я не курю, то не могу плодотворно работать.

— Шуточками хочешь отделаться?

— Курить меня выгоняют в коридор. Сколько полезного времени пропадает, — продолжает развивать ту же тему Гриша. — Нет, так я больше не могу!

— А что же изменится на новом месте?

— Там у меня будет отдельный кабинет, и я буду одновременно курить и работать.

— А если серьезно? Ты ведь столько лет работал с Михаилом Клавдиевичем.

— Серьезно? Михаил Клавдиевич сам мне посоветовал пойти учиться в спецакадемию. Другой такой возможности не представится!

Так Григорий Макарович, попрощавшись с нами и пожелав успешного запуска спутника, ушел на учебу.

Все шло к тому, что пожелание Москаленко должно было сбыться. Исследования шли очень успешно. В течение первого года работы были решены все основные методические вопросы и получены в первом приближении результаты, позволившие Михаилу Клавдиевичу подвести некоторые итоги нашей деятельности и подумать о перспективе. Первым делом Михаил Клавдиевич дал однозначный ответ на мучивший нас вопрос: каким должен быть первый спутник. Первый спутник должен быть автоматическим, беспилотным. Он писал в это время в отчет по теме: «Пути реализании простейшего автоматического спутника, снабженного радиоаппаратурой и имеющего связь с Землей, в настоящее время принципиально ясны. Некоторые вопросы потребуют дальнейших исследований, но, во всяком случае, можно говорить о создании технического проекта такого спутника».

Если первым будет простейший автоматический, то как же быть с пилотируемым? У Михаила Клавдиевича уже сложился довольно-таки стройный план решения и этого вопроса. Он считал, что начинать следует с отработки полета человека на ракете. Важное место при этом отводилось отработке спуска капсулы с пилотом на Землю. Но Тихонравов пошел дальше, заглянул в «послепилотный» период освоения космоса. Его перспективный план включал несколько этапов.

Первый этап этого плана предусматривал запуск серии простейших автоматических спутников, предназначенных для решения научных задач, а также для отработки ракеты-носителя и всех обслуживающих систем. Одновременно должны были проводиться специальные пилотируемые пуски ракет для освоения человеком техники полета на ракетах и отработки методов безопасности спуска.

Следующим этапом предусматривался запуск небольшого экспериментального спутника с одним или двумя пилотами, рассчитанного на длительное пребывание на орбите.

И, наконец, создание спутника-станции, достаточно больших размеров, с обеспечением регулярного сообщения с Землей. При этом предполагалось, что спутник-станция может служить лабораторией для целого ряда научных исследований, отправной базой для полетов к другим планетам.

Последним этапом была определена задача достижения Луны либо с посадкой на ее поверхность, либо с облетом Луны и посадкой на Землю.

Этот план Михаил Клавдиевич сформулировал в начале 1954 года в научном отчете и назвал его программой освоения космоса. Приходится удивляться смелости и прозорливости научного предвидения Тихонравова. Самое удивительное для меня в этом плане было предусмотренное Тихонравовым начало освоения Луны. Эта идея в начале пятидесятых годов представлялась такой же фантастической, как его идеи создания спутника в 1948 году и запуска человека в космос в 1950 году.

Последующие два года мы работали над теоретическими проблемами первого этапа этой программы, не касаясь, правда, вопросов полета человека на ракете. За два года работы проведены исследования, многие результаты которых легли в основу зарождающейся ракетно-космической науки. Особенно важные результаты были получены при рассмотрении проблем вывода спутника на орбиту, при исследовании динамики полета спутника и при изучении движения на участке спуска.

Проблемой вывода спутника на орбиту у нас занимались несколько человек. Обусловлено это было, в основном, очень большим объемом исследований этого нового, ранее не разрабатываемого вопроса. По классической схеме баллистическая ракета стартует вертикально, и тяга двигателей при этом направлена вверх. Затем, за счет поворота ракеты в плоскости стрельбы, изменяется и направление действия тяги. Теперь часть тяги, ее вертикальная составляющая, продолжает разгонять ракету вверх, а другая часть, горизонтальная составляющая, способствует перемещению ракеты в горизонтальном направлении. Когда активный участок заканчивается, ракета оказывается на некоторой высоте над точкой Земли, удаленной от старта на определенное расстояние. Скорость ракеты в этот момент направлена под утлом к местному горизонту так, что дальнейший пассивный (без работающих двигателей) полет происходит с увеличением высоты. Обычно задача оптимизации управления состоит в выборе такой программы разворота ракеты в плоскости стрельбы, чтобы в конце активного участка реализовались параметры, обеспечивающие наибольшую дальность полета.

А как эта задача решается при выводе спутника? Еще на предыдущем этапе исследований Игорь Марианович рассматривал два пути: традиционный с непрерывным активным участком и совершенно новый, с дожогом. В первом случае нужно было обеспечить, чтобы в конце активного участка, на заданной высоте, спутник имел заданную скорость, лежащую в плоскости местного горизонта (обычно спутник выводится в перигей эллиптической орбиты). Во втором случае активный участок должен быть разрывным. Первая его часть — основная, аналогична активному участку баллистической ракеты. Далее следует пассивный полет с набором высоты. В точке траектории, где достигается наибольшая высота, производится дожог топлива, и ракета приобретает необходимую для спутника скорость. Уже предварительные исследования Яцунского показали, что второй способ энергетически более выгодный. И вот теперь предстояло на основе корректного исследования сравнить эти два метода вывода по всем параметрам.

Игорь Марианович взялся за рассмотрение прямого вывода. Глеб Юрьевич с Игорем Константиновичем приступили к исследованию вывода с дожогом, не касаясь пока проблемы вторичного включения двигателя в невесомости на большой высоте.

Задача выбора оптимальной программы управления движением на активном участке применительно к ракетам была широко известна, рассматривалась многими видными учеными, и возможности ее решения к этому времени были достаточно хорошо исследованы. Однако целиком перенести используемые здесь методы для решения задач вывода спутника оказалось невозможным. Если на предварительном этапе, когда рассматривалась упрощенная задача вывода спутника на круговую орбиту, принципиальных трудностей и не возникало, то теперь, при попытке более корректного решения задачи оптимизации и при более широкой ее постановке, появились значительные трудности. Для их преодоления потребовалась разработка новых методов, проведение новых исследований. Наиболее важными оказались три проблемы.

Первая. В отличие от ракет, ракета-носитель должна обеспечивать вывод спутников, отличающихся в достаточно широких пределах как весом, так и характеристиками орбит, на которые спутник должен выводиться.

Естественно, возникает вопрос: как повлияет на оптимальную программу управления изменение параметров активного участка, центровки носителя и характеристик орбиты? Можно ли будет обеспечить оптимальные условия вывода для всего заданного класса спутников?

Вторая. При создании спутника очень актуальной, как уже указывалось, является проблема энергетики. Поэтому при исследовании вывода спутника никак нельзя обойти вопрос об оптимизации расходования топлива. Для ракет обычно принимается, что расход топлива в течение все времени работы двигателя не меняется. Ну, а если его изменять по определенному оптимальному закону? Ведь тогда будет получен выигрыш. А как же оценить величину этого дополнительного выигрыша в энергетике за счет оптимизации расхода топлива?

Третья. Методика выбора оптимальной программы управления на активном участке при выводе спутника на орбиту оказалась очень сложной. Настолько сложной, что ее использование как для проведения исследований, так и для решения практических задач было проблематичным. А как же быть? Можно ли здесь преодолеть вычислительные трудности? Существует ли более простое решение требуемой точности?

Все эти вопросы теперь безраздельно завладели Яцунским, опять он засиживался над решением их до поздней ночи: исходные данные для ведения расчетов, математические выкладки, вывод формул, анализ результатов и новое задание на расчет... Преодолел Игорь Марианович и трудности. Варьируя весом спутника и параметрами орбиты в достаточно широких пределах, Игорь Марианович убедился, что никаких принципиальных проблем с обеспечением управления на активном участке не возникает. Один и тот же носитель с успехом может быть использован для вывода целого класса спутников.

Более сложной оказалась задача исследования оптимизации расхода топлива. При решении вариационной задачи возникали математические трудности. Когда они были преодолены и был проведен количественный анализ, то оказалось, что оптимальный расход существует. Однако, как часто бывает в науке, одна проблема решена, а новая возникает. Теперь нужно было определить, что делать: усложнять ли систему управления (появилась необходимость управлять расходом топлива) для получения некоторого выигрыша в энергетике носителя или оставить без изменений управление и пожертвовать возможностями совершенствования носителя? На этот вопрос ответила история ракетостроения. Потребовались еще годы после запуска первого спутника, чтобы были созданы двигатели с регулируемым расходом топлива. Но все-таки они были созданы.

Наконец ему удалось в установленные сроки «добить» методику выбора оптимальной программы управления на активном участке. Было найдено аналитическое решение, которое, практически без потери точности давало возможность оперативно найти оптимальную программу разворота носителя для вывода спутника на заданную орбиту.

Задача вывода спутника на орбиту с дожогом, над которой работали Максимов и Бажинов, имела специфические трудности, связанные с наличием разрыва в активном участке. Кроме всех характеристик, которые изучал Игорь Марианович при рассмотрении прямого вывода, необходимо было еще определить моменты начала и окончания пассивного полета, параметры движения на пассивном участке полета, ту часть топлива, которую необходимо оставить для дожога, и то направление импульса скорости при проведении дожога, которое бы обеспечивало вывод на заданную орбиту. Причем решение должно было удовлетворять и заданным требованиям по точности вывода.

Надо сказать, что эта задача не была столь актуальной, как предыдущая. Кроме очевидного усложнения управления полетом, здесь мы сталкивались с пока еще неразрешенной проблемой включения жидкостного двигателя в условиях космического пространства, в невесомости. Однако Михаил Клавдиевич считал необходимым рассмотреть и этот вопрос, приоткрывший перспективы освоения космоса. Ведь способ вывода с дожогом давал сравнительно простую возможность создания спутников на высоких орбитах.

Исследования показали, что при выводе спутника на заданную орбиту существуют оптимальные условия, обеспечивающие максимум веса спутника при заданных параметрах носителя.

В случае, например, вывода спутника на круговую орбиту оптимальные условия реализуются, если при оптимальной программе разворота ракеты на основном активном участке дожог топлива производится в самой удаленной от Земли точке пассивного полета, и высота этой точки равна высоте заданной круговой орбиты, а направление дополнительного импульса совпадает с направлением скорости ракеты в точке перехода, и его величина равна разности скоростей движения спутника по орбите и движения ракеты-носителя в точке перехода.

Конечно, рассматриваемая проблема требовала и решения вопроса о точности вывода спутника на орбиту. Чтобы исследовать и эту задачу, пришлось проделать большой объем работ как методического характера, так и прикладного. Было исследовано влияние отклонений элементов конца основного активного участка на параметры движения ракеты-носителя на пассивном переходном участке полета, влияние отклонений параметров дополнительного импульса при дожоге на движение спутника, а также совместного влияния всех погрешностей на параметры орбиты спутника. На основании анализа полученных результатов были разработаны требования к методам управления выводом спутника. Оказалось, например, что наименьшие погрешности вывода соответствуют случаю, когда дополнительный импульс за счет дожога производится в наивысшей точке переходного участка полета носителя. При выводе на круговую орбиту эта точка совпадает с энергетически оптимальной точкой перехода. Оказалось также, что точность ориентации спутника при дожоге существенно зависит от направления скорости носителя в конце активного участка. Причем, чем дольше направление скорости отклонения от горизонтального, тем выше требования к точности ориентации.

Одним из наиболее важных, имеющих принципиальное значение, направлений исследований было изучение закономерностей движения спутника на орбите. Общие законы небесной механики давно были известны. Знание их давало полную уверенность в возможности создания спутника. Однако, как только стал вопрос о реальном создании спутника, потребовалось более глубокое изучение характера движения спутника. В отличие от небесных тел, спутник движется в непосредственной близости от поверхности Земли. На его движение значительное влияние оказывают такие факторы, как атмосфера, не центральность гравитационного поля Земли, погрешности вывода на орбиту. Но ведь чтобы спутник мог выполнить те задачи, которые на него возлагаются, нужно в любой, наперед заданный момент, знать параметры движения спутника, нужно знать, сколько времени он может находиться в космосе, т. е. знать время его существования. Для этого нужно уметь достаточно точно прогнозировать движение спутника.

А чтобы эту задачу решить, в первую очередь нужно было исследовать воздействие различного рода возмущений на движение спутника и научиться учитывать их влияние при расчете параметров движения спутника. Эти исследования были выполнены Максимовым. Другая серия формул давала возможность рассчитать возмущающее воздействие Луны и Солнца на такие элементы орбиты, как долгота узла, положение перигея, наклонение орбиты, величина большой полуоси, эксцентриситет. Изучая влияния сжатия Земли, Максимов вывел серию формул, определяющих возмущающее воздействие сжатия на долготу узла, параметр орбиты, наклонение орбиты, эксцентриситет, аргумент перигея, радиус-вектор, высоту, время полета.

Исследования Глеба Юрьевича носили фундаментальный характер. Выполнены они были впервые, предшественников не было. Многие из предложенных им формул впоследствии изменялись, уточнялись, преобразовывались, но суть большинства из них и по сей день осталась без изменений. Они составили основу современной теории движения искусственных спутников Земли. И очень жаль, что многие молодые ученые и конструкторы, пользуясь в своих исследованиях этими формулами, не знают их настоящего автора, Г. Ю. Максимова.

Конечно, умения рассчитывать параметры движения совершенно недостаточно для того, чтобы спрогнозировать движение спутника. Необходимо еще достаточно точно знать параметры движения спутника хотя бы в какой-либо один момент времени. А для этого нужно иметь какую-то измерительную систему, позволяющую измерить некоторые характеристики, функционально связанные с параметрами движения спутника. Если же такая измерительная система способна следить за спутником и получать требуемые измерения, то нужно уметь так обработать измерительную информацию, чтобы определить искомые параметры с наибольшей точностью.

Возможности использования различных измерительных систем для получения требуемой измерительной информации, с оценкой их технических и точностных характеристик, были исследованы нашими коллегами, специалистами по радиотехнике. Яцунский разработал методы обработки измерительной информации, провел анализ возможности определения орбиты по данным различных измерительных средств и дал оценку влияния различных погрешностей на точность определения параметров движения спутника. Интересно, что уже тогда Игорь Марианович установил необходимость уточнения связанных с Землей фундаментальных постоянных, определения плотности в верхних слоях атмосферы, уточнения аномалий поля тяжести Земли и привязки континентов.

Следующее направление исследований, входившее в комплекс данных, необходимых для обоснования возможности создания спутника, касалось проблемы спуска спутника на Землю. Может возникнуть вопрос: так ли уж необходимо было заниматься этой проблемой на начальном этапе исследований? Ведь к тому времени уже было ясно, что первые спутники не будут спускаться на Землю. Спуск спутника — это кардинальная, трудноразрешимая проблема. Известно, что все посланники Космоса — метеоры, врезаясь в атмосферу, не доходят целиком до поверхности Земли. Они либо сгорают, либо разрушаются. А может ли спутник благополучно достичь Земли? Если это окажется невозможным, то стоит ли вообще его создавать? Какая тогда от него будет польза? Какова перспектива? Нет! Вопрос о возможности спуска спутника должен быть разрешен!

Над решением его работали у нас сразу несколько человек.

Общую постановку задачи спуска разрабатывал Яцунский. Он определил необходимые для рассмотрения варианты спуска, изложил возможные принципы, которые могут быть использованы при исследовании путей защиты спускаемого аппарата от напряженных тепловых потоков, описал основные трудности спуска человека и разработал программу отработки этого спуска на ракетах.

Баллистику спуска спутника исследовал Бажинов. В проблеме баллистики спуска были три наиболее актуальные задачи. Во-первых, необходимо было найти такие траектории спуска, которые бы обеспечивали наиболее благоприятные условия борьбы с чрезмерным нагревом спутника при движении его в плотных слоях атмосферы. Во-вторых, из условий безопасности спуска нужно было найти способ отыскания траекторий с заданным ограниченным значением перегрузки. Причем, допустимое значение максимума перегрузки определялось назначением спутника. Для пилотируемого спутника этот предел устанавливался возможностями организма человека, для автоматического научного — допустимыми нагрузками спускаемой аппаратуры. В-третьих, выбранные траектории должны были обеспечивать при сравнительно простых системах управления достаточно высокую точность приземления.

С самого начала уже было ясно, что если такие траектории существуют, то они будут значительно отличаться друг от друга. Таким образом, возникла еще задача найти оптимальный компромисс, так как исходные требования были очень противоречивы.

Все эти задачи Игорь Константинович решал для неуправляемого баллистического спуска и для управляемого планирующего. Под неуправляемым баллистическим спуском подразумевается движение статически устойчивого аппарата в атмосфере без управляющих воздействий. Однако если речь идет о спуске спутника, то для перевода его с орбиты на траекторию спуска необходимо с помощью реактивного двигателя уменьшить его скорость. Причем траектория спуска будет существенно зависеть от величины тормозного импульса. Таким образом и в этом неуправляемом спуске имеется возможность изменять параметры входа в атмосферу, то есть осуществлять в известной мере управление движением.

Чтобы получить характер зависимости степени нагрева аппарата, перегрузки, точности приземления от параметров входа и характеристик спускаемого аппарата, Игорь Константинович провел большой объем расчетов. Представленные в виде графиков результаты определили искомые зависимости. Исходные данные варьировались в достаточно широких пределах, что давало возможность проанализировать целый класс траекторий, по которым можно было осуществлять баллистический спуск. В частности, полученные результаты, как и следовало ожидать, показали, что наименьшее тепловое воздействие и перегрузки соответствуют самым малым углам входа в атмосферу, а минимальное рассеивание точек приземления — наибольшим. Было также установлено, что при баллистическом спуске изменением параметров входа в атмосферу нельзя существенно повлиять на уменьшение наибольших перегрузок, тепловых потоков и разброса точек приземления. Значительно большие возможности в этом отношении имеет управляемый планирующий спуск.

При исследовании планирующего спуска Игорь Константинович исходил из условия, что на всей траектории спуска воспринимаемый аппаратом тепловой поток не превосходит заданного предела. Тогда сразу определялась траектория движения и перегрузки. А имея параметры движения, уже можно было определить потребные аэродинамические характеристики аппарата, обеспечивающие требуемое управление. При этом, естественно, учитывался возможный разброс параметров входа в атмосферу. Как и в предыдущем случае, результаты массовых расчетов, представленные в виде графиков, дали богатый материал для анализа условий управляемого планируемого спуска.

Как показали результаты исследований, для обеспечения приемлемых тепловых нагрузок управляемый спуск требует большого аэродинамического качества и достаточно совершенной системы управления. Естественно было искать какие-то упрощенные пути решения задачи. Одним из таких путей был планирующий спуск с малым аэродинамическим качеством. Бажинов рассмотрел и этот путь. Проведя соответствующие расчеты и выполнив их анализ, Игорь Константинович установил перспективность такого способа спуска.

Все исследования, касающиеся точности посадки спускаемого аппарата, выполнялись в предположении, что при переходе на траекторию спуска аппарат тормозится мгновенно. Ну, а как изменятся точностные характеристики посадки спутника, если учесть, что реальные двигатели будут вносить дополнительные погрешности? Анализ погрешностей, обусловленных отработкой тормозного импульса реальными двигателями при спуске, проводил я. Исследования показали, что принципиальных трудностей при переходе с орбиты на траекторию спуска возникнуть не должно.

Если проблемы перегрузок и точности спуска в основном решались соответствующим выбором траекторий и других возможностей кардинального их решения не было, то проблема теплозащиты имела еще одно, независимое от баллистики, решение. Существовала принципиальная возможность не допустить проникновения больших тепловых потоков внутрь спускаемого аппарата.

Яцунский, как уже говорилось, нашел теоретическое решение задачи. На основе разработанных им методов расчета нагрева при полете в атмосфере и способа, позволяющего определить теплотоки от газа к стенке при испарительном охлаждении, он дал количественную оценку потребных расходов охладителя для различных траекторий спуска.

Раздел исследований проблемы спуска завершил Игорь Марианович, еще раз блеснув своими способностями глубоко проникать в суть изучаемого явления. Анализируя полученные результаты, он установил наличие траектории спуска, обеспечивающие минимум расхода охладителя. В самом деле, общее количество потребного охладителя определяется произведением расхода охладителя в единицу времени (для простоты рассуждений принимается, что расход постоянен) на время движения аппарата в атмосфере. Для очень пологих траекторий спуска расход охладителя сравнительно невелик, но время движения в атмосфере значительно. В результате для нормального спуска потребуется много охладителя. Для крутых траекторий время движения в атмосфере существенно уменьшается, но расход охладителя возрастает. Опять суммарное количество охладителя велико. Значит, между этими крайними случаями могут существовать условия спуска, при которых потребное количество охладителя будет меньшим. Игорь Марианович поставил вариационную задачу, решил ее и нашел оптимальную траекторию спуска.

Таким образом, все основные принципиальные проблемы баллистики, связанные с обоснованием возможности создания спутника, были рассмотрены. Результаты исследований давали возможность оптимистически смотреть на проблему запуска спутника.

На основании итогов этой работы, еще до ее завершения, было составлено техническое задание на разработку проекта искусственного спутника Земли, согласовано со всеми заинтересованными организациями и выдано предприятиям, которым предстояло участвовать в создании первого в мире искусственного спутника Земли.

Михаил Клавдиевич был доволен. Его мечта сбывалась!

Наверное, в жизни каждого ученого случаются такие моменты, когда становится совершенно ясно, что проблема, над которой он долгое время трудился не покладая рук, находится на пути разрешения, и что уже никакие силы не смогут повлиять достижению долгожданной цели. У одних ученых эти проблемы могут быть небольшими, имеющими локальное значение, у других — крупномасштабными, глобального значения. Выполненная нами работа и ее признание давали Михаилу Клавдиевичу все основания считать, что для него наступил как раз такой момент, когда мечта его жизни находится накануне реализации. Что неотвратимо приближается начало космической эры. Михаил Клавдиевич был уверен, что мы закончили самый важный и наиболее ответственный этап всех наших проблемных исследований. И многое сделали успешно. А завершили мы этот этап разработкой эскизного проекта спутника.

Основу наших исследований по «спутниковой» тематике составляли теоретические разработки принципиальных вопросов баллистики искусственных спутников Земли: вывод на орбиту, динамика полета на орбите, запуск аппарата или его части на Землю. Рассмотрение каждого из таких опросов, как правило, приводило к трудностям, для преодоления которых нужно было искать новые, нетрадиционные пути. Более того, глубокое изучение этих вопросов открывало иногда совершенно неожиданные возможности альтернативных решений, которые опять требовалось анализировать, изыскивать условия их реализации. И таким поискам не было конца, да и любопытство наших баллистиков было ненасытным.

Однако занимались мы не только баллистическими исследованиями Были и проектные разработки, и экспериментальные обоснования новых идей, и работы по обобщению существующих достижений науки и техники, которые необходимы для принятия решений по тем или иным вопросам нашей тематики. Проектные разработки потребовались уже в самом начале нашей деятельности под руководством Михаила Клавдиевича. Их начала Лидия Николаевна. Это она не только спроектировала несколько вариантов моделей «пакета» для получения характеристик совершенно новых аэродинамических форм составных ракет, но и «сопровождала» эту работу до завершения, от изготовления моделей, проведения продувок и до получения искомых аэродинамических характеристик. Проектными разработками пришлось заниматься мне и Григорию Макаровичу Москаленко. Для того, чтобы представить проблемы конструирования, которые могут возникнут при создании составных ракет пакетной схемы, нужно было иметь хотя бы какое-то представление о конструкции такой ракеты. Наши проектные разработки пакета из трех ракет Р-2 и из трех ракет Р-3 на многие проблемы этого класса открыли нам глаза. Ну и естественно, мы рассмотрели пути их разрешения.

Что касается экспериментальных работ, то, как уже говорилось, они выполнялись и Солдатовой — в части получения аэродинамических характеристик ракет пакетной схемы, и Гурко — при исследовании возможностей использования воды для охлаждения пористых поверхностей, подверженных высоким тепловым нагрузкам, и мною — для обоснования возможностей уменьшения рассеивания, обусловленного разбросом импульса последействия.

Григорий Макарович Москаленко, разрабатывая методику «весового анализа» различных схем составных ракет, строил ее на конкретных разработках, взятых из практики ракетостроения. Для этого ему потребовалось обобщить опыт проектирования баллистических ракет дальнего действия как нашей страны, так и зарубежный. Насколько это сложная и трудоемкая работа, можно убедиться, ознакомившись с написанной позднее книгой Москаленко «Инженерные методы проектирования в ракетодинамике»¹.

¹ Москаленко Г. М. Инженерные методы проектирования в ракетодинамике. М.: Машиносгроение, 1974.

Этот краткий экскурс в историю наших работ в области проектирования и экспериментальных исследований несколько раскрывает круг задач, которые способна была решать группа М. К. Тихонравова.

Мы, конечно, понимали, что как ни важны были проблемы баллистики, их решение, естественно, не даст еще полного освещения вопросов, связанных с обоснованием возможности создания спутника. Поэтому нам пришлось рассматривать и задачи, касающиеся проектирования спутника и его функционирования на орбите.

Михаил Клавдиевич был не только ученым-исследователем, но и, в первую очередь, инженером. Он сам строил в свое время успешно летающие планеры и, конечно, считал, что должны уж, если не построить спутник (была бы такая возможность, он бы не остановился и перед этим!), то хотя бы разработать эскизный проект. И мы разработали эскизный проект искусственного спутника Земли в 1955 году. Следует, правда, отметить, что, хотя мы его и назвали и отчетах эскизным проектом, это, видимо, было предэскизное проектирование.

Этот проект создавался в два этапа: на первом решались принципиальные вопросы компоновки простейшего автоматического спутника, на втором — уточнялись характеристики спутника, обосновывались параметры различных систем, входящих в состав спутника, вырабатывались более совершенные конструктивные решения спутника и его элементов.

В отличие от первого советского искусственного спутника, запущенного 4 октября 1957 года и названного «простейшим», мы под простейшим понимали спутник, не имевший на борту устройств для спуска на Землю либо кассеты с научной аппаратурой, либо самого спутника. Поэтому простейший автоматический спутник разработки первого этапа был предназначен для проведения научных исследований в ближнем космосе с передачей полученных результатов на Землю по радиолинии спутник-Земля. Под научную аппаратуру выделялось на спутнике место, однако состав аппаратуры и ее характеристики предполагалось определить на втором этапе.

Глеб Юрьевич Максимов сформулировал требования к простейшему спутнику, дал методику выбора орбиты, оценил точность вывода спутника на орбиту. Игорь Марианович Яцунский рассмотрел вопросы определения орбиты для принятого варианта спутника, оценил влияние различных возмущающих воздействий на движение спутника. Большой и интересный раздел был посвящен энергетической установке спутника. Кроме аккумуляторных батарей, спутник предполагалось оснастить термоустановкой, преобразующей энергию солнечной радиации в электрическую. Эту проблему разрабатывала Лидия Николаевна Солдатова. Она представила методику расчета параметров такой термоустановки и изложила в проекте способ обеспечения спутника электроэнергией. Мы считали, что проведение научных исследований, особенно связанных с наблюдением поверхности Земли и атмосферы, потребует наличия на борту спутника системы ориентации. Только в этом случае можно ожидать высокой эффективности использования бортовой научной аппаратуры. Изыскания Глеба Юрьевича привели его к убеждению, что наиболее надежно для рассматриваемого варианта автоматического спутника систему ориентации строить на основе свободных гироскопов с коррекцией их по звездам. Принималось, что астроориентация спутника в полете осуществляется до тех пор, пока запланированные наблюдения нельзя будет осуществить из-за ограничений на работу астродатчиков. При возникновении таких ограничений ориентацию спутника можно было «переводить» на гироприборы.

Конструктивную проработку автоматизированного спутника, компоновку его элементов и составление весовой сводки выполнял я. Этот этап был завершен в апреле 1955 года.

На втором этапе рассматривалось уже два варианта спутника, предназченных для исследований верхней атмосферы и космического пространства. Один, ориентированный и снабженный специальной «кассетой» для доставки на Землю со спутника результатов, полученных научной аппаратурой при функционировании спутника на орбите. Другой, простейший, такого же типа, как и спутник первого этапа.

Система ориентации на первом варианте спутника была нужна уже не только для обеспечения требуемых условий работы научных приборов, но и для осуществления спуска «кассеты». В отличие от первого этапа, где предусматривалась астроориентация, здесь Глеб Юрьевич рассмотрел новый вариант — ориентацию по Земле при наличии ориентации на гироприборах с коррекцией их уходов по звездам. Новый вариант системы имел преимущество в части расхода рабочего тела на развороты: все научные наблюдения поверхности Земли и ее атмосферы могли выполняться без разворотов спутника, так как он все время был ориентирован на Землю, и лишь при подготовке спуска «кассеты», перед включением двигателя, необходимо было требуемым образом сориентировать спутник относительно абсолютного пространства. Проведенный Максимовым анализ показал, что при существующих в то время образцах приборов и устройств, из которых комплексировалась система ориентации, весовые параметры системы ориентации будут вполне приемлемыми.

Основными источниками питания должны были служить аккумуляторные батареи, но, как и на спутнике первого этапа, предусматривалась постановка на спутник экспериментальных фотоэлементов, которые бы преобразовывали солнечное излучение в электроток. Они должны были служить дополнительными источниками питания и одновременно выполнять роль испытываемого образца для совершенствования этого вида получения энергии в космосе. Для создания благоприятных условий работы этим экспериментальным образцам энергопитания необходимо было так выбрать орбиту, чтобы спутник как можно меньше попадал в тень Земли. Глеб Юрьевич Максимов провел широкие исследования условий непрерывного освещения спутника Солнцем. Эта оригинальная разработка завершилась конкретными рекомендациями: он предложил методику выбора условий запуска спутника, при которых обеспечивалась максимальная продолжительность непрерывной освещенности спутника Солнцем.

Желание использовать солнечную радиацию для получения энергии на борту спутника, также в некоторых случаях и при использовании Солнца в качестве ориентира в системе ориентации, требует непрерывного или, в крайнем случае, длительного освещения спутника Солнцем. И, как часто в технике случается, это желание входило в непримиримое противоречие со сложнейшей проблемой обеспечения теплового режима спутника. Ведь в спутнике, который движется практически в вакууме, отсутствует конвективный теплообмен с окружающей средой, отвод тепла осуществляется только излучением. Следовательно, то тепло, которое образуется на спутнике за счет работы научной аппаратуры и различных систем спутника, нужно отводить в окружающее пространство с помощью специальных устройств, например, радиаторов, устанавливаемых на спутнике. Повышенная солнечная радиация, да еще нагрев за счет атмосферы, существенно усложняет и без этого достаточно сложную проблему обеспечения требуемого теплового режима спутника.

Кроме проблемы технической, связанной с необходимостью постановки на борт спутника устройств для отвода тепла (или устройств для хранения на борту охладителя), была еще проблема (для нас более сложная) выбора характеристик системы охлаждения спутника. Такого рода задач в практике того времени не ставилось и, естественно, не было их решения. Игорю Мариановичу Яцунскому, занимавшемуся проблемой теплового режима, пришлось изыскать пути ее решения применительно к проектируемому нашей группой спутнику.

И, как всегда, Игорь Марианович оказался верен себе. Проанализировав влияющие на теплообмен факторы, он выявил основные, составил систему дифференциальных уравнений, описывающих изучаемый процесс теплопередачи, упростил ее (используя для этого свою «премудрую» стратегию пользоваться всевозможными искусственными приемами) применительно к требованиям точности данной конкретной задачи и вышел победителем в преодолении многочисленных трудностей этой уникальной задачи. Использовав свой новый метод, он получил основные закономерности, позволившие наметить принципиальные пути решения задачи о тепловом режиме спутника.

В эскизном проекте ориентированного спутника предусматривалось размещение на его борту большого набора научной аппаратуры, предназначенной для решения ряда научных задач (как правило, эти задачи согласовывались с институтами АН СССР, и по их же рекомендации принимался состав необходимой научной аппаратуры), а также кабины с животными.

Для обеспечения жизнедеятельности животных на борту спутника нужно было иметь атмосферу. Так как основой такой атмосферы должен быть кислород, то было решено на борт взять кислород жидкого агрегатного состояния, использовав его не только для обеспечения жизнедеятельности животных, но и для дополнительного охлаждения спутника (в случае необходимости) и в качестве рабочего тела для управляющих элементов системы ориентации. Нужно было определить параметры кислородной системы спутника, рассчитать потребные объемы заправки и разработать схему системы, обеспечивающей решение всех трех перечисленных задач в течение всего времени функционирования спутника. С решением этой проблемы успешно справился Олег Викторович Гурко.

Простейший спутник второго этапа по внешним обводам и размерам был принят таким же, как ориентированный. Но, в отличие от него, был лишен ориентации. Для привязки же данных научных измерений Глеб Юрьевич предложил использовать систему фотоэлементов, размещенных в достаточном количестве на поверхности спутника. Он доказал, что по данным контроля электротоков в цепях фотоэлементов можно определить положение спутника относительно направления на Солнце. Эти данные контроля должны были передаваться вместе с результатами научных наблюдений на Землю по телеметрическим каналам.

Все конструкторские разработки второго этапа эскизного проекта были выполнены опытным конструктором КБ института, коллегой Михаила Клавдиевича по ГИРДу, Владимиром Николаевичем Галковским, которого Тихонравов иногда привлекал к нашим работам. Этот проект, был завершен к концу 1955 года. Наши разработки проблем, связанных со спутниковой тематикой и особенно выполненые нами проекты спутников, сыграли, на мой взгляд, историческую роль в развитии космонавтики.

В конце августа 1955 года в Президиуме АН СССР состоялось совещание ведущих ученых страны в области ракетостроения, где, по предложению Сергея Павловича Королева, был учрежден специальный орган по постановке научных исследований с помощью серии искусственных спутников Земли. Возглавил этот вновь созданный орган академик М. В. Келдыш. Мстислав Всеволодович действовал очень энергично. На следующий день в Президиуме АН СССР собрались все члены вновь созданного органа, где М. К. Тихонравов сделал доклад о предполагаемой конструкции спутника и его весовых характеристиках. При этом Михаил Клавдиевич основывался на разработках простейшего спутника первого этапа, так как работы по второму этапу еще не были завершены. После доклада Тихонравов дал ответы на многочисленные вопросы по тепловому режиму спутника, источникам питания, весу научных приборов и др. Игорь Марианович Яцунский участвовал в работе этого совещания и так рассказывал о ходе обсуждения доклада:

— После бурного обсуждения и высказывания учеными ряда ценных предложений об использовании спутника, Мстислав Всеволодович все-таки не был удовлетворен и не мог принять решения по этому вопросу. Напряженность разрешил Петр Леонидович Капица. Он сформулировал результаты обсуждения примерно так: «Дело это совершенно новое, здесь мы лишь вступаем в область неизведанного, а это всегда приносит науке плоды, которые заранее нельзя предвидеть, но они обязательно будут. Искусственный спутник надо делать!» Все с ним согласились, в том числе и Келдыш. Решение о создании первого искусственного спутника Земли было принято.

Члены «группы Тихонравова». Сидят (справа нсиево): И. К. Бажинов, И.М. Яцунский, Л.Н. Солдатова, Г.М. Москаленко; стоят: Я.И. Колтунов, А.В. Брыков, Г.Ю. Максимов, О.В. Гурко

После этого совещания и обсуждения его результатов у Сергея Павловича и на Совете главных конструкторов было принято решение о запуске нескольких спутников Земли.

Итак, под руководством Тихонравова мы не только успешно завершили, вероятно, первое в истории науки такое крупное теоретическое исследование по космической тематике, но и имели некоторую надежду на реализацию наших разработок. Ведь уже было принято решение о создании в ОКБ Королева искусственного спутника Земли. Оснований для радости у нас было достаточно. И мы радовались... Радовались до тех пор, пока не сообразили, что мы вот-вот окажемся не у дел.

К этому времени уже многие коллективы работали над созданием ракеты-носителя. Основные работы теперь развернулись в ОКБ Королева. Сюда переместился научный центр разработки как ракеты-носителя, так и первого искусственного спутника Земли. Мы считали себя «пионерами» в этой области и, естественно, не мыслили ситуации, при которой первый спутник будет создан без нашего участия. Какой же выход из создавшегося положения? Мы видели только один: нам следует переходить работать в ОКБ Королева.

Наиболее энергично настаивал на этом Глеб Юрьевич. И как только появился у нас в комнате Михаил Клавдиевич, Глеб тут же обратился к

нему:

— Михаил Клавдиевич, у нас опять тоскливо на душе, скоро мы останемся без работы!

— Что Вы, Глеб Юрьевич, этого не может быть, — улыбается Михаил Клавдиевич, — все так отлично складывается, а у вас паника!

— Да как же отлично, когда спутник сделают и запустят без нас! Это же недопустимо! Сколько лет мы работали!

— Ну, а что же Вы предлагаете?

— Я думаю, Михаил Клавдиевич, что нам всем, конечно, всем желающим, нужно попытаться перейти на работу к Сергею Павловичу. Тогда мы будем в самой гуще космических проблем и, конечно же, наш опыт поможет снять многие проблемы у создателей спутника.

— Честно говоря, я уже думал об этом и даже намекнул как-то Сергею Павловичу. Думаю, что это не безнадежный вариант. Поговорю в ближайшее время с Королевым.

Мы облегченно вздохнули, и появилась надежда и время, чтобы обсудить пути дальнейших проработок интересных проблем, затронутых в эскизном проекте спутника.

Так, особое место в эскизном проекте отводилось сбросу кассеты. В то время это была проблема из проблем. Казалось просто невероятным, чтобы можно было спустить кассету с орбиты в полной сохранности в заданный район с такой точностью, которая позволяла бы на Земле найти эту кассету. Задачу эту удалось решить. Была оценена точность знания орбиты в точке приложения тормозного импульса. Эту часть задачи решил Яцунский. Полученные им данные и исследования динамики полета кассеты на участке спуска, выполненные Максимовым, Бажиновым и мною, дали обнадеживающие результаты. Глеб Юрьевич проводил исследования в части оценки ошибок в расчете величины требуемого тормозного импульса, я — в части оценки точности отработки тормозным двигателем требуемого импульса, Игорь Константинович — в части оценки ошибок, возникающих при полете кассеты в атмосфере.

Анализируя возможность высокоточного определения орбит спутника, Яцунский сформулировал в эскизном проекте ряд новых научных задач, которые можно решить с использованием наблюдений за движением искусственного спутника Земли. В частности, можно уточнить связанные с Землей фундаментальные постоянные (сжатие Земли и постоянную тяготения), определить плотность атмосферы на больших высотах по интенсивности торможения спутника, уточнить «детали» поля тяжести Земли, осуществить привязку континентов.

Были представлены в эскизном проекте и разработанные мной материалы по проблеме метеорной опасности для функционирования спутника на орбите. Полученные при этом результаты оказались очень обнадеживающими. Вероятность поражения спутника опасными для его «жизни» на орбите метеорами была ничтожно мала.

У нас еще было много работы, но дело не ладилось. Всех занимал вопрос: что нас ожидает? Надеялись мы, конечно, на успех. Действительно, было бы очень обидно для нас, да и, что особенно казалось важным, для дела, если бы мы оказались отстранены от работ, связанных с созданием и запуском спутника. Но нам, казалось, повезло. Переговоры Михаила Клавдиевича с Сергеем Павловичем закончились успешно. Королев сумел договориться в высших инстанциях о переводе группы Тихонравова к нему в ОКБ. К нам в институт поступило соответствующее распоряжение, и мы с нетерпением ждали того радостного дня, когда от теоретических разработок в нашем институте перейдем к практической работе в конструкторском бюро. Правда, мы еще не очень представляли, чем будем заниматься, но были убеждены, что работа будет интересной.

К тому времени у нас в институте сменилось руководство. Новый директор, Андрей Илларионович Соколов, был один из тех руководителей, которые не только понимали перспективность космической тематики, но и поддерживали все начинания в этой области науки. Именно Соколов в 1953 году, когда он еще работал в управлении, которому подчинялся наш институт, оказал помощь Михаилу Клавдиевичу в постановке первой в нашем институте «космической» темы (по вопросу создания искусственного спутника Земли). Мы, естественно, надеялись, что уж новый наш начальник, понимая всю важность создания спутника, благосклонно отнесется к просьбе Королева. И теперь каждый из нас думал над вопросом: как поскорей завершить возложенные на нас и еще не завершенные исследования. Мы были уверены, что это единственное и последнее препятствие на пути к желанной цели.

А. И. Соколов

А незавершенные исследования касались ракетной тематики. Ведь мы все время работали на два фронта: над проблемами спутника и над проблемами составных ракет. Правда, так уж сложились обстоятельства, что наши ракетные исследования последнего времени фактически были своеобразным дополнительным вкладом в обеспечение запуска спутника: мы работали над вопросами создания испытательного полигона для межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, которая, как известно, стала первой ракетой-носителем для советского искусственного спутника Земли.

В феврале 1955 года было принято решение о строительстве испытательного полигона для разрабатываемой в ОКБ Королева межконтинентальной баллистической ракеты. Нашему институту поручили ряд работ, связанных с созданием этого полигона. Работа была комплексная, в ее выполнении принимало участие большое число организаций. Нашему институту предстояло возглавить работы по обоснованию места расположения полигона и выбора трассы полета ракеты, по определению состава и размещения измерительных средств для контроля параметров движения ракеты на активном участке в период ее отработки. Среди всей совокупности предстоящих исследований значительная часть требовала знания баллистики. Поэтому и нас привлекли к этой ответственной работе.

Новый ракетный полигон должен был иметь стартовую позицию, с которой производится пуск ракеты, и комплекс измерительных средств, обеспечивающих контроль движения ракеты. На нас, баллистиков, возлагалась задача баллистического обоснования измерительного комплекса и трассы полета ракеты. Для решения такой задачи требовались исходные данные. Такие, например, как характеристики существующих измерительных средств (измеряемые параметры, дальность действия, точностные параметры), характеристики активного участка межконтинентальной ракеты и допустимые их вариации, требования к точности знания параметров, определяющих тактико-технические характеристики ракеты.

На основании этих данных проводились теоретические исследования по обоснованию для нового испытательного полигона требуемого комплекса измерительных средств. Для оборудования полигона этими средствами требовалось определить состав и размещение системы измерительных пунктов так, чтобы в любой точке траектории измерительные средства этих пунктов обеспечивали определение параметров движения ракеты с требуемой точностью. Задача эта не из простых. Для ее решения требовалось, во-первых, создать методику оценки точности определения параметров движения ракеты на активном участке по данным измерений и, во-вторых, выбрать в какой-то степени оптимальный состав измерений (чтобы обеспечить решение задачи с минимальным числом измерительных пунктов). Если первая часть задачи представляла чисто «интеллектуальную» проблему, т. е. нужно было садиться и думать, то вторая ее часть (а она могла быть решена лишь после решения первой) требовала колоссальных затрат труда на проведение расчетов (тогда не было ЭВМ). Естественно, чтобы получить пригодные для практики численные результаты в ограниченное время, методику оценки точности нужно было строить, исходя из требования минимальной трудоемкости вычислений без существенной потери точности получаемых решений.

Группа сотрудников нашего института, включая и меня, разработала такую методику, провела требуемый объем расчетов и выдала соответствующие рекомендации для создания полигонного измерительного комплекса.

Очень сложным вопросом в выборе места расположения полигона оказался вопрос «привязки» его к реальным условиям местности. Тут возникло сразу несколько проблем. Относительное положение измерительных пунктов было зафиксировано, исходя из условия получения требуемой точности определения параметров движения ракеты на активном участке, и его необходимо было выдержать на местности. При выборе трассы полета ракеты нужно было найти такое ее положение, чтобы трасса проходила в малонаселенных районах, а измерительные пункты не оказывались в малодоступных местах, лишенных, например, подъездных путей. Нужно было обеспечить безопасность для окрестных жителей в случае аварии на активном участке полета ракеты, а район падения первых ступеней должен быть вообще абсолютно свободным от жителей. Если еще учесть, что дальность стрельбы при отработке межконтинентальной баллистической ракеты должна быть как можно ближе к максимальной, то очевидна малоперспективность удовлетворительного решения такой задачи даже для обширных районов Советского Союза. Естественно, что требовалось отчуждение земель, переселение людей, сооружение подъездных путей. Чтобы потери были минимальными, нужно было искать оптимальные решения в выборе как места расположения старта, так и трассы полета ракеты. В решении этой сложной задачи из нашей группы принимали участие Игорь Марианович Яцунский и Игорь Константинович Бажинов.

У этой проблемы был еще один аспект, на который пока мало еще обращалось внимание, но без рассмотрения которого задача отработки межконтинентальной боевой ракеты не могла быть решена. Для оценки характеристик ракеты, кроме определения параметров ее движения на активном и пассивном участках, очень важно еще достаточно точно знать точку падения боевой части. Более того, после каждого пуска необходимо найти и саму боевую часть или ее остатки, если она разрушилась, с тем, чтобы по ней или ее остаткам можно было бы определить характер ее обгорания при движении в атмосфере или причины разрушения. И это было особенно важно, так как опыта движения в атмосфере созданных человеком конструкций со скоростями, близкими к первой космической, не существовало.

Следовательно, для отработки межконтинентальной ракеты нужно было выбрать не только полигон со стартовым комплексом и системой измерительных пунктов для контроля параметров движения ракеты, но и «малый полигон» в районе условной цели, где также требовалось фиксировать параметры движения боевой части, а кроме того, определять точку падения для контроля отклонения от точки прицеливания и отыскания выполнившей свою задачу боевой части и ее остатков, если она разрушилась.

Надежные данные в процессе испытания можно получить, видимо, лишь при стрельбе на максимальную расчетную дальность. Именно этому случаю соответствует наибольшее рассеивание (одна из наиболее важных характеристик боевой ракеты) и наибольшие тепловые и динамические нагрузки на боевую часть при ее движении в атмосфере к цели (а не убедившись в надежной доставке боевой части к цели, нельзя и говорить об отработке ракеты).

Но как ни велика наша страна, уже предварительный анализ показал, что выбрать «основной полигон» для старта ракеты и «малый полигон» для контроля движения боевой части у цели и обеспечить при этом возможность проведения испытаний на полную (максимальную) дальность не представляется возможным.

Уж больно густо населена наша страна в европейской части, а в той части азиатской, где имеются малонаселенные области, невозможно подобрать подходящих условий для размещения этих двух полигонов.

Как же быть? Один из путей решения проблемы — стрельба по акватории Тихого или Индийского океанов. Такое решение реально, но сколько трудностей ожидает испытателей на этом пути? Кроме чисто технических (определение точки падения, отыскание боевой части и др.), нужно было еще решать проблемы с обеспечением безопасности по трассе стрельбы, условий плавания для судов всех стран в нейтральных водах, содержать вдали от своих баз специальные корабельные пункты, да и учитывать зависимость испытаний от погодных условий в районе условной цели. Однако и этот вариант нужно было рассматривать, и его изучали специалисты.

Был другой вариант, чисто баллистический — стрельба на укороченные дальности с полной выработкой топлива, как это предусмотрено при стрельбе на полную (максимальную) дальность. Такие испытания можно осуществить за счет перехода на так называемые «крутые» траектории. В этом случае все параметры движения ракеты и боевой части существенно отличаются от параметров, соответствующих нормальному полету. Стартуя вертикально, ракета медленнее поворачивается в плоскости стрельбы в сторону цели, в результате чего после отделения боевой части она продолжает полет на значительно больших высотах и, подлетая к цели, входит в атмосферу под существенно большими углами входа. Естественно, что рассеивание, а также тепловые и динамические нагрузки на боевую часть при ее движении в атмосфере у цели будут другими. Но здесь есть принципиальная возможность пересчета одних условий полета на другие, т. е. результаты испытаний по «крутым» траекториям на укороченные дальности можно привести к условиям стрельбы на полную (максимальную) дальность. Для этого достаточно знать коэффициенты приведения. А так как даже при тех значительных отличиях в характере траекторий, которые при этом имеют место, рассеивание и условия движения боевой части будут отличаться не столь существенно, то можно ожидать, что такой подход не бесперспективен.

Решение этой задачи по исследованию нагрева боевой части было поручено Яцунскому, мне же в части рассеивания. Я нашел один из возможных вариантов решения задачи, разработал требования к составу дополнительных измерений, которые нужно провести на активном участке траектории и при входе боевой части в атмосферу. Была создана также методика моделирования движения ракеты по двум видам рассматриваемых траекторий для определения коэффициентов приведения и пересчета параметров рассеивания. Аналогичную задачу применительно к нагреву боевой части решил и Яцунский.

Представители нашего института не только теоретически решали проблемы создания полигона. Они участвовали и в экспедициях, которые осуществляли выбор места для строительства стартовых сооружений и определяли расположение измерительных пунктов и их геодезическую привязку. Много избороздили воздушных дорог над казахстанской степью, пока нашли подходящее место для строительства всемирно известного впоследствии космодрома Байконур и расположения средств измерительного комплекса. Дважды в экспедициях участвовал Игорь Константинович Бажинов. Первый раз он летал в Казахстан для участия в выборе места старта ракеты, второй раз — в привязке измерительных пунктов па местности. Помню, как он рассказывал о казахстанских степях, об обилии в них сайгаков, которые серой тучей стремительно уносились куда-то в сторону от летящего над ними самолета.

К тому времени, правда, все работы по обоснованию измерительного комплекса и трассы полета ракеты были уже выполнены. Полигон выбран. Проект полигонного измерительного комплекса успешно реализовался. Незавершенными были лишь некоторые методики проведения испытаний и методики обработки измерений.

Мы еще работали над этими задачами, когда прошел слух, что руководство института рассматривает «нашу проблему».

Настал день, когда нас по одному стали вызывать в кабинет директора. Каждому сообщили, что на него пришел запрос о переводе в ОКБ Королева. Перед каждым членом группы раскрывали перспективы дальнейших исследований нашего института, красочно описывали ту роль, которую он сможет занять в этих исследованиях, разъясняли все негативные последствия перехода с научной работы на практико-конструкторскую и, наконец, спрашивали, не раздумал ли он уходить из института. Все как один высказывали желание перейти на работу к Королеву. Наступила и моя очередь. В просторном кабинете директора, куда меня провела секретарь, не в директорском кресле, а за столом заседаний сидел Андрей Илларионович Соколов (его я видел впервые) и Георгий Александрович Тюлин, заместитель директора по научной работе.

Георгий Александрович раньше работал в баллистическом отделе старшим научным сотрудником, а когда Яков Борисович Шор, бывший заместитель директора по науке, ушел из института, Тюлина назначили на освободившуюся должность. Он имел университетское образование, окончил, кажется, механико-математический факультет. Еще будучи старшим научным сотрудником, он выполнил несколько фундаментальных работ по динамике полета управляемых баллистических ракет. В Тюлине удачно сочетались творческое начало, опыт научной работы, большая энергия и хорошие организаторские способности. Поэтому ему, естественно, не представляло труда быстро освоиться с новой должностью. Да и знакомство со многими специалистами в области ракетостроения помогало в работе, легче было налаживать контакты. А знакомство с ними состоялось во время войны. Воевал он в гвардейских минометных частях под началом нашего бывшего директора Алексея Ивановича Нестеренко. В конце войны вместе с группой советских специалистов изучал немецкую ракетную технику в Германии. В этой группе оказались почти все ведущие советские специалисты ракетной техники, многие из которых теперь стали либо главными конструкторами, либо ведущими специалистами ракетостроения, либо крупными учеными в области управляемых баллистических ракет дальнего действия.

Георгия Александровича я знал давно и, как мне казалось, он очень хорошо ко мне относился. Интересовался моей работой, давал отдельные задания, например, помню, однажды вручил толстый, напечатанный на машинке труд, полный сложных математических выкладок, и просил высказать свое мнение. Помог мне с получением жилья. Я особенно был ему признателен за эту помощь. Обстоятельства так сложились, что лето 1950 года пришлось мне с супругой и сыном прожить на частной квартире, в дачном поселке. Когда же наступили холода, мою семью временно поселили в мало пригодное для жилья помещение. Долго я ходил по различным инстанциям, просил решить мой жилищный вопрос, но заместителю директора по хозяйственной части было, видимо, не до меня. Он обещал помочь, но по всему чувствовалось, что это отговорки. Я как-то рассказал о своих заботах Георгию Александровичу, он внимательно выслушал меня и сказал: «Подумаем». И каково же было мое удивление, когда через несколько дней меня пригласили «хозяйственники» и предложили посмотреть «двенадцатиметровку» в хорошем четырехэтажном доме. Мы с супругой согласились и были беспредельно счастливы. Все это было так неожиданно! Припомнился этот нетипичный случай, и вот сегодня Георгий Александрович участвует в решении моей судьбы.

-Анатолий Викторович, присаживайтесь, пожалуйста, — директор указывает мне на стул, стоящий по другую сторону стола, — как Вы, вероятно, знаете, Королев обратился к нам с просьбой перевести группу Тихонравова в его конструкторское бюро. Как Вы относитесь к этому?

— Я бы хотел вместе со всеми товарищами работать у Сергея Павловича.

— Как Вы представляете свою работу в ОКБ?

— Точно не знаю. Думаю, что буду работать над проблемами создания спутника.

— Ну вот, Вы еще не знаете даже, что за работа Вас ожидает в конструкторском бюро, а уже решаете уходить из института...

Я слушал эти слова директора и думал, что он совершенно прав. Ведь, действительно, еще неизвестно, чем придется заниматься. Но с другой стороны, что я буду делать здесь, если все наши уйдут из института? Даже представить страшно!

— Но ведь, если Тихонравов уйдет, меня опять будут заставлять заниматься какими-нибудь проблемами не по специальности?

— Почему же? У нас в ближайшее время открывается очень интересная тематика по обеспечению управления полетом спутника. Можете принять участие в этих работах. Это ведь Ваша специальность? — Я молчу, не знаю, что сказать.

— Андрей Илларионович, — вступает в разговор молчавший до сих пор Георгий Александрович, — у Королева при самых благоприятных обстоятельствах членам группы Михаила Клавдиевича придется заниматься вопросами, далекими от настоящих научных исследований. А большинство товарищей этой группы — уже сложившиеся научные работники-исследователи. Вот, например, Анатолий Викторович завершил недавно оригинальное научное исследование проблемы уменьшения рассеивания межконтинентальных баллистических ракет. Он разработал очень перспективные рекомендации, указывающие путь ликвидации самого большого возмущающего воздействия.

Мне было так неудобно слушать эти слова, что я не знал, куда девать глаза. Впервые слышал от высокого руководства такие восторженные оценки моей деятельности. Я еще не успел «прийти в себя» от этих слов Георгия Александровича, а он уже стал распространяться о моих исследовательских способностях и закончил тем, что мне нужно еще подумать над вопросами перехода в ОКБ.

— Правильно говорит Георгий Александрович, еще раз основательно подумайте над этим важным для Вашего творческого пути решением, — говорит Андрей Илларионович. — Мы, конечно, можем пойти Вам навстречу; и работа у Вас будет по душе, и с коллективом Вы не расстанетесь. Но подумайте еще!

Итак, всем нам сказали, чтобы подумали еще! Но недолго нам пришлось «думать еще» и ждать решения своей судьбы. Через несколько дней мы узнали, что переход в ОКБ Королева разрешили только Тихонравову и Солдатовой. Против увольнения Галковского руководство института не возражало, однако на перевод не соглашалось. А на такой вариант не был согласен Галковский. В этом случае у него пропадет непрерывность трудового стажа, а, следовательно, и повышенная пенсия. Возраст его уже подходил к пенсионному, и он не мог решиться на такой шаг.

Всех остальных даже и этого варианта лишили, по личному желанию уволиться с работы они не могли. Дело в том, что в то время еще действовали некоторые введенные во время войны законы взаимоотношений между сотрудниками предприятия и администрацией. Увольнение сотрудников с предприятия по собственному желанию запрещалось, нарушение установленного распорядка дня строго каралось. Например, за опоздание на работу более чем на две минуты сотрудник подвергался административному взысканию, за опоздание более чем на 20 минут — наказанию в судебном порядке с отбыванием его в заключении. Так что теперь переход в ОКБ Королева стал для нас «далекой мечтой».

Почти полвека прошло с тех пор, как Михаил Клавдиевич вместе с Сергеем Павловичем под одной крышей ГИРДа начали научные и конструкторские разработки первых советских жидкостных ракет. Шесть лет они проработали в тесном научном содружестве. Вместе создавали и отрабатывали своего гирдовского «первенца» — ракету «09». Вместе строили планы широкого развертывания исследований по жидкостным баллистическим ракетам. Однако планам этим тогда не суждено было сбыться. В 1938 году их пути круто разошлись: Сергею Павловичу судьба уготовила «дальнюю дорогу», а Михаилу Клавдиевичу вскоре пришлось изменить тематику исследований.

М.К. Тихонравов с женой О. К. Тихонравовой в музее у макета ракеты «09», Калуга, 1966

28 июня 1938 года Сергей Павлович отдыхал после работы у себя дома на Конюшковской улице вблизи московского зоопарка. Прозвучал звонок. Открывая дверь, Сергей Павлович уже чувствовал тревогу. Вошли трое, предъявили ордер на обыск и, завершив его, увезли Сергея Павловича. Позднее предъявили причину обыска и ареста: «Продавал чертежи фирме «Мессершмитт»...»

В первые послевоенные годы оба они стали опять работать, хотя и в разных организациях, над проблемами, касающимися создания жидкостных баллистических ракет. И вот в 1956 году их пути вновь сошлись: Михаил Клавдиевич перешел работать в ОКБ Королева начальником только что созданного здесь отдела проектирования космических аппаратов.

Вопрос об организации такого отдела Королев поставил перед правительством еще в 1954 году. В историческом письме в правительство «О возможности разработки искусственного спутника Земли» Королев, в частности, писал: «По Вашему указанию представляю докладную записку тов. Тихонравова М. К. «Об искусственном спутнике Земли», а также переводной материал о работах в этой области, ведущихся в США. Проводящаяся в настоящее время разработка нашего изделия позволяет говорить о возможности создания в ближайшие годы искусственного спутника Земли». И далее: «Мне кажется, что в настоящее время была бы своевременной и целесообразной организация научно-исследовательского отдела для проведения первых поисковых работ по спутнику и более детальной разработки комплекса вопросов, связанных с этой проблемой». Естественно, такой отдел наиболее целесообразно было возглавить Тихонравову. Не исключено, что еще при подготовке этого письма Королев имел в виду именно кандидатуру Михаила Клавдиевича как руководителя вновь организуемого отдела. Таким образом, теперь они снова получили возможность совместно работать над реализацией своих «планов молодости».

В этом отделе Тихонравова ждали новые люди, в основном, молодежь очередные задачи и заботы. Ведь предстояло переходить к опытно— конструкторскому этапу реализации своих разработок. С чего начинать?..

В первую очередь, практически сразу после знакомства с сотрудниками отдела, Михаил Клавдиевич изложил свои планы проведения исследований. В основном, это были работы над проектами космических объектов различного назначения, которые он еще в 1954 году включил в сформулированную им программу освоения космического пространства. Ближайшей задачей Тихонравов считал разработку проекта искусственного спутника Земли. Не забыл Михаил Клавдиевич и о полете человека в космос. Хотя непосредственной задачи проектирования космического аппарата для полета человека еще не ставилось, однако одной из первоочередных проблем, как это и предусматривалось его программой, он определил разработку проекта кабины для полета человека на ракете на высоту порядка 300 километров. Обсуждение предложений Михаила Клавдиевича показало, что сотрудники были довольны и новыми планами работы, и руководителем. И больше всех радовалась Лидия Николаевна Солдатова. Да и как было не радоваться: она опять работает с Михаилом Клавдиевичем, и у нее появилась возможность накопленный за многие годы работы в группе Тихонравова «заряд энергии» вложить в проектные разработки, которые будут реализованы в металле и «отправлены» в космос!

Позднее планы отдела Тихонравова были одобрены Сергеем Павловичем, а Тихонравов со своими новыми сотрудниками приступил к проектированию первого искусственного спутника Земли.

Надо отметить, что Лидии Николаевне здорово повезло. Она прибыла во вновь формируемый отдел почти в самом начале его становления и была, видимо, единственным специалистом этого отдела, уже имевшим такой солидный опыт работы над спутниковой тематикой. Только она освоилась с новой обстановкой, «вошла» в рабочий режим, как произошло долгожданное событие: решением правительства от 30 января 1956 года на ОКБ 1 Королева возлагалось создание на базе разрабатываемой «семерки» неориентированного искусственного спутника Земли (объекта Д) со сроком пробного пуска — 1957 год. А одной из проблем такого спутника была проблема энергопитания бортовой аппаратуры. Крайне необходимы были солнечные батареи! Вот где пригодились разработки Солдатовой в области преобразования солнечной энергии в электрическую.

Ну, а что же ждало нас, остальных членов группы Тихонравова?..

Думается, что директор не зря обещал нам работу по спутниковой тематике. Видимо, еще когда его назначали к нам и институт, в общих чертах была договоренность о содержании будущих работ института. Соколов звал, что нужно готовиться к этим работам. Возможно, в этом тоже была одна из причин, почему он решил оставить в институте эту небольшую группу инженеров, которая, как он знал, уже давно и результативно работает над проблемами спутника.

У нас в институте наметились большие перемены. Новое руководство уже многое сделало для того, чтобы институт, в котором столько лет, хотя и с трудом, проводились исследования по космической тематике, принял самое активное участие в подготовке и проведении запуска спутника. Новый наш директор, Андрей Илларионович Соколов, был очень энергичным, смело брался за разработку сложных актуальных проблем и, как теперь принято говорить, много внимания уделял «человеческому фактору». Именно при нем у нас развернулось строительство жилого фонда, клуба, детских учреждений. Одним из первых его шагов в приобщении института к новой космической тематике была постановка научно-исследовательской темы по обоснованию состава и размещения средств контроля параметров орбиты разрабатываемого в ОКБ Королева искусственного спутника Земли — объекта Д. Тема была поставлена во исполнение решения правительства от 30 января 1956 года и должна была дать исходные материалы для развертывания в стране системы измерительных пунктов к первому пуску объекта Д. А срок этот, как уже говорилось, 1957 год. Чтобы создать такой комплекс, надо было основательно потрудиться. Институту предстояло в июне 1956 года представить предусмотренный темой эскизный проект командно-измерительного комплекса. Руководить этой работой было поручено одному из самых талантливых организаторов института Юрию Александровичу Мозжорину.

В теме было два основных вопроса, на которые и первую очередь требовалось дать ответ. Во-первых, нужно было определить технические средства, какими должны быть оснащены пункты командно-измерительного комплекса. А эти технические средства должны были получать навигационные измерения, по которым можно было бы определить параметры орбиты спутника, принять телеметрическую информацию о состоянии бортовой аппаратуры со спутника и, в случае необходимости, передать на борт команды управления.

Во-вторых, нужно было так расположить эти пункты на территории страны, чтобы обеспечить определение орбиты и прогнозирование движения спутника с требуемой точностью.

Состав и технические характеристики требуемых для управления полетом спутника измерительных средств определяли специалисты по измерительным радиотехническим системам. Баллистикам надлежало решить вопрос о месте дислокации этих средств. Здесь имели место принципиальные трудности. Дело в том, что запускаемый с нашего полигона спутник двигался над поверхностью Земли, пролетая над самыми различными районами северного и южного полушарий Земли. А чтобы обеспечить наилучшие условия его наблюдения, при котором обеспечивается наивысшая информативность измерений, средства наблюдений и измерений следует размещать в пределах трассы полета как в северном, так и в южном полушариях. Если же ограничить возможности размещения измерительных средств территорией Советского Союза, то задача достижения заданной точности управления полетом существенно усложняется, так как самые информативные участки полета спутника остаются вне зоны действия наших измерительных средств. Поэтому для решения этой задачи становится особенно важным найти такое оптимальное расположение измерительных пунктов, при котором обеспечивалось бы требуемое по точности управление полетом и максимально учитывались бы интересы экономического характера.

Андрей Илларионович Соколов поручил нам разработки всех разделов темы, где требовалось знание проблем баллистики космического полета.

Но эти проблемы, как нам казалось, стояли особняком, в стороне от нашим основных направлений исследований. Правда, И. М. Яцунский уже частично, в теоретическом плане, касался проблем определения параметров движения спутника по данным измерений. Однако речь шла о конкретных измерительных системах и конкретных характеристиках орбит. Теперь Яцунский возглавил разработку порученных нам практических вопросов. Результаты этой работы, в которой, кроме Игоря Мариановича, активно участвовали Максимов и Бажинов, были получены к концу мая и изложены в отдельном томе эскизного проекта измерительного комплекса, предназначенного для обеспечения управления полетом первых искусственных спутников Земли — объектов Д.

Яцунский проанализировал различные методы определения параметров движения спутника и пути учета возмущающих факторов от сопротивления атмосферы, нецентральности гравитационного поля Земли, смещения центров земного и геодезического эллипсоидов, притяжения Луны и Солнца. Он дал рекомендации о методе определения орбиты и прогнозирования движения спутника. Максимов же разработал методику расчета координат объекта Д (широту, долготу, высоту) для любого момента времени. Бажинов исследовал условия наблюдения спутника радиосистемой для определения размеров «поля зрения» локатора, при котором обеспечивалось наибольшее время проведения измерений по углу места и по горизонту.

На основании этого проекта был создан измерительный комплекс с системой пунктов, расположенных на территории страны. Именно эти измерительные пункты, дооснащенные впоследствии совершенной измерительной, командной и вычислительной техникой, и по сей день успешно обеспечивают надежное функционирование многочисленных космических объектов.

Вторым шагом Андрея Илларионовича Соколова было создание специальной научной лаборатории космической тематики. И первой задачей лаборатории стала подготовка к работам по управлению и баллистическому обеспечению пусков искусственных спутников Земли. В состав лаборатории были включены сотрудники И. М. Яцунский, И. К. Бажинов, О. В. Гурко, я и группа молодых инженеров из других подразделений. Г. Ю. Максимов к этому времени уже перешел на работу в ОКБ Королева. Начальником лаборатории был назначен опытный ракетный баллистик, доктор технических наук Павел Ефимович Эльясберг.

Проработав в институте около десяти лет, он создал основы теории ракетной баллистики, на которой основывалась вся практическая работа по летной отработке баллистических ракет, определению их характеристик и построению таблиц стрельбы. Уходя работать «на космос», Павел Ефимович оставил подготовленную им смену баллистиков, которые уже самостоятельно успешно справлялись со сложнейшими задачами развивающейся ракетной техники.

Я не буду здесь рассказывать о той большой работе, которая была выполнена вновь созданным коллективом под руководством П. Е. Эльясберга, а коснусь, в основном, лишь тех ее элементов, где принимали участие ученики Тихонравова, временно задержанные Соколовым в институте.

Необходимо, в первую очередь, отметить, что основные исследования лаборатории были направлены на изыскание рациональных путей решения тех баллистических задач, которые встанут перед нами при пуске объекта Д. Ну и, естественно, ряд сотрудников занимались проблемами, касающимися перспектив использования спутников.

И все же наиболее ответственная часть работы лаборатории состояла в подготовке баллистического обеспечения управления полетом первого искусственного спутника Земли — объекта Д. У нас в НИИ-4 и в ОКБ-1 Королева в отделе Тихонравова, с которым мы работали в тесном контакте, разработки велись вполне успешно в соответствии с согласованными планами.

Но совершенно неожиданно для нас в нашу размеренную работу вмешались американцы. Они тайно готовили запуск спутника, разработали проект спутника «Авангард». Более того, как стало известно позднее, в сентябре 1956 года они сделали попытку запустить спутник, но потерпели неудачу. А теперь готовятся повторить пуск, чтобы опередить нас!

Сергей Павлович был очень обеспокоен этим обстоятельством и обратился в правительство с докладной запиской: «Предложения о первых запусках искусственных спутников Земли до начала Международного геофизического года», в которой просил разрешения вместо тяжелого спутника-объекта Д запустить два спутника упрощенной конструкции. В частности, он писал: «Ракету путем некоторых переделок можно приспособить для пуска в варианте искусственного спутника Земли, имеющего небольшой полезный груз в виде приборов, весом около 25 килограммов. Таким образом, на орбиту искусственного спутника Земли на высоте 225-500 километров от поверхности Земли можно запустить центральный блок ракеты весом 7700 килограммов и отделяющийся шаровидный контейнер собственно спутника диаметров около 450 миллиметров и весом 40-50 килограммов. В числе приборов на спутнике может быть установлена специальная коротковолновая станция с источником питания из расчета на 7-10 суток действия». Такое решение было принято, и наш институт стал готовиться к пускам этих простейших спутников.

Приступили к подготовке и мы. Большинство выполненных нами раньше разработок преследовали своей целью обоснование принципиальной возможности решения той или иной задачи. Естественно, что найденные методы решения задач, как правило, оказывались мало пригодными для решения конкретных баллистических задач по управлению полетом спутника с жестким лимитом времени, отводимого на проведение вычислений. Исследованием проблемы создания пригодных для практики баллистического обеспечения управления полетом спутника методов и были посвящены наши первые работы в новой лаборатории.

Новый, прикладной характер нашей работы потребовал приобщения к современным техническим средствам. Мы знакомились с измерительными системами, как радиотехническими, так и оптическими, с системами связи и службы единого времени, с вычислительной техникой. В это время в печати уже появлялись статьи, в которых доказывалась необходимость создания в Советском Союзе вычислительной техники, с кибернетики «снималось» клеймо «лженауки», и мы «без страха» изучали двоичную систему исчисления и основы программирования.

Первой и, по-видимому, самой основной нашей задачей была задача определения орбиты по данным измерений и прогнозирование движения спутника для расчета целеуказаний всем средствам наблюдений и измерений. Общими усилиями под руководством Эльясберга удалось удовлетворительно решить эту сложную (в отсутствие ЭВМ) задачу. Тогда же была создана графоаналитическая методика, основу которой составляло определение по данным измерений на специальных планшетах периода обращения спутника. Сравнением периодов обращения, вычисленных на нескольких соседних витках, можно было определить «падение» периода в функции времени, что давало возможность спрогнозировать движение спутника на несколько витков. Методику эту разработали П. Е. Эльясберг и Г. Р. Успенский. Принимал участие и я. Была подготовлена и методика оперативного определения параметров движения спутника по данным измерений угловых координат радиотехническими системами. Эту методику разработал И. К. Бажинов.

Имея перед собой прогноз движения, казалось бы, уже нет трудностей для расчета целеуказаний. Принципиально, конечно, это было так. Но практически оказывалось, что еще много нужно было сделать, чтобы решить эту задачу. Если для радиотехнических систем расчет целеуказаний сводился к пересчету параметров движения спутника в новую, связанную с измерительным пунктом, систему координат, то для оптических средств оказалось необходимым еще и определить условия освещенности спутника. Нужно было так подобрать условия наблюдения, чтобы в момент проведения измерений наблюдатель находился в тени, т. е. чтобы место дислокации станции находилось в ночи или в глубоких сумерках, а спутник был бы освещен Солнцем. Неожиданная трудность возникла и в связи с желанием многих обсерваторий мира принять участие в проведении наблюдений за спутником. Нужно было определить условия освещенности, рассчитать целеуказания и подготовить данные для опубликования в печати с таким расчетом, чтобы наблюдатели успели ими воспользоваться. Ведь спутник за полтора часа делал один оборот вокруг Земли! Такую методику оперативного расчета целеуказаний оптическим средствам разработал Игорь Марианович Яцунский. Принимали в этой работе участие Гурко и Бажинов. Кроме того, Игорь Константинович работал еще и на перспективу. Он разрабатывал в это время методику практического решения задачи выбора времени вывода спутника на орбиту с таким расчетом, чтобы в течение заданного числа витков спутник наибольшее время был освещен Солнцем. При этом, естественно, однозначно определялось и время старта ракеты-носителя. Как потом оказалось, методика эта была своевременной. При запуске второго спутника она была также использована.

Наши исследования уже подходили к завершению, когда Андрей Илларионович Соколов предпринял третий, завершающий шаг, окончательно и надолго утвердивший в нашем институте космическую тематику и превративший его в одну из ведущих организаций по управлению полетом спутников. У нас был создан координационно-вычислительный центр (КВЦ). Начал он свою работу с подготовки к пуску первого искусственного спутника Земли. Работами руководил П. Е. Эльясберг.

Кто был в современном центре управления полетами (ЦУПе) или даже видел по телевидению лишь его частичку — зал управления, тому нужно иметь очень богатую фантазию, чтобы представить, как работали мы. В нашем КВЦ были представлены все необходимые для успешной работы службы: связи телефонная, телеграфная и специальная, служба единого времени, вычислительное бюро, службы анализа и обработки информации, службы координации. Основу КВЦ составляли три группы баллистиков и отделение вычислителей. Первая группа должна была заниматься определением орбиты и прогнозированием движения спутника, вторая — анализом измерений, их оценкой и приведением к виду, удобному для использования в первой группе, третья — расчетом целеуказаний. Техническая база у нас была несложной — планшеты, линейки, измерительные принадлежности, лекала и карты составляли ее арсенал. Сидели все тогда в одной большой комнате — бывшем конференц-зале. В центре стоял огромный квадратный стол с картами и документами. К нему примыкал стол баллистиков первой группы. Тут же сидели и связисты. Имелся еще «машинный» зал — помещение, где десять девушек должны были вести расчеты на клавишных машинах.

Я работал тогда в группе предварительной обработки информации. Основными нашими корреспондентами были специальные оптические станции Астрономического совета АН СССР, созданные при университетах и некоторых высших учебных заведениях страны. Обслуживались они, в основном, преподавателями и студентами. Измерительную информацию присылали также обсерватории и астрономы-любители не только из Советского Союза, но и из-за рубежа. Наша группа тесно взаимодействовала с Астросоветом. Мы постоянно получали поддержку и консультации высококвалифицированных специалистов.

Наступил долгожданный день — день запуска первого искусственного спутника Земли! Игорь Константинович Бажинов представлял наш КВЦ на полигоне в качестве специалиста по баллистическому обеспечению управления полетом. Вот где пригодился ему многолетний опыт работы с Михаилом Клавдиевичем над проблемами спутника! Наш «представитель КВЦ» непринужденно отвечал на все вопросы, которые ему задавали самые высокопоставленные представители правительственной комиссии, руководившей подготовкой и проведением пуска первого в мире искусственного спутника Земли. Ведь не многие тогда знали все тонкости проблемы запуска, а всем хотелось просто побеседовать с Игорем. Так уж сложилась судьба Игоря Константиновича, что в день запуска спутника он оказался на том самом полигоне, который выбирался с его участием. Там, где ранее простиралась голая степь, теперь со стартового стола отправлялась в космос красавица ракета-носитель со спутником.

Трудно, конечно, передать то состояние значительности момента, тревожного состояния и духовного подъема, которые чувствовал и переживал каждый участник подготовки ракеты-носителя и спутника к пуску. Игорь Константинович так рассказывал о своих впечатлениях.

— В день запуска первого спутника мне пришлось быть на космодроме. Наступил вечер, запуск был вечерний. Мы все вышли из помещения. Через некоторое время увидели, как вдруг загорелось зарево, потом появилась какая-то вспышка огненная, стало немножко страшно, уж не случилось ли чего?.. Но из этого огромного огненного клуба вдруг выделилась ракета, пошла вверх. Мы все поняли, что все проходит нормально, и что спутник ушел с Земли. А дальше был восторг. Взрослые, солидные люди радовались по-детски. Пошли объятия, поцелуи, слезы на глазах. Сергей Павлович поздравил всех нас. Вот здесь только все и ощутили, какое действительно огромное событие произошло...

Мы в КВЦ в это время с напряжением ждали измерений. Только обработав их, можно было окончательно убедиться, что первый спутник будет «долгожителем», а не упадет на Землю, сделав один-два оборота вокруг Земли. Работа была у нас напряженной, но как только наступил благоприятный момент для наблюдения полета спутника у нас в КВЦ, все мы и многие наши гости вышли из корпуса на смотровую площадку и в ожидании появления спутника обратили «свои взоры» в небо. Был поздний час, но на западе еще были видны отсветы уже далеко скрывшегося за горизонтом Солнца. В назначенное Игорем Мариановичем время высоко над горизонтом в северо-западной части неба вспыхнула яркая звездочка и начала медленно двигаться среди звезд, пересекая небосвод. Прошло несколько минут необычного зрелища и «звездочка» внезапно исчезла. Ракета-носитель, а это именно ее мы наблюдали, ушла в тень Земли! Зрелище это было настолько необычным, что мы несколько секунд все в изумлении молчали... Мы иногда видим на звездном небе вспыхивающие и быстрое исчезающие, оставляющие светящийся след, метеоры, чаще приходится наблюдать движение мигающего «фонарика» самолета, но наблюдать движение спутника — ни с чем не сравнимое зрелище!

Во всем мире люди могли наблюдать движение спутника невооруженным глазом в ранние утренние и вечерние часы. А наши службы КВЦ готовили для них информацию о времени, когда следует им воспользоваться этой возможностью. Интерес к этому событию был настолько велик, что даже для нас он создал некоторые трудности. Еще в период подготовки к запуску один из наших сотрудников, Борис Леонидович Журин, прибыл на Центральный телеграф Москвы, чтобы ознакомиться с возможностями системы связи этого учреждения, и особенно настойчиво пытался выяснить, насколько надежно можно обеспечить предстоящую работу техническими средствами телеграфа и наличным обслуживающим персоналом. У сотрудников Центрального телеграфа такая «настырность» нашего представителя вызвала не только недовольство, но и обиду за свой офис. «Даже во время папанинской экспедиции на Северный полюс мы успешно обеспечили бесперебойную связь!» — горячо заявил один из руководителей телеграфа. Однако действительность превзошла все ожидания. Уже через несколько дней в адрес «Москва. Спутник», который был специально создан для получения корреспонденции, касающейся запуска в СССР спутника, пришло столько писем и телеграмм из различных городов как Советского Союза, так и других стран мира, что коллективу телеграфа и нашим товарищам из службы связи просто невозможно было с ними справиться.

Работа шла успешно. Наибольшие трудности доставляла информация, приходившая от любителей. Для обеспечения работ с первым советским ИСЗ был создан почтовый ящик «Спутник». В первые же дни после запуска в его адрес стали поступать письма от фотографов-любителей с результатами наблюдений за спутником и ракетой-носителем. Как правило, это были данные, полученные в результате фотографирования их на фоне звездного неба. Но, чтобы успешно использовать эту информацию, нужно было оперативно разыскивать координаты того пункта, с которого производилось фотографирование. А вот это оказывалось не так-то просто. Представьте себе, название пункта есть, но где его найти на обширной карте мира? И все же значительную часть стихийной информации удавалось использовать при определении орбиты.

Обработанная нами информация передавалась в группу определения орбиты, где ее наносили на планшеты для определения периода обращения спутника и трассы его полета. Далее эта информация «следовала» в вычислительное бюро, где наши девушки-вычислители обрабатывали ее совместно с полученными ранее результатами. В итоге определялся прогноз движения на несколько витков, иногда — на сутки.

Результаты работы этой группы передавались руководству на полигон, в ОКБ Королева и другие организации, а также использовались при подготовке данных для опубликования в печати и по радио. Эта же информация была исходной для работы группы целеуказаний. Здесь «колдовал» Игорь Марианович Яцунский со своими новыми коллегами. В этой же группе работал и О. В. Гурко. Вся «техника» их умещалась на двух столах, покрытых разрисованными картами и планшетами. Созданная Яцунским графоаналитическая методика оценки условий освещенности спутника сработала на «отлично»: целеуказания всем оптическим средствам, и советским, и иностранным, выдавались без задержки.

Работы по управлению полетом первого спутника в КВЦ были налажены. Все шло своим чередом. В то время я уже заканчивал работу над диссертацией. Мне предстоял наиболее ответственный, завершающий этап: подготовить диссертацию к защите. А руководителем моей темы был Михаил Клавдиевич Тихонравов, работавший у Королева.

Конечно, уход Михаила Клавдиевича не был для меня какой-то трагедией. Ведь ушел он к Королеву, куда я имел более-менее свободный доступ. Я уже давно имел контакты с сотрудниками этого конструкторского бюро и надеялся, что теперь они будут еще тесней. Предыдущие мои посещения были связаны с разработкой межконтинентальной ракеты.

Работа работой, но мне нужно было завершить диссертацию. Надо отметить, что деятельность Тихонравова не ограничивалась научными исследованиями. Как всякий крупный ученый, он, конечно, мечтал создать свою научную школу, подготовить последователей, которые бы могли развивать его идеи и бороться за их реализацию. Он очень много и серьезно работал с молодежью. В постоянном общении с начинающими свой жизненный путь молодыми людьми он старался научить их самостоятельности мышления, принципиальности, упорству в достижении поставленной цели. В его отношении к ученикам чувствовалась ответственность за их будущее. Уже с момента образования группы Михаил Клавдиевич Тихонравов поддерживал наше стремление учиться. Все мы пришли из технических вузов, А предстоящая работа требовала глубоких знаний с применением современных математических методов исследований. Поэтому мы дружно пошли учиться на первый курс заочного отделения МГУ им. М. В. Ломоносова. Большинство из нас проучились в МГУ по несколько лет, а Яцунский прошел полный курс обучения и получил диплом об окончании университета. Большое значение Михаил Клавдиевич придавал и профессиональной подготовке своих сотрудников. В то время специалистов по ракетной технике было мало. В частности, большинство наших инженеров готовились для работы в авиационной промышленности. И вот, как только при МВТУ им. Н. Э. Баумана были организованы Высшие инженерные курсы для повышения квалификации специалистов, работающих в области ракетостроения, Михаил Клавдиевич, а он был одним из организаторов этих курсов, сразу же устроил туда на учебу Яцунского и Солдатову.

Много внимания уделял Михаил Клавдиевич и педагогической деятельности. В лекциях для молодых специалистов он всегда стремился как можно полней раскрыть физическую суть обсуждаемого явления. Еще в 1932 году, в пору работы в ГИРДе, он совместно с Ф. А. Цандером прочитал курс лекций по ракетной технике на инженерно-конструкторских курсах. В послевоенные годы в течение нескольких лет читал курс лекций по ракетной тематике на Высших инженерных курсах при МВТУ им. Н. Э. Баумана. Забегая вперед, отметим, что с 1962 года до последних дней жизни Тихонравов читал лекции по ракетной и космической технике в Московском авиационном институте.

Очень интересны всегда были его доклады и разовые лекции, с которыми он часто выступал в достаточно больших аудиториях.

Однако, как воспитатель специалистов, Тихонравов наибольшее внимание уделял подготовке дипломированных ученых.

Михаил Клавдиевич недолюбливал тех соискателей, которые в погоне за ученой степенью кандидата наук пускались на различные «хитрости». Некоторые из них, чтобы придать своей работе научную весомость, сознательно усложняли изложение материала диссертации, загружая ее большим числом сложных формульных зависимостей и запутанных методических построений. Другие подбирали себе в научные руководители видных ученых или крупных начальников, чтобы, пользуясь их именами, более уверенно выходить на защиту и оградить себя от всяких неожиданностей на пути к желанной ученой степени. У Тихонравова пользовались благосклонностью те диссертанты, которые все свои усилия направляли на проведение исследований, используя при этом наиболее простые оптимальные методы, и которые умели найти изящное, красивое решение поставленной задачи. У меня сложилось такое впечатление, что малоспособные к самостоятельной научной работе соискатели у него просто не смогли бы написать диссертацию, пригодную для представления на защиту ученого совета.

У Михаила Клавдиевича была очень своеобразная традиция коллекционировать «память» о своих защитившихся учениках. В квартире Тихонравовых и по сей день можно полюбоваться целым набором слоников. Разные по размеру, выполненные из различного материала, совершенно непохожие по стилю, они напоминали какой-то неорганизованный «табун». Слоников этих дарили Михаилу Клавдиевичу его ученики после защиты диссертации. На каждом подарке выгравированы инициалы и фамилия кандидата и дата защиты. Так, в нашей группе в течение неполных десяти лет работало под руководством Михаила Клавдиевича в общей сложности девять человек. Семь из них получили ученую степень кандидата технических наук, четверо впоследствии стали докторами наук.

Среди воспитанников Тихонравова были такие всемирно известные в настоящее время его ученики, как доктор технических наук, профессор, Герой Советского Союза, летчик-космонавт Константин Петрович Феоктистов и кандидат технических наук, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт Виталий Иванович Севастьянов.

Сбылась самая сокровенная мечта ученого. Михаил Клавдиевич создал научную школу, оставив после себя целую плеяду учеников, верных его идеям и готовых отдать все свои силы, знания и способности дальнейшему развитию космической науки и техники.

Вот и я, очередной ученик Михаила Клавдиевича, готовился выйти на защиту кандидатской диссертации. Мы обсудили с руководителем план подготовки к защите. В первую очередь, мне предстояло ознакомить будущих оппонентов с содержанием моих исследований, написать и представить на рассмотрение Михаила Клавдиевича тезисы доклада на Ученом Совете. Предстояло и согласовать с руководителями ученого совета состав организаций, куда необходимо было направить на отзыв материалы диссертации...

Встреча с Тихонравовым всегда настраивала на воспоминания о совместной работе. Мы опять работали, хоть и на расстоянии, но по близкой, взаимно соприкасающейся тематике. Михаил Клавдиевич был доволен, что почти все его ученики, представители «группы Тихонравова», принимали активное участие в запуске первого искусственного спутника Земли. Он гордился тем, что все эти ученики остались верными последователями его идей...

Более восьми лет он в упорном труде вместе со своими молодыми сотрудниками добивался этого триумфа научной мысли человека и демонстрации высочайших возможностей нашей советской техники. Этот успех имел историческое значение.

Многие участники подготовки и проведения запуска первого в мире искусственного спутника Земли были отмечены правительственными наградами. Михаил Клавдиевич Тихонравов за участие в теоретическом обосновании возможности создания спутника и в запуске первого искусственного спутника Земли был удостоен Ленинской премии, ему был вручен диплом и медаль лауреата Ленинской премии.

Был конец 1957 года. Уже два советских спутника — ПС-1 и ПС-2 — напоминали людям Земли, что космическая эра открыта. Для Тихонравова эти спутники были завершением одного из основных этапов, приближавших реализацию мечты — запуск пилотируемого космического корабля. Мечты Тихонравова не ограничивались задачей освоения околоземного космического пространства. Он неоднократно высказывался за освоение всего космического пространства солнечной системы. И началом к этому могло служить достижение второй космической скорости. А к концу 1957 года так уж сложилась ситуация с разработкой Р-7, что пока шла подготовка пилотируемого полета на корабле-спутнике Земли, оказалось возможным в самой ближайшей перспективе достичь второй космической скорости и «слетать» на Луну.