Первые полеты одноместных кораблей «Восток» и «Меркурий» позволили лишь слегка заглянуть в космос. Для масштабных исследований требовалось создать многоцелевые и многоместные корабли, способные маневрировать в космосе, сближаться с другими космическими аппаратами, стыковаться с орбитальными станциями и доставлять на них экипажи, совершать полеты к Луне. Это прекрасно понимал С.П. Королев. А посему вовсе неслучайным было появление в плане работ ОКБ-1, составленном еще в ноябре 1956 года, предложений по исследованию характеристик транспортных ракет для полетов к спутнику-станции, а также по проблеме сближения двух спутников. Такие работы начались в ОКБ-1 в 1959 году еще до летных испытаний кораблей «Восток». В 1960 году отделом М.К. Тихонравова был выпущен научно-технический отчет, показавший реальность и возможные пути решения задачи сближения и стыковки на орбите.
Тогда же 23 июня 1960 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в период 1960 — 1967 годов». В этом Постановлении, выпущенном с подачи С.П. Королева, были намечены такие этапы в выполнении этой программы:
¨ облет вокруг Луны с экипажем 2-3 человека;
¨ вывод корабля на орбиту вокруг Луны, возвращение на Землю;
¨ организация ряда экспедиций на Луну для изучения ее грунта, рельефа, выбора места для построения лунного поселения;
¨ строительство лунной базы;
¨ налаживание постоянных транспортных перелетов по маршруту Земля — Луна — Земля;
¨ облет Марса и Венеры кораблями с экипажем 2-3 человека и выбор места для создания исследовательских баз;
¨ создание базы на Марсе, требующее регулярных межпланетных полетов.
При этом, по крайней мере, первые две задачи предполагалось решить с помощью стыковки на орбите различных блоков, выводимых ракетой-носителем Р-7.
C 1959 по 1961 год в ОКБ-1 в продолжение исследовательских работ шло проектирование нового корабля по теме «Север». Корабль «Север», получивший название 7К (по другим источникам 5К), массой около 9 тонн создавался как маневрирующий корабль. С его помощью планировалось отработать такие проблемы, как маневрирование на орбите, сближение и стыковка, управляемый спуск аппарата с аэродинамическим качеством. Аппарат представлял собой как бы переходную ступень от космического корабля «Восток» к кораблям следующего поколения, получившим впоследствии наименование «Союз», и состоял из спускаемого аппарата в виде фары, который без труда вмещал трех космонавтов в скафандрах, с аэродинамическим качеством и агрегатного отсека. Планировалось начать полеты «Севера» с IV квартала 1962 года. Однако до металла дело не дошло: в процессе разработки встретились непреодолимые трудности, да и "семерка" не смогла бы вытянуть его на орбиту.
Тема «Север» имела подчиненное значение, основной же становилась тема «Союз», которая в начальном варианте была предназначена для решения целевой задачи — создание комплекса для облета и исследования Луны. В 1960 — 1961 годах проводятся проектные исследования различных вариантов строительства на орбите пилотируемого ракетно-космического комплекса для полетов к Луне. Эти работы особенно активизировались после выступления 25 апреля 1961 года президента США Джона Кеннеди, объявившем о стремлении США выйти в космосе на первые позиции и доставить космонавта на поверхность Луны до конца 60-х годов. Облет Луны проектанты ОКБ-1, которыми руководили К.Д. Бушуев и С.С. Крюков, предлагали совершить на подручных средствах без использования тяжелого носителя, то есть с помощью «семерки». Основные работы велись в отделе М.К. Тихонравова.
Уже 10 марта 1962 года главный конструктор ОКБ-1 С.П. Королев утверждает проспект, озаглавленный «Комплекс для сборки космических аппаратов на орбите спутника Земли (тема «Союз»)». В этом документе впервые дается обоснование возможности использования модификации космического корабля «Восток-7» (3КЖ) с космонавтом-монтажником на борту для отработки стыковки и сборки на орбите. Для этого корабль предполагалось снабдить системами сближения и стыковки, а также маршевой ДУ многократного включения. Космический корабль «Восток-7» мог быть использован для сборки на орбите ИСЗ космической ракеты, состоящей из трех одинаковых ракетных блоков. С помощью такой космической ракеты предлагалось выполнить облет Луны специальным кораблем Л1 типа «Север» с экипажем из 1-3 человек. Согласно проспекту космический корабль Л1 имел оригинальную компоновку, состоящую из двух корректирующих ДУ (передней и хвостовой), жилого отсека, спускаемого аппарата и агрегатного отсека, со стороны которого к кораблю пристыковывалась связка из трех разгонных блоков. Спускаемый аппарат имел аэродинамическое качество, что позволяло ему совершать маневр в атмосфере для уменьшения перегрузок, воздействующих на экипаж. В том же проспекте предлагалось с помощью стыковки создать орбитальную станцию с экипажем из 3 человек, предназначенную для наблюдения Земли и состоящую из трех блоков: жилого, блока научной аппаратуры и корабля доставки экипажа «Север». Блоки аппаратов во всех вариантах должны были выводиться на орбиту ракетой-носителем Р-7.
Поскольку на тот момент эйфория от космических успехов была столь велика, что практически без серьезной технической экспертизы 16 апреля 1962 года было принято Постановление Совета Министров СССР о создании комплекса для облета Луны. А вся программа получила название «Союз».
Комплекс для облета Луны в варианте ОКБ-1 состоял из двухместного пилотируемого корабля 7К или «Союза-А» (название 7К он получил от корабля «Север») и ракетного блока 9К («Союз-Б»), заправляемого топливом с помощью нескольких танкеров 11К («Союз-В»). Вес каждого из кораблей (5800 кг) определялся грузоподъемностью ракеты-носителя 11А57 — последней модификации «семерки». Между прочим, из-за ограничений, связанных с грузоподъемностью ракеты-носителя 11А57, пришлось отказаться от дальнейшей разработки корабля «Север». Более подробно об облетном комплексе 7К+9К+11К будет рассказано в главе «Человек на Луне». Нас же здесь больше интересует, как проходило рождение легендарного «Союза» — ветерана и рабочей лошадки отечественной пилотируемой космонавтики.
Уже в 1962 году «Союз-А» по форме напоминал нынешний, за исключением, может быть, бытового отсека цилиндрической формы, да и начальная масса его (5880 кг) была ниже. Правда масса эта определялась возможностями ракетного блока 9К по выведению полезного груза на траекторию полета к Луне и грузоподъемностью ракеты-носителя 11А57. Но многие принципиальные вещи были заложены именно тогда. И в первую очередь — компоновка, то есть наличие в составе корабля трех отсеков: спускаемого аппарата, бытового отсека, предназначенного для работы и отдыха экипажа, и приборно-агрегатного отсека. При этом СА располагался между двумя другими отсеками. Это с одной стороны увеличивало вес уводимого с помощью системы аварийного спасения груза в случае нештатной ситуации при выведении, а, следовательно, мощность двигательной установки САС, но, с другой стороны, позволяло избежать необходимости размещения люка для перехода экипажа в лобовом теплозащитном экране.
Спускаемый аппарат в форме автомобильной фары предлагался еще при создании «Востока». Но тогда от этого отказались в пользу шара из-за дефицита времени и необходимости проведения дополнительных исследований новой аэродинамической формы. При баллистическом спуске с орбиты первые советские космонавты испытывали перегрузки в 8-10 единиц. Это было приемлемо. Но при возвращении от Луны шарообразный СА испытывал бы перегрузки до 16-20 g. Цифра явно запредельная. К тому же коридор входа такого спускаемого аппарата в земную атмосферу был очень узким, что предъявляло к системе управления практически невыполнимые требования.
Расчеты показали, что спускаемый аппарат с учетом запасов должен обладать аэродинамическим качеством 0,3. Наличие подъемной силы раздвигало коридор входа до приемлемого значения, одновременно снижались перегрузки: до 7-8 единиц при возвращении от Луны и 3-4 g при сходе с орбиты. Правда, для управления подъемной силой требовалось оснастить СА системой управления спуском, но это уже было делом техники. Кроме того, скользящий спуск с аэродинамическим качеством обеспечивал точность посадки в пределах ±50 км, что облегчало поиск.
В результате проработок и экспериментальных исследований, проводившихся в ОКБ-1 и смежных организациях в 1960-1962 годах, в ходе которых рассматривались и крылатые схемы, была выбрана «фара», как отвечающая основным требованиям и хорошо компонующаяся в составе корабля.
Такая форма СА задавала только вертикальную посадку. Поскольку изначально от катапультирования отказались, то экипаж совершал посадку в спускаемом аппарате с парашютно-реактивной системы приземления, то есть спуска на парашюте с гашением у Земли вертикальной скорости пороховыми двигателями мягкой посадки. Такая схема была достаточно рациональна. Тем не менее, по прямому указанию С.П. Королева, с недоверием относившегося к парашютам («нельзя бесконечно летать на тряпках»), проводились исследования альтернативных средств посадки. В частности, рассматривались: дозвуковая, роторная система посадки (М.Л. Миль); гиперзвуковой ротор; воздушно-реактивная вентиляторная ДУ (ОКБ-300 С.К. Туманского); жидкостные ракетные двигатели (ОКБ-2 А.М. Исаева); пороховые двигатели; парашютные системы, включая управляемый парашют с аэродинамическим качеством; средства катапультирования как резервный вариант и внешние надувные амортизирующие баллоны.
Другим следствием отказа от катапультирования явилось создание системы аварийного спасения, которая обеспечивала с помощью пороховых двигателей увод спускаемого аппарата и бытового отсека при аварии носителя на участке выведения, в том числе со старта.
Пилотируемый корабль 7К был частью лунного облетного комплекса, для сборки которого на орбите требовалось осуществить 5 запусков «семерки» и 4 стыковки, для чего нужно было освоить маневрирование, поиск, сближение и стыковку космических аппаратов в автоматическом режиме. С помощью Земли можно было сблизить аппараты до расстояния 20 — 30 км. Задачу дальнейшего сближения можно решать только бортовыми средствами. Естественно, что в процессе сближения необходимы измерения параметров сближения. Это была принципиально новая задача. Но ее решение имело большие перспективы не только для сборки лунного облетного комплекса, но и для обслуживания будущих орбитальных станций.
Были рассмотрены несколько предложений. Вариант ленинградского НИИ-158, специализировавшегося на авиационных радиолокаторах, не прошел по массе, габаритам, потребляемой мощности и срокам создания. Лазерно-оптическая система ЦКБ «Геофизика», разрабатывавшего тепловые и оптические головки самонаведения, могла работать только на ближних расстояниях, а на дальних все равно требовался радиолокатор. Системы, предложенные НИИ-648 (А.С. Мнацаканян) и ОКБ МЭИ (А.Ф. Богомолов), были достаточно близки по своим характеристикам. Выбор пал на радиотехническую систему сближения «Игла», разработанную в НИИ-648. Впоследствии А.Ф. Богомолов добился установки своего «Контакта» на лунный корабль Л-3, но, к сожалению, в космосе тот так и не побывал.
Разумеется, в процессе сближения необходимо было постоянно обрабатывать информацию системы «Игла» и других измерительных средств. И на основании расчетов управлять динамикой сближения. Для таких сложных расчетов нужна была бортовая вычислительная машина. Но электроника всегда была слабым местом советской космонавтики, и не только ее. А советские вычислительные машины — самые большие в мире, естественно не проходили по весам и габаритам. Они появились только на следующем поколении советских пилотируемых космических кораблей — «Союзах-Т». А на первых «Союзах» роль вычислительной машины выполнял электронный блок управления сближением, работающий по жестким алгоритмам.
Процесс сближения космических аппаратов должен заканчиваться жестким механическим соединением — стыковкой. Для этого необходимо было создать стыковочный узел. Эту работу поручили тогда еще молодому В.С. Сыромятникову, который стал знаменитым в 1975 году как создатель андрогинного стыковочного узла для программы «Союз» — «Аполлон».
После серьезной проработки был выпущен эскизный проект по комплексу для облета Луны 7К+9К+11К с экипажем из 2 человек, который был подписан С.П. Королевым 24 декабря 1962 года. Он содержал основные положения и общие сведения по проекту «Союз», описание составных частей комплекса, направления дальнейших работ и требования к разработке. Чтобы не дразнить военных — главных заказчиков продукции ракетно-космической отрасли, в эскизном проекте были приведены материалы проработки двух типов космических кораблей военного назначения, создание которых возможно на базе комплекса «Союз»: пилотируемого спутника-разведчика («Союз-Р») и пилотируемого спутника-перехватчика («Союз-П»). «Союз-Р» предназначался для постоянной разведки всей территории земного шара с помощью комплекса разведывательных средств, «Союз-П» — для поражения, после маневра на сближение, спутников вероятного противника на орбитах высотой до 6000 км. Не желая заниматься «военным» космосом, С.П. Королев хотел «сплавить» «Союз-Р» и «Союз-П» В.Н. Челомею, который как раз и занимался созданием космических аппаратов для военных, но безуспешно.
После выпуска эскизного проекта, который был 20 марта 1963 года одобрен Экспертной комиссией под руководством М.В. Келдыша, продолжилась проектная разработка корабля 7К — основы лунного облетного комплекса, которая завершилась выпуском исходных данных на конструкцию и системы корабля. С середины 1963 года начался выпуск конструкторской документации. Что касается сроков, то на всех уровнях С.П. Королев заявлял, что в 1964 году «Союз» обязательно полетит, хотя все понимали их нереальность.
Ведущим конструктором по кораблю 7К был назначен Е.А. Фролов, а его заместителем А.Ф. Тополь. Чуть позже, в 1964 году в эту группу вошел перешедший из днепропетровского ОКБ-586 нынешний Генеральный конструктор РКК «Энергия» Юрий Павлович Семенов.
3 декабря 1963 года было выпущено еще одно Постановление Совета Министров СССР по комплексу «Союз», в котором, в частности, закреплялось за куйбышевским заводом «Прогресс» изготовление беспилотных аппаратов 9К и 11К. Вместе с ними в Куйбышев были переданы материалы по «Союзу-Р». Точно таким же образом ранее туда же были переданы Р-7 и «Зениты». «Союз-П» к этому времени тихо скончался. Тем самым, освобождаясь от всего с его точки зрения второстепенного, С.П. Королев оставлял у себя основные пилотируемые программы.
В том же 1963 году С.П. Королев поставил задачу проработки трехместного корабля 7К для орбитальных полетов под названием 7К-ОК. Предложения по нему были подготовлены в начале 1964 года, а весной проведено его макетирование. Вскоре утверждаются исходные данные на конструкцию и системы трехместного спускаемого аппарата, и начинается выпуск конструкторской документации на этот вариант.
Однако в это время в США шло параллельное создание космических кораблей по программам «Джемини» и «Аполлон». И если пуск корабля «Аполлон» намечался на конец 60-х годов, то испытания двухместного космического корабля «Джемини» должны были начаться в 1964 году, что ставило под угрозу первенство Советского Союза в пилотируемых полетах. Такого руководство СССР и космической отрасли допустить не могло. Поэтому С.П. Королеву в конце 1963 года было передано личное задание Н.С. Хрущева: подготовить и осуществить запуск многоместного корабля на базе космического корабля «Восток». На время работы по кораблям «Восход» (так был назван трехместный «Восток») работы по «Союзу» практически приостановились.
Космический корабль «Восход» (3КВ) трудно назвать новой разработкой. Это была, по существу, попытка решить за счет имеющейся техники приоритетные задачи для достижения пропагандистских успехов, а именно: первый полет многоместного корабля и первый выход человека в открытое космическое пространство. А успехи в космосе были очень нужны Н.С. Хрущеву. Иначе чем же еще можно было доказать преимущества социалистического государства, объявившего о построении коммунизма, если планы «семилетки» не выполнялись, а в области сельского хозяйства наблюдался полный застой. Ведь именно в эти годы начались регулярные закупки зерна у нашего главного противника — США.
Чтобы обеспечить размещение трех космонавтов в спускаемом аппарате, пришлось убрать катапультируемое кресло и вместо него установить три кресла-ложемента с амортизацией. Но и этого оказалось недостаточно. Пришлось также отказаться от скафандров — космонавты совершали полет в легких тренировочных костюмах. Учитывая, что космонавты приземлялись в корабле, а удар "шарика" о землю при спуске на парашюте был довольно чувствительным, корабль 3КВ оснастили парашютно-реактивной системой приземления с двумя основными куполами от «Востока» площадью 574 м2 каждый и пороховым двигателем в стропах аналогично той, которая использовалась при десантировании с воздуха боевой техники. Двигатели мягкой посадки включались при касании земли щупом, который выпускался при спуске на парашюте. Кроме всего прочего корабль оснастили ионной системой ориентации.
Для повышения безопасности полета на корабле установили дополнительную тормозную пороховую установку массой 143 кг и тягой 12 тонн, расположенную в носовой части и дублирующую основную при спуске.
Тем не менее, после снятия катапультируемого кресла и при отсутствии САС, до 27-й секунды полета спасение экипажа в случае аварии ракеты-носителя было невозможно, а с 27-й до 44-й секунды спасение затруднено, но возможно. В таких условиях ответственность за жизнь экипажа взял на себя С.П. Королев. В общем, хорошо все то, что хорошо кончается.
В связи с тем, что масса корабля «Восход» резко возрастала по сравнению с «Востоком» («Восход-1» весил 5320 кг, а «Восход-2» — 5680 кг), требовалось увеличить грузоподъемность ракеты-носителя Р-7, ведь последняя модификация «семерки» (8К72К) могла вывести на орбиту только 4750 кг. Однако создавать новый носитель не пришлось: он уже был готов. А история его создания восходит к 10 декабря 1959 года, когда было принято Постановление Совета Министров СССР о создании четырехступенчатой ракеты-носителя. Такой носитель был нужен С.П. Королеву для запуска межпланетных станций к Марсу и Венере.
После успеха первых спутников и первых «лунников» С.П. Королев решил замахнуться на Марс и Венеру. В этом его активно поддерживал М.В. Келдыш. Однако для выведения сколь-нибудь приемлемого груза на трассу полета к планетам требовался более мощный носитель, чем 8К72. Последний обеспечивал выведение по прямой схеме, то есть без выхода на промежуточную околоземную орбиту, на траекторию полета к Луне космического аппарата массой до 450 кг. При полете к Марсу и Венере эта цифра была бы еще меньше. При том уровне развития электроники уложиться в такие веса при создании автоматических межпланетных станций было абсолютно нереально. Тогда-то и возникла идея четырехступенчатой ракеты-носителя, которая нашла свое отражение в вышеупомянутом Постановлении Совета Министров СССР.
Хорошим толчком для этих работ явилась накачка, устроенная 2 января 1960 года Первым секретарем ЦК КПСС и Председателем Совета Министров СССР Н.С. Хрущевым М.В. Келдышу, С.П. Королеву, В.П. Глушко и Н.А. Пилюгину. Хрущев вообще придавал большое значение успехам в освоении космического пространства, которые были ему нужны для пропагандистских целей. Уже 15 января 1960 года С.П. Королев подписал план разработки в течение 7 месяцев четырехступенчатого носителя, получившего индекс 8К78. А к 10 мая 1960 года эскизный проект ракеты-носителя был завершен.
Четырехступенчатая ракета-носитель 8К78 со стартовой массой 303 тонны базировалась на первых двух ступенях «семерки». Вместо блока Е была создана новая третья ступень — блок И, в качестве которого использовали доработанную вторую ступень боевой МБР Р-9 (8К75) с двигателем РД-0106, также созданной в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева. Эта ступень имела массу в заправленном состоянии 24,3 тонны, а сухую массу — 2 тонны. На ней был установлен четырехкамерный кислородно-керосиновый двигатель РО-9 (РД-0107 или 8Д715К), разработанный в ОКБ-154 под руководством С.А. Косберга. Двигатель развивал тягу в пустоте 30,5 тонны при удельном импульсе 326 секунд.
Третья ступень (блок И) обеспечивала вывод на орбиту вокруг Земли полезный груз массой 5,8 тонны (при наклонении орбиты 65°). Для разгона КА на траекторию полета к Луне и планетам была добавлена четвертая ступень — блок Л массой 5100 кг. На ней были использованы те же топливные компоненты, что и на первых ступенях «семерки» — керосин и кислород. Двигатель блока Л должен был запускаться в вакууме после ~1,5 часов полета по орбите. Его в ОКБ-1 решили создать собственными силами. При тяге 6670 кг двигатель С1.5400 (11Д33) стал первым в нашей стране двигателем замкнутой схемы с дожиганием газогенераторного газа в камере сгорания. Это позволило получить самый высокий на тот момент удельный импульс среди кислородно-керосиновых двигателей — 340 секунд. На блоке Л была установлена система управления блоками И и Л, разработанная в НИИ-885 под руководством Н.А. Пилюгина.
Новая четырехступенчатая ракета-носитель 8К78 позволяла вывести на трассу полета к Луне КА массой до 1500 кг, а к Марсу и Венере — 800-1000 кг. Первые ракеты 8К78 были готовы к осени 1960 года. Их летно-конструкторские испытания было решено совместить с запуском к Марсу первых межпланетных станций, которые также были спешно разработаны и изготовлены. История создания АМС и полетов к планетам — тема отдельного разговора. Я надеюсь написать об этом такую же книгу, как и о пилотируемых полетах.
Однако впервые блок И был испытан при запуске по баллистической траектории ракеты Р-7А (8К74) в трехступенчатом варианте 21 января 1960 года. Первый запуск же ракеты-носителя 8К78 с марсианским аппаратом 1М №1, состоявшийся 10 октября 1960 года, закончился аварией через 309 секунд полета, на участке работы блока И. Из-за повреждения движка потенциометра в командной цепи гирогоризонта прошло аварийное выключение двигателя.
Запуск 14 октября 1960 года еще одной АМС к Марсу 1М №2 также окончился неудачей из-за незапуска двигательной установки блока И.
Всего же из первых 14 запусков ракеты-носителя 8К78 11 закончились неудачно. Впоследствии, после доработки блока Л в блок МЛ и установки на третьей ступени усовершенствованного двигателя РД-0110 (11Д55), ракета-носитель 8К78М, первый запуск которой с марсианской станцией 3МВ-1 11 ноября 1963 года окончился неудачей, стала одним из самых надежных носителей. Она обеспечила полеты к Луне автоматических станций серии Е-6, в том числе «Луны-9» с мягкой посадкой на поверхность естественного спутника Земли, полеты к Венере («Венера-2» — «Венера-8»). Но больше всего ракета-носитель 8К78М прославилась выведением на высоэллиптическую орбиту многочисленных спутников связи семейства «Молния», за что и получила свое открытое название ракета-носитель «Молния». Менее известны запуски с помощью этой ракеты на орбиту типа «Молнии» спутников раннего обнаружения запусков баллистических ракет УС-К, разработанных в НПО имени С.А. Лавочкина и известных в открытой печати под названием «Око». Этим же носителем запускались также разработанные в НПО имени С.А. Лавочкина космические аппараты для изучения солнечно-земных связей: «Прогноз 1-10» и «Интербол 1,2».
Но вернемся чуть назад. Как уже говорилось в предыдущей главе, на смену первому советскому разведывательному спутнику «Зенит-2» в ОКБ-1 был разработан более совершенный спутник-шпион «Зенит-4». Однако его масса была неподъемна для ракеты-носителя 8К72К. Здесь-то и пригодилась 8К78, а точнее — ее третья ступень или блок И. Обладая большей энергетикой, чем блок Е, он обеспечивал вывод на околоземную орбиту полезный груз массой до 5800 кг. В результате, сняв с 8К78 блок Л, получили новый, более мощный трехступенчатый носитель, получивший индекс 11А57. Первый запуск этого носителя состоялся 16 ноября 1963 года, когда под безликим названием «Космос-22» на орбиту был выведен новый разведывательный спутник «Зенит-4». Третья ступень (блок И) с двигателем РД-0110 (11Д55) с тех пор устанавливается на всех ракетах-носителях «Союз» и «Молния».
В свете вышесказанного становится ясно, что разработчики трехместного корабля «Восход» исходили из грузоподъемности самого мощного на тот момент носителя, то есть 11А57.
Для осуществления полета на трехместном корабле «Восход» решено было создать смешанный экипаж в составе командира, ученого и врача. За короткое время был произведен отбор кандидатов из числа инженеров ОКБ-1 и ученых академических институтов, а также гражданских и военных врачей, занимающихся вопросами авиационной и космической медицины. Первоначально в состав основного экипажа вошли Борис Волынов (он был дублером Быковского), доктор технических наук Григорий Катыс и врач Борис Егоров. Однако затем экипаж был переформирован по указанию политического руководства страны. Оказалось, что первая жена отца Григория Катыса, арестованного и расстрелянного в 30-е годы, эмигрировала вместе с детьми в Париж. Таким образом, брат и сестра Г. Катыса проживали за границей (хотя он сам об этом и не знал), что было по мнению политического руководства совершенно недопустимо для будущего героя-космонавта, который к тому же отказывался вступить в КПСС. Ну а у Волынова оказалась мать-еврейка.
В конечном итоге экипаж корабля «Восход» был утвержден в следующем составе: командир корабля — майор Владимир Комаров, бортинженер — Константин Феоктистов, врач — Борис Егоров. К. Феоктистов, один из разработчиков космических кораблей, несмотря на значительные проблемы со здоровьем, был введен в экипаж по настоянию С.П. Королева.
Как и положено в таких случаях, 14 июня 1964 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании трехместного космического корабля, работы по которому уже входили в заключительную стадию. Кстати, этим же Постановлением предписывалось решение еще одной «эпохальной задачи» — выход человека в открытый космос.
Но прежде, чем запустить космонавтов на борту нового космического корабля, предстояло испытать его в беспилотном варианте. 6 октября 1964 года был запущен корабль 3КВ, названный в печати как «Космос-47». После суток полета беспилотный корабль благополучно приземлился. Все системы корабля, в том числе система мягкой посадки отработали штатно.
А всего лишь через 5 суток, 12 октября 1964 года с помощью ракеты-носителя 11А57 был запущен первый в мире многоместный космический корабль «Восход» с экипажем на борту в составе: командир корабля — майор Владимир Комаров, бортинженер — Константин Феоктистов, врач — Борис Егоров. Полет проходил нормально и через сутки корабль «Восход» благополучно совершил мягкую посадку.
Как обычно, после старта С.П. Королев и Председатель Госкомиссии докладывали Н.С. Хрущеву по телефону и даже просили разрешения на посадку. После посадки Хрущев поздравлял космонавтов, а те в благодарность рапортовали об успешном завершении полета. Однако на сей раз с благодарностями и рапортом вышла заминка. Чуть позже выяснилось, октябрьский Пленум ЦК КПСС, состоявшийся в эти дни, освободил Хрущева от всех занимаемых должностей и назначил Генеральным секретарем ЦК КПСС Л.И. Брежнева, а Председателем Совета Министров СССР А.Н. Косыгина. Произошел дворцовый переворот. Это, конечно, была потеря для советской космонавтики. Несмотря на волюнтаризм, кукурузу и «кузькину мать» Н.С. Хрущев поддерживал развитие космонавтики в СССР вообще и целеустремления С.П. Королева в частности. Новый же премьер А.Н. Косыгин больше занимался реальной экономикой и был равнодушен к космическим исследованиям. Генеральный секретарь ЦК КПСС Л.И. Брежнев вспоминал о космосе лишь в предверии знаменательных дат и торжественных визитов. Правда, одновременно секретарем ЦК КПСС стал Д.Ф. Устинов, бывший до этого Председателем ВСНХ, а еще ранее — Министром оборонной промышленности. Известно, что Устинов благоволил Королеву и, мягко говоря, не любил Челомея. Но пошло ли это на пользу нашей космонавтике — вопрос спорный.
Вскоре после начала работ по «Восходу» были развернуты работы по кораблю «Выход» (первоначальное название корабля 3КД). Уже само название подсказывало, что он предназначен для обеспечения выхода космонавта в открытый космос. Впоследствии корабль был назван «Восход-2». По сравнению с первым «Восходом» в нем были сделаны следующие доработки: исключено одно кресло космонавта и доработаны два других для размещения в них космонавтов в скафандрах, введена система шлюзования, на одном из люков установили надувной шлюз. В течение всего полета космонавты находились во вновь разработанных скафандрах «Беркут».
22 февраля 1965 года был запущен «Космос-57», который на самом деле был кораблем 3КД в беспилотном варианте. На первом витке было проведено успешное развертывание надувного шлюза. Однако в результате выдачи с Земли ложно сформированной команды произошло включение ТДУ, а через 29 минут — автоматический подрыв корабля. В происшедшем не были виноваты бортовые системы, поэтому после оргвыводов и незначительных доработок было дано "добро" на пилотируемый полет.
18 марта 1965 года с космодрома Байконур был запущен космический корабль «Восход-2», оснащенный шлюзовой камерой, с экипажем на борту в составе Павла Беляева и Алексея Леонова. Сразу после выхода на орбиту они стали готовиться к выходу в космос. Был наддут шлюз и Алексей Леонов перешел в него. После разгерметизации А. Леонов впервые в мире вышел в открытый космос. В течение 12 минут он совершал свободный полет в открытом космическом пространстве, будучи связанным с кораблем фалом длиной 5,35 метра, после чего вернулся в корабль, правда, с некоторыми трудностями из-за раздувшегося скафандра. После суток полета на 18-м витке не сработала автоматическая система ориентации. Командир корабля Павел Беляев вручную сориентировал корабль и включил ТДУ. Корабль приземлился в районе Перми в глубокий снег среди высоких елей. Космонавты двое суток провели в тайге, пока до них добралась поисково-спасательная группа.
Ободренный успехом первого «Восхода» С.П. Королев в феврале 1965 года предложил развернутую программу полетов на кораблях «Восход»:
¨ корабль 3КВ №5 должен был быть запущен в беспилотном варианте на срок от 15 до 30 суток. Этот эксперимент с собаками Ветерок и Уголек был, в конце концов, осуществлен при запуске «Космоса-110» 22 февраля 1966 года. Он летал 20 суток;
¨ корабль 3КВ №6 с экипажем из двух человек (командир корабля и научный сотрудник) и продолжительностью полета до 15 суток. В полете проводится эксперимент по созданию искусственной гравитации. Запуск в сентябре-октябре 1965 года;
¨ корабль 3КВ №7 с экипажем из двух человек (командир корабля и научный сотрудник — специалист в медико-биологической области) и продолжительностью полета 15-18 суток. В течение 3-4 суток корабль находится в условиях искусственной гравитации. Запуск в марте-апреле 1966 года;
¨ корабли 3КД №8 и 9 с экипажами из двух человек и продолжительностью полета 3-5 суток. Экипаж осуществляет 2-3 выхода в открытый космос с удалением на 50-100 метров от корабля.
В эксперименте по созданию искусственной гравитации корабль «Восход» и блок И, соединенные тросом, раскручивались вокруг общего центра масс. Специально спроектированная лебедка могла изменять длину троса от 150 до 300 метров, что, в свою очередь, приводило к изменению силы искусственной тяжести. Для полетов на кораблях 3КВ были сформированы экипажи Борис Волынов — Григорий Катыс, Георгий Береговой — Лев Демин и Владимир Шаталов — Юрий Артюхин. Намечалось, что в одном из полетов место рядом с командиром займет врач-исследователь. Для этой цели в 1965 году произвели набор трех кандидатов из числа врачей. Одним из них был Юрий Сенкевич, больше известный как участник морских экспедиций Тура Хейердала и ведущий телепрограммы «Клуб путешественников».
Одновременно были сформированы экипажи для кораблей 3КД, при полете которых планировался выход в открытый космос одного или двух космонавтов. Для выхода в ОКБ «Звезда» под руководством главного конструктора всех космических скафандров Гая Ильича Северина был разработан и сделан опытный образец "космического мотоцикла" — средства передвижения космонавтов. При пуске корабля 3КД №8 планировался чисто женский экипаж — Валентина Пономарева и Ирина Соловьева, которые обе были дублерами Терешковой. Их дублерами, а также кандидатами на полет в корабле 3КД №9 были мужчины: Дмитрий Заикин — Евгений Хрунов и Георгий Шонин — Виктор Горбатко.
14 января 1966 года во время операции умер главный конструктор ОКБ-1 Сергей Павлович Королев. В период "безвременья" в марте 1966 года ОКБ-1 было переименовано в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), а 11 мая приказом министра общего машиностроения Василий Павлович Мишин был назначен главным конструктором ЦКБЭМ. Став главным, он сделал ставку на корабли «Союз» и на лунную программу, поэтому «Восходы» ему мешали. С подачи Мишина руководство космической отрасли сначала отменило запуск «Восхода-3», а затем и вовсе закрыло всю программу «Восход».
Таким образом, руководство космической отрасли СССР своими руками отдало первенство в пилотируемых полетах США, в которых уже вовсю шли полеты по программе «Джемини» и готовились первые запуски по программе «Аполлон».
В начале 60-х годов, еще до запуска корабля «Меркурий» с астронавтом на борту, НАСА уже фактически переориентировалось на программу пилотируемого полета к Луне — программу «Аполлон». Однако для решения задачи посадки на Луну требовалось решить большое количество проблем, чего простенький «Меркурий» не позволял сделать, а именно: маневрирование на орбите, сближение с другим космическим аппаратом и стыковка с ним, выход космонавта в открытый космос, управляемый спуск в атмосфере и многое другое. К тому же, между последним полетом по программе «Меркурий» и первыми полетами по программе «Аполлон» (по первоначальным планам они должны были состояться в 1967 году) намечался разрыв в 3-4 года. В связи с этим НАСА разработало концепцию второго этапа программы «Меркурий», которая получила название «Джемини» (созвездие Близнецов). Кроме того, для снижения расходов (значительная их часть шла на программу «Аполлон») решено было использовать существующие ракеты-носители для вывода космических кораблей на орбиту и существующие ракетные блоки в качестве мишени для стыковки с ними.
А история зарождения проекта «Джемини» восходит к первому году существования НАСА. Уже в апреле 1959 года был сделан запрос в Конгресс США о выделении дополнительных средств для изучения проблем сближения и стыковки космических аппаратов. Поскольку сама программа полета человека на Луну была еще в зачаточной стадии, и уж тем более не было разговора о стыковке на окололунной орбите, в качестве аргументов выдвигалась необходимость материально-технического снабжения пилотируемой космической лаборатории, хотя такого проекта тоже еще не существовало. Параллельно в НАСА 1 апреля 1959 года был создан Комитет Управления исследованиями по пилотируемому космическому полету. Руководителем Комитета был назначен Гарри Гоутт из Исследовательского центра имени Эймса. Впервые Комитет Гоутта встретился 25 мая 1959 года. На этой встрече были обсуждены перспективы космических полетов после завершения программы «Меркурий». Представитель Целевой Космической Группы Курт Стрэсс представил некоторые идеи Группы относительно этих перспектив. Они включали увеличение капсулы «Меркурия» для размещения двух человек с увеличением продолжительности полета до 3 дней; дополнение капсулы цилиндрическим гермоотсеком для обеспечения двухнедельного полета двух космонавтов; проведение эксперимента по искусственной гравитации, создаваемой вращением двухместной капсулы «Меркурия» с цилиндрическим гермоотсеком, соединенной кабелями с верхней ступенью ракеты-носителя.
4 июня того же года Директор Целевой Космической Группы Роберт Гилрут предложил своим сотрудникам изучить возможность модификации «Меркурия», способного маневрировать в космосе и совершать управляемый спуск в заданной области земного шара с минимальными отклонениями. Чуть позже Курт Стрэсс из Отделения Систем полета Целевой Космической Группы рекомендовал комитету Гоутта рассмотреть эскизный проект космической лаборатории с двумя космонавтами на борту.
12 августа 1959 года состоялось совещание только что созданной комиссии по новым проектам Целевой Космической Группы во главе с Куртом Стрэссом. На нем были рассмотрены проблемы, связанные с возвращением в атмосферу со скоростью, близкой к первой космической, маневрирования в атмосфере и космосе и использования парашюта для посадки на Землю. Алан Кехлет из Отделения систем полета Целевой Космической Группы был назначен ответственным за программу, ведущей к созданию космического корабля второго поколения. Среди предложений для последующей проработки были создание трехместного корабля, способного маневрировать в космосе и в атмосфере. Основной считалась посадка на воду, но рассматривалось также и приземление. На следующей встрече 18 августа Кехлет представил некоторые предложения по новому космическому кораблю. Фактически это был первый шаг в подготовке технических требований для разработки космического корабля следующего поколения.
Корпорация «Макдоннел Эйркрафт», головной подрядчик по кораблю «Меркурий», была хорошо осведомлена об этих совещаниях. А потому, не желая терять в перспективе выгодный заказ на космический корабль нового поколения, она предприняла собственные исследования по облику такого корабля. 1 сентября 1959 года компания выпустила 300-страничное сообщение, в котором обсуждались вопросы управляемого полета на орбите и в атмосфере при спуске с орбиты, автономной навигации, пилотируемой разведки, увеличения продолжительности полета до 14 суток, а также возвращения с лунной орбиты. В качестве базы для нового корабля предлагался, естественно, «Меркурий». Конечно, все это носило характер постановки вопроса, а не его решения, но главное было «засветиться».
Тем не менее, 28 сентября 1959 года Комиссия по новым Проектам Целевой Космической Группы обсудила предложения корпорации «Макдоннел Эйркрафт» о возможностях использования космического корабля «Меркурий» для проведения более сложных экспериментов в космосе. И хотя каждое предложение подверглось серьезной критике, все-таки выявилось в них и рациональное зерно. И, прежде всего то, что именно концепция компании «Макдоннел Эйркрафт» позволит создать космический корабль нового поколения в кратчайшие сроки.
7 января 1960 года прошла встреча представителей Отделения разработки и контрактов и Отделения систем полета по обсуждению проблем испытаний в аэродинамической трубе, необходимых для перспективных проектов космических кораблей, на которой Колдвелл Джонсон и Курт Стрэсс представили свои идеи относительно перспективных конфигураций капсулы. В частности К. Джонсон предложил роторную систему посадку, а К. Стрэсс введение закрылок или щитков для создания небольшой подъемной силы при полете в атмосфере.
5 апреля 1960 года Целевой Космической Группой были выпущены предварительные технические требования по модификации космического корабля «Меркурий». Спускаемый аппарат должен был иметь аэродинамическое качество 0,26, что позволило бы снизить перегрузки при входе в атмосферу и уменьшить разброс от заданного места посадки до 16 км (10 миль). В состав системы управления должны входить БЦВМ, гиростабилизированная платформа, астрокомпас и система управления спуском. Кроме того, все более насущной становилась потребность в проведении экспериментов по сближению и стыковке космических аппаратов на орбите.
В течение июня 1960 года Целевая Космическая Группа выпустила набор руководящих принципов для перспективных пилотируемых космических программ. Документ включал пять докладов, представленных Целевой Космической Группой в ряде встреч с представителями Штаб-квартиры НАСА и различных Центров НАСА в течение апреля и мая 1960 года. Основное его внимание было уделено полетам к Луне, но в его резюме заместитель директора Чарльз Донлан описал промежуточную программу, которая могла бы хорошо вписаться в период между окончанием программы «Меркурий» и началом летных испытаний многоместного корабля «Аполлон». В частности, с помощью ее можно было бы решить проблему управления спуском с использованием подъемной силы капсулы.
В конце лета, 24 августа 1960 года компания «Макдоннел Эйркрафт» предложила одноместную космическую станцию, включающую корабль «Меркурий» вместе с цилиндрической лабораторией, обеспечивающей работу космонавта без скафандра в течение 14 дней. Переход из капсулы в помещение станции осуществлялся через надувной туннель. Общая масса станции составляла 3,3 тонны. Для запуска такой станции, создание которой стоило бы очень дешево, предлагалось использовать ракету «Атлас» с верхней ступенью «Аджена».
В начале января 1961 года в Вашингтоне состоялось заседание Совета НАСА по программе исследования космоса. Основной темой заседания была высадка человека на Луну. Однако для решения этой задачи необходимо было разрешить множество технических проблем. Поэтому одним из итогов заседания была рекомендация НАСА запланировать и создать необходимые технические средства, обеспечивающие сближение и стыковку космических аппаратов на околоземной орбите независимо от лунной программы, но вносящих в нее свой вклад.
20 января 1961 года управление Целевой Космической Группы провело встречу Наблюдательного совета по капсуле. Первой темой в списке была программа последующего развития корабля «Меркурий». Рассматривались различные типы полетов, включая долговременный полет, сближение, искусственную гравитацию. Пора уже было переходить к практическому воплощению. И 13 февраля 1961 года представители НАСА и компании «Макдоннел Эйркрафт» начали обсуждение перспективного космического корабля на базе «Меркурия». К этому моменту директор Целевой Космической Группы Роберт Гилрут назначил руководителя технического отдела Джеймса Чэмберлина, который уже больше года работал с компанией «МакДоннел» по «Меркурию», ответственным за изучение совместно с той же компанией улучшенного «Меркурия» для будущих пилотируемых космических программ. Началась реальная работа над проектным обликом космического корабля. Причем среди прорабатываемых вариантов были как незначительные модификации «Меркурия», так и в корне переработанные.
14 апреля 1961 года НАСА заключило контракт с компанией «Макдоннел Эйркрафт» на исследования по усовершенствованию космического корабля «Меркурий». В свою очередь компания сформировала небольшую проектную группу из 30-40 человек, целью которой являлось на первом этапе усовершенствование «Меркурия», а на втором — создание нового транспортного корабля. При этом одними из задач при проектировании были модульное построение корабля и вынос значительной части приборов и оборудования из кабины на внешнюю сторону капсулы.
Хотя проработки по новому космическому кораблю были еще в начальной стадии, было очевидно, что его масса будет неподъемна для МБР «Атлас». Воспользовавшись этим, компания «Мартин» предложила разработанную ей МБР «Титан-2» в качестве ракеты-носителя для усовершенствованного «Меркурия» и даже для программы пилотируемой посадки на Луну. Правда, помощник директора НАСА Роберт Симэнс скептически воспринял это предложение. Однако директор бюро программ космических полетов НАСА Эйб Силверстейн с помощью специалистов Целевой Космической Группы и с разрешения Роберта Гилрута проработал этот вопрос и выдал положительное заключение, по крайней мере, по возможности использования МБР «Титан-2» для запуска масштабно увеличенного космического корабля «Меркурий».
17 мая 1961 года Целевая Космическая Группа выпустила официальный бюллетень работы по анализу технического проекта посадочной системы космического корабля типа парапланер. Его использование позволяло совершать управляемое снижение. Для более детальной проработки были заключены контракты с тремя фирмами, имевшими некоторый опыт в этой области: «Гудъеа Эйркрафт», «Норт Америкэн авиэйшн» и «Райан Аэронотикал».
9 июня 1961 года руководитель технического отдела Целевой Космической Группы Джеймс Чэмберлин выступил перед сотрудниками Группы, включая ее директора Роберта Гилрута и представителей штаб-квартиры НАСА Джорджа Лоу и Джона Дишера, с сообщением о проекте перспективного космического корабля компании «Макдоннел». Проект был основан на возросшей доступности систем и агрегатов, уменьшении времени на производство и отладку, большей надежности и адаптируемости к посадочной системе типа парапланер. Правда, поначалу Целевая Космическая Группа не захотела заново перепроектировать «Меркурий». После повторного обсуждения проблем на второй встрече 12 июня участники обратились с предложением к корпорации «Макдоннел» по поводу модификации «Меркурия» с увеличением продолжительности его полета до 18 витков. Это предложение было реализовано при последнем орбитальном полете корабля «Меркурий», пилотируемом Гордоном Купером.
После проработки компанией «Макдоннел» различных модификаций «Меркурия» ее сотрудник Уолтер Бёрк 7 июля 1961 года представил руководству Целевой Космической Группы три возможных конфигурации капсулы:
Ø капсула с минимальным изменением, доработанная только в части доступности аппаратуры и с установкой дополнительной батареи для проведения более длительных полетов;
Ø капсула с установкой катапультируемого кресла и выносом большинства оборудования из кабины на внешнюю поверхность;
Ø двухместная капсула, которая могла бы выводиться ракетой-носителем «Атлас-Центавр».
27-28 июля 1961 года представители НАСА и компании «Макдоннел» встретились для обсуждения вопроса, какой же должна быть перспективная модификация «Меркурия». В результате компания сосредоточилась на двух вариантах — первом и третьем (смотри выше). Причем первый был реализован еще в рамках программы «Меркурий», а из третьего вырос собственно корабль «Джемини». В том же месяце компания «Мартин» предложила использовать свою МБР «Титан-2» в качестве носителя для нового космического корабля. Грузоподъемность «Титана-2» существенно превышала грузоподъемность «Атласа». И даже использование токсичных, но самовоспламеняющихся компонентов рассматривалась как благо: проще было обслуживание. К тому же стартовый комплекс №19 на мысе Канаверал, используемый для запуска ракеты «Титана-2», больше подходил для космических пусков и для программы предстартовых испытаний, чем три стартовых комплекса ракеты «Титан-1». В конечном итоге выбор был сделан именно в пользу ракеты-носителя «Титан-2».
Между прочим, к этому времени относится и первая попытка приспособить корабль «Джемини» для решения задачи высадки человека на Луну. В случае использования ракеты-носителя «Сатурн С-3» и стыковки на лунной орбите эту задачу можно было бы решить намного быстрее и дешевле. Такое предложение исходило от инженеров Целевой Космической Группы Джеймса Чэмберлина и Джеймса Роуза.
Как уже говорилось, поскольку стартовая масса корабля «Джемини» (от 3200 до 3800 кг) намного превышала грузоподъемность ракеты-носителя «Атлас-D», задействованной по программе «Меркурий», то для его выведения было решено использовать межконтинентальную баллистическую ракету «Титан-2». Проектирование межконтинентальной баллистической ракеты «Титан» развернулось через год начала работ по созданию МБР «Атлас». Контракт на ее разработку был заключен с фирмой «Мартин» в октябре 1955 года. В отличие от МБР «Атлас» и Р-7 ракета «Титан» изначально компоновалась с последовательным расположением ступеней, что позволяло разместить их в подземных сооружениях — шахтах. В то же время ей был присущ недостаток, общий для первых МБР: использование жидкого кислорода в качестве окислителя (горючее — керосин). Это, естественно резко увеличивало время готовности к старту. При разработке МБР «Титан» был использован опыт, накопленный при создании МБР «Атлас» и БРСД «Тор», что позволило сэкономить время и средства на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Первый вариант ракеты — «Титан-1» имел стартовый вес 105 тонн при общей длине 27,7 метра и максимальном диаметре 3 метра. На первой ступени были установлены на карданном подвесе два кислородно-керосиновых двигателя ХLR-87-AJ-1 фирмы «Аэроджет Дженерал», развивающие тягу 68 тонн каждый на уровне моря при удельном импульсе 256 секунд у Земли и 290 секунд в вакууме. Вторая ступень диаметром 2,44 метра была оснащена одним маршевым двигателем на карданном подвесе ХLR-91-AJ-1, разработанным той же фирмой и развивающим тягу в вакууме 36,3 тонны при удельном импульсе 308 секунд. Двигатели для ракеты «Титан» производились и производятся на заводе фирмы «Аэроджет Дженерал» в Сакраменто (штат Калифорния).
Первый запуск ракеты «Титан-1» с Атлантического ракетного полигона на мысе Канаверал состоялся 6 февраля 1959 года. Задачи пуска по отработке первой ступени были успешно выполнены. В этом пуске, как, впрочем, и в последующих пяти, вторая ступень была заменена полноразмерным макетом без двигателей с 21200 литрами воды. Первый успешный запуск с работающей второй ступенью был произведен с мыса Канаверал в 1960 году. Первоначально для ракеты «Титан» предусматривалось радиоинерциальное наведение. Но в последующем использовалась уже чисто инерциальная система наведения.
3 мая 1961 года был произведен первый запуск ракеты «Титан-1» из шахты на базе ВВС Ванденберг. Началось сооружение первых 18 боевых подземных стартовых позиций МБР «Титан-1» на базе ВВС Лоури. Причем, перед стартом ракета должна была подниматься на поверхность. Однако к этому времени стало ясно, что подобная концепция в совокупности с использованием жидкого кислорода в качестве окислителя для МБР морально устарела. К тому же началась разработка твердотопливной МБР «Минитмен» (человек-минутка), время готовности к старту которой действительно не превышало минуты. Да и запуск ее производился непосредственно из шахты.
В этих условиях ракета «Титан-1» оказалась просто неконкурентоспособной, несмотря на значительную мощность забрасываемого ядерного заряда (10 Мт против 1 Мт у «Минитмена»). Но конкуренция — движущая сила американской экономики. Специалисты фирмы «Мартин» доработали ракету под токсичное, но зато долгохранимое топливо: четырехокись азота (АТ) в качестве окислителя и “аэрозин-50” (смесь гидразина и несимметричного диметилгидразина НДМГ). Аналогичную работу проделали двигателисты фирмы «Аэроджет Дженерал», хотя эта задача очень непростая.
В результате получилась самая тяжелая в США МБР «Титан-2», способная доставить на межконтинентальную дальность головную часть с ядерным зарядом мощностью 10 Мт. Первое наземное огневое испытание ракеты «Титан-2» состоялось 28 декабря 1961 года на заводе корпорации «Мартин» в Денвере. 16 марта 1962 года был впервые осуществлен запуск ракеты «Титан-2» в полной комплектации. Она пролетела около 8000 км. А первый запуск МБР «Титан-2» из шахты на базе ВВС Ванденберг был произведен 16 февраля 1963 года. 54 ракеты были установлены в шахты в 60-х годах и простояли на боевом дежурстве около 20 лет.
В середине 80-х годов они были сняты с вооружения и отправлены в арсенал. После незначительных доработок эти ракеты под названием «Титан-23G» используются для вывода на орбиту спутников. С помощью этой ракеты-носителя 25 января 1994 года к Луне была запущена автоматическая станция «Клементина». На базе ракеты «Титан-2» было создано целое семейство ракет-носителей путем добавления твердотопливных ускорителей и установки дополнительной ступени — разгонного блока. С помощью самой мощной из них — «Титан-4В» (стартовая масса около 1000 тонн) 15 октября 1997 года к Сатурну была запущена самая тяжелая американская АМС «Кассини» весом 5577 кг. Ракеты-носители семейства «Титан» являются рабочими лошадками американской космической программы, хотя по частоте запусков уступают другим американским носителям — «Атласу» и «Дельте».
Именно ракета «Титан-2» была выбрана в качестве основного носителя по программе «Джемини», хотя логичней было бы использовать «Титан-1» с нетоксичным кислородно-керосиновым топливом. Однако в НАСА посчитали, что использование высококипящих и самовоспламеняющих компонентов топлива упрощает технологию подготовки ракеты-носителя. При этом процесс адаптации ракеты к пилотируемым пускам был совмещен с летными испытаниями «Титана-2» как межконтинентальной баллистической ракеты по программе стратегических вооружений. Модификацией ракеты-носителя и разработкой спутника-мишени «Аджена» руководил Центр имени Маршалла в Хантсвилле.
Двухступенчатая ракета-носитель «Титан-2» в варианте выведения космического корабля «Джемини» имела стартовый вес 150,5 тонн. Ее общая длина на старте вместе с кораблем составляла 33,2 метра, а максимальный диаметр первой и второй ступеней — 3 метра. На первой ступени установлено два двигателя ХLR-87-AJ-7 на второй ступени — один маршевый двигатель ХLR-91-AJ-7 тягой 45,3 тонны в вакууме и удельном импульсе 316 секунд. Ракеты-носители «Титан-2» собирались на заводе головной фирмы «Мартин-Мариетта» (так стала называться фирма «Мартин») в городе Мидл-Ривер (близ Балтимора, штат Мэрилэнд).
Для пусков ракеты-носителя «Титан-2» по программе «Джемини» был модифицирован стартовый комплекс №19 на мысе Канаверал, с которого ранее производились запуски ракеты «Титан-1». Стыковка ступеней между собой, а также с космическим кораблем производилась в вертикальном положении непосредственно на стартовом столе. Перед сборкой проводились огневые испытания ступеней, причем первая ступень «прожигалась» непосредственно на стартовом столе, а вторая ступень — на специальном стенде, расположенном рядом на том же стартовом комплексе.
Между прочим, за приобретение, поставку, сборку ракеты «Атлас» со спутником-мишенью «Аджена» и запуск ракет-носителей «Титан-2» и «Атлас-Аджена» несло полную ответственность Министерство обороны США.
14 августа 1961 года Фред Сэндерс и еще три инженера из компании «Макдоннел» прибыли в Исследовательский центр имени Лэнгли помочь Джеймсу Чэмберлину и инженерам Целевой Космической Группы подготовить сообщение относительно концепции улучшенного «Меркурия», называвшейся теперь как «Меркурий Марк II». Тогда же с помощью Уоррена Норта из Офиса программ космических полетов штаб-квартиры НАСА Целевая Космическая Группа подготовила предварительный Проектный план развития, который должен был быть представлен Штаб-квартире НАСА. Хотя он и пересматривался 6 раз перед тем, как его утвердили 27 октября 1961 года, основные концепции первого плана остались неизменными в формулировке программы.
Согласно этому Плану двухместный корабль «Меркурий Марк II» должен был выводиться ракетой-носителем «Титан-2», ракета-носитель «Атлас» использовалась для вывода на орбиту спутника-мишени «Аджена-Д» для последующей с ним стыковки. Планом предусматривалось широкое использование технологии «Меркурия» и его компонентов для нового космического корабля. В нем же предлагалось заключить контракты с компанией «Макдоннел Эйркрафт» на создание корабля, с компанией «Дженерал Дайнэмикс/Астронотикс» на поставку ракет «Атлас», с компанией «Мартин-Мариетта» на поставку модифицированных ракет «Титан-2» и с компанией «Локхид Миссайлз энд Спейс» на поставку спутника-мишени «Аджена-Д». Первоначальная стоимость программы оценивалась в 530 миллионов долларов.
Программой летных испытаний предусматривалось после одного беспилотного запуска осуществить с марта 1963 года по сентябрь 1964 года 9 пилотируемых полетов на космическом корабле «Джемини», включая полеты с максимальной продолжительностью до 14 суток и стыковку с ракетным блоком «Аджена». Примечательно, что этим же планом предусматривались 4 полета со стыковкой корабля «Джемини» с кислородно-водородным разгонным блоком «Центавр». И если в первых двух случаях с помощью двигательной установки разгонной ступени корабль переводился на высокоэллиптическую околоземную орбиту, то при последних двух запусках в марте и мае 1965 года «Джемини» должен был совершить облет Луны, то есть на 2-3 года раньше, чем это планировалось по программе «Аполлон» и за гораздо меньшие деньги (дополнительно требовалось всего 60 миллионов долларов). По-видимому, лавры первых покорителей Луны не давали покоя руководителям компании «Макдоннел Эйркрафт», которая уступила в конкурсе на создание командного модуля «Аполлон» фирме «Норт Америкэн Авиэйшн». Более подробно о планах лунного использования корабля «Джемини» будет рассказано в главе «Человек на Луне».
НАСА в целом приняла предложения фирмы «Макдоннел», по программе «Джемини», исключая полеты к Луне. Это и не удивительно, ведь уже была развернута широкомасштабная программа «Аполлон». Программа «Джемини» лишь предваряла ее. В официальных документах НАСА задачи программы «Джемини» формулировались как “второй этап пилотируемых полетов, имеющий целью получение опыта в следующих областях: маневрирование на орбите, встреча и стыковка на орбите, длительный космический полет человека и проведение исследований в космосе с участием человека”. Сама же программа «Джемини» предусматривала накопление опыта, необходимого для реализации программы «Аполлон», ставящей своей целью высадку космонавтов на Луну до 1970 года.
Кстати, в конце 1961 года произошло весьма знаменательное в истории НАСА событие. К этому моменту Целевая Космическая Группа явно переросла свою первоначальную задачу — создание первого пилотируемого космического корабля. И хотя еще продолжались летные испытания «Меркурия», вовсю разворачивались программы создания новых пилотируемых космических кораблей «Джемини» и «Аполлон». Группе уже было тесно под крышей Центра Лэнгли, хотя формально с 1 мая 1959 года она уже входила в состав вновь образованного Центра космических полетов имени Годдарда. Поэтому 1 ноября 1961 года был создан Центр пилотируемых космических кораблей, первым директором которого стал руководитель проекта «Меркурий» и Целевой Космической Группы Роберт Гилрут. Местом расположения нового Центра был избран Хьюстон, штат Техас. В феврале 1973 года он был переименован в Центр космических полетов имени Л. Джонсона. Именно здесь сосредоточено проектирование всех американских пилотируемых космических кораблей. Здесь проходит подготовка космонавтов. И здесь же находится Центр управления полетом НАСА.
7 декабря 1961 года заместитель директора НАСА Роберт Симэнс одобрил план развития проекта «Меркурий Марк II», который накануне представил новоиспеченный директор нового Центра НАСА Роберт Гилрут. В тот же день в Хьюстоне Р. Гилрут объявил официально о планах создания двухместного космического корабля на базе «Меркурия», но в 2-3 раза тяжелее. Была обнародована и программа летных испытаний корабля, утвержденная 27 октября 1961 года.
22 декабря 1961 года был заключен контракт с корпорацией «Макдоннел Эйркрафт» на программу исследовательских работ, которые должны были привести в результате к созданию двухместного космического корабля. Компания должна была спроектировать и изготовить 12 кораблей и 11 стыковочных агрегатов, не считая изделий для экспериментальной отработки. Первый космический корабль должен был изготовлен через 15 месяцев с момента подписания контракта. Последующие должны были поставляться с 60-дневным интервалом. Поначалу предполагалась поставка кораблей с посадочной системой типа парапланер.
3 января 1962 года программа, первоначально называвшаяся «Меркурий Марк II» или «Меркурий» (Этап II), получила официальное название «Джемини». Так на английском языке называется зодиакальное созвездие Близнецов. 15 января 1962 года директор Центра пилотируемых космических кораблей Роберт Гилрут назначил руководителя технического отдела Центра Джеймса Чемберлина менеджером проекта «Джемини». Правда, примерно через год, 19 марта 1963 года Чэмберлин стал старшим техническим советником Роберта Гилрута, а на пост менеджера проекта «Джемини» был назначен руководитель отделения технологии космических аппаратов Чарльз Мэтьюс.
Двухместный космический корабль «Джемини», спроектированный и изготовленный по заданию НАСА фирмой «Макдоннел», состоял из отсека радиолокатора, спускаемого аппарата и агрегатного отсека. Общая высота корабля составила 6,7 метра, максимальный диаметр — 3 метра, стартовая масса корабля колебалась от 3225 кг для первого пилотируемого полета («Джемини-3») до 3801 кг при двух последних полетах.
Основу космического корабля составляет спускаемый аппарат или отсек экипажа в форме усеченного конуса (угол полураствора 20°, как у «Меркурия») с минимальным диаметром 96,5 см, максимальным диаметром 2,28 метра и длиной 3,4 метра. К верхней части СА крепится неотделяемый цилиндрический отсек системы ориентации, в котором расположены 16 двигателей RCS тягой по 11,3 кг, управляющие ориентацией при входе в атмосферу. Как и у «Меркурия» корпус «Джемини» сделан из титана и сверху прикрыт теплопоглощающими ребристыми «черепицами» из никель-кобальтового сплава Rene-41. К днищу спускаемого аппарата крепится теплозащитный экран из разрушающегося материала (кремнийорганический каучук). Внутри отсека экипажа размещена кабина космонавтов. Объем кабины 2,26 м3 (для сравнения внутренний объем корабля «Меркурий» составлял 1,3 м3). В кабине установлены два катапультируемых кресла космонавтов. Учитывая малый объем кабины, космонавты весь полет проводят в этих креслах, не вылезая из скафандров, которые использовались и для выхода в открытый космос. Над головой каждого из космонавтов расположены входные люки с иллюминаторами. Атмосфера в кабине чисто кислородная, как и в корабле «Меркурий», при номинальном давлении 0,36 атмосферы или 280 мм рт. ст.
Спускаемый аппарат, хотя и имел форму капсулы «Меркурия», был рассчитан на управляемый спуск за счет смещения центра тяжести с аэродинамическим качеством 0,2 и парашютную посадку на воду. Первоначально предполагалось, после схода с орбиты при полете спускаемого аппарата в атмосфере использовать надувное крыло «Рогалло», которое должно было обеспечить планирующий спуск и посадку на сушу со скоростью не более 21 м/с. Было предусмотрено также специальное амортизирующее шасси. Однако в ходе разработки и испытаний надувного крыла встретились трудности технического характера, и от использования его отказались.
Изучалась также возможность использования для обеспечения посадки корабля «Джемини» управляемого парашюта «парасейл». Однако и этот вариант не прошел, хотя был весьма перспективен. Между прочим, управляемый парашют подобного типа будет использован при спуске американского корабля-спасателя CRV или Х-38 по программе Международной космической станции.
В конечном итоге остановились на трехступенчатой схеме неуправляемых парашютов, причем основной парашют имел диаметр 25,6 метра. А посадка производилась на воду.
На самой вершине корабля, непосредственно за отсеком системы ориентации, расположен отсек радиолокатора, предназначенного для обеспечения встречи «Джемини» с ракетной ступенью «Аджена-Д». Этот радиолокатор, разработанный фирмой «Вестингауз Электрик», отделялся от спускаемого аппарата после схода с орбиты на высоте 15 км и опускался на Землю на парашюте. Максимальная дальность захвата цели радиолокатором ~460 км. На этом отсеке установлены также устройства, обеспечивающие механическую стыковку с «Адженой».
Со стороны теплозащитного экрана к спускаемому аппарату примыкает вспомогательный отсек в виде усеченного конуса с максимальным диаметром 3,05 метра, минимальным диаметром — 2,28 метра и длиной 2,28 метра. Этот отсек делится на две секции. В передней части расположены 16 двигателей ориентации и маневрирования и 4 твердотопливных тормозных двигателя тягой по 1,14 тонны. Причем при сходе с орбиты тормозные двигатели включаются последовательно, а при аварии носителя — одновременно, для обеспечения увода корабля на безопасное расстояние.
В задней части вспомогательного отсека расположены часть двигателей маневрирования и ориентации, баки с топливом для них, топливные элементы системы электропитания и другое электрооборудование. Эта секция отделяется перед включением ТДУ.
При создании космического корабля «Джемини» многие вещи были созданы и опробованы впервые в мире. Впервые на космическом корабле была установлена двигательная установка многократного включения для обеспечения орбитального маневрирования. Впервые на космическом корабле был установлен радиолокатор для измерения параметров сближения с другим КА. Впервые на космическом корабле была установлена бортовая вычислительная машина фирмы IBM. Впервые на космическом корабле были применены, начиная с «Джемини-5», кислородно-водородные топливные элементы фирмы «Дженерал Электрик» в системе электропитания. Впервые спускаемый аппарат имел аэродинамическое качество 0,2, обеспечившее управляемый спуск в атмосфере и снижение перегрузок до 3-4 единиц. Все, что впервые было применено на «Джемини», было затем использовано в программе «Аполлон».
По иному, чем на корабле «Меркурий», была решена проблема спасения экипажа в случае аварии ракеты-носителя на активном участке. Если аварийная ситуация возникает на старте или до высоты 21 км, космонавты катапультируются в креслах и затем спускаются на парашютах. Если же аварийная ситуация возникнет на высоте более 21 км, но до отделения первой ступени ракеты-носителя, космонавты должны отделить корабль от ракеты с помощью бортовой ТДУ. Последующие снижение и посадка происходят по штатной схеме.
Изготовление и сборка космического корабля «Джемини» производились на заводе головной фирмы «Макдоннел» в Сент-Луисе (штат Миссури).
Специально для полетов на космических кораблях «Джемини» с перспективой участия в лунной программе в 1962 и 1963 годах были проведены два набора в отряд космонавтов США. В их число вошли такие известные в дальнейшем астронавты, как Джон Янг, Нейл Армстронг, Майкл Коллинз, Томас Стаффорд и другие. Набор производился только из числа опытнейших летчиков и летчиков-испытателей.
Первый запуск корабля «Джемини» в беспилотном варианте состоялся 8 апреля 1964 года. На орбиту его вывела ракета-носитель «Титан-2», стартовавшая с космодрома на мысе Кеннеди (так после гибели президента США с 1963 по 1970 годы назывался мыс Канаверал). Отделение его от последней ступени носителя и посадка на Землю не планировалась. Все задачи полета были выполнены.
19 февраля 1965 года с помощью ракеты-носителя «Титан-2» был произведен запуск экспериментального спутника «Джемини-2» по баллистической траектории. Вместо астронавтов в креслах находились два робота, которые имитировали дыхание и тепловыделение. Через 19 минут капсула «Джемини-2» благополучно приводнилась в Атлантическом океане. Теперь было все готово для пилотируемого полета.
23 марта 1965 года (через 4 суток после посадки советского космического корабля «Восход-2») с космодрома на мысе Кеннеди стартовала ракета-носитель «Титан-2», которая вывела на орбиту первый американский многоместный космический корабль «Джемини-3». Его пилотировали уже летавший Вирджил Гриссом и новичок Джон Янг. В течение трехвиткового полета астронавты впервые выполнили несколько коррекций орбиты. После завершения программы полета они совершили управляемый спуск в атмосфере, испытывая перегрузки в 4-5g, и приводнились в Атлантическом океане в 100 км от заданного района посадки. Таким образом, впервые в мире пилотируемый космический корабль маневрировал в космосе.
Программу полета «Джемини-4» скорректировали с учетом полета советского корабля «Восход-2» и выхода в космос А. Леонова. Поэтому основной задачей полета стал выход в открытый космос. И вот 3 июня 1965 года ракетой «Титан-2» был запущен космический корабль «Джемини-4», на борту которого находились астронавты Джеймс Макдивитт и Эдвард Уайт. На третьем витке они разгерметизировали кабину (шлюзовой камеры на корабле не было), и Эдвард Уайт вышел в открытое космическое пространство, став первым американцем и вторым в мире после А. Леонова, шагнувшим в космос. Уайт пробыл вне корабля 23 минуты, при этом он пользовался для перемещения индивидуальным реактивным устройством. Максимальное удаление от корабля ограничивалось длиной фала и составляла 7,6 метра. После возвращения в кабину астронавты пережили несколько трагических минут, когда в течение получаса они не могли закрыть выходной люк, что грозило их гибелью при спуске. Однако совместными усилиями люк удалось закрыть, и после 4 суток полета корабль совершил посадку в Атлантическом океане. В ходе полета произошел отказ БЦВМ. Управляемый спуск оказался невозможен, и космонавтам во время баллистического спуска пришлось испытать перегрузки до 8g.
21 августа 1965 года с мыса Кеннеди ракетой «Титан-2» был запущен космический корабль «Джемини-5» с двумя астронавтами — Гордоном Купером и Чарльзом Конрадом. Полет, длившийся 8 суток, стал новым мировым рекордом продолжительности полетов и одновременно подтвердил работоспособность человеческого организма в течение 8 суток, то есть время, какое требовалось для полета к Луне. В этом полете проводились военные эксперименты по обнаружению запусков баллистических ракет «Минитмен».
В программе полета «Джемини-6» была стыковка с последней ступенью ракеты «Атлас-Аджена Д». Однако 25 октября 1965 года, когда астронавты У. Ширра и Т. Стаффорд расположились в креслах кабины «Джемини-6» выяснилось, что «Аджена», запущенная чуть ранее, на орбиту не вышла, и запуск корабля отменили. Поскольку следующая ракетная ступень «Аджена» была бы готова не ранее января 1966 года, решено было произвести сближение кораблей «Джемини-6» и «Джемини-7».
4 декабря 1965 года был осуществлен запуск корабля «Джемини-7» с астронавтами Фрэнком Борманом и Джеймсом Ловеллом на борту. Следом за ними должен был стартовать «Джемини-6». Однако при попытке запуска 12 декабря двигатели первой ступени ракеты-носителя «Титан-2» заглохли сразу же после их включения. Повторная попытка оказалась успешной, и 15 декабря 1965 года на орбиту был выведен корабль «Джемини-6» с экипажем в составе: Уолтер Ширра и Томас Стаффорд. В ходе совместного полета впервые проводилось маневрирование и сближение кораблей до расстояния менее 2 метров. Для взаимной стыковки они не были приспособлены. После 26 часов полета корабль «Джемини-6» совершил успешную посадку. Полет же «Джемини-7» длился около 14 суток, что явилось новым мировым рекордом, и также успешно завершился. Кстати во время длительного полета «Джемини-7» космонавты были в облегченных скафандрах, не предназначенных для выхода в открытый космос, но которые можно было снимать в кабине в ходе полета.
16 марта 1966 года был запущен космический корабль «Джемини-8» с астронавтами Нейлом Армстронгом и Дэвидом Скоттом на борту. Программой полета предусматривалась стыковка с ракетной ступенью «Аджена», а также выход Д. Скотта в открытое космическое пространство. Сближение и первая стыковка космических аппаратов прошли успешно. Однако через 20 минут после стыковки началось вращение связки корабля и ракетной ступени с большой скоростью. Астронавты были вынуждены расстыковаться, но скорость вращения оставалась очень большой, до 1 оборота в секунду, что грозило невозможностью схода с орбиты. В этих условиях командир корабля Нейл Армстронг, проявив мужество и самообладание, вручную застабилизировал аппарат и на восьмом витке совершил аварийную посадку около острова Окинава.
Первоначально программа полета космический корабль «Джемини-9» повторяла полет «Джемини-8». Но запуск 17 мая 1966 года ракеты «Атлас-Аджена Д» закончился аварией. Решено было использовать для стыковки специальный спутник-мишень. И 3 июня 1966 года с мыса Кеннеди стартовала ракета-носитель «Титан-2» с космическим кораблем «Джемини-9», который пилотировали Томас Стаффорд и Юджин Сернан. При сближении со спутником выяснилось, что не сброшен головной обтекатель, и стыковку пришлось отменить. Выход в космос Ю. Сернана также прошел по урезанной программе из-за запотевания стекла шлема, причем отменили и испытания ранцевой реактивной установки для перемещения космонавта. Тем не менее, продолжительность пребывания Сернана в открытом космическом пространстве составила 2 часа 5 минут — новый мировой рекорд. После трехсуточного полета корабль успешно приводнился в Атлантическом океане всего в 2 км от авианосца «Уосп». Между прочим, Стаффорд и Сернан первоначально входили в дублирующий экипаж, а основной экипаж составляли Эллиот Си и Чарльз Бассет. Однако за 2 месяца до старта 28 февраля 1966 года оба погибли в авиационной катастрофе. Причем самолет Т-38, который они пилотировали, разбился на территории того самого завода фирмы «Макдоннел» в Сент-Луисе, где производилась сборка кораблей «Джемини», и где они должны были принять свой корабль.
Запуск ракеты-носителя «Титан-2» с космическим кораблем «Джемини-10» состоялся 18 июля 1966 года. На его борту находились астронавты Джон Янг и Майкл Коллинз. На 4-м витке они произвели сближение и стыковку с ракетной ступенью «Аджена-10», запущенной накануне. Затем с помощью двигателя «Аджены» связка была переведена на эллиптическую орбиту с максимальным удалением от Земли 760 км. После расстыковки корабль «Джемини-10» совершил сближение с пассивной ступенью «Аджена-8», запущенной еще 16 марта 1966 года. В ходе группового полета М. Коллинз вышел в открытый космос и с помощью реактивного пистолета переместился к ракетной ступени «Аджена-10», совершавшей полет в нескольких метрах от корабля. После 4-суточного полета корабль совершил успешную посадку на воду в Атлантическом океане.
12 сентября 1966 года с мыса Кеннеди стартовала ракета-носитель «Титан-2» с кораблем «Джемини-11», который пилотировали Чарльз Конрад и Ричард Гордон. После стыковки со ступенью «Аджена-11» Р.Гордон вышел в открытый космос и, переместившись на ракетную ступень, соединил их 30-метровым тросом. По окончании выхода были включены двигатели «Аджены», и связка перешла на эллиптическую орбиту с высотой в апогее 1370 км, что явилось мировым рекордом высоты для орбитальных кораблей. Совершив 2 витка, связка была снова переведена на низкую орбиту, где и был проведен эксперимент по групповому полету связанных тросом корабля и ракеты. Завершив все эксперименты, корабль «Джемини-11» благополучно приводнился после 3 суток полета.
Последним полетом по программе «Джемини» в США стал полет космического корабля «Джемини-12», который был запущен с космодрома на мысе Кеннеди 11 ноября 1966 года. На борту корабля находились Джеймс Ловелл и Эдвин Олдрин. Программа полета «Джемини-12» во многом повторяла программу предыдущего полета. Только стыковались с ракетой «Аджена-12», и в космос выходил Э. Олдрин (продолжительность выхода 2 часа 9 минут). Так же был повторен эксперимент по групповому полету корабля и ракеты, связанных 30-метровым тросом. Не провели лишь переход на высокоэллиптическую орбиту из-за падения давления в камере сгорания основного двигателя ракеты «Аджена-12».
Результаты десяти полетов пилотируемых кораблей «Джемини» показали, что основные задачи этой американской программы космических исследований были выполнены. На кораблях «Джемини» проведены эксперименты по сближению и стыковке пилотируемых аппаратов с беспилотными объектами, а также осуществлены выходы астронавтов в открытое космическое пространство. Результаты программы «Джемини» внесли важный вклад в работы по программе «Аполлон».
Общие расходы по программе «Джемини» намного превысили первоначальные оценки (530 млн. долларов) и составили 1309 миллионов долларов. Для сравнения: программа «Меркурий» обошлась американскому налогоплательщику в 380-412 миллионов долларов.
После завершения программы «Джемини» центр тяжести космических усилий США переместился на программу посадки человека на Луну (программа «Аполлон»). Однако руководство фирмы «Макдоннел Дуглас» (бывшая «Макдоннел Эйркрафт»), воодушевленное успехами программ «Меркурий» и «Джемини» и отстраненное от программы «Аполлон», попыталось еще раз отхватить лакомый кусочек от жирного пирога лунной программы. Такие попытки предпринимались неоднократно, начиная с 1961 года, причем предлагались варианты использования модифицированного корабля «Джемини» как с облетом Луны, так и с посадкой на ее поверхность. Последняя такая попытка была предпринята в 1967 году после пожара на корабле «Аполлон-1». Однако ни Президент США Линдон Джонсон, ни НАСА не отступили от «генеральной линии».
Потерпев неудачу с Луной, руководство «Макдоннел Дуглас» пыталось пропихнуть свое детище, где только можно. Достаточно широко известна программа создания военной орбитальной станции MOL в 60-х годах. Ее основу составлял модифицированный корабль «Джемини В». Однако в 1969 году эта программа была закрыта. Более подробно о ней будет рассказано в главе «Орбитальные станции».
Гораздо меньше известно о проработках создания транспортного корабля с большими возможностями для обслуживания орбитальных станций. Проект этого корабля, получившего название «Биг Джемини», появился в конце 1966 года не случайно. Во-первых, завершилась программа «Джемини», а во-вторых, и ВВС США и НАСА работали над проектами больших орбитальных станций. Военные планировали в 70-х годах заменить станцию MOL на значительно большую орбитальную станцию под названием LORL. НАСА же в рамках программы применения «Аполлона» (ААР) также разрабатывали большую орбитальную станцию под названием MORL или «Орбитал Уоркшоп». Впоследствии она превратилась в «Скайлэб». Численность экипажа как LORL, так и MORL в середине 60-х годов рассматривалась в пределах от 6 до 24. Естественно, что для обслуживания таких больших орбитальных станций требовался транспортный корабль, способный доставить на орбиту до 12 человек за один пуск.
После проработок фирмой «Макдоннел Дуглас» была предложена схема транспортного корабля «Биг Джемини». Внешне он очень был похож на своего маленького собрата. Тот же отсек радиолокатора и двигателей системы ориентации, за которым следовал спускаемый аппарат такой же формы. Правда, сам спускаемый аппарат при том же угле раствора существенно увеличился: длина возросла с 1,42 до 5,2 метра, а максимальный диаметр с 2,28 до 4,3 метра. Масса СА — 5,23 тонны. Численность экипажа — 9 человек, причем двое из них находились в маленьком, базовом отсеке экипажа, а остальные — в надстройке, в которой также размещался и возвращаемый полезный груз.
Продолжением конуса спускаемого аппарата являлся грузовой отсек и стыковочный модуль. При этом максимальный диаметр всего корабля составлял 6,6 метра. Поскольку в передней части корабля находился отсек радиолокатора, стыковочный узел со сквозным переходом через лобовой экран был размещен в задней его части. То есть корабль должен был сближаться со станцией задом. Между прочим, аналогичная схема стыковки, да и принцип компоновки в целом, были приняты для челомеевского транспортного корабля снабжения, разработка которого началась как раз в 1967 году. Невольно подумаешь, — не плагиат ли это? А если плагиат, то кто у кого срисовал?
Общий вес корабля «Биг Джемини» зависел от типа используемой ракеты-носителя. При использовании ракеты «Титан-3М», разрабатываемой для выведения орбитальной станции MOL, масса всего корабля составила бы 15,6 тонны, из них 2,5 тонны грузов. При использовании ракеты «Сатурн-5» без третьей ступени S-IVB (вариант INT-20) вес корабля возрастал до 47,3 тонны, а вес доставляемых грузов до 27,3 тонны. При использовании же проектируемой ракеты «Титан-3G» масса корабля достигла бы 59 тонн. В качестве носителя рассматривался также «Сатурн-1В» с твердотопливными ускорителями.
Спускаемый аппарат корабля, имеющий аэродинамическое качество 0,3, совершал управляемый спуск в атмосфере. В плотных слоях атмосферы снижение и выход к точке посадки происходили с помощью управляемого парашюта «парасейл» или надувного крыла «Рогалло», названного так по имени его создателя — сотрудника Центра имени Лэнгли Ф. Рогалло. Посадка производилась на дно высохшего озера на металлические лыжи.
В случае аварии ракеты на участке выведения рассматривались различные варианты спасения экипажа. В одном из них предлагалась двигательная установка системы аварийного спасения с корабля «Аполлон». НАСА отдавало предпочтение варианту с катапультированием космонавтов, Правда, при этом общее количество космонавтов уменьшалось с 9 до 6, но зато спасался отсек полезного груза.
Кроме «Биг Джемини» специалисты фирмы «Макдоннел Дуглас» рассматривали и другие варианты использования космического корабля «Джемини» с увеличенным спускаемым аппаратом: корабль-спасатель; орбитальная станция типа MOL со стыковочным узлом для смены экипажа (полная аналогия первого варианта челомеевского «Алмаза») и другие.
Однако всем этим надеждам «Макдоннел Дуглас» не суждено было сбыться. Сначала в 1969 году закрыли как программу MOL, так и все перспективные военные орбитальные станции. Затем, в 1971 году НАСА выбрало для орбитальной станции «Орбитал Уоркшоп» в качестве транспортного средства командный модуль лунного корабля «Аполлон», ограничившись экипажем из 3 человек. Еще до запуска «Скайлэба» станция «Орбитал Уоркшоп-2» пала жертвой финансовых сокращений. А в перспективе в качестве транспортного средства снабжения орбитальных станций НАСА рассматривало только многоразовую транспортную космическую систему «Спейс Шаттл», разработка которой началась в 1972 году.
К середине 60-х годов Советский Союз, погнавшись за сиюминутными успехами в космосе, фактически остался без орбитального корабля. Все силы были брошены на создание кораблей для прямого облета Луны. При этом на определенном этапе выбор был сделан в пользу лунного облетного корабля ЛК, разрабатываемого в ОКБ-52 под руководством Генерального конструктора В.Н. Челомея, поскольку он предусматривал прямое выведение на трассу полета к Луне без стыковки на орбите. Это положение было затверждено Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 3 августа 1964 года. Кроме облета Постановлением устанавливались сроки высадки космонавта на Луну (1967-1968 г.) по программе Н1-Л3, ответственность за которую возлагалось на ОКБ-1. Конечно, высадить космонавта на поверхность Луны и опередить в этом американцев было заветной мечтой С.П. Королева. Но этого долгожданного момента пришлось бы ждать не менее 3 лет (по планам того времени). А наблюдать, как лавры покорителя Луны достаются главному конкуренту — В.Н. Челомею — было выше его сил. Тем более что загашник был пуст. Комплекс «Союз» (7К+9К+11К) был зарезан на корню, и корабль 7К оказался не у дел, а «Восход» морально устарел, не родившись.
Нужны были новые идеи. Осенью 1964 года, одновременно с организацией отделов по разработке лунного комплекса Н1-Л3, по указанию С.П. Королева создается группа (Б.Е. Черток, Ю.П. Семенов, К.С. Шустин) для выработки предложений по дальнейшей судьбе корабля 7К. В конце 1964 года по докладам этой группы Королев принимает предложение по осуществлению на орбите стыковки двух кораблей 7К, на основании чего пишется техническая справка и направляется в Госкомитет по оборонной технике. Обоснование было достаточно простое: необходимость отработки стыковки для ее дальнейшего использования в программе Н1-Л3. После выступления С.П. Королева на научно-техническом совете ГКОТ с программой работ по кораблю 7К, и по решению НТС эта программа получает путевку в жизнь.
В первой половине 1965 года, начиная с мая, выдаются исходные данные на разработку рабочей документации на космический корабль, который получил название от облетного комплекса «Союз», обозначение 7К-ОК и индекс 11Ф615. Ведущим конструктором по «Союзу» был назначен А.Ф. Тополь, а его заместителем Ю.П. Семенов. Во второй половине 1965 года началось изготовление корпусов кораблей.
В процессе переделки 7К в 7К-ОК выросла масса корабля с 5800 до 6450 кг. Ракета-носитель 11А57, выводившая «Восход», была уже на пределе своих возможностей. Поэтому для повышения грузоподъемности было изменено наклонение орбиты выведения с 65° до 51,6°, применена облегченная система телеметрических измерений. Кроме того, введен индивидуальный подбор двигателей центрального блока РД-108 с удельным импульсом не менее 252 секунд у Земли и 315 секунд в пустоте. Этот носитель со стартовым весом 308 тонн получил индекс 11А511, в печати он долгое время назывался по имени выводимого им космического корабля «Союз». На этом носителе двигатели получили новые индексы: РД-107 — 11Д511; РД-108 — 11Д512; а двигатель третьей ступени (блок И) РД-0110, чей удельный импульс увеличился с 326 до 330 секунд, — 11Д55.
Космический корабль «Союз» (7К-ОК), как уже указывалось, значительно отличается от «Востока» и «Восхода» оригинальной компоновкой и состоит из трех отсеков: бытового отсека, спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека. Бытовой отсек объемом 6,5 м3 служит для проведения научных исследований, выхода в космос, местом работы, сна и отдыха космонавтов. Он может быть использован в качестве шлюзовой камеры для выхода человека в космос. На внешней стороне бытового отсека устанавливается стыковочный узел и средства радиотехнической системы сближения «Игла».
Отсек расположен в головной части корабля. С одной стороны его расположен люк перехода в спускаемый аппарат, а с другой установлен стыковочный узел: активный («штырь») или пассивный («конус») в зависимости от назначения. Между прочим, еще в 1965 году С.П. Королев поставил вопрос об организации внутреннего перехода экипажа из корабля в корабль через люки в стыковочных агрегатах. Однако из-за недостатка времени для 7К-ОК ограничились организацией перехода из корабля в корабль через отрытый космос. А к идее внутреннего перехода вернулись при создании модификации транспортного корабля 7К-Т для обслуживания орбитальных станций «Салют».
Спускаемый аппарат массой 2800 кг, диаметром у основания 2,2 метра и объемом 3,8 м3 предназначен для размещения экипажа до 3 человек при выведении на орбиту, стыковке и возвращении на Землю. Он имеет сегментально-коническую форму (угол полураствора конуса 7°) в виде автомобильной фары, благодаря которой обеспечивается управляемый спуск в атмосфере с аэродинамическим качеством 0,25, что позволяет снизить перегрузки до 3-4 единиц. Для снижения ударных перегрузок при посадке кресла-ложементы космонавтов снабжены амортизаторами, аналогично кораблю «Восход». Давление и состав атмосферы в жилых отсеках близки к земным, поэтому космонавты совершали полет без скафандров в легких тренировочных костюмах. В верхней части СА расположены отсеки с основным и запасным парашютами. В нижней его части по окружности расположены 6 двигателей системы управления спуском.
В приборно-агрегатном отсеке размещаются агрегаты и системы корабля, а также сближающе-корректирующая двигательная установка (СКДУ), разработанная в ОКБ-2 под руководством А.М. Исаева. СКДУ представляла собой первую многоразовую двигательную установку с турбонасосной подачей топлива и состояла из двух двигателей, работающих на самовоспламеняющихся компонентах топлива (АТ+НДМГ). Основной двигатель СКД тягой 417 кг и с удельным импульсом 282 секунды предназначался для выполнения всех маневров на орбите: от сближения до торможения. На случай его отказа служил резервный двухкамерный двигатель ДКД тягой 411 кг, который мог включаться только для торможения. Именно такой случай произошел во время полета Н.Н. Рукавишникова и болгарского космонавта Георгия Иванова на корабле «Союз-33».
Кроме СКДУ на корабле были установлены 14 двигателей причаливания и ориентации тягой по 10 кг и 8 двигателей точной ориентации тягой по 1,5 кг, работающие на перекиси водорода.
В хвостовой части приборно-агрегатного отсека укреплены две панели солнечных батарей с размахом панелей 8,37 метра и полезной площадью около 14 м2. При входах в тень и отворотах от Солнца для энергоснабжения бортовых систем использовались аккумуляторные батареи.
Общий объем жилых отсеков 10,45 м3. Общая длина всего корабля 7,95 метра, максимальный диаметр — 2,72 метра. Стартовая масса корабля 7К-ОК — 6450-6600 кг.
Перед сходом с орбиты по окончании работы СКДУ производится разделение отсеков. Спускаемый аппарат совершает управляемый спуск, а затем опускается на парашюте, площадь купола которого составляет 1000 м2. При вводе в действие основного купола сбрасывается лобовой теплозащитный экран. На высоте 1 метр по сигналу со щупа срабатывают 4 пороховых двигателя мягкой посадки, расположенных в нижней части, и СА плавно опускается на землю.
В случае аварии ракеты-носителя при выведении в течение первых 160 секунд полета или на старте срабатывают пороховые двигатели системы аварийного спасения, расположенные в верхней части ракеты, и спускаемый аппарат вместе с бытовым отсеком уводится вверх (до 850 метров) и в сторону. После этого СА отделяется и совершает штатный спуск на парашюте. При аварии после 160-й секунды происходит отделение корабля от ракеты-носителя с последующим штатным спуском. Надо сказать, что за более чем тридцатилетнюю историю полетов «Союза» и его модификаций космонавтов дважды выручала система аварийного спасения. 5 апреля 1975 года авария произошла на участке работы третьей ступени, то есть после 160 секунд полета. А 26 сентября 1983 года двигательная установка САС увела корабль от объятой пламенем ракеты на стартовой позиции.
Конструкция космического корабля «Союз» оказалась настолько удачной, что он с различными модификациями вот уже 30 лет верой и правдой служит отечественной космонавтике. Да и в XXI веке, по крайней мере, в первом десятилетии, он продолжит свою трудовую деятельность, доставляя российских и американских космонавтов на Международную космическую станцию.
Производство первых «Союзов» и их подготовка к пуску в 1966 году шли ускоренными темпами — ведь нельзя было дать американцам опередить себя. Тем более что в предверии 50-й годовщины Великой октябрьской социалистической революции срочно требовались новые достижения в космосе. Пока же, давая обещания Л.И. Брежневу и А.Н. Косыгину, Д.Ф. Устинов, Л.В. Смирнов и С.А. Афанасьев постоянно «накачивали» руководство ЦКБЭМ. Подливали масла в огонь и американцы регулярными полетами «Джемини». В этих условиях совершенно необъяснимой казалась пауза в пилотируемых полетах в нашей стране. Но «Восходы» В.П. Мишин прикрыл, а производство новых кораблей шло тяжело. Тем более что, сосредоточив в своих руках всю пилотируемую программу, ЦКБЭМ и завод просто «зашивались». Ведь предстояло создать и запустить к «красным» датам, опередив американцев, помимо 7К-ОК еще и лунный облетный корабль 7К-Л1, и лунный посадочный и лунный орбитальный корабли по программе посадки на Луну Л3. Ни о какой сбалансированности ресурсов, ни о какой планомерности создания космических кораблей при нашей плановой социалистической экономике речи быть не могло. Была лишь сплошная штурмовщина. Главное — догнать и перегнать.
Вообще изготовление и отработка любого принципиально нового космического аппарата сопряжена с большими трудностями. И здесь большую роль играют экспериментальные машины, в том числе для электрических испытаний. По результатам их отработки вносятся изменения в конструкторскую и эксплуатационную документацию. Однако по соображениям экономии средств, а особенно времени, из-за постоянного подстегивания со стороны высшего руководства создание технологической машины предусмотрено не было. Электрические испытания проводились непосредственно на летных изделиях. При этом количество замечаний превышало все разумные пределы. Только к осени 1966 года первые летные экземпляры корабля «Союз» (7К-ОК №1 и 2) были изготовлены и испытаны, а затем отправлены на космодром.
Поначалу по плану летных испытаний предполагалось осуществить запуски первых кораблей «Союз» с космонавтами на борту. И в первом же полете произвести стыковку кораблей. Это был чистой воды авантюризм. Правда, затем здравый смысл все же возобладал, и первые запуски были запланированы беспилотными, но все-таки со стыковкой на орбите. А уже вторая пара кораблей 7К-ОК изготавливалась в пилотируемом варианте.
Первый запуск корабля 7К-ОК №2 (активный) был осуществлен 28 ноября 1966 года под названием «Космос-133». В течение первых 15 минут полета из-за ошибок в электрических схемах управления двигателями причаливания и ориентации было израсходовано все топливо, поэтому запуск следующего беспилотного корабля 7К-ОК №1 (пассивный), с которым должна была быть произведена стыковка, отменили. Только к концу вторых суток удалось застабилизировать корабль, и после многократных попыток включить двигатель ДКД на торможение. СА спускался по нерасчетной траектории и был ликвидирован системой аварийного подрыва.
Оставшийся корабль 7К-ОК №1 было решено использовать для одиночного полета (пара ему была бы готова не скоро) и отработки бортовых систем. Второй пуск корабля «Союз» планировалась осуществить 14 декабря 1966 года. В конце предстартовой подготовки в момент запуска двигателей ракеты-носителя 11А511 произошло их аварийное выключение, и с ракеты было снято электропитание. Через 27 минут после этого сработала система аварийного спасения. От факела пороховых двигателей взорвался корабль, а затем вся ракета, разрушив стартовые сооружения площадки №31 космодрома Байконур. При этом погиб 1 человек, задохнувшись от дыма.
Для проведения еще одного испытательного полета пришлось срочно переделывать корабль 7К-ОК №3, уже подготовленный для полета с человеком, в беспилотный. Его запуск под названием «Космос-140» состоялся 7 февраля 1967 года. После двухсуточного полета был выдан тормозной импульс, и корабль пошел на спуск. При снижении СА перешел с управляемого на баллистический спуск. В результате прогара теплозащитного экрана корабль потерял герметичность. Сев на лед Аральского моря, он расплавил его и, набрав воды, утонул. Поисково-спасательная группа с трудом подняла СА со дна для последующего исследования причин аварийного полета.
Таким образом, из трех беспилотных запусков космического корабля «Союз» не было ни одного полностью удачного. Тем не менее, было решено осуществить пилотируемый полет в предверии наступающего Первомая. «Союз-1» (7К-ОК №4) был запущен 23 апреля 1967 года и пилотировался Владимиром Комаровым. Программой полета предусматривалась стыковка с кораблем «Союз» (7К-ОК №5), который должен был быть выведен на орбиту на следующий день с экипажем в составе Валерия Быковского, Алексея Елисеева и Евгения Хрунова. После стыковки планировался переход Елисеева и Хрунова в скафандрах через открытый космос в корабль «Союз-1». Тем самым отрабатывалась операция перехода, планировавшаяся при полетах к Луне. Дублировал Комарова первый космонавт планеты Юрий Гагарин.
Однако после выхода «Союза-1» на орбиту на борту возникли неполадки, в частности, не раскрылась одна из панелей солнечной батареи, в результате чего пуск второго «Союза» был отменен, а В. Комарову была дана команда на посадку. При снижении в атмосфере усилий тормозного парашюта не хватило для вытягивания и раскрытия основного парашюта, и спускаемый аппарат с большой скоростью ударился о землю. Космонавт погиб.
Была создана комиссия под председательством Д.Ф. Устинова для расследования причин катастрофы и гибели В. Комарова. Было выдвинуто множество версий и предложен целый круг мероприятий. Однако наиболее реальная причина осталась вне поля зрения комиссии. А она заключалась в том, что впервые корабль готовился по штатной технологии, разработанной для пилотируемых кораблей. Спускаемый аппарат, обмазанный теплозащитным покрытием, помещался в автоклав, где при большой температуре происходила полимеризация. Но беда в том, в ходе этого процесса выделялись летучие смолы, которые осаждались на стенках парашютных контейнеров. Это резко увеличивало шероховатость стенок и, соответственно, усилие, требуемое для вытягивания основного парашюта.
Поскольку корабли 7К-ОК №4 и 5 готовились по одной технологии, то только благодаря отказам, возникшим при полете «Союза-1», были спасены жизни Быковского, Елисеева и Хрунова, которые при возвращении неминуемо погибли бы.
В 1967 году после доработок и проведения экспериментальных работ продолжились испытания корабля «Союз» в беспилотном варианте. В первом полете двух кораблей 7К-ОК №5 и 6, запущенных 27 и 30 декабря 1967 года под именами «Космос-186» и «Космос-188», была осуществлена (30 декабря) первая в мире автоматическая стыковка на орбите Земли. Однако и здесь не обошлось без замечаний. Во-первых, стягивание после стыковки было не полным — остался зазор в 85 мм, во-вторых, неустойчиво работали ионная и звездная системы ориентации, в третьих, спускаемый аппарат одного из кораблей спускался по баллистической траектории, а второй из-за снижения по слишком пологой траектории и вовсе был подорван.
Пускать человека при таком количестве замечаний было опасно, ведь не было еще ни одного нормального управляемого спуска с мягкой посадкой. Поэтому решено было следующую пару кораблей 7К-ОК №7 и 8 также пускать в беспилотном варианте, оснастив их инфракрасной вертикалью. Автоматическая стыковка беспилотных кораблей 7К-ОК №7 и 8 под названием «Космос-212» и «Космос-213», стартовавших 14 и 15 апреля 1968 года, была успешно повторена еще раз 15 апреля. На сей раз, несмотря на отдельные отказы, весь полет проходил нормально, а оба СА впервые совершили управляемый спуск в атмосфере с последующей мягкой посадкой.
Последний зачетный пуск корабля 7К-ОК №9 под названием «Космос-238» был осуществлен 28 августа 1968 года. После 4-суточного полета он совершил мягкую посадку, подтвердив работоспособность бортовых систем, что позволило принять решение о полете человека.
Очередной этап начался 25 октября 1968 года запуском беспилотного корабля «Союз-2», оснащенного пассивной системой стыковки. Следом за ним 26 октября 1968 года стартовал корабль «Союз-3» с активной системой стыковки, пилотируемый Георгием Береговым. В полете было осуществлено автоматическое сближение с беспилотным кораблем «Союз-2». С расстояния 200 метров Г. Береговой перешел на ручное управление. Однако из-за неправильной оценки ситуации и ошибочных действий космонавта кораблям стыковаться не удалось. После четырех суток полета спускаемый аппарат корабля «Союз-3» совершил мягкую посадку. И хотя корабль «Союз» научился летать, главную задачу программы (обеспечить стыковку на орбите) выполнить не удалось.
В то же время этот полет имел и положительные моменты. По результатам полета была изменена методика ручного управления кораблем, а для адаптации космонавта к условиям невесомости отводилось определенное время. Поэтому при всех следующих запусках стыковка намечалась на следующие после старта сутки.
Следующая пара кораблей «Союз» также предназначалась для отработки стыковки. Корабль «Союз-4», пилотируемый Владимиром Шаталовым, был запущен 14 января 1969 года. А спустя сутки 15 января 1969 года стартовал корабль «Союз-5» с экипажем в составе Бориса Волынова, Алексея Елисеева и Евгения Хрунова. Программа полета была полностью выполнена. В ходе ее корабли осуществили автоматическое сближение, ручное причаливание и стыковку, после которой образовалась первая экспериментальная орбитальная станция 12 924 кг. После стыковки космонавты А.Елисеев и Е. Хрунов перешли в бытовой отсек, надели скафандры «Ястреб», разгерметизировали бытовой отсек, используя его в качестве шлюза, и вышли в открытый космос. Используя поручни, они перешли в бытовой отсек корабля «Союз-4» и закрыли за собой люк. Фактически репетировался переход космонавтов из лунного орбитального в лунный посадочный корабль и обратно в рамках подготовки лунной программы Н1-Л3. Через трое суток полета СА корабля «Союз-4» с космонавтами В. Шаталовым, А.Елисеевым и Е. Хруновым успешно приземлился.
На следующие сутки пошел на посадку корабль «Союз-5» с Борисом Волыновым. Однако после отработки двигателя отделился бытовой отсек, но не отделился приборно-агрегатный, и связка стала входить в атмосферу спускаемым аппаратом вперед. Такая ситуация грозила гибелью космонавта. В результате нагрева конструкции переходного отсека были нарушены связи (они просто сгорели), спускаемый аппарат освободился от приборно-агрегатного отсека и развернулся в нормальное положение. Спуск проходил по баллистической траектории, а система приземления обеспечила мягкую посадку.
20 июля 1969 года американские астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин совершили прогулку по Луне. Всем стало очевидным первенство США в космосе. Чтобы как-то сгладить впечатление от американских успехов помимо пропагандистских шагов требовалось добиться хоть чего-то нового в исследовании космоса. Попытки доставить лунный грунт автоматическими станциями закончились неудачей. Тогда решено было запустить эскадрилью из трех кораблей «Союз». 11 октября 1969 года стартовал «Союз-6» с Георгием Шониным и Валерием Кубасовым, через сутки 12 октября — «Союз-7» с Анатолием Филипченко, Владиславом Волковым и Виктором Горбатко, 13 октября — «Союз-8» с Владимиром Шаталовым и Алексеем Елисеевым. Корабли «Союз-7» и «Союз-8» должны были стыковаться, а космонавты В. Волков, В. Горбатко и А. Елисеев выйти в космос и перейти в другой корабль. Экипаж «Союза-6» должен был контролировать стыковку и переход космонавтов с близкого расстояния. Однако из-за отказа радиотехнической системы «Игла», определяющей параметры сближения (взаимное расстояние и скорость сближения) стыковка была отменена. Полет каждого из кораблей длился 5 суток и завершился успешной посадкой. Советская печать объявила об очередном успехе — первом в мире групповом полете трех кораблей, хотя совершенно непонятно, зачем это было нужно с технической точки зрения.
Последний пуск корабля 7К-ОК под названием «Союз-9» состоялся 1 июля 1970 года. Его пилотировали Андриян Николаев и Виталий Севастьянов. Полет продолжительностью 18 суток был задуман и проводился для медико-биологических исследований, направленных на решение проблем длительной работы космонавтов на борту станции. А заодно установили мировой рекорд продолжительности пребывания человека в космосе. После успешной посадки 19 июля космонавты А. Николаев и В. Севастьянов первое время могли передвигаться только с посторонней помощью. Стало ясно, что для снижения отрицательного влияния невесомости на организм человека в космическом полете необходим комплекс профилактических средств, разместить которые можно только на борту орбитальной станции.
В рамках программы Н1-Л3 для стыковки лунного орбитального (ЛОК) и посадочного (ЛК) кораблей в ОКБ МЭИ под руководством А.Ф. Богомолова разрабатывалась радиотехническая система сближения и стыковки «Контакт». В 1970 году для проведения испытаний этой системы в условиях реального космического полета на орбите вокруг Земли началась подготовка к запуску двух пилотируемых кораблей 7К-ОК. После выведения на орбиту корабли должны были провести маневры по взаимному поиску и сближению, состыковаться и некоторое время совершать совместный полет. Затем расстыковаться и приземлиться. К полету на “активном” корабле (аналог ЛОК) готовились экипажи Анатолия Филипченко — Георгия Гречко и Льва Воробьева — Валерия Яздовского. Основной экипаж “пассивного” корабля — Георгий Добровольский и Виталий Севастьянов, дублирующий — Василий Лазарев и Олег Макаров. Но система «Контакт» постоянно дорабатывалась, по этой причине откладывались и старты кораблей. К началу 1971 года стало ясно, что «Контакт» в ближайшее время не будет применяться на космических аппаратах. Для стыковки же транспортных кораблей 7К-Т с орбитальной станцией была выбрана система «Игла» разработки НИИТП и стыковочные узлы типа “штырь-конус”. В связи с этим полеты по программе «Контакт» в январе 1971 года были отменены.
В середине 1969 года в ЦКБЭМ начались проработки по долговременным орбитальным станциям и транспортному кораблю для доставки на нее экипажа. Для этой цели модифицировали корабль «Союз», оснастив его новым стыковочным узлом типа “штырь” с внутренним переходом (на орбитальной станции — стыковочный узел типа “конус”), который был разработан для Орбитальной исследовательской станции 11Ф730. Такая модификация «Союза», предназначенного для доставки на орбитальную станцию экипажа из трех человек без скафандров, получила наименование 7К-Т или 11Ф615А8. Его стартовая масса составила 6700 кг, в последующем ее довели до 6800 кг. Поскольку корабль 7К-Т отличался от корабля 7К-ОК только стыковочным узлом, решено было автономных испытаний в беспилотном варианте не проводить. Первый запуск корабля 7К-Т под названием «Союз-10» состоялся 23 апреля 1971 года для доставки экипажа в составе Владимира Шаталова, Алексея Елисеева и Николая Рукавишникова на борт орбитальной станции «Салют». Но об этом будет рассказано в главе «Орбитальные станции».
Последний полет транспортного корабля 7К-Т вне рамок программы обслуживания орбитальных станций состоялся 18 декабря 1973 года. В этот день с космодрома Байконур стартовал корабль «Союз-13», на котором был установлен ультрафиолетовый телескоп «Орион». Корабль пилотировали Петр Климук и Валентин Лебедев. Надо сказать, что еще за несколько дней до старта этот экипаж был дублирующим, а основным — экипаж Льва Воробьева и Валерия Яздовского. Однако в процессе подготовки между командиром и борт-инженером возникли разногласия по поводу главенства в экипаже. Такие склоки могли помешать выполнению программы полета, и Государственная комиссия решила заменить основной экипаж на дублирующий. Впоследствии ни Л. Воробьев, ни В. Яздовский так ни разу и не слетали. А полетевшие П.Климук и В. Лебедев за 8 суток полета провели большой объем астрофизических исследований.
Середина 70-х годов ознаменовалась ярким событием в истории пилотируемых полетов — реализацией программы ЭПАС («Экспериментальный полет «Аполлон-Союз»). Начало этому проекту было положено перепиской между директором НАСА Томасом Пейном и Президентом Академии наук СССР М.В. Келдышем в 1970 году. К этому моменту первые две американские экспедиции побывали на Луне, а всего их планировалось 10. Однако уже с 1967 года Конгресс США начал урезать бюджет НАСА. В условиях снижения финансирования НАСА пришлось отказаться от трех из 10 экспедиций на Луну, а также от создания лунной базы и постоянно действующей орбитальной станции. Таким образом, после завершения программ «Аполлон» в 1972 году и «Скайлэб» в 1973 году Америка не запустит ни одного корабля с человеком на борту до 1977 года, когда планировалось начать полеты многоразового космического корабля по программе «Спейс Шаттл», хотя и она еще не была утверждена. Это-то и подтолкнуло НАСА к мысли о совместном с СССР космическом полете.
В октябре 1970 года прошла первая встреча советских и американских специалистов. Советскую делегацию на этой встрече возглавлял академик Б.Н. Петров, а американскую — руководитель Центра имени Л. Джонсона Р. Гилрут, в прошлом руководитель проекта «Меркурий». На ней было принято принципиальное решение о создании андрогинной системы сближения и стыковки. До этого корабль, оснащенный стыковочным узлом типа "штырь", мог стыковаться только с орбитальными станциями, оснащенными стыковочным узлом типа "конус". Стыковка же с себе подобным была невозможна. Это ограничивало возможности кораблей-спасателей. Андрогинная система была лишена этих недостатков. Корабль мог стыковаться с любым пилотируемым аппаратом, оснащенным андрогинной системой.
Первоначально проект предусматривал запуск станции «Салют» с двумя стыковочными узлами. Далее к нему дважды стартует «Аполлон». После стыковки американские астронавты проводят на станции исследования совместно с советскими космонавтами, доставленными туда на корабле «Союз», причем первое посещение американцами орбитальной станции продлилось бы 3 суток, а второе — до двух недель. Однако впоследствии советская сторона отказалась от использования в проекте орбитальной станции, и на итоговом совещании в Москве в апреле 1972 года была утверждена программа ЭПАС, предусматривающая стыковку кораблей «Союз» и «Аполлон».
назад