Н36
Руководитель научного проекта
«Политехнические чтения»
кандидат технических наук Л. М. Кожина
Научный редактор сборника
доктор технических наук, профессор Г. Г. Григорян
Редактор-составитель
Ю.В. Бирюков
Н36Политехнические чтения. Начало космической эры. — Выпуск 3. — М.: Знание, 2003. — 128 с.
ISBN 5-07-002965-7
В сборнике публикуются выступления участников юбилейных чтений в Политехническом музее, посвященных 45-летию запуска первого искусственного спутника Земли, открывшего космическую эру в истории человечества. Сборник предназначен для специалистов и всех, кто интересуется историей космонавтики и развитием современных направлений применения искусственных спутников Земли.
ББК 79.1
© Политехнический музей, 2003
© Издательство «Знание», 2003
Наша страна внесла основной вклад в открытие космической эры в истории человечества: и в теории, и в практике. В 1903 г. К.Э. Циолковский (1837-1935) опубликовал первую в мире научную работу, обосновавшую принципиальную возможность достижения космических скоростей с помощью изобретенной им ракеты на жидком топливе. В 1957 г. С.П. Королёв (1907—1966), опираясь на труды К.Э. Циолковского и на всю индустриальную мощь Советского Союза, организовал создание такой ракеты. Именно она обеспечила осуществление обширной программы исследования и освоения космического пространства в СССР. Произошел запуск первого искусственного спутника Земли. За ним последовал запуск множества все более сложных и совершенных космических аппаратов, положивших начало (наряду с запущенными в 1958 г. американскими аппаратами) многим направлениям развития ракетно-космической науки и техники, а также ее применения в прикладных оборонных и хозяйственных целях и научных космических исследованиях.
Политехнический музей всегда уделял большое внимание распространению знаний о космонавтике как области научно-технического прогресса, имеющей жизненно важное значение для судеб земной цивилизации, развития международного сотрудничества. Особенно важна работа по пропаганде исторических достижений отечественной космонавтики и культурного наследия ее творцов. Это обусловлено и тем, что развитие наиболее высокотехнологичных и наукоемких отраслей промышленности сегодня не всегда находит у общества поддержку. Мы ставим перед собой задачу, чтобы проводимые Политехническим музеем мероприятия (в том числе и связанные с памятными датами космонавтики, авиации, атомной техники и других передовых отраслей научно-технического прогресса) способствовали преемственной связи поколений.
В 2001 г. в Политехническом музее была организована большая выставка и проведены научные чтения, посвященные 40-летию первого космического полета человека. В 2002 г. состоялись три памятные встречи ветеранов ракетно-космической отрасли с сотрудниками и посетителями Политехнического музея: 24 января — встреча, посвященная 95-летию со дня рождения основоположника практической космонавтики академика С.П. Королёва и 85-летию со дня рождения его бессменного первого заместителя на посту руководителя Особого конструкторского бюро № 1 и Главного конструктора ракетно-космических систем, а затем преемника академика В.П. Мишина, бывшего к тому же председателем ученого совета Политехнического музея; 10-11 апреля — встречи, посвященные Дню космонавтики. 15 мая отмечали 15-летие первого полета сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия».
Осенью 2002 г. во всем мире широко отмечалось 45-летие начала космической эры. Юбилейные мероприятия начались 25 сентября торжественным заседанием в г. Королёве. Оно проводилось президиумом Федерации космонавтики России совместно с коллективом Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва. Этот коллектив (ранее он назывался Особым конструкторским бюро № 1) с входящим в его структуру заводом № 88 в 1957 году создал первую в истории космическую ракету-носитель Р-7ПС (8К71ПС, или РН «Спутник»), а затем и первые космические аппараты — простейшие искусственные спутники Земли: ПС-1 и ПС-2.
1 октября торжественная встреча ветеранов космонавтики с работниками средств массовой информации прошла в Центральном доме журналистов. 2 и 3 октября в Российском авиационно-космическом агентстве состоялась I Международная конференция «Космонавтика XXI века: проблемы, решения, перспективы» с участием специалистов ведущих НИИ и КБ ракетно-космической отрасли, вузов и музеев страны, зарубежных научных центров и представителей иностранных космических агентств в Москве. 3 октября прошла торжественная встреча в большом конференц-зале мэрии Москвы ветеранов космонавтики и летчиков-космонавтов с общественностью столицы, студентами и учащимися московских учебных заведений, с вручением школьникам наград «Юный гагаринец» и концертом мастеров искусств.
С 4 по 10 октября по решению Генеральной Ассамблеи ООН началось проведение Всемирной космической недели, в которой по Декларации ООН, принятой в 1999 г., призывались к участию правительственные агентства, компании и предприятия, некоммерческие организации, учебные и просветительские учреждения (с подробностями можно ознакомиться на сайте: www.spaceweek.org). В Москве неделя началась торжественным собранием ветеранов космодрома Байконур во дворце культуры «Меридиан» и встречей ветеранов с молодежью в Центральном доме авиации и космонавтики. 5 октября в Институте философии РАН состоялась научно-практическая конференция «Деловые люди и хозяйственное освоение космоса».
Наконец, 8-9 октября состоялись наши Политехнические чтения, посвященные 45-летию запуска первого искусственного спутника Земли. Они открылись в исторической Большой аудитории Политехнического музея вступительным словом генерального директора музея Г. Г. Григоряна и приветственным выступлением одного из заслуженных ветеранов — руководителей ракетно-космической промышленности Б.В. Бальмонта. Предыстория создания первой в мире космической ракеты, занявшая — от первой публикации ее исходного концепта до первого успешного преодоления тяготения Земли и выведения в космос искусственного небесного тела — почти 55 лет (т.е. на десятилетие больше, чем человечество существует в своем новом качестве: цивилизации, начавшей освоение космоса), была освещена в обзорном докладе историка космонавтики Ю.В. Бирюкова. На фоне этого обзора стала более ясной конкретная роль выступавших затем непосредственных участников работ по осуществлению первого великого космического эксперимента — запуска Спутника.
Поскольку основные общие события разработки и запуска Спутника уже широко освещены и в научной, и в популярной, и даже в историко-художественной литературе, организаторы чтений просили участников сосредоточиться в выступлениях на своем личном вкладе в общую работу, на тех конкретных эпизодах в НИИ, КБ, на заводах и космодроме, которые не нашли достаточного отражения ни в технической документации, ни в хроникальной фиксации событий того времени, минимальных из-за тогдашних режимных ограничений. Ведь все, что касалось разработки и испытаний нашей межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7, с помощью которой С.П. Королёв обеспечил тогда решение первоочередной оборонной задачи и одновременно открыл космическую эру, было наивысшим государственным секретом. Иначе точные знания о том, что советская МБР только начала проходить летные испытания, летает еще ненадежно и далека от постановки на боевое дежурство, могли дать руководству США основания привести в действие планы Пентагона по нанесению ядерных «превентивных» ударов по Советскому Союзу. Учитывая количество таких ударов, это могло бы поставить на грань выживания всю биосферу Земли. Запуск первого ИСЗ был серьезным подтверждением предупредительного сообщения ТАСС об успешном испытании советской МБР. Второй в течение месяца запуск еще более тяжелого второго спутника наглядно продемонстрировал высокую надежность ракеты-носителя, заставил США смириться с мыслью о том, что с их географической неуязвимостью для ответных ударов покончено, и отказаться от планов превращения холодной войны в настоящую, постепенно поняв, что в ней уже не может быть победителей.
Тексты выступлений участников приводятся на основании фонограмм в порядке программы чтений. Она составлялась в соответствии с последовательностью разработки ракеты и спутников — начиная с исследования теоретических проблем их запусков, порученных Главным конструктором С.П. Королёвым — своему единственному активному соратнику и единомышленнику по воплощению в жизнь идей Циолковского (еще со времени создания в ГИРД первых экспериментальных жидкостных ракет) М.К. Тихонравову, и кончая практикой наблюдений за полетом первых ИСЗ. При редактировании мы старались сохранить особенности речи выступавших, сокращая только самые общеизвестные сведения и повтор одних и тех же фактов и рассуждений.
9 октября чтения продолжились в лекционном зале физики. Заседание проходило под руководством заместителя генерального директора музея Л.М. Кожиной и было посвящено ряду актуальных направлений современного прикладного применения искусственных спутников Земли. Тематика деятельности каждого выступающего и его роль в осуществлении описываемых работ видны из названия и содержания выступлений и помещенных в конце сборника сведений об авторах.
Заключительным на чтениях было выступление С.Н. Самбурова, ведущего специалиста РКК «Энергия» имени С.П. Королёва, большого энтузиаста приобщения молодежи к практической работе по созданию и использованию настоящей космической техники. Являясь правнуком К.Э. Циолковского, он практически осуществляет связь поколения пионеров космического ракетостроения с теми, кто будет развивать его в XXI в. Начав с разработки простейших школьных, но тем не менее настоящих спутников, они, вне сомнения, перейдут затем к созданию межпланетных космических кораблей, на которых к Марсу, а затем и другим планетам и их естественным спутникам направятся экспедиции землян.
Г. Г. Григорян
Ветераны явления, которое теперь называется космической эрой, люди, чья жизнь была и остается посвященной совершенно фантастическому дерзновенному замыслу — освоению космического пространства, сегодня собрались здесь, в стенах Политехнического музея, чтобы еще раз поделиться воспоминаниями, личными впечатлениями о годах и событиях, которые имели место быть. Время, как это принято говорить, неумолимо, оно идет, и многие обстоятельства уходят, стираются, и только люди, которые пережили эти обстоятельства, являются как бы овеществленными на сегодняшний день их свидетельствами. За поколениями следуют поколения. И в наше время особенно важно сделать так, чтобы для наших внуков, правнуков, которые, к сожалению, сегодня питаются духовной пищей скорее отравляющей, чем оздоравливающей, сохранить дух того времени, который мы все и навсегда будем считать великим в нашей стране, и не только в стране, во всем мире. В тот день, когда узнали о полете Спутника, даже ощутив нечто очень необычное и новое, не все отдали себе отчет в том, что оно значит. Мало кто тогда представлял себе, что перед человечеством открывается новое пространство бытия. Это пространство создавалось людьми, работающими в конструкторских бюро, на производстве, в министерствах. Они каждый день ходили на работу, это была обыденная их работа. У них были свои материальные тяготы, семейные неурядицы, у них было все, что есть у всех остальных людей, живших тогда в нашей стране. Но в отличие от всех остальных, эти люди делали работу, значимость которой никто из них в отдельности не представлял, и может быть, даже до конца не представляли те, кто возглавлял эту работу и руководил ею.
И сегодня мы, я имею в виду коллектив Политехнического музея, следуя традициям, сочли своим долгом сделать так, чтобы в стенах нашего дома встретились люди, прорубившие дверь, если так можно выразиться, в новую эру человечества. И мне очень приятно, что сегодня мы сумели собрать в этом зале тех, кто смог найти время и возможность прийти к нам, пригласить молодежь.
Хочу высказаться и об организационной стороне ведения нашей встречи. Мне думается, и надеюсь, что вы все меня поддержите, для ведения нашей встречи надо пригласить в Президиум прежде всего Бориса Владимировича Бальмонта — первого заместителя легендарного, как это принято говорить, «космического» министра Сергея Александровича Афанасьева, к которому все современники относились с глубоким уважением. Я думаю, понятно, что Борис Владимирович — человек, руководивший отраслью, Герой социалистического труда, лауреат Ленинской премии, — достаточно многое испытал, многое пережил и многое может сказать нам. С другой стороны, мне кажется, было бы очень правильно, если бы рядом с руководителем отрасли сегодня за этим столом в составе тех, кто будет вести эту встречу, был человек, который входил в эту космическую эру, в ее создание на Земле в качестве мастерового. Человек, который делал своими руками то, что потом должно было жить и летать по орбите, а впоследствии сам стал героем космоса. Я имею в виду Геннадия Михайловича Стрекалова — дважды Героя Советского Союза, летчика-космонавта, который тоже присутствует здесь. Я думаю, было бы также правильно — страна должна знать и официальных, и рядовых своих героев, которые обычно входят в емкое понятие «и другие», — пригласить сюда одного из ветеранов, трудившегося в ракетно-космической отрасли очень многие годы, сегодня органично входящего в состав нашего рабочего творческого коллектива Политехнического музея, — Юрия Васильевича Бирюкова.
Позвольте от всего нашего коллектива Музея выразить признательность всем, кто пришел на чтения, и пожелать интересных воспоминаний, впечатлений и обобщений.
Теперь разрешите огласить поступившее в наш адрес приветствие от руководителя отраслевой ракетно-космической науки, Генерального директора Центрального научно-исследовательского института машиностроения — головного НИИ Российского авиационно-космического агентства академика Николая Аполлоновича Анфимова, а затем предоставить слово для приветственного выступления Герою социалистического труда, лауреату Ленинской премии Борису Владимировичу Бальмонту.
Генеральному директору
Политехнического музея
Г. Г. Григоряну
Прошу Вас от имени сотрудников ЦИИмаш Росавиакосмоса и меня лично сердечно приветствовать участников Политехнических чтений, посвященных 45-летию запуска нашей страной первого искусственного спутника Земли.
Особой признательности заслуживают ветераны ракетно-космической науки и промышленности, принимавшие непосредственное участие в создании отечественной техники, прославившей нашу страну многими всемирно — историческими достижениями.
Желаю участникам чтений успешной работы, крепкого здоровья и всего самого наилучшего в жизни.
С уважением Генеральный директор ЦНИИмаш, академик РАН
Б. В Бальмонт
Уважаемые друзья, коллеги! Поздравляю вас с юбилеем открытия космической эры, запуска первого космического спутника! Это и наш, друзья, юбилей. Поскольку мероприятие длится уже целую неделю: то в Академии космонавтики отмечали, то у журналистов, то у военных и в космическом агентстве, я понял, что некоторые уже иссякли. А кому-то врачи не посоветовали принимать участие. Поздравим их заочно.
Когда запускался первый Спутник, я не был руководителем отрасли, я был главным инженером завода, так называемого почтового ящика № 96, который, по документации будущего академика Виктора Ивановича Кузнецова, изготавливал гироскопические приборы для знаменитой «Семерки»: «Горизонт», «Вертикант», «Интегратор». Виктор Иванович Кузнецов был одним из членов основной команды Сергея Павловича Королёва — Совета главных конструкторов, в который входили Валентин Петрович Глушко, Николай Алексеевич Пилюгин, Михаил Сергеевич Рязанский, Владимир Павлович Бармин, Алексей Федорович Богомолов и, как я сказал, Виктор Иванович.
Хочу напомнить о том времени — 1957 год. Прошло всего двенадцать лет после окончания Великой Отечественной войны, но за это время страна наша, которая была разрушена, уже достигла колоссальных успехов. В мире впервые уже два года летал реактивный пассажирский самолет Ту-104. Мы лидировали и в военной, и в гражданской авиации. Были уже закончены первые послевоенные великие стройки: гидроэлектростанции мощнейшие. Строились они и дальше, в Сибири. В 1957 году с очень большим подъемом прошел в Москве Международный молодежный фестиваль. Мир своими глазами увидел, что такое наша страна. Но в то же время Советский Союз был окружен американцами, их военными базами со всех сторон. Американцы пугнули всех атомной бомбой в Хиросиме и Нагасаки. Атомный заряд и у нас был создан. А по существу, ответного удара нанести Америке мы не могли. Имелись стратегические бомбардировщики, но было ясно, что они вряд ли достигли бы цели в случае трагедии, которой нам грозили американцы. Что было высказано Черчиллем (Фултонская речь) в Америке. Поэтому родилось стратегическое решение: создать межконтинентальные средства доставки ядерных зарядов до Соединенных Штатов Америки. И тогда возникли три направления: Королёв с соратниками создавал баллистическую ракету Р-7, «Семерку», Лавочкин и Мясищев создавали крылатые ракеты «Бурю» и «Буран» — стартовали они как баллистические, летели как крылатые. По всем параметрам выиграл Сергей Павлович. Хотя вклад, который был внесен фирмами Лавочкина и Мясищева, тоже неоценим. Впервые ракета «Семерка» успешно слетала в августе, точнее 21 августа 1961 года. До этого были неудачи. Если кто помнит фильм «Укрощение огня», там эти аварии показаны в натуральном виде и даже производят большее впечатление на тех, кто видел их на полигоне, по-разному, конечно. Буквально через неделю после запуска американцы узнали (было короткое сообщение ТАСС), что мы уже не беззащитны, и в случае их дальнейших угроз они получат невосполнимый удар возмездия. Еще и потому, что уже, кроме старта на Байконуре, строилась боевая стартовая станция в теперешнем Плесецке, в Архангельской области. А когда, как я уже сказал, через полтора месяца был запущен первый Спутник, то это в полном смысле их, конечно, ошеломило. Ведь шло негласное соревнование, у них была программа, по-моему, «Авангард», и они тоже готовили спутник. Мы это знали. Работали поэтому день и ночь. Вот здесь присутствуют товарищи, я вижу, кто тогда участвовал в этом соревновании. К сожалению, многие не смогли прийти, не так много и осталось. Впечатление в мире, конечно, было сильнейшее, появилось слово «спутник». Я должен сказать (открывавший собрание Гурген Григорьевич тоже сказал об этом), что вряд ли даже создатели Спутника предполагали, какую дорогу в науке и технике, оборонных делах откроет выход в космическое пространство. В 1961 году полетел Гагарин, тоже — первым, и тоже было жесткое соревнование: через три недели американцы запустили Шепарда и затем Гриссома. Но летали они дважды по баллистической кривой. Мы тех двоих даже не считали астронавтами, а начали считать, начиная с Гленна, с третьего, полетевшего по орбите после Титова. В отношении первого космического полета человека американцы поступали не очень красиво. Когда я попал в ФРГ в инженерный музей в Мюнхене, там выставлялась большая панорама с людьми на Луне: Армстронг и Олдрин. А рядом было написано: «Первый астронавт, побывавший в космосе — Шепард, тремя неделями раньше тоже самое сделал русский Гагарин». Мы, конечно, возмутились: «Что-то вы не то здесь пишете». В это время даже убрали Спутник. Потом повесили. Первой по Спутнику, по запуску первого космонавта, первой женщины в космос, групповому полету, выходу в открытый космос, созданию первой орбитальной станции была, конечно, наша страна. К несчастью, экипаж первой орбитальной станции, выполнив свои задачи, погиб, но дорогу они тоже проложили. И орбитальные станции действительно оказались столбовой дорогой в космос. Причем дальнейшее сотрудничество, дальнейшее развитие это подтвердило. Никто сорок пять лет назад не мог подумать, что такие колоссальные задачи: связи, навигации и исследования природных ресурсов, прогноза погоды, — будут решаться через космическое пространство, не говоря уже о военных задачах. Кто владеет космосом, по существу, владеет миром.
Теперь несколько слов о международном сотрудничестве. Американцы, убедившись в большом нашем преимуществе, первыми пошли на предложение о международном сотрудничестве. Это был 1973 год. И в 1975 году состоялась стыковка «Союза» и «Аполлона». Это был первый очень крупный этап в международном сотрудничестве. К сожалению, с американцами сотрудничество было прервано на длительный период. Со странами социалистического содружества, развивающимися странами сотрудничество имело колоссальное значение для технического прогресса. То, что станция «Мир» побила все рекорды, то, что было сделано на этой станции, — совершенно уникальное явление. И начались стыковки орбитальной станции с американскими «Шаттлами» (сейчас она уже затоплена). Сейчас, вы знаете, совместными усилиями создается Международная космическая станция, и основные модули наши, российские. Хотя наши финансовые возможности сейчас очень ограничены, но надо отдать должное руководителям нашей промышленности и уцелевшим ее коллективам: наша страна свой приоритет удерживает. Я думаю, что она была и будет впредь великой космической державой. Всех вас я еще раз поздравляю с этой знаменательной датой. Здоровья вам, счастья и успехов.
Ю.В. Бирюков
Выход человечества в космическое пространство — закономерно необходимый этап в истории человечества. Оно или должно было преодолеть тяготение породившей его Земли и начать освоение космического пространства с его неограниченными ресурсами, или, оставаясь в тончайшем слое, включающем части атмосферы, гидросферы и литосферы, прилежащие к поверхности планеты, составляющем всего около одной тысячной доли ее диаметра, начать все более жестко ограничивать свое количественное развитие и в конечном счете, деградируя под тяжестью все усиливающихся глобальных проблем, прекратить всякое развитие и в результате погибнуть. И тем, что люди успели начать освоение космического пространства до того, как угрожающие существованию человечества процессы еще не стали необратимыми, мировая цивилизация целиком обязана своей российской части, давшей миру Циолковского, открывшего возможность и показавшего необходимость освоения космоса, задолго до того, как это стало понятно другим мыслителям и ученым. И С.П. Королёва, который не только воспринял главную суть идей Циолковского, но и сумел своей целеустремленной деятельностью, проявив уникальные научные, конструкторские, организационные и политические способности, так направить развитие ракетостроительной промышленности Советского Союза, что в результате без существенных специальных затрат были начаты полеты в космос. Развиты такие темпы исследования и освоения пространства, которых до этого не предвидели никакие профессиональные прогнозисты. Королёв сделал все от него зависящее для того, чтобы превратить аморальную и самоубийственно опасную гонку вооружений в благодатную гонку космических достижений. И не его вина, что после его безвременного ухода политики замедлили освоение космоса и в значительной степени вернулись на прежний пагубный путь. Это стало особенно заметно после распада СССР и попадания мира под односторонний диктат США. Диктат этот вызвал угрозу экстремизма и терроризма, не менее опасную, чем уже проявившиеся ранее экологические, энергетические, геологические, космические и техногеннокатастрофические угрозы. Но теперь, благодаря космическим возможностям цивилизации, эти угрозы не выглядят столь неотвратимо, как прежде, и у человечества есть альтернативный путь, показанный нашим народом. В результате, в отличие от конца XIX в., наполненного пессимистическими предсказаниями неизбежности гибели человечества, теперь, в конце XX в. и начале нового тысячелетия, человечество может с оптимизмом смотреть в будущее, сознавая, что оно не обречено природой на погибель, не зависит всецело от игры безразличных к его судьбе природных стихий, а способно взять свою судьбу в собственные руки и определить ее своими разумом, волей и трудом.
В эти дни, отмечая 45-летнюю годовщину начала космической эры, ознаменованную запуском первого в истории советского искусственного спутника Земли, или просто Спутника, как стали его без перевода уважительно по-русски называть средства массовой информации всего мира, мы собрались, чтобы вспомнить предысторию и историю этого неповторимого события, поразившего воображение человечества. Во-первых, тем, что рекордные скорость, высота и дальность полета самолетов того времени были сразу же превзойдены более чем в 8, 24 и 1400 раз соответственно. Во-вторых, неожиданностью запуска, несмотря на то что возможность его была показана еще за 54 года до осуществления. А за 2 года до запуска сателлита США было официально сообщено о его подготовке в течение Международного геофизического года, намеченного на период с 1 июля 1957 г. по конец 1958 г. После чего предстоящий запуск американского сателлита был широко разрекламирован, но в то же время скромно, но настойчиво сообщалось о том, что запуски ИСЗ готовятся и в СССР. В-третьих, реальностью и наглядностью полета Спутника, который можно было наблюдать, и радиосигналы которого принимать без сложной аппаратуры по всему земному шару. В-четвертых, тем, что ИСЗ был запущен не США, а Советским Союзом. Как справедливо отмечали СМИ того времени, 99% разговоров о запуске ИСЗ приходилось на долю США, а 100% дела было осуществлено СССР. И наконец, в-пятых, мыслящие люди поняли, что человечество перестало быть вечным пленником планеты и вышло на новый качественный уровень своего развития. Военные и политики убедились, что США потеряли свою географическую неуязвимость перед ответным атомным ударом, и в мире начала складываться принципиально новая военно-политическая картина.
Запуск первого ИСЗ именно Советским Союзом на самом деле был не неожиданностью и случайностью, а закономерным результатом всей предшествующей истории космонавтики, начавшейся на рубеже ХIХ и XX вв. и предопределенной историей нашего народа и государства, сформировавшей русский менталитет. Характерными основными чертами его были устремленность к освоению нового жизненного пространства, часто в ущерб культивированию уже освоенных земель, и забота не о личных или семейных, групповых, корпоративных, даже общинных и национальных интересах, а первоочередное беспокойство о всечеловеческом благе, нередко в ущерб своим материальным интересам. Именно эта широта русского характера, его способность понять интересы других и не строить свое благополучие на угнетении более слабых, приводила к сотрудничеству и объединению с ним всех наций Российской империи и их общей социальной устремленности к построению общества всеобщей справедливости, обеспечившей победу Великой Октябрьской социалистической революции 1917 г. Вдохновленный этой победой народ отбил попытки мирового империализма покончить с коммунистическими идеями силой оружия, построил новый общественный строй, в считанные десятилетия подвигнувший народные массы на преодоление вековой культурно-образовательной, научной, промышленной, аграрной и оборонной отсталости. Выход Советского Союза на качественно новый политический и экономический уровень обеспечил открытие космической эры человечества и прочное положение среди лидеров освоения космоса, вплоть до настоящего времени.
Но только мощная промышленно-экономическая база еще не обеспечивала выхода в космос. Другая сторона нашего менталитета проявилась в творчестве двух русских гениев, К.Э. Циолковского и С.П. Королёва, исключительная целенаправленность которых на благо всему человечеству и сыграла решающую роль в том, что наша страна стала родиной всей космонавтики как теоретической, так и практической.
Недавно мы отметили 145 лет со дня рождения Константина Эдуардовича Циолковского, сыгравшего исключительную роль в преодолении геоцентризма, извечно присущего сознанию человечества, поскольку вся его обыденная практика была связана с породившей его планетой. Постижение окружающего мира постепенно привело мыслителей и ученых к пониманию того, что Земля далеко не центр Вселенной, а лишь крошечный островок в бесконечном космическом пространстве, каких неисчислимое множество. Преодоление геоцентризма в науке было заложено публикацией в 1543 г. революционного труда Николая Коперника «Об обращениях небесных сфер», идеи которого были развиты и распространены с представлений о Солнечной системе на всю безграничную Вселенную трудами Джордано Бруно. Система мира Коперника-Бруно открыла перед человечеством безграничные возможности научного познания Вселенной. Но на дальнейшее развитие науки накладывалось принципиальное ограничение — фактический геоцентризм всей человеческой практики. В мечтах люди устремлялись в небо, космос, в иные миры с самых древних времен развития цивилизации, еще не имея сколько-нибудь верного знания о том, что они собой представляют. Развитие научного мировоззрения породило возможность совершать идейно обоснованные мысленные полеты в космос, описанные с целью популяризации научных идей Дж. Бруно, И. Кеплером, А. Кирхером, И. Кантом, С. Сирано де Бержераком, М.-Ф. Вольтером. Наука, с одной стороны, приносила все новые знания о космосе, о его воздействии на все стороны развития жизни на Земле, но, с другой, открывала все больше препятствий для реального осуществления космических полетов.
В 1687 г. И. Ньютон открыл закон всемирного тяготения и разработал основы небесной механики. На основе своих открытий он даже описал мысленный эксперимент по принципиальной возможности запуска искусственного спутника Земли, показав, что для этого нужно на заатмосферной высоте выстрелить из пушки вдоль горизонта Земли со скоростью 8000 м/с. Тем самым великий англичанин исключил проблему космических полетов из числа задач, достойных научного изучения. Действительно, о какой реализации полета в космос тогда можно было думать, если скорость самых быстрых наземных экипажей не превышала 20 м/с, а скорость пуль и ядер была порядка 200 м/с, и никто не знал, как увеличить эти скорости хотя бы в 1,5-2 раза, а не в 40 раз, как нужно было для преодоления земного тяготения! Авторитет Ньютона и точных наук в то время был столь велик, что в течение двух следующих веков ни один ученый не попытался хотя бы сугубо теоретически начать поиски путей осуществления полетов в космос. Сохранением этой проблемы в общественном сознании люди целиком обязаны лишь поэтам, таким, как Дж. Байрон, В. Гюго, М.Ю. Лермонтов, и писателям-фантастам, подобным Ж. Верну. Это объясняется еще и тем, что общество становилось все более прагматичным и его интеллектуальные силы становились все более востребованы для решения научно-технических проблем, обещающих в близком будущем существенную пользу. А на то, чтобы заняться сложной, но не сулящей какой-либо практической отдачи проблемы полетов в космос, профессиональных ученых просто не находилось. Все ученые, инженеры, изобретатели, увлекавшиеся проблемой полетов, находили богатое поле деятельности в разрешении гораздо более простой и актуальной, но все равно никак не дававшейся людям проблемы осуществления надежных и эффективных воздушных управляемых летательных аппаратов.
Прежде чем всерьез заняться исследованием проблем космического полета, следовало найти для них какие-то очень серьезные стимулы, а не просто провозглашаемое поэтами и фантастами романтическое стремление к познанию непознанного и освоению неосвоенных пространств. Гениальность юного Циолковского как раз и проявилась в том, что он увидел жизненную необходимость освоения космоса для человечества. Во-первых, для возможности резко увеличить потребление солнечной энергии, являющейся первоосновой всех благ, которые имеют люди на планете (от урожаев до полезных ископаемых), но достающейся Земле лишь в ничтожной одной двухмиллиардной части всей энергии, исходящей от Солнца. Во-вторых, в возможности спастись путем расселения в космическом пространстве в случае вполне вероятных изменений условий жизни на Земле в результате непредвиденных геологических или космических катаклизмов. И в-третьих, в возможности существенно увеличить познание Вселенной, начав с помощью ракет «новую великую эру в астрономии — эпоху более пристального изучения неба». Осознание важности для человечества освоения космоса, пришедшее к Циолковскому, как он сам утверждал, еще в юности, что подтверждается содержанием его записей в «рязанской тетради» 1878 г., заставило молодого исследователя поставить перед собой великую цель — найти реальный способ преодоления земного тяготения и выхода в космическое пространство человечества, вечного, по общепринятым научным понятиям, пленника Земли. В последующую четверть века Циолковский, ведя профессиональную педагогическую работу, постоянно помнил о своей сверхзадаче и, занимаясь в силу энциклопедичности своего таланта многими другими проблемами, постепенно, шаг за шагом приближался к ее решению. В 1896 г. после глубокого математического изучения предельных возможностей еще не существовавших, но упорно разрабатывавшихся во всем мире, в том числе и самим Циолковским, высотных аэростатов, цельнометаллических дирижаблей и совершенных по аэродинамической форме и весовому совершенству самолетов, а также анализа активного и реактивного артиллерийских способов достижения больших скоростей, он пришел, наконец, к выводу, что единственно перспективным является реактивный способ. Составив столь же элементарную математически, но и столь же фундаментальную по значимости, как законы механики Ньютона, формулу движения ракеты, Циолковский пришел к великому открытию: ракета может достигнуть сколь угодно больших скоростей, для чего необходимо существенно увеличить скорость истекающих из ее двигателя газов и относительный запас на борту ракеты высокоэффективного топлива, дающего эти газы.
Получив свою формулу как руководство к действию, Циолковский разработал концепцию принципиально нового вида летательного аппарата — управляемой ракеты на жидком топливе, способной при реальных, с точки зрения современной ему науки, величинах энергетических и конструктивных параметров достичь космических скоростей, необходимых для выхода на околоземную орбиту и в межпланетное пространство. Вслед за этим ученый исследовал движение ракеты в поле земного тяготения и при наличии сопротивления атмосферы и убедился, что при выборе оптимальных режимов движения его ракета легко справится с их преодолением. Завершив это основополагающее для будущего развития всей космонавтики исследование, Циолковский выписал на отдельный листок полученные формулы и рядом пометил: «Дата 10 мая 1897 г.» (22 мая по нашему стилю).
Открытие Циолковского было настолько новым и необычным, что, несмотря на то что он уже имел авторитет известного специалиста по воздухоплаванию, регулярно публиковавшего свои труды с 1891 г., в том числе в таком серьезном журнале, как «Наука и жизнь» (с 1894 г.), для публикации нового, совершенно оригинального труда с сугубо научным названием «Исследование мировых пространств реактивными приборами» ему потребовалось 6 лет. Ровно 100 лет тому назад, в конце мая 1903 г. эта статья Циолковского, признанная теперь классическим образцом основополагающей для нового научного направления публикации, наличием экземпляра которой гордятся важнейшие библиотеки мира, вышла в свет в передовом санкт-петербургском научно-литературном и общественно-политическом журнале «Научное обозрение». Таким образом, «вещь в себе», какой появилась научная космонавтика в 1897 г., превратилась в мировое общественное достояние.
В 1911-12 гг. Циолковскому удалось в профессиональном авиационном журнале «Вестник воздухоплавания» опубликовать вторую часть статьи, развивающую не только концепцию жидкостной космической ракеты и теорию ее полета, но и излагающую прогностические планы завоевания Вселенной человечеством и обосновывающую постулат о возможности бесконечного развития человечества в пространстве и времени. В 1914 г. в виде небольшой книги под тем же названием в Калуге вышло дополнение к первой и второй частям «Исследования...», разъясняющее принципиальные позиции автора, сознающего «громадные трудности успешного построения реактивного прибора, требующего многолетней предварительной работы и теоретических исследований», но оптимистически утверждавшего, что «все-таки эти трудности не так велики, чтобы ограничиться мечтами...» В этой первой в мире книге по космонавтике Циолковский наметил пути решения многих проблем создания конструкции ракеты, ее двигательной установки, системы управления и жизнеобеспечения, причем не только приводя результаты теоретических оценок, но и предлагая программу экспериментов.
Прошло 30 лет после первой публикации труда Циолковского, и в небо Подмосковья взлетела первая советская жидкостная ракета ГИРД-09. Это произошло в районе поселка Нахабино 17 августа 1933 г. И этим успехом, как и всеми практическими достижениями первых лет космической эры, мир обязан прежде всего Сергею Павловичу Королёву. Поскольку его деятельность происходила на глазах большинства живущих ныне людей, она теперь широко описана и здесь в зале собрались многие его соратники, которые расскажут нам о непосредственном участии в работах по подготовке запуска первого спутника. Я ограничусь только перечислением основных моментов творчества Королёва.
В 1926—1930 гг., будучи студентом Московского высшего технического училища, С.П. Королёв активно включается в научную, конструкторскую и летную работу, создав ряд оригинальных планеров и легких самолетов, отличавшихся предельными значениями своих технических параметров. В этом проявлялось его стремление к преодолению всех барьеров, стоящих на пути к достижению еще не покоренных авиацией высот, скоростей и дальностей полета. Оно же привело его к непосредственному знакомству с К.Э. Циолковским. Об этой встрече он всегда говорил, как о важнейшем моменте выбора цели жизни. Так же Королёв пришел и к сотрудничеству с великим энтузиастом космонавтики Ф.А. Цандером. Поскольку Циолковский в силу преклонного возраста уже не брался за практическую деятельность, а Цандер в силу чрезмерной увлеченности проблемой полета на Марс не вызывал серьезного доверия заказчиков, способных финансировать практические работы по ракетной технике, роль лидера этих работ в апреле 1932 г. перешла к С.П. Королёву, назначенному начальником опытно-конструкторской лаборатории, называвшейся Группа изучения реактивного движения (ГИРД) при Центральном совете Осоавиахима. Здесь под его руководством небольшим молодежным коллективом авиационных специалистов была развернута широкая программа экспериментальных работ по созданию реактивных двигателей и аппаратов различных типов и назначений, показавшая, что ракетная техника требует серьезного государственного отношения. В результате осенью 1933 г. в Москве был организован Реактивный НИИ, успешно продолжавший работы ГИРД. В нем Королёву удалось создать на уровне экспериментальных образцов систему управляемого ракетного оружия для стрельбы по различным наземным и воздушным целям, а также проект ракетного истребителя-перехватчика. Но в сложной предвоенной обстановке тех лет в 1940 г. в воздух взлетел только его экспериментальный ракетоплан РП-318-1, причем без непосредственного участия автора, который в силу своей неординарности был тогда репрессирован и в годы войны совершенствовал ракетную технику в тюремном КБ. Вторая мировая война залпами ставших легендарными «катюш», как и обстрелом Лондона немецкими ракетами дальнего действия, доказала правоту утверждений Циолковского и его последователей о великих перспективах ракетно-космической техники. Хотя он всегда связывал эти перспективы с мирными целями. 13 мая 1946 г. Советское правительство приняло постановление о всемерном развитии ракетостроительной промышленности, в которой С.П. Королёв, назначенный на должность одного из трех десятков главных конструкторов по опытно-проектным направлениям, быстро вывел свое направление — баллистические ракеты дальнего действия — на ведущее место в отрасли и стал ее подлинным лидером, объединив под своим неформальным руководством сотни НИИ, КБ, заводов и воинских частей, обеспечивших создание первых и лучших в мире ракет космического назначения, искусственных спутников Земли, автоматических межпланетных станций и космических кораблей.
Г.М. Присс
Все знают, что космический аппарат, или ракета, включает в себя несущий корпус, двигатель и систему управления. Но кроме основных есть еще бесчисленное количество других систем, включая наземное оборудование. Все вместе взятое — это важнейший ракетно-космический комплекс. Если говорить о «Семерке», то это уникальный комплекс, он был уникален в момент его создания, и до сегодняшнего дня нет в мире такой ракеты, какой является Р-7, сделанная в коллективе С.П. Королёва. Достаточно сказать, что на сегодняшний день было совершено более 1600 пусков за весь период эксплуатации такой ракеты. Можно насчитать более 25 модификаций этой ракеты. У всех этих модификаций сохранена основная идея, сохранен двигатель. Модификации эти, можно сказать, в значительной степени касались системы управления. Двухступенчатая ракета, которая запустила первый спутник, на сегодняшний день работает в трех-, четырехступенчатом вариантах. Все пуски наших космонавтов были на этой ракете. В последние годы происходит более глубокая модификация ее при сохранении всех тех основных идей, которые были в нее заложены. Эта ракета сегодня планируется и для использования в международных целях. Причем в нескольких отличающихся друг от друга модификациях. Ракета живет, и еще долгие годы будет жить. Это отличный пример гениальности заложенных в нее идей, которые в первую очередь были реализованы коллективом Сергея Павловича Королёва. К началу разработки Р-7 было сделано, условно говоря, три другие основные одноступенчатые ракеты: «Единичка», «Двойка», «Пятерка». Все они имели мало общего с «Семеркой», кроме того, что все они ракеты, что у каждой из них есть двигатель и система управления. Но «Семерка» была первая пакетная система, что потребовало создать совершенно новые по идее наземный старт и, естественно, систему управления. Первые испытания подобного сложнейшего, нового для всех нас комплекса начались, как известно, 15 мая 1957 года. Старт и полет почти до конца работы первой ступени прошли успешно. И здесь перед разделением ступеней произошла авария. Представьте себе тот темп, с которым проводились все испытания. Следующая работа была окончена через три недели с небольшим. Три недели! Следующий пуск был через четыре недели после этого. Эти первые три пуска были неудачные. Одна из ракет просто не ушла со старта, на двух других были аварии. Сравните с сегодняшней ситуацией. Одна из последних была ракета «Зенит», которая используется сегодня в морском старте. За 22 года с момента первого пуска этой ракеты были пущены, я, может быть, ошибусь на единицы, 42 ракеты. 22 года — 42 ракеты. И 5 месяцев — «Семерки», 5 пусков. После чего был запущен первый Спутник. Вот какие темпы были в тот период, и какие проблемы в тот момент решались. Все аварии влекли за собой многочисленные усовершенствования и изменения. В этот период происходили разные события.
Об одном таком событии я хотел бы вам рассказать. Это было после второго пуска. Вторая попытка пуска — заводской шестой номер изделия. Ракета не полетела. Осталась на Земле. Всякие сложности с двигателем, с пневмосхемой. Ракета не ушла, ее сняли с пусковой системы, и назначена была подготовка следующей ракеты.
Полигон. Лето. Июнь месяц. Невероятная жара. Большой перерыв. Многие руководители уехали с полигона. Готовится на технической позиции следующая ракета, у которой был заводской седьмой номер. Представьте себе, в жарком климате вдруг на полигоне разразился короткий невероятно сильный ливень. Никто на него не мог рассчитывать. Был затоплен стартовый бункер. Дверь в него была открыта, сидели дежурные. В бункере находилась стартовая аппаратура и система управления пуском. Заодно залило подвальные помещения на технической позиции. Готовить к пуску следующую машину, вести ее на стартовую позицию стало бессмысленно. В течение этого перерыва, четырех с небольшим недель, из Москвы привезли новые комплекты, снятые у нас со стенда, поставили, ввели, подготовили на технической позиции. Приехал главный конструктор наземных источников А.З. Гольцман. Залиты были все его моторогенераторы в подвале технической позиции, их оттуда вытащили, промыли из брандспойта, высушили, поставили, приготовили к работе следующую ракету. Везется, наконец, седьмая ракета с технической позиции на старт. Вы не раз видели по телевидению это событие, когда торжественно ракета выезжает с технической позиции, двигается к старту, ее сопровождают все участники подготовки. И в этот момент на полигоне снова идет небольшой дождь. Никто на него не обращает внимания. Это одно удовольствие, потому что жара на полигоне, а тут какая-то прохлада. Никаких видимых последствий для состояния ракеты этот дождь не приносит. Ставят ракету на старт, ведется нормальная подготовка. Наступает пуск. На 38-й секунде по одному из боковых блоков начинаются непонятные команды по вращению, система управления не может стабилизировать этот возмущающий момент. Боковушка отваливается, за ней отваливаются все остальные. Пуск аварийный. Начинается разбирательство, которое проводится по результатам телеметрии, тут же немедленно ее расшифровали, получили информацию. И понимают, что возник какой-то непонятный момент по вращению вдоль продольной оси. Создается, естественно, как всегда, аварийная комиссия. Описывает это явление Ярослав Голованов в книге «Королёв». Описывает и этот ливень, и этот случай, предлагает свою версию этого события: какой-то «пилюгинский умник» перепутал полярность на одном из приборов системы управления, что привело к закрутке. Кто занимается испытаниями и подготовкой изделий, может сказать, что с точки зрения техники такая версия абсурдна. Абсурдна по одной простой причине: если на самом деле такое перепутывание было, то невозможно было бы его не заметить на подготовках на заводе в Подлипках, на технической позиции, на старте и т.д., потому что все испытания, которые проводятся, имитируют полет ракеты. Эта первое. Второе: если это было перепутывание, то оно должно было случиться во всех приборах, все приборы одинаковы. На всех четырех боковых блоках изделия — приборы одинаковы, т.е. это должно было произойти не по одному блоку. Кстати, на мой взгляд, одно из правильных решений на пакетной схеме «Семерки» заключается в том, что все четыре блока «Семерки» полностью одинаковы по конструкции, по двигателю, по системе управления, чего нельзя сказать о такой же пакетной схеме «Протона». Там шесть блоков, одинаковых по конструкции, по двигателю и не одинаковых по системе управления. Их нельзя поменять, как на «Семерке». В книге Бориса Евсеевича Чертока «Ракеты и люди» это событие описано более правильно и более осторожно. На том одиночном ракетном блоке в приборе была, вероятно, посторонняя частица. Эта формулировка «посторонняя частица» в ракетной технике встречается достаточно часто: когда конкретно причина не может быть определена, пользуются таким объяснением. Что-то там произошло, чего мы не знаем, значит, посторонняя частица натворила какие-то беды. На этом дело кончилось, комиссия завершила свою работу, готовился следующий пуск. Это тот пуск, о котором упомянул Борис Владимирович Бальмонт: 21 августа. Это был первый хороший пуск. Там были проблемы с головной частью, но это к Спутнику отношения не имело. Следующий пуск тоже был нормальным. А затем был запуск первого Спутника. С точки зрения системы управления, пуск первого спутника не вызывал в ней серьезных изменений для обеспечения полета. Была немного другая траектория. Работы для пуска первого Спутника, по доработкам, было не очень много. Но случай, о котором я говорил, момент по интегратору вращения, имел дальнейшее продолжение. Когда Николай Алексеевич Пилюгин занимался исследованием этой аварии, то я ему рассказал про тот небольшой дождичек, когда ракету везли на старт. А вы видели эту картинку, когда ракета везется на старт, то два блока находятся внизу, а два — наверху. Дождичек, который намочил ракету, по корпусу пошел, естественно, вниз. А должен вам сказать, что все боковушки и центр электрически связаны специальным штепсельным разъемом. Разъем этот находится на центральном блоке, в небольшой нише. И влага от дождика могла попасть на это контактное поле. А электрические цепи были вблизи других цепей. Пилюгин это понял, потребовал проведения собственного эксперимента, и мы у себя на стенде в точной мере сымитировали всю ситуацию. В результате на всех системах управления, на всех ракетах была введена мера, которая повышает надежность и целостность всех электрических цепей, которая заключалась в том, что все штепсельные разъемы, какой бы конструкции они ни были, стали заливаться изолирующей массой — компаундом.
Могу сказать, что период создания «Семерки» был невероятным по энтузиазму и напряженности работы. Плоды этой работы до сих пор используются многократно на пользу Родине, на пользу науке и народному хозяйству.
И. К. Бажинов
В 1945—1946 гг. Михаил Клавдиевич Тихонравов организовал в Реактивном научно-исследовательском институте (позже НИИ-1) группу сотрудников, которая стала разрабатывать проект пилотируемого аппарата, вертикально запускаемого одноступенчатой ракетой (типа Р-1) на высоту до 200 км (проект BP-190). В 1946 г. работы над проектом BP-190 были переданы из РНИИ во вновь созданный НИИ-4 Академии артиллерийских наук (в последующем НИИ-4 Минобороны СССР). Соответственно туда же был переведен и М.К. Тихонравов, назначенный заместителем начальника НИИ-4, вместе с группой сотрудников. В ее состав входили Н.Г. Чернышев, П.И. Иванов, В.Н. Галковский, Г.М. Москаленко и др. В группу был включен также молодой талантливый военный геодезист И.М.Яцунский, пришедший в НИИ-4 в 1947 г. и быстро ставший первым помощником Михаила Клавдиевича. В начальный период М.К. Тихонравов непосредственно руководил работами над проектом BP-190. В 1947 г. эти работы вместе с частью группы были переданы в другое подразделение НИИ-4, Михаил Клавдиевич постепенно отошел от них и организовал новый отдел во главе с П.И. Ивановым. Проект BP-190, как известно, реализован не был.
В отделе П.И. Иванова Михаил Клавдиевич организовал исследования составных ракет. В отделе стали разрабатываться приемлемые методы расчета траекторий полета составных ракет и проводиться исследовательские расчеты. Основные исследования по этим направлениям вел И.М. Яцунский.
В начале 1948 г. был получен ряд результатов, учитывающих достижения ОКБ С.П. Королёва по одноступенчатым ракетам и свидетельствующих о перспективности составных ракет и возможности их создания в недалеком будущем. Этим результатам Тихонравов придавал важное значение и решил выступить на заседании ученого совета института с докладом «Пути осуществления больших дальностей стрельбы». Такой доклад Михаил Клавдиевич сделал в начале лета 1948 г. в присутствии специалистов и ученых из других организаций.
К этому времени в ОКБ-1 С.П. Королёва на основе немецкой Фау-2 была создана ракета Р-1 с дальностью полета около 300 км, разработана новая ракета Р-2 с дальностью порядка 600 км, прорабатывалась ракета на дальность примерно 1000 км (так называемая «тысячная ракета»). Практическую возможность достижения еще больших дальностей в то время почти никто, особенно в кругах военных специалистов, не признавал. Поэтому сообщение Михаила Клавдиевича о том, что пакет из разрабатываемых в ОКБ-1 «тысячных ракет» способен достичь любых дальностей полета и даже вывести на орбиту искусственные спутники Земли (ИСЗ), взбудоражило зал, вызвало бурю отрицательных и даже язвительных откликов и выступлений. Очень немногие специалисты поняли принципиальную ценность результатов, доложенных Тихонравовым, и высказывались с пониманием его идей. Эти идеи были поддержаны С.П. Королёвым и президентом Академии артиллерийских наук (ААН) А.А. Благонравовым. Благодаря помощи этих ученых доклад М.К. Тихонравова был повторен 14 июля 1948 г. на годичном заседании ААН. Доклад был выслушан с огромным вниманием, однако реакция участников этого заседания в основном была подобна реакции большинства членов ученого совета НИИ-4.
Одним из результатов докладов М.К. Тихонравова явилось то, что вышестоящее руководство расформировало в НИИ-4 отдел П.И. Иванова, как занимающийся неактуальными проблемами, и только по настоятельной просьбе Михаила Клавдиевича разрешило оставить для продолжения исследований составных ракет одного И.М. Яцунского. Сам же М.К. Тихонравов был переведен на должность научного консультанта института. Доклад М.К. Тихонравова при активной поддержке С.П. Королёва и А.А. Благонравова все же был опубликован в журналах «Доклады Академии артиллерийских наук» и «Ракетная техника».
С.П. Королёв, узнав о расформировании отдела П.И. Иванова, в поддержку М.К. Тихонравова дал НИИ-4 официальный заказ на выполнение НИР по дальнейшим исследованиям составных ракет. Можно считать, что с этого времени начался новый этап работ группы М.К. Тихонравова.
Обосновав необходимость расширения состава группы для проведения исследований по заказу С.П. Королёва, М.К. Тихонравов в конце 1949 г. добился включения в нее молодых специалистов-инженеров Г.Ю Максимова, Л.Н. Солдатовой, Я.И. Колтунова и А.В. Брыкова. Первые трое только что окончили МАИ, а А.В. Брыков — МВТУ. Максимов, Солдатова и Брыков проработали в группе до конца ее существования, Колтунов в 1951 г. перешел на работу в другое подразделение института. В 1950 г. к работе в группе Тихонравова был вновь привлечен Г.М. Москаленко, пришел также Б.С. Разумихин. Москаленко участвовал в работе группы до 1953 г., а Разумихин — до 1952 г. В 1950 г. в группу были направлены для подготовки дипломных проектов и последующей работы студенты МАИ О.В. Гурко и автор настоящего доклада. В 1953 г. в группу возвратился В.Н. Галковский. Трое последних специалистов проработали в группе до конца ее существования.
В марте 1950 г. в НИИ-4 должна была состояться научно-техническая конференция по вопросам ракетной техники. По предложению М.К. Тихонравова в программу конференции был включен доклад «Ракетные пакеты и перспективы их развития». В этом Докладе Михаил Клавдиевич развил идеи, изложенные в предыдущих выступлениях, дополнил новыми результатами и впервые прямо говорил о ближайших перспективах создания искусственных спутников Земли, вплоть до полетов на них человека. Так, по техническому заданию С.П. Королёва в группе был рассмотрен двухступенчатый пакет из трех ракет Р-3, разработка которых была начата в ОКБ. В результате было показано, что такой пакет может не только перенести тяжелую боевую часть на любую дальность, но и вывести на орбиту спутник, масса которого может оказаться достаточной для полета на нем человека. Доклад был выслушан внимательно, но по-прежнему преобладали недоверчивые и «сатирические выступления». На конференции присутствовал С.П. Королёв с одним из своих заместителей.
Проработки пакета из трех ракет Р-3 были отражены С.П. Королёвым в эскизном проекте ракеты Р-3. Проведенный анализ был, пожалуй, первой попыткой исследования вопроса создания ИСЗ, базирующегося на конкретных проектных проработках одноступенчатых ракет королёвского КБ.
Я пришел официально работать в группу М.К. Тихонравова в сентябре 1951 г. Первое время посвятил знакомству с направлениями работ сотрудников группы и с научно-техническими отчетами о выполненных исследованиях, главным образом, по основным проблемам создания мощных составных баллистических ракет (БР) согласно заказу С.П. Королёва. Вот коротко о работах группы в те годы.
Г.М. Москаленко анализировал данные о весовых характеристиках основных агрегатов жидкостных БР, проектируемых в ОКБ Королёва, а также информацию редких тогда американских публикаций, находил относительные значения упомянутых характеристик и рассматривал возможные их изменения в применении к составным ракетам. Кроме того, им разрабатывались и возможные компоновки составных ракет различных типов.
И.М. Яцунский создал методику приближенных расчетов движения составных ракет на активном и пассивном участках их полетов с учетом влияния на движение центрального поля тяготения, атмосферы и вращения Земли. По этой методике на основе результатов весового анализа ракет он проводил расчеты различных вариантов составных ракет. Целью этих исследований являлось определение оптимальных значений основных конструктивно-баллистических параметров, которые обеспечивали бы наименьший стартовый вес такой ракеты при заданных полезной нагрузке и дальности полета.
А.В. Брыков и Л.Н. Солдатова изучали возможные схемы и средства соединения ступеней составных ракет. Такие средства должны были обеспечивать надежное сочленение ступеней при их работе в составе ракеты и безопасное их отделение после выработки топлива. Проводилась также проектная разработка экспериментального пакета из трех ракет Р-2.
Мне И.М. Яцунским было предложено для начала изучить применяемый метод приближенного расчета траекторий полета составных ракет, попытаться упростить его и повысить точность расчетов. Эту задачу мне удалось достаточно быстро решить, и некоторое время вместе с И.М. Яцунским я проводил по новой методике исследовательские расчеты ряда типов составных БР.
Ракеты Р-1 и Р-2 имели аэродинамические стабилизаторы и были статически устойчивыми при полете в атмосфере. На составных ракетах от аэродинамических стабилизаторов явно целесообразно было отказаться. В связи с этим возникала проблема обеспечения устойчивости движения таких ракет. Изучением движения статически неустойчивых ракет и выработкой необходимых мер для обеспечения их устойчивости занимались Б.С. Разумихин и Г.Ю. Максимов. Ими в итоге была теоретически показана возможность достижения устойчивости таких ракет и предложены необходимые меры по перенастройке их автоматов стабилизации. Л.Н. Солдатова в тот же период для оценки величин аэродинамических возмущений проектировала модели составных ракет и выполняла их продувки в аэродинамических трубах.
Одной из важных проблем являлось обеспечение нужной точности полета ракеты на активном участке. Г.Ю. Максимову и мне было поручено изучить влияние возможных возмущений на отклонения траектории БР и рассмотреть возможности его уменьшения. Такие исследования мы проводили в линейном приближении и рассматривали различные методы управления боковым движением ракеты и моментом выключения ее двигателя с целью уменьшения погрешностей точек падения ее ГЧ. При этом рассматривалась возможность использования для этих целей как наземных измерительных радиосредств, так и бортовых инерциальных систем. Полученные результаты показали возможность и пути обеспечения приемлемой точности полета межконтинентальных ракет.
Г.Ю. Максимов изучил также в 1950 г. теоретические условия оптимальности выведения спутников на круговые орбиты разной высоты и показал, что на орбиты высотой, большей 300 км, спутник выгодно выводить в два этапа. Сначала с помощью ракеты он доставляется в нижнюю точку эллиптической орбиты, а затем в ее апогее ИСЗ придается дополнительный импульс для перевода его на круговую орбиту с высотой, равной высоте апогея переходного эллипса. Впоследствии такой переходный эллипс был назван эллипсом Гомана.
Я.И. Колтунов с самого начала увлекся решением сложных проблем динамики старта составных ракет и определения требований к стартовому комплексу. Он исследовал различные возможные схемы стартовых комплексов и оценивал их характеристики. Этими вопросами он занимался во все время пребывания в группе М.К. Тихонравова.
Михаил Клавдиевич поручил О.В. Гурко изучать вместе с И.М. Яцунским проблемы защиты головных частей межконтинентальных ракет от аэродинамического нагрева при их движении в атмосфере на нисходящем участке траектории. Рассмотрев ряд способов теплозащиты, они обратили внимание на возможность защиты путем выдавливания охладителя (например, воды) через пористую поверхность в пограничный слой потока, обтекающего объект. Такая теплозащита оказалась эффективной за счет не столько отбора охладителем тепла от горячего потока, сколько за счет перестройки пограничного слоя, значительно уменьшающей количество тепла, передаваемого к поверхности. Позже О.В. Гурко стал проводить экспериментальные продувки охлаждаемых моделей с целью подтверждения указанных закономерностей. Этими проблемами он занимался несколько последующих лет. Однако устройство такой тепловой защиты конструктивно оказывалось непростым. Поэтому в ОКБ С.П. Королёва применили другое конструктивное решение: защищаемая поверхность покрывалась специальной обмазкой, которая при нагреве испарялась, чем и достигался эффект, подобный отмеченному выше.
Работы по изучению различных проблем создания составных ракет продолжались в группе Михаила Клавдиевича до 1953 г. Результаты всех исследований регулярно высылались в ОКБ С.П. Королёва. Мало известно, что в начале 50-х годов группой были подготовлены и М.К. Тихонравовым представлены в Правительство СССР два докладных письма, в которых аргументированно указывалось на возможность создания составных баллистических ракет, способных доставлять боевые грузы на межконтинентальные и большие дальности. Вероятно, эти письма сыграли определенную роль в принятии Постановления правительства о создании составных баллистических ракет.
Конечно, доклады М.К. Тихонравова в 1948 г. и последующие работы сотрудников группы не определили конкретный проектный облик будущей первой советской составной ракеты Р-7, для этого нужен был огромный труд коллективов ОКБ-1 и его смежных организаций. Однако в результате выполненных исследований были показаны возможности решения многих основных проблем создания составных ракет, очерчено поле рациональных значений основных характеристик, рассмотрен ряд возможных компоновок составных ракет. Все это позволило уже на самых ранних этапах разработки Р-7 оценить ожидаемые значения ее характеристик, а также возможности по выводу на орбиты искусственных спутников Земли. Эти результаты уже в начале проектных проработок облика межконтинентальных ракет обеспечили возможность С.П. Королёву принятия ряда принципиальных решений, таких, как выбор для доставки боевых грузов на большие дальности (порядка 10 000 км) баллистических составных, а не крылатых ракет, также рассматриваемых в то время; пакетной схемы составной баллистической ракеты для дальнейшей проработки и т.п.
К 1953 г. С.П. Королёв принял основные решения по межконтинентальной баллистической ракете Р-7, и в ОКБ-1 и его смежных предприятиях развернулись соответствующие широкие опытно-конструкторские работы.
В связи с развертыванием работ над Р-7 возникла проблема организации и обеспечения ее летных испытаний. Комплекс вопросов, которые необходимо было при этом рассмотреть и решить, был велик. Для их исследования в НИИ-4 в 1953 г. была утверждена специальная тема, и к работам, кроме группы М.К. Тихонравова, были привлечены сотрудники и других его подразделений. В рамках группы М.К. Тихонравова И.М. Яцунским и мной осуществлялись расчеты и анализ ряда возможных трасс испытательных запусков составных ракет. А.В. Брыков проработал метод определения движения БР по результатам угловых и дальномерных измерений и решил задачу об оптимальном расположении относительно трассы полета наземных пунктов измерений и др. Однако группа М.К. Тихонравова в 1953-м и последующие годы основной акцент в своих исследованиях перенесла в другую, более близкую ей область.
Как-то в начале 1953 г. я и Г.Ю. Максимов обсуждали вопрос о том, что к конкретным работам по созданию составных ракет уже подключились различные организации и что поисковая работа нашей группы в этом плане становится не очень нужной. Сразу же возникла мысль о том, что пора направить основные наши усилия на анализ проблем создания ИСЗ. Тут же мы набросали черновик плана дальнейших исследований по созданию автоматических и пилотируемых спутников. Конечно, сегодня он выглядит достаточно простым, но в тот период идеи, заложенные в него, нас окрылили. Мы немедленно рассказали обо всем этом Михаилу Клавдиевичу, он нас горячо поддержал и попросил сделать план более детальным, а на его основе разработать предложение об открытии в НИИ-4 научно-исследовательской темы по обоснованию возможностей и путей создания искусственных спутников Земли. Такие предложения с участием всей группы были подготовлены, и М.К. Тихонравов доложил их руководителям института и Управления ракетного вооружения ГАУ.
Предложение Михаила Клавдиевича об открытии специальной НИР по этой проблеме, поддержанное С.П. Королёвым, при активном участии заместителя начальника НИИ-4 Г.А. Тюлина было принято командованием (А.И. Соколов), и в 1954 г. первая такая тема под номером 72 стала в институте реальностью. Научным руководителем работ был назначен М.К. Тихонравов, ответственным исполнителем И.М. Яцунский. Мы все отвечали за различные разделы темы. Утверждение темы явилось прямым свидетельством признания идей и результатов усилий М.К. Тихонравова и его группы.
В рамках темы 72 было запланировано комплексно исследовать инженерными методами все основные неясные и проблемные вопросы создания ИСЗ и наметить пути их решения, причем должны были быть рассмотрены как относительно простые неориентированные спутники, так и способные ориентироваться и разворачиваться в пространстве и совершать маневры на орбите. Надо отметить, что некоторые проблемы создания спутников анализировались в группе неофициально и раньше, полученные результаты использовались в теме 72.
Работы в группе велись в следующих направлениях.
Во-первых, исследовались траектории выведения искусственных спутников Земли на разные орбиты. И.М. Яцунским и мной разработанные ранее практические методы расчета траектории составной ракеты были модернизированы применительно к выведению ИСЗ на орбиты разной высоты. По таким методикам нами производились оценочные расчеты весов спутников, которые могли бы быть доставлены на орбиты ракетами типа Р-7.
Вторым неясным вопросом было влияние ошибок выведения спутников на элементы реализуемых орбит. Надо было установить, достаточна ли точность работы систем управления межконтинентальных баллистических ракет для того, чтобы вывести спутник на орбиту, близкую к требуемой, не приведут ли возможные ошибки к быстрому его падению на Землю. С этой целью Г.Ю. Максимов оценил влияние таких ошибок на возможные отклонения элементов орбиты спутника при непрерывном активном участке полета РН. Мной была выполнена такая же работа применительно к «разрывному» участку выведения ИСЗ. В итоге было показано, что точность работы систем управления МБР достаточна для вывода ИСЗ в космическое пространство.
Далее, нужно было проанализировать, как влияют на орбиту ИСЗ основные возмущения при длительном его полете. Эти вопросы исследовали Г.Ю. Максимов и И.М. Яцунский. Первый изучал влияния нецентральности поля Земли за счет ее эллиптичности, притяжений со стороны Солнца и Луны, а также остатков атмосферы Земли на невысокие орбиты спутников, а второй — влияние на орбиту ИСЗ высших гармоник поля тяготения Земли.
В результате были выявлены условия допустимости всех этих возмущений и оценены их величины.
Одной из волнующих в тот и последующие периоды являлась проблема обеспечения встречи двух ИСЗ на орбите с целью их стыковки. Хоть мы уже неплохо знали законы орбитального движения, однако возможность сближения двух КА, перемещающихся со скоростями около 8 км/с, эмоционально нелегко было принять. Ведь даже для артиллерийских снарядов, летавших со скоростями 1,5-2 км/с, вопрос об их встрече на траектории никогда не ставился. Мною, на основе найденных ранее соотношений между ошибками работы системы управления и отклонениями орбиты на разрывном участке выведения КА, была рассмотрена и показана возможность мягкой встречи двух аппаратов на орбите. В порядке постановки анализировалась также задача об управлении движением с целью сближения.
Важнейшей стороной обеспечения полета спутника является контроль элементов его орбиты. Для этого необходимо предусмотреть измерения параметров движения ИСЗ по орбите и разработать соответствующий метод определения ее элементов по этим данным. Проанализировав особенности полета ИСЗ, И.М Яцунский и Г.Ю. Максимов еще в 1953 г. решили использовать опыт и методологию астрономической науки. Они разработали соответствующий метод, в основу которого были положены законы орбитального движения и метод наименьших квадратов. Исследования этого вопроса были продолжены, и позже результаты проработок этого метода были применены при разработке эскизного проекта наземного командно-измерительного комплекса.
Во время движения спутника для решения разного рода задач необходимы определение и стабилизация положения его осей в пространстве, а также развороты спутника для того, чтобы оси заняли нужное положение. Облик аппаратуры и систем, которые обеспечивали бы эти функции, в тот период были неясными, и эти вопросы необходимо было изучить. Такими исследованиями занялся Г.Ю. Максимов. Он рассмотрел возможности ориентации ИСЗ по наблюдениям Солнца, Луны, Земли, а также ярких звезд, изучил требования, которым должны удовлетворять приборы, используемые для ориентации спутника. Были исследованы также гироскопические системы, позволяющие запоминать опорные направления в пространстве и обеспечивать задаваемые развороты спутника (в последних разработках принял участие также и автор доклада). В результате был намечен возможный облик системы ориентации и разворотов ИСЗ в пространстве и оценены ее характеристики.
Важным вопросом обеспечения функционирования спутника являлось снабжение его устройств электроэнергией. Химические батареи были слишком массивны и для работы на борту вряд ли могли быть применены в качестве основного источника энергии. Естественно, возникло намерение использовать каким-то образом солнечную радиацию. Анализ вопросов энергообеспечения ИСЗ был поручен Л.Н. Солдатовой. Она рассмотрела возможность создания для ИСЗ источника электроэнергии, действующего за счет использования нагрева Солнцем и охлаждения космосом, проконсультировавшись по этому поводу у известных советских физиков. Источник на основе термопары оказался недостаточно эффективным, но физики обратили ее внимание на фотоэлементы. В ходе исследований удалось показать, что источник на базе фотоэлементов может оказаться приемлемым, и получить первые оценки его характеристик. В дальнейшем такие источники энергии применялись на очень многих ИСЗ.
Другим важным и в какой-то мере неожиданным оказался вопрос о том, как и куда девать тепловую энергию, выделяемую различными приборами спутника и получаемую за счет его нагрева Солнцем и Землей. Ведь сколько энергии потребляется спутником и поступает извне, столько же нужно было каким-то образом отвести от него во избежание перегрева. Анализом и решением этих вопросов занимались И.М. Яцунский и О.В. Гурко. Они исследовали условия поглощения спутниковой поверхностью радиации от Солнца и Земли и излучения внутренней теплоты в космическое пространство, обрисовали систему специальных покрытий поверхности спутника и жалюзи. Открытие и закрытие жалюзи, изменяющие эти условия, позволяло регулировать тепловой режим внутри ИСЗ. Были также выработаны требования к системе внутренней принудительной вентиляции. Все это дало возможность наметить пути решения этого вопроса и оценить характеристики такой системы.
Известно, что на Землю падает множество мелких и крупных метеоритов. Предполагалось, что в околоземном космическом пространстве могла накапливаться космическая пыль. Поэтому возникал вопрос, насколько движущиеся с большими скоростями метеориты и мелкие метеорные частицы представляют опасность для ИСЗ. А.В. Брыков оценил вероятность столкновения со спутником метеоритов различных размеров и скоростей. Было показано, что такая вероятность невелика и ею можно пренебречь. Сорокапятилетний опыт космических полетов подтвердил эту оценку.
Михаил Клавдиевич много внимания уделял изучению проблем возвращения на Землю беспилотных и пилотируемых спутников. Напомню, что О.В. Гурко и И.М. Яцунский занимались решением проблемы теплозащиты при высокоскоростном полете в атмосфере Земли путем выдавливания охладителя через пористую поверхность спутника в пограничный слой. Они разработали соответствующие методики расчетов потоков охладителя для поддержания нужного температурного режима поверхности. Мной было рассмотрено влияние на требуемое количество охладителя изменений параметров траекторий планирующего спуска и геометрических характеристик спутника одной из возможных форм. Мне также было поручено рассмотреть зависимости действующих на спутник перегрузок от параметров траекторий и основных характеристик объекта при баллистическом и планирующем способах его спуска. Анализировались также возможные отклонения точки посадки спускаемого аппарата от расчетной. В последнем случае изучался в основном баллистический способ спуска. Г.Ю. Максимов исследовал влияние погрешностей реактивного торможения ИСЗ при его сходе с орбиты, мной изучалась зависимость точности посадки аппарата от случайных колебаний плотности атмосферы и ошибок аэродинамических коэффициентов.
Позже, в 1958—1959 гг., на основе оценок рассеивания точек приземления кораблей типа «Восток» с учетом других предъявляемых требований мною были разработаны рекомендации по выбору размера и расположения района возможных посадок пилотируемых кораблей. Наиболее удобным оказался район Северного Казахстана. Рекомендации были приняты и помещены в эскизный проект наземного командно-измерительного комплекса для кораблей «Восток».
Выполняемые по теме 72 работы позволяли оценить значения массово-геометрических и энергетических характеристик основных агрегатов и систем ИСЗ. Для оценки обликов спутников в целом разрабатывались возможные компоновки и сводные характеристики спутников в двух вариантах — неориентированного (ему присвоили индекс «объект Д») и ориентированного («объект ОД»). Компоновка первого исследовалась А.В. Брыковым и Л.Н. Солдатовой, а второго — В.Н. Галковским. Эта разработка показала, что такие объекты, как «Д» и «ОД», могут быть созданы и выведены на орбиту с помощью ракеты Р-7, что можно считать одним из принципиальных результатов работ группы.
Все получаемые данные исследований оформлялись в виде научно-технических отчетов и высылались в ОКБ С.П. Королёва, где были использованы. Сергей Павлович высоко ценил работы группы; так, в тезисах доклада по разработке эскизного проекта Искусственного спутника Земли он пишет: «Особо должны быть отмечены первые работы М.К. Тихонравова и его группы». Основные результаты, полученные в теме 72, позже были изложены в нашей монографии.
Работы над искусственными спутниками Земли велись очень интенсивно, и уже в 1954 г. пути решения основных проблем и возможные характеристики будущих ИСЗ были определены. На основе этих материалов Михаил Клавдиевич дал указание группе подготовить для Правительства СССР докладную записку «Об искусственных спутниках Земли». Проект такой записки был подготовлен, и М.К. Тихонравов доложил проект С.П. Королёву и М.В Келдышу. Последний попросил своих сотрудников Д.Е. Охоцимского и Т.М. Энеева также принять участие в подготовке докладной записки с учетом результатов исследований, полученных ими. Итоговый вариант записки был подписан М.К. Тихонравовым и представлен в 1954 г. С.П. Королёвым в Правительство СССР. Как известно, на основании этой докладной записки, а также предложения С.П. Королёва о запуске первых искусственных спутников Земли с помощью ракеты Р-7, в 1956 г. было принято правительственное постановление, согласно которому ОКБ С.П. Королёва поручалось создать и запустить ИСЗ с использованием упомянутой ракеты, определялся порядок работ и кооперация смежных организаций для решения поставленной задачи. НИИ-4 Минобороны, в котором работала группа М.К. Тихонравова, становился, согласно данному постановлению, головной организацией п проектированию и развертыванию наземного командно-измерительного комплекса для обеспечения полетов искусственных спутников Земли. Результаты работ сотрудников группы Тихонравова в этой области были использованы при разработке эскизного проекта комплекса для первых ИСЗ.
Год 1956-й стал годом окончания работы группы М.К. Тихонравова в НИИ-4. Нужно отметить, что группа административно никогда не выделялась в самостоятельное подразделение. Она включалась в различные отделы института. Однако вследствии большого авторитета Михаила Клавдиевича в научно-тематическом отношении группа была самостоятельна. В связи с развертыванием работ над спутниками в ОКБ С.П. Королёва в 1956 г перешли Л.Н. Солдатова, Г.Ю. Максимов, а затем и М.К. Тихонравов, создав там знаменитый отдел № 9. В НИИ-4 из группа Михаила Клавдиевича остались к этому времени только И.М. Яцунский, А.В. Брыков, О.В. Гурко, В.Н. Галковский и автор доклада, вошедшие во вновь созданную лабораторию № 14, начальником которой был назначен П.Е. Эльясберг. Ее пополнили новые сотрудники из смежных подразделений института и молодые специалисты.
В преддверии запуска первого искусственного спутника Земли в сентябре 1957 г. состоялась по инициативе С.П. Королёва юбилейная научно-техническая конференция отделений технических и физико-математических наук АН СССР, посвященная 100-летию со дня рождения К.Э. Циолковского и развитию его идей. Командование НИИ-4 поручило сделать доклады на этой конференции И.М. Яцунскому и мне. И.М. Яцунский подготовил доклад о влиянии геофизических факторов на движение спутника, а мной был подготовлен доклад «Исследование условий спуска искусственного спутника на Землю». На конференции присутствовали многие ученые, в том числе президент АН А.Н. Несмеянов, С.П. Королёв, В.П. Глушко и др. Сделанные доклады были опубликованы.
31 декабря 1957 г. в связи с созданием ракеты Р-7 и успешным запуском первого искусственного спутника большой группе ученых и инженеров в Кремле вручались Ленинские премии СССР. Были среди них и члены группы — М.К. Тихонравов, И.М. Яцунский, И.К. Бажинов и А.В. Брыков. М.К. Тихонравов позже был удостоен звания Героя социалистического труда. Г.Ю. Максимову Ленинская премия была присуждена несколько позже — за участие в создании первых автоматических лунных аппаратов.
О. В. Гурко
В докладе И.К. Бажинова сделан акцент на уникальных баллистических исследованиях. Мне бы хотелось подробнее изложить свою работу в группе М.К. Тихонравова в историческом плане, без лишних технических деталей.
Путь в группу у меня был достаточно длинный и вообще-то трудный.
Я заинтересовался проблемой полета в космос в 1937 г. в школе. Читал редкую литературу, ходил в планетарий. В 1939 г. я сделал свой первый телескоп из очковых стекол и бумажной трубы. В 1940 г. был сделан телескоп уже из алюминиевой трубы (все-таки достал!) с микрометрическими движениями и на штативе. В 1942 г. в эвакуации в Свердловске организовал свой первый космический кружок в школе № 9 при Свердловском университете (СГУ). Там была кафедра астрономии (два профессора и один студент-астроном А.К. Осипов, которого я пригласил его руководить кружком). Обсерватория СГУ пришла в негодность (не вращались купола). Мы отремонтировали ее и вели наблюдения Луны и планет Солнечной системы — цели межпланетных полетов. После возвращения в 1943 г. из эвакуации в Москву я стал членом Московского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества (МОВАГО) и в 1944 г. поступил в МВТУ имени Баумана. Я хотел поступить в МАИ, но там не было зимнего набора (10-й класс я окончил зимой экстерном). В МВТУ на танковом факультете опять организовал уже студенческий космический кружок, над которым шефствовал известный профессор, член кружка Н.Е. Жуковского В.П. Ветчинкин.
Мне удалось связаться с Государственным астрономическим институтом имени Штернберга (ГАИШ), где выделили 7-дюймовый рефрактор, и мы вели наблюдения планет. В 1945 г. во главе с В.П. Ветчинкиным ездили в г. Рыбинск наблюдать полное солнечное затмение. По пути Ветчинкин читал нам лекции по небесной механике. В 1945 г. мы организовали небольшие конференции в Планетарии и Президиуме АН СССР по научному наследию К.Э Циолковского. Одновременно мы пытались при Президиуме АН СССР создать спецкомиссию по проблемам полета в космос, начиная с изучения стратосферы. Нас поддержал президент АН СССР СИ. Вавилов (мне — студенту 2-го курса МВТУ даже было выдано удостоверение за его подписью с рекомендацией содействовать мне в организации этой комиссии). Был назначен председатель этой комиссии — академик Б.Н. Юрьев. Однако при противодействии генерального авиаконструктора А.С. Яковлева комиссия не состоялась по режимным соображениям. Наконец в 1946 г. с большим трудом мне все-таки удалось перейти в МАИ.
Учась в МАИ на факультете авиамоторостроения (факультет № 2), мне удалось организовать космический кружок (так называемый «кружок высотных полетов», чтобы над нами не смеялись). В 1947 г. познакомился с М.К. Тихонравовым. Он согласился, что будет шефствовать над нашим кружком, а по окончании МАИ мы придем к нему на работу.
Были организованы кружки на всех курсах факультета № 2, а также на самолетостроительном факультете (факультет № 1). Практически был организован целый учебный процесс, который в определенной степени компенсировал отсутствие специальности «жидкостный ракетный двигатель» (ЖРД) на факультете, делались доклады, создавались простейшие ЖРД, стенды для их испытания, сдавались зачеты, организовывались экскурсии в КБ, музеи, Бюро новой техники ЦАГИ.
В 1948 г. мне пришла идея полностью утилизировать энергию струи, истекающую из сопла ЖРД, для увеличения удельной тяги. До этого кинетическая энергия истекающей струи утилизировалась с помощью насадок «Мело». Расчеты показали, что при их применении со струей теряется несоизмеримо больше тепловой энергии. Поэтому пришла идея объединить ЖРД и ПВРД. В этой комбинации полностью использовались оба вида энергии, т.е. я предложил ракетно-прямоточный двигатель. В кружках заинтересовались этой идеей и включились в исследования. Таким образом, я пришел в группу М.К. Тихонравова практически со своим техническим направлением. В 1973 г. защитил докторскую диссертацию на эту тему, которая легла в основу нового технического направления, выросшего впоследствии с моим участием в опережающее направление космонавтики, реализуемое крупной кооперацией КБ и НИИ на правительственном уровне. Г.Н. Пашков — с 1976 по 1989 гг. заместитель председателя ВПК — сказал об этом аппарате, что его запуск равноценен был бы запуску первого ИСЗ. В перспективе развития этого технического направления можно было решать вопрос о безрасходном выходе на орбиту. В 1953 г. в МАИ под моим руководством был впервые предложен проект воздушно-космического самолета.
Из этих кружков вышли крупные специалисты ракетно-космической техники. Вот некоторые из них: генеральный конструктор академик М.Ф. Решетнев, генеральный конструктор академик О.И. Фаворский; начальники отделов ОКБ-1: А.А. Ржанов, Д.А. Князев, Е.А. Башкин, К.С Шустин и др.; участник проекта первого ИСЗ В.В. Молодцов, дважды лауреат Государственной премии доктор физико-математических наук А.К. Платонов, главный конструктор Д.А. Полухин и его заместитель В.К. Карраск — создатели РН «Протон»; дублер космонавта В.Н. Терешковой В.Л. Пономарева; главный инженер завода ЖРД в городе Воронеже Г.И. Иванов и еще много талантливых ученых и инженеров, внесших свой вклад в становление и развитие РКТ.
В 1950 г. у нас началась преддипломная практика. С сентября 1950 г. наша группа дипломников — членов космического кружка: М.Ф. Решетнев, Л.М. Тучина, В.А. Морошкин, Ю.В. Зенкевич, Ю.И. Пятыхин, О.В. Гурко, И.К. Бажинов — приступила к занятиям в НИИ-4. Все мы получили задание рассчитать и сконструировать ЖРД. Размерности их и компоненты топлива были разными, разными были и спецчасти. Я в качестве спецчасти выбрал винтовые насосы, которые в ЖРД никогда не применялись, но давали существенный весовой эффект и удобства компоновки на ракете. Начали мы дипломные работы в НИИ-4, а закончили в МАИ в Дипломном зале факультета № 2 в мае 1951 г.
Защита прошла нормально. Член ГЭК доктор технических наук Ю.Н. Грибозуб высоко оценил оригинальность моего проекта предложил написать статью в технический журнал; примерно через год мой диплом затребовали в НИИ-4, чтобы использовать винтовые насосы в перспективных ЖРД. В сентябре 1951 г. я пришел на работу в НИИ-4 МО. На первом приеме у заместителя начальника НИИ-4 А.З. Краснова мне был задан вопрос: «Чем вы хотите заниматься?» Я сказал: «Проблемой полета в космос», н что он ответил, чтобы я выбросил эту дурь из головы. Так началась моя жизнь в НИИ-4. М.К. Тихонравов принял меня и И.К. Бажинова для работы в своей группе. Я вспоминаю, что первым заданием, которое я получил от М.К. Тихонравова, был расчет ЖРД на новых топливах для различных вариантов ракет типа «пакет».
В 1952 г. я получил задание от Михаила Клавдиевича заняться проблемой аэродинамического нагрева головной части ракеты и спуска КА с орбиты, а в 1953 г. М.К. Тихонравов поставил передо мной проблему обеспечения заданного теплового режима ИСЗ на орбите.
В нашей группе системно решались все основные проблемы как ракеты, так и ИСЗ в инженерной постановке, т.е. решения доводились до практических результатов и проектных рекомендаций, в целом обеспечивающих создание этих изделий.
В группе было засилие баллистиков. Это были И.М. Яцунский, Г.Ю. Максимов, И.К. Бажинов. Это объяснялось в первую очередь тем, что для этих работ не требовалось экспериментальной базы — достаточно было быть грамотным математиком, и тем, что в НИИ-4 практически не было необходимой экспериментальной базы. Мне же как единственному ЖРДисту пришлось заниматься комплексными теплофизическими проблемами, требующими их глубокого физического понимания, проведением экспериментальных исследований, связанных с аэродинамикой высоких гиперзвуковых скоростей, теплопередачей, материаловедением, физикой, химией и др. Причем эти фундаментальные науки еще не были готовы к решению задач, поставленных передо мною М.К. Тихонравовым. Необходимо было вначале найти идею решения проблемы — это было главным. Правда, эти проблемы в значительной мере укладывались в мою специальность ЖРДиста. По мере приближения сроков запуска ИСЗ напряженность возрастала. Работы было много. Вообще-то для этих работ требовалась своя группа. Мне приходилось практически одновременно решать проблемы аэродинамического нагрева, теплового режима ИСЗ и несколько позже тепловую проблему старта ракеты Р-7. И.М. Яцунский был по специальности геодезист, баллистик и прекрасный математик (он в это время оканчивал МГУ). У меня было инженерно-математическое образование. Однако идеи решения проблем и доработка математического аппарата с точки зрения физики явлений были за мной. Поэтому в работе мы дополняли друг друга. По натуре я экспериментатор, и экспериментальные исследования я вел полностью самостоятельно.
Работали очень много, уходили, как правило, последними, чтобы успеть на последний поезд метро. И.М. Яцунский обладал феноменальной работоспособностью.
Проблема аэродинамического нагрева, поставленная передо мной, носила принципиальный характер, определяющий перспективность ракет дальнего действия, так как считалось, что ее головная часть может сгореть в атмосфере. В критической точке развивалась температура до 10 000° С, т.е. практически тело испарялось. Мои коллеги даже посмеивались надо мной.
Логика выбора способа предохранения от сгорания тел, летящих с высокими скоростями в атмосфере, была следующая. Решение проблемы аэродинамического нагрева я начал с изучения падения метеоритов. Их встреча с Землей происходит в диапазоне скоростей от 15 км/с (догоняющие) до 75 км/с (встречные). Для космических аппаратов этот диапазон колеблется от 8 км/с до 16 км/с, головные части имеют скорость примерно 6 км/с. Для метеоритов тепловые потоки в тело так велики, что тепловой процесс (нагрев, плавление, испарение) происходит в пленке толщиной менее 1 мм. При падении на Землю метеорит уже холодный. Для головных частей МБР тепловые потоки выше, чем в ЖРД.
В критической точке температура достигает десятка тысяч градусов. Это была первая информация о воздействии набегающего потока. Затем я стал усиленно знакомиться с охлаждением новых ЖРД и в том числе с ЖРД Фау-2. Там критическое сечение дополнительно охлаждалось через отверстия, в которые поступал охладитель. Но это была уже другая физическая картина охлаждения, т.е. именно охладитель снимал тепло, а в метеоритах кинетическая энергия набегающего потока преобразовывалась в тепловую, хотя некоторая доля этого процесса в ЖРД присутствует. В-третьих, у меня давно была информация о том, как охлаждают воду на Востоке. Воду помещают в пористый кувшин и ставят на солнце, вода просачивается через поры, испаряется и за счет теплоты испарения вода в кувшине на солнце охлаждается. Используя всю эту информацию, я пришел к идее испарительного охлаждения, которая состоит в организации вертикального потока газа от стенки (например, испарения или подачи его через поры тела), изменяющего эпюру скоростей у стенки и нарушающего преобразование кинетической энергии набегающего потока в тепло. Эту идею я сформулировал примерно в 1952 г. после получения задания от М.К. Тихонравова. В период с 1952 по 1953 гг. мы с И.М. Яцунским разработали основы теории такого способа и метод расчета.
Проведенные расчеты показали, что при ничтожно малых расходах «смазывающего» газа резко падает нагрев. Требовалось экспериментальное подтверждение этих результатов.
Мной была разработана методология этих сложных экспериментов, проводимых впервые. Весной 1953 г. была изготовлена конусная пористая модель (державка) с теплоизоляцией, что принципиально для составления теплового баланса модели, установка питания охладителем (водой) модели с регулированием и измерением его расхода. Пористые модели мне помог получить В.Н. Галковский, используя свои производственные связи. Он работал в КБ на заводе НИИ-4. После этого я попросил М.К. Тихонравова перевести его в нашу группу.
Особенно трудно было создать метод измерения мизерных расходов воды. Я объездил все соответствующие организации, был в Палате мер и весов. Мне сказали, что такие расходы измерить нельзя. Тогда я сам придумал такой способ и сам сделал измерительную аппаратуру. Упорно не верил в этот способ измерения расхода И.М. Яцунский и поверил только тогда, когда прошла тарировка аппаратуры, показавшей высокую точность измерений. Эксперименты проводились в НИИ-1 МАП в лаборатории члена-корреспондента АН СССР Г.И. Петрова при участии механика аэродинамической трубы Али Калимулина при температуре торможения +800° С, расходе воды 0,02 г/см2/мин (т.е. модель была едва сырая), при температуре подаваемой воды в пористую модель +14° С; термопары, установленные на поверхности конусной модели, показали температуру -5° С. Эффект был настолько ошеломляющим, что мне не поверили, и по заданию Г.И. Петрова эксперименты были проведены повторно. Результаты их подтвердились.
В НИИ-1 меня вызвали в сектор аспирантуры и предложили подать документы для поступления в аспирантуру по рекомендации Г.И. Петрова. Но этого ему показалось мало, и он добился письма от замминистра МАП к замминистру МО о моей срочной демобилизации и переводе для постоянной работы в НИИ-1 или о длительном прикомандировании к этому институту. Хочу подчеркнуть, что Георгий Иванович Петров на всю жизнь остался для меня идеалом ученого и замечательного человека. В это же время в нашем НИИ-4 МО на меня была составлена отрицательная служебная характеристика о совершенной непригодности к научной работе и о переводе меня в строевую часть. В это время в НИИ-4 МО пришло письмо от замминистра обороны маршала СССР И.С. Конева с блестящей оценкой моих научных способностей. Конфуз получился порядочный. Ответ был такой: демобилизовать не можем, он нужен НИИ-4, а прикомандировать можно всего на три дня, ввиду его чрезвычайной занятости.
Проблема спасения головных частей МБР и КА, спускающихся с орбит, была решена. Теперь на их поверхность наносится испаряющаяся (сублимирующая) обмазка, работающая по той же схеме, которая была исследована нами в НИИ-1 МАП. Выбор пористой модели был удобен для этих экспериментов, а кроме этого, для космических многоразовых аппаратов, особенно с высоким аэродинамическим качеством, где обгорание недопустимо, могут использоваться пористые поверхности, и форма аппарата меняться не будет. Кромки могут охлаждаться струей охладителя высокого давления через щелевые отверстия в кромках аппарата.
Для уточнения методики определения последствий вдува охладителя в пограничный слой в НИИ-4 в рамках отдела и нашей группы была создана группа под моим руководством для реализации предложенного мной нового метода исследования пограничного слоя со вдувом охладителя в трубах без подогрева до М-4 на пористых моделях с использованием метода Теплера (метода изофоты) в 1954-1955 гг.
В группу входили следующие научные сотрудники: инженер-капитан А.А. Чинарев (будущий генерал и начальник управления 50-го ЦНИИ МО), Г.А. Колегов, З.С. Гречкина, а также механик аэродинамической трубы A.M. Тюленев и техники В.Я. Якимычева, 3. Андросова, Л. Чуклуева.
Целью экспериментов было непосредственное получение эпюр скоростей и выявление влияния на них расхода вдуваемого охладителя. Обработка результатов велась на стационарном измерительном микроскопе УИМ-21. Зоя Сергеевна Гречкина впервые в НИИ-4 разработала программу обработки результатов на ЭВМ. Расчеты велись в ВЦ на Хорошевском шоссе. Эти эксперименты полностью подтверждали предыдущие. Достаточно длительные эксперименты на моделях разной формы показали хорошее совпадение с расчетными результатами. Исследования велись очень напряженно и круглосуточно, в две смены.
Особое внимание было уделено непосредственному измерению эпюр скоростей в пограничном слое при вдуве в него воздуха через пористую оболочку модели и их измерения в зависимости от Расходов вдуваемого воздуха. Одновременно с 1952 г. мне пришлось вести работы по нахождению способа поддержания заданного теплового режима ИСЗ на орбите. Эту неожиданную задачу мне поставил М.К. Тихонравов.
Все считали, что в космосе царствует абсолютный нуль, и скорее надо спасать аппарат от холода, а не от тепла. Однако когда я приступил к решению этой проблемы, то понял, что тепла хватает с избытком: большие потоки тепла идут от Солнца; отраженное солнечное тепло — от Земли; плюс собственное тепловое излучение Земли; внутреннее тепло от излучения аппаратуры ИСЗ (работа приборов, источников энергии, теплотрущихся частей и т.д.).
С другой стороны, вокруг спутника отсутствует среда, спутник находится в вакууме, т.е. имеет место своеобразный эффект термоса, к тому же в невесомости отсутствует естественная конвекция. Тепло со спутника возможно удалять только излучением, что пропорционально Т4п (температуре поверхности спутника в 4-й степени). Допустимые температуры внутренних устройств ИСЗ, да и самой его поверхности близки к комнатной температуре. Таким образом, эта проблема встала передо мной во весь рост.
Первой естественной мыслью было сделать поверхность зеркальной, чтобы тело спутника отражало максимально возможное количество тепла, а с другой стороны, эта же поверхность должна была максимально излучать внутреннее тепло ИСЗ. Все это привело к необходимости выбрать материалы оболочки с высоким коэффициентом отражения и излучения тепла. Затем в самом ИСЗ необходимо было поместить газ-теплоноситель, переносящий тепло от его источников к оболочке ИСЗ-радиатору, причем принудительно, за счет вентилятора, так как в данном случае конвекция отсутствовала. Все параметры этой системы подбирались таким образом, чтобы температура на поверхности не превышала заданную. Так родилась простейшая система терморегулирования первого ИСЗ. Ее усовершенствование для остальных КА заключалось в том, что излучающие поверхности-радиаторы затенялись жалюзи, открытие и закрытие которых регулировало поток тепла в космос, тем самым поддерживая заданный тепловой режим на КА.
К 1955 г. эта система была обсчитана, подобраны все ее теплофизические и технические характеристики, выданы конструктивные инженерные рекомендации. Весной 1955 г. И.М. Яцунский доложил наши результаты в Президиуме АН СССР перед компетентной аудиторией. После обсуждения и дискуссии (были и противники) система была одобрена и позже применена в ОКБ-1 для всех: КА, а этот подход вылился в целое техническое направление в космической технике. Особенно оно развилось в НИИ-1 МАП и ОКБ-1.
Забегая вперед, можно сказать следующее: наши проработки по тепловому режиму первого ИСЗ были использованы при его создании, а после его запуска был выпущен совместный отчет ОКБ-1 и НИИ-4 МО. Наши рекомендации по тепловому режиму первого ИСЗ полностью оправдались. Основные научно-технические результаты работ группы состояли в инженерных решениях комплекса проблем, позволяющих разрабатывать проект ИСЗ, сами же рисунки ИСЗ не носили принципиального характера и являлись скорее иллюстрациями к соответствующим разработкам.
В 1956 г. вышло решение Правительства о создании ИСЗ к Международному геофизическому году.
В ОКБ-1 уже завершилось проектирование МБР Р-7, как вдруг выяснилось, что взлететь она не сможет — прогорает отражатель стартового стола. Для решения этой проблемы меня по запросу Г.И. Петрова через ВПК прикомандировали к НИИ-1.
Проблема сгорания стартового стола усугублялась тем, что не было даже теории этого процесса. В НИИ-1 была собрана группа специалистов. Руководителем этих работ был назначен B.C. Авдуевский, а я — его заместителем. Была разработана методика расчета воздействия на отражатели стартового стола многих струй ЖРД ракеты Р-7 и даны рекомендации проектантам, причем с запасом по расстояниям от среза сопел до стартового стола с гарантией, что он не прогорит. Поэтому в Тюра-Таме на 2-й площадке полигона вырыли такой большой котлован. Старт был построен, и с него взлетела 1-я МБР, а затем РН с первым ИСЗ и все остальные РН этого типа.
Мы решили в 1956 г. оформить все основные результаты нашей группы в трехтомник и отослать их в комиссию АН СССР под председательством М.В. Келдыша на соискание только что введенной золотой медали имени К.Э. Циолковского. Такая работа была проведена, и трехтомник был отослан. Это было первое системное исследование по ИСЗ, и мы надеялись на успех. Действительно, вскоре нам сообщили о возможном присуждении нашей группе премии имени К.Э. Циолковского. Все наши материалы были переданы в ОКБ-1 для использования в проектировании первого ИСЗ, а о нас просто забыли. Мы обратились по команде, чтобы нас тоже передали в ОКБ-1, отпустили только Л.Н. Солдатову, а затем удалось уйти Г.Ю. Максимову. Перешел на работу в ОКБ-1 и Михаил Клавдиевич Тихонравов.
В НИИ-4 МО началась подготовка к запуску ИСЗ. На базе нашей группы была создана 14-я лаборатория, ее возглавил наш бывший противник работ по ИСЗ П.Е. Эльясберг. Он оказался, будучи блестящим математиком, полезным человеком и хорошим организатором.
При НИИ-4 МО был создан координационно-вычислительный центр по обеспечению наблюдений за ИСЗ. Был разработан и создан наземный командно-измерительный комплекс (целый комплекс измерительных пусков, оптических, радиолокационных и др.), две флотилии кораблей с измерительными средствами: атлантическая и тихоокеанская. Мне было поручено открыть два исторических адреса на центральном телеграфе. Я придумал и открыл два адреса: «Москва-спутник» и «Москва-космос». В КВЦ было организовано несколько групп: группа обработки измерений орбит и целеуказаний; группа активного участка РН; группа определения районов падения ступеней; стартовая группа; группа обработки телеметрии с ИСЗ; пресс-группа и др.
Задачей нашей группы была обработка орбитальных измерений и выдача целеуказаний. Ее возглавил И.М. Яцунский. Нас было пять человек, мы должны были выдавать целеуказания на! весь НКИК, корабли, международные обсерватории и т.д.
Запуск первого ИСЗ произошел 4 октября 1957 г. удачно. После запуска возник жесткий режим работы. Мы работали до двух) часов ночи, а в 6 часов утра снова шли на работу. Причем, с нас не снимали плановую работу в НИИ. Спать практически было некогда. Реакция всего мира была крайне благожелательна — письма приходили со всех концов света мешками. На этом запуске я опять встретился с А.А. Михайловым — президентом Астросовета А, СССР, с которым был знаком еще с 1943 г., получил телеграмму от руководителя организованного мной в 1942 г. кружка в школе № 9 А.К. Осипова. «Наши мечты сбылись!!!» — писал он мне в телеграмме. Для меня это было только началом, за которым последовали еще более интересные события.
Шел май 1958 г., готовился запуск третьего ИСЗ. Я иду по коридору своего этажа в НИИ и вдруг встречаю своего начальника отдела подполковника Г.С. Нариманова. Он меня спрашивает: «Не хотите ли вы поехать на старт научным консультантом по баллистике с Г.А. Тюлиным?» Я ответил, что вообще-то баллистикой не занимался. Он сказал, чтобы я подумал и через час зашел к нему. Зайдя через час, я ему повторил, что ехать не могу. Георгий; Степанович молча поднялся и сказал: «Пошли!». Я понял, что мы идем к заместителю начальника института по науке Г.А.Тюлину. Георгий Степанович на ходу мне говорил, что если Георгий Александрович спросит, разбираюсь ли я в баллистике, то сказать, что разбираюсь. Входим в кабинет Тюлина. Он поднимает голову строго спрашивает: «Кто полетит со мной консультантом по баллистике?» Нариманов докладывает: «Капитан Гурко». Тюлин спрашивает, разбираюсь ли я в баллистике. Я молчу. Нариманов говорит, что Гурко прекрасно ориентируется. Так я стал баллистиком. Причем Нариманов и Тюлин сами были баллистиками.
Члены группы участвовали в обеспечении запуска ИСЗ. Я принимал участие в запуске первого ИСЗ в составе КВЦ пр НИИ-4 и всех последующих запусках КА до момента, когда эт функции были переданы в ЦУП ЦНИИмаш. Три года я ездил на старт (1958, 1959, 1960) в качестве научного консультанта по бал листике при руководстве. Особенно запомнились первые старты:
— при первом запуске третьего ИСЗ ракета взорвалась в начале активного участка траектории, такое зрелище я видел впервые, это было страшно;
— повторный запуск третьего ИСЗ в мае 1958 г., когда мне на полигоне (Тюра-Таме) пришлось заменить одному КВЦ, выдав все целеуказания на весь НКИК на 25 первых витков ввиду отказа ЭВМ в Москве, обслуживающих КВЦ;
— запуск летом 1960 г. собак Белки и Стрелки, когда мне буквально перед стартом удалось найти ошибку во времени старта, и они благополучно приземлились;
— запуск вымпела на Луну в 1959 г., когда мне с И.К. Бажиновым удалось организовать наблюдения на астрономической обсерватории в городе Симеизе за падением контейнера на Луну и по отсутствию облака пыли сделать вывод о том, что поверхность Луны твердая;
— предложение метода по спасению Ю.А. Гагарина при запуске в 1961 г. и возможной аварийной ситуации при отказе ТДУ. Этот метод, основанный на изменении аэродинамического сопротивления за счет разворотов ИСЗ с помощью системы ручной ориентации, не требующий никаких изменений в КА, позволял посадить корабль на территорию СССР. Я доложил о нем С.П. Королёву в ночь перед стартом, и он лично инструктировал Ю.А. Гагарина, передав ему разработанную мной программу посадки. После этого метод был принят к использованию Госкомиссией и серьезно разрабатывался в ОКБ-1. Эта идея родилась в основном в связи с тем, что когда я был на старте в 1960 г., то видел объект «Восток», который был существенно аэродинамически не симметричен, при полете носиком вперед или поперек потока его баллистический коэффициент отличался в 1,6 раза.
В дальнейшем данная проблема была тема моей кандидатской диссертации, которую я защитил в 1964 г.: «Аэродинамическое управление низколетящих ИСЗ»; научным руководителем диссертации был д.т.н. Г.С. Нариманов, который знал об этой моей идее и ее поддерживал.
Первая трудная автоматическая стыковка двух КА произошла в 1967 г. Мы тогда были в Евпатории, на этом фантастическом пункте. Мне пришлось докладывать приехавшей Госкомиссии.
Запуск первого в мире ИСЗ открыл космическую эру человечества, обеспечил паритет между СССР и США и фактически позволил преодолеть критическую ситуацию, которая могла привести к гибели земной цивилизации. В перспективе космическая техника будет развиваться, роль ее будет возрастать, и она обеспечит выживание человечеству, и это надо считать ее основной задачей. Я надеюсь, что и мой проект воздушно-космического самолета со временем
будет востребован в целях крупномасштабного освоения космоса.
Л.Н. Солдатова
Игорь Константинович Бажинов очень подробно рассказал о группе М.К. Тихонравова, поэтому я очень боюсь, что где-то что-то повторю. Я постараюсь этого не сделать. Может быть, какие-то глобальные вопросы подчеркну. Основой исследования, которое провела наша группа, стала идея составных ракет, высказанная еще К.Э. Циолковским. Эти исследования показали, что пакет ракет дает существенный выигрыш в дальности полета по баллистической траектории. Теоретически было показано, что с помощью пакета ракет может быть достигнута неограниченная дальность полета, а также скорость, при которой тело, выведенное на траекторию, не падает на Землю, а продолжает полет по орбите вокруг Земли. Особое значение в работах группы с 1949 по 1956 гг. (годы, в которые я там сотрудничала) представляли собой теоретические основы для создания в нашей стране первых ИСЗ. Еще в 1947 г. Михаил Клавдиевич Тихонравов выступил впервые в открытой печати со статьей о создании космической ракеты (газета «Известия» от 6 сентября 1947 г.). Заметьте, прошло только два года после окончания войны. Я хочу вам показать вот эту заметку, которая у меня сохранилась. Это 1947 г. Кроме теоретических работ, таких, как «Методика расчета оптимальной траектории», «Методика управления движением ракеты», в группе проводились и практические работы, о которых упомянул Игорь Константинович. Мне очень хочется сказать о том, что аэродинамическую модель пакета делала я, причем делала я ее в ОКБ-1 у Сергея Павловича Королёва. Туда меня командировал Михаил Клавдиевич, и там, в аэродинамической группе, я спроектировала эту модель. И когда она была готова, меня Михаил Клавдиевич направил в ЦАГИ, где была продувка этой модели ракеты. Представляете мои ощущения, когда я оказалась в этой трубе: я себя чувствовала маленьким комариком по отношению к тому огромному пространству, каким была эта труба, в ней стояла наша маленькая модель. Аэродинамические коэффициенты, полученные при продувке, были использованы в расчетах наших траекторий, которые проводила группа. Дальше я провела работу по практическому получению электроэнергии от кремниевых полупроводниковых фотоэлементов, пластины их были в дальнейшем установлены на ИСЗ-3, т.е. на третьем искусственном спутнике, или объекте Д. Там было несколько пластин на передней части, на заднем днище и на боковой поверхности. Поскольку спутник был не ориентирован, такое расположение этих пластин позволяло получить наибольшую производительность солнечных батарей.
В ноябре 1955 г. я перешла в ОКБ-1. А летом 1956 г. Михаил Клавдиевич тоже перешел в ОКБ-1. Я начала работать в отделе № 3, которым руководил Сергей Сергеевич Крюков, в группе Евгения Федоровича Рязанова. В начале 1956 г., еще до прихода Михаила Клавдиевича, Евгений Федорович откомандировал меня в Академию наук, где я познакомилась со Скуридиным Геннадием Александровичем, работавшим в аппарате М. В. Келдыша. Мне было поручено рассмотреть материалы, присланные из различных научных институтов, с заявками об установке их аппаратуры на ИСЗ. Таких заявок было три толстых скоросшивателя. Представьте мое состояние, когда я это увидела. Однако я провела эту работу и отобрала приборы для установки на спутниках, причем откомандировал меня Евгений Федорович на месяц, и я в месяц уложилась. Я отобрала около двадцати приборов. После первого согласования с основными системами их осталось шестнадцать. Они и были установлены на третьем ИСЗ, который, предполагалось, будет первым. Причем, каждый прибор или каждая аппаратура выполняла два или три эксперимента, таким образом, экспериментов было значительно больше, чем шестнадцать. По разработке нашего третьего спутника велась очень напряженная работа. Шли согласования этой научной аппаратуры со многими основными системами нашего спутника. 3 апреля 1957 г. был создан проектный отдел номер девять, руководителем которого был назначен Михаил Клавдиевич Тихонравов. Еще в августе 1956 г. С.П. Королёв ставит задачу перед отделом № 3 создать спутник, который должен быть запущен до конца 1957 г. Было очевидно, что объект Д, или, другими словами, «научная лаборатория», спутник с таким множеством научной аппаратуры не может быть готов к пуску в 1957 г. Пуск его был осуществлен, как вы все знаете, в мае 1958 г. Тогда был рожден ПС-1. Его называли простейшим, ПС-1. Форму шара для него предложил Сергей Павлович Королёв. Внешняя и внутренняя компоновка осуществлялась в нашем секторе. Лично я вела весовую сводку по ПС-1 по указанию Евгения Федоровича Рязанова. Сергей Павлович очень много уделял внимания проектированию этого «шарика». Он часто приходил в отдел — и прямо к кульману. Однажды он вызвал Евгения Федоровича Рязанова и меня с весовой сводкой. Я прокомментировала все цифры, и без замечаний мы удалились.
В заключение хочу сказать, не задерживая вашего внимания, что я очень благодарю судьбу за то, что я работала с такими людьми. Я работала не просто «здравствуйте» и «до свидания», как иногда говорится, а серьезно работала с такими людьми, как Михаил Клавдиевич Тихонравов, Сергей Павлович Королёв, Константин Давыдович Бушуев, Абрам Федорович Иоффе, Леонид Александрович Воскресенский, Владимир Павлович Бармин, Николай Степанович Лидоренко, Андрей Григорьевич Карась, Александр Александрович Максимов. Я с ними работала, решала конкретные вопросы. Мои мысли обогащались при производственных встречах, и на душе становилось как-то теплее. Я думаю, что здесь много людей находится, которые с ними тоже работали, поэтому они меня очень хорошо поймут. Эти люди — дар природы. И мы должны ценить то, что нам была дана возможность с ними работать.
Р.Ф. Аппазов
Я работал в третьем отделе, начальником которого был С.П. Королёв, потом был К.Д. Бушуев, затем С.С. Крюков. Когда организовали отдел баллистики, начальником был С.С. Лавров. Через несколько лет он ушел, и я стал начальником баллистического отдела. Работал в нем до ухода на пенсию. Теперь по существу. Мне немножечко не понравилось то, что сегодняшние наши обсуждения больше чем наполовину выглядели похожими на отчетный доклад группы Тихонравова. Мы собрались не совсем по этому поводу. Кроме того, я думаю, что нужно от такой научности нашего общения немножечко отойти и рассказать о других вещах. Я воспринял эти чтения как приглашение поучаствовать в обсуждениях, связанных с нашими воспоминаниями о тех временах, о тех людях, событиях, а не как научный семинар.
Надо сказать, что ракета Р-7, на которой мы запустили первый спутник, была первой двухступенчатой ракетой вообще в нашей практике. Ее разработка шла достаточно интенсивными темпами с очень большим количеством участников. Я работал, как уже сказал, в подразделении, связанном с баллистическими расчетами и с проведением точных баллистических расчетов, которые обычно предшествуют запуску спутника. Первая группа наших расчетов обеспечивала запросы проектантов по выбору и обоснованию основных проектных параметров самой ракеты. Эта работа была очень трудной и очень сложной. Почему? Потому что надо было проанализировать двухступенчатую ракету, определить ее основные параметры. А таких параметров в двухступенчатой ракете как минимум восемь. И если каждому параметру придать хотя бы пять значений и попробовать сочетание всех этих параметров вместе, получится восемь в пятой степени вариантов. Это очень большое количество. Кроме того, когда оценивается возможность такой ракеты по каждому из этих вариантов, нужно сделать как минимум пять итераций траекторных, т.е. выбрать оптимальную траекторию, и количество расчетов увеличивается еще в пять раз. Таким образом, получается, что для выбора этих проектных параметров надо было провести двести-триста тысяч расчетов. Это очень много. В то время у нас не было никаких быстродействующих электронно-вычислительных машин. Все расчеты проводились только вручную девочками молодыми, техниками, расчетчиками на обычных механических машинах, привезенных в 1946 г. из Германии, типа «мерседес» и «рейнметалл». Вот на этих машинках, а в нашем представлении это было вообще чудо техники, потому что до этого мы считали или на логарифмической линейке, а точности линейки не хватает, или на арифмометре «Филипс». Но даже на таких машинках опытные расчетчики в зависимости от сложности расчетов, от сложности тех дифференциальных уравнений, которые надо было интегрировать, укладывались, вернее, должны были укладываться в срок от одного до трех-четырех дней на одну траекторию. У нас было человек десять-двенадцать таких расчетчиков. Тысячи траекторий мы не могли рассчитать с их помощью. Шла интенсивная работа по поиску новых, приближенных методов расчета, которые ускоряли бы нашу работу. В это время у нас появился очень хороший союзник-смежник — это ребята из группы М.В. Келдыша. М.В. Келдыш тогда работал в математическом институте имени В.А. Стеклова. И вот сотрудники этого института Д.Е. Охоцимский, Т.М. Энеев — молодые тогда сотрудники, а ныне академики — создали методику, которая здорово облегчила наши расчеты. Мы и сами кое-что придумали. Тогда мы начали справляться с тем большим объемом работ по проектированию носителя, который было необходимо сделать. Одной из расчетчиц была Людмила Георгиевна Решетнева, жена академика Михаила Федоровича Решетнева. Она, тогда молодая девочка, работала с нами, баллистиками, проводила эти расчеты, а потом помогала мужу при создании ракетного центра в Красноярске.
После проведения таких проектных расчетов, перед летными испытаниями, надо было спроектировать эти траектории. Я говорю: «Спроектировать траектории». Речь именно шла о проектировании таких траекторий и, кроме того, о необходимости рассчитать все данные для приборов системы управления. В то время на таких приборах, как «Гирогоризонт», для задания ракете необходимой программы по тангажу использовались кулачковые механизмы. Так вот, эти кулачковые механизмы надо было рассчитать. В то время официальные отношения между предприятиями, Главными конструкторами, сотрудниками были совершенно не такие, как сегодня. Мы работали в дружной компании, друг другу полностью доверяли. Я вспоминаю один случай, когда срочно нужно было выполнить работу, и Сергей Павлович направил нас к Н.А. Пилюгину и В.И. Кузнецову для того, чтобы мы с их сотрудниками вместе провели все эти расчеты, нарисовали бы на кульмане все профили этих кулачков и тут же отправили бы в цех. Для подкрепления нашей группы Сергей Павлович даже попросил войти в нее академика А.Ю. Ишлинского, который присутствовал при всем процессе. Нам удавалось сделать эти работы достаточно быстро, ответственно и дружно.
Расскажу вам еще об одном достаточно любопытном случае. До пуска первого спутника оставалось немного времени, я думаю, недели две. Вызвал меня Сергей Павлович и сказал, что возникли у нас затруднения по пуску спутника. Срочно необходимо обосновать безопасность такого пуска при возвращении второй ступени на Землю после торможения в атмосфере: «Я договорился с Келдышем, езжайте туда, с их сотрудниками подготовьте необходимую техническую справку». Хоть это было и не по нашей специальности, но мы должны были уметь делать вообще все. Пришлось туда поехать. В нашем распоряжении были только несколько остатков последней ступени ракеты-носителя, которую запустили перед этим на Камчатку. Это боевая ракета. Мы посмотрели, обследовали эти части, увидели, что действительно что-то упало из космоса. Никакими расчетными методами для таких анализов никто в Союзе еще не обладал. Таких методов просто не было. В этих работах опять же участвовали Д.Е. Охоцимский и Т.М. Энеев. Я помню, мы очень долго с Энеевым Тимуром Магометовичем возились с этим вопросом. Что значит долго? В течение одного или двух дней. Экстраполировали условия входа в атмосферу, которые были на Камчатке, к тем, которые ожидались после выведения на орбиту спутника. Затем посчитали, какова вероятность падения на разных витках на сушу и на водную поверхность. К нашему счастью оказалось, что вероятность падения на водную поверхность значительно выше, чем на сушу. Еще какие-то домыслы придумали, составили справку, Сергей Павлович одобрил ее. Я не знаю, была ли эта справка единственной. Думаю, что нет. Полагаю, что еще кто-то такие материалы готовил, но все кончилось благополучно. Разрешение на полет первого спутника было дано.
Представитель нашей организации присутствовал в баллистическом центре. Этот центр был в НИИ-4. После запуска спутника, после того как все по сигналам «бип-бип» узнали, что спутник летает, прошла еще пара витков, и только после этого с помощью внешних траекторных измерений удалось определить параметры орбиты. Этими работами тогда руководил Павел Ефимович Эльясберг. Он назвал параметры орбиты, и мы все страшно обрадовались: параметры орбиты оказались даже лучше, чем мы ожидали. Для нас это событие было завершением очень трудной, сложной работы, но мы не воспринимали эту нашу работу, как нечто эпохальное, как потом написали в газетах. Мы просто устали очень, но уставшие и довольные вернулись домой спать. Вот такие у меня впечатления остались от запуска первого спутника.
И еще, если разрешите, я хотел бы несколько слов сказать не о запуске первого спутника, а о несколько ином. К сожалению, в последнее время в печати, на телевидении, в общем, в средствах массовой информации появились какие-то материалы, которые, я бы сказал, то ли фальсифицируют историю, то ли спекулируют на тех событиях. Это мне очень не нравится. Я вам расскажу о нескольких таких случаях. Года два тому назад у нас в Подлипках, в Королёве, в нашей местной газете появилась довольно большая статья о том, что якобы американцы не высаживались на Луну. Приводился довольно длинный перечень аргументов по этому поводу, якобы доказывающих правоту авторов такого сообщения. С какой целью это делается, совершенно непонятно. Если бы это было в каком-нибудь другом городе, я бы махнул рукой, но это же в городе, в нашем наукограде Королёве, на родине нашего спутника и наших всех космических достижений. Или вот совсем недавно появляется статья о том, что, оказывается, опровергнут закон Ньютона и спутники летают по орбите по инерции независимо от закона притяжения Ньютона. К этому ряду я мог бы отнести еще довольно большую статью, полосу в «Известиях». Там написано, что истинным отцом нашего национального российского спутника является Михаил Клавдиевич Тихонравов. Михаила Клавдиевича Тихонравова я очень уважаю. Это человек высокой культуры, большой эрудиции. Я с ним много работал не только в нашем КБ, мы вместе читали лекции в авиационном институте в течение многих лет. Его роль в работах по спутнику весьма велика, но все-таки он был руководителем только одного из целого ряда направлений этих работ, инициатором, вдохновителем и организатором которых в целом был Сергей Павлович Королёв, взявший на себя всю ответственность за осуществление этого исторического эксперимента. Такие перехлесты, мне кажется, ни к чему. Люди, которые стояли у истоков этого дела, по моему мнению, должны реагировать на такие вещи.
О. В. Сургучев
Я пришел работать в девятый отдел в августе 1957 г. К тому моменту спутник был уже готов и проходил испытания тепловой макет спутника. Как обеспечивается тепловой режим спутника любого космического аппарата? На его поверхность наносится терморегулирующее покрытие. Чем оно отличается от обычных покрытий? Есть такое понятие — коэффициент поглощения солнечной радиации и есть степень черноты, то есть излучательная способность поверхности. Оказалось, что, меняя соотношение этих двух коэффициентов, вы можете создавать на поверхности спутника ту или иную температуру. Так как к запуску спутников готовились, то к 1957 г. уже был разработан целый ряд терморегулирующих покрытий. Была разработана технология нанесения на поверхность материала тех или иных окислов металлов. Самое удачное покрытие, которое было разработано, — это нанесение окисной пленки на поверхность алюминия. Оказывается, в зависимости от толщины этой пленки можно иметь в очень широком диапазоне отношение коэффициентов. Были разработаны другие покрытия, например, на алюминий наносили закись меди. Оказывается, это покрытие, черное с одной стороны, имело очень большой коэффициент поглощения солнечной радиации, а излучательной способностью обладало очень маленькой, где-то в пределах двух десятых. Был внедрен целый ряд таких покрытий на металлические поверхности. Что касается самого первого Спутника, то там одно полушарие было анодировано, а другое полушарие химически отполировано. Сделано было так, как в книге К.Э. Циолковского, там, где описывался межпланетный корабль. Одна половина цилиндрической поверхности космического аппарата была выкрашена белой краской, а другая — черной. И таким образом, меняя положение аппарата, можно было регулировать его температурный режим.
Я пришел в девятый отдел, и одним из первых вопросов, который был передо мной поставлен и который удалось решить, состоял в обеспечении теплового режима ПС-1. Хорошо, здесь у нас простая форма, и можно достаточно просто нанести любое гальваническое покрытие. Как же быть с аппаратами, которые имеют сложную форму? Оказалось, что в те времена лаборатория теплофизических измерений, которую возглавлял Л.И. Кузминский, занималась тем, что отправляла образцы, по которым отрабатывался режим, в ГОИ в Ленинград, где с них снимали спектральную характеристику. Встал вопрос: а что же получается на самом аппарате? Вследствие чего появились образцы-свидетели. Образцы-свидетели вывешивались рядом с обрабатываемой поверхностью, и на сравнении измерялись коэффициенты. Появились первые фотометры, спектрофотометры. В лаборатории стоял аппарат, на котором снималась спектральная характеристика образца, после этого давалось заключение о том, какими свойствами он обладает. Мы посчитали, что этого недостаточно, и попросили фотометры, которые позволяют измерять оптические свойства покрытий непосредственно на изделии. В 1959 г. такое техническое задание было выдано в ГОИ, и приблизительно через год мы поехали принимать этот прибор. Мы увидели прибор для измерения коэффициента поглощения солнечной радиации — это сфера на ручке с источником питания. Что касается измерения степени черноты, то нам представили «кастрюлю» с двумя большими-большими ручками, еще там был три проушины, в которые нужно было вставлять стержни с подушечками, чтобы этот прибор мог быть установлен где-нибудь. Мы, естественно, поразились и возмутились: как же это так, мы хотели, чтобы прибор был переносной, а нам дают вещь, которую еле-еле можно поднять. В ответ нам объяснили: прибор, безусловно, переносной, вы спорить не можете, а что касается его массы, у вас в техническом задании требований к массе не было. Естественно, пришлось такой прибор принимать. Дальше оказалось, что если бы только он сам был тяжелый... Два прибора и аппаратура: питание к этим приборам, измерительные приборы умещались в пяти ящиках и весили более 80 кг. Когда проводились измерения, то оказывалось, что нужно приглашать трех-четырех мужчин, которые должны были эти приборы тащить. Не приборы, естественно, а ящики со всем оборудованием. Так как в измерениях принимали участие женщины, сами они не могли носить такие вещи, хотя по тем временам считалось, что женщина может поднимать не более 18 кг, т.е. в норму ящики укладывались. При проведении самих измерений, когда прибор ставился на поверхность, его держали двое. Нужно сказать, что, несмотря на такие забавные характеристики прибора, он сделал революцию. Когда стали измерять — а что же получается в результате электрохимической обработки на реальных деталях? — выяснилось, что в общем хорошее покрытие получается только на чистом алюминии. Тогда был такой сплав АВ 00. Если вы берете сплав АМГ, то там похуже. Если вы два листа сварили, то получается по шву черная полоса. А если вы привариваете лист к шпангоуту, там немножко другой сплав, то получается, что вообще ничего получить практически нельзя. После этого встал вопрос о том, что гальванические покрытия, несмотря на то чтя они дают очень хорошие данные, не годятся. Нужны покрытия в виде красок. Такие покрытия были разработаны. Во всякой краске есть связующее, есть и пигмент, который в это связующее добавляют. На базе жидкого стекла и всяких окислов был получен целый ряд покрытий. С ними тоже произошло много чудес. Сначала оказалось: для того, чтобы они держались, надо пескоструить поверхность. Пескоструить можно тогда, когда вы имеете нечто солидное. А когда вы имеете тонкостенные оболочки, толщина которых миллиметры или единицы миллиметров? Было решено не пескоструить, а зашкуривать. Перед тем как нанести покрытие, занимались тем, что поверхности зашкуривали. При этом опять же оказалось, что зашкурить надо умеючи. Оказалось, что, пока покрытие ехало на полигон, оно отваливалось. На полигоне тоже приходилось подшкуривать. Так продолжалось довольно долго, пока не сообразили, что просто нужно сначала нанести грунтовку, на которую эти керамические покрытия будут хорошо ложиться. Сегодня практически все, что мы используем на космических аппаратах, — это либо керамические покрытия, либо стеклянные покрытия: стекло, с обратной стороны которого наносится отражающий слой, наклеивается.
Хочу еще сказать о начале космической эры. В тех материалах, которые нам выдал НИИ № 1, о том, как считать тепловой режим спутника, говорилось, что вообще непонятно, как спутник вращается после отделения от ракеты-носителя, поэтому нужно считать по так называемому равновероятному солнечному миделю. Брали внешнюю поверхность спутника, вычисляли сферу, которая имеет такую же поверхность, и считали тепловой режим или температуру по такой сфере. Оказалось все очень просто, но не сразу. Так, когда запустили сначала второй спутник, где была собака, то он постепенно перегрелся. Выяснили, что спутник летает не только по теневым орбитам, но может попадать на солнечные. А самое интересное — как он вращается, такие температуры там и будут. После этого появились те методики расчета, по которым сейчас четко считают. Если вы не знаете, как спутник сориентирован, то это означает, что нужно рассчитывать на самую плохую для него ориентацию. Если вы считаете, что получающиеся температуры вас не устраивают, — пожалуйста, вращайте его так, чтобы солнечные мидели были такие, какие нужно.
В. И. Петров
Считаю, XX век был очень насыщенным всевозможными знаменательными событиями. Но самым значительным из всех событий, даже выше в моем представлении и 17-го года, был запуск первого искусственного спутника Земли. Ибо начало космической эры — это ведь праздник не только какой-то одной страны, это праздник всего мира, это праздник всего человечества. Космическая эра показывает, как человечество в будущем должно строить свою жизнь. Запуск первого искусственного спутника Земли — это достижение не какого-то одного коллектива, не только одной даже страны. Это аккумулированное творчество всего мира. Я понимаю так: и немцы, и американцы, и французы, и китайцы — они тоже внесли свою лепту в это великое дело. Но, как говорится, «конец всему венец». И только нашей стране выпала честь стать страной запуска первого искусственного спутника Земли, показывающего всем, куда и как надо идти. Я сейчас не буду чертить историческую схему, как двигалось все и как получилось, что именно в ОКБ-1 сосредоточились эти процессы. Я хочу рассказать о том, что создание межконтинентальной баллистической ракеты дало возможность осуществить выдающийся подвиг человечества. Я хочу рассказать о том, как проектировались спутники ОКБ-1.
Именно королёвские письма, начиная с 54-го года, и королёвская настойчивость и пламенная вера привели к тому, что в январе 1956 г. вышло постановление, в котором ОКБ-1 поручалось провести исследования по созданию искусственного спутника Земли. Это поручение было передано Королёвым Бушуеву, от Бушуева — Крюкову. А третьим проектным отделом Крюкова был определен сектор Рязанова Евгения Федоровича, которому и поручалось провести все эти работы. Сектор Рязанова к тому времени увеличился благодаря приходу некоторых товарищей из других подразделений. Например, к нему пришли Лавров Илья Владимирович и Флорианский Михаил Сергеевич. Лавров стал начальником группы проектно-компоновочной, которая занималась исследованием основных проектных параметров спутника: габариты, массы, инерционные характеристики, объемы и т.д.И.В. Лаврову был передан ряд специалистов, которые и занялись проектированием искусственных спутников Земли. Я был переведен из группы Павла Ильича Ермолаева, работал где по созданию и проектированию «Семерки». И вот когда в 1956 г. работы, связанные с «Семеркой», по проектной части были завершены, меня перебросили к Рязанову. Я очень не хотел, но пришлось согласиться. С этого момента началось проектирование, причем параллельно трех спутников: Д-1, Д-2, Д-3. Д-1 — это тот, который полетел в 1958 г. Д-2 должен был быть спутником по космическим лучам. И Д-3, в котором должна была быть собачка, в упрощенном виде стал вторым спутником ПС-2. Вот такие три спутника мы начали проектировать. Конечно, проблем перед нами сразу встало очень много: невесомость, тепловые характеристики, режим тепловой, питание электрическое, как обеспечить тепловой режим. Много было проблем, решения которых мы не знали. На материалах из НИИ-4 от группы Тихонравова Рязанов с Лавровым и Флорианским составили программу научных исследований первых спутников. Когда рассматривали массовые характеристики, оказалось, что количество измерений и исследований, которые мы должны были провести, возможно было провести только на трех спутниках. Причем каждый из этих спутников весил порядка 1,5 тонны. Начали проектировать первый спутник Д-1. Около 15 исследований должны были провести: масса приборов, питание и основные системы, которые должны были обеспечивать терморегулирование, связь, измерения, передача этих измерений на Землю, для того, чтобы анализировать и т.д. Эскизный проект по Д-1 был подготовлен в июле 1956 г. и представлен на совет главных конструкторов. Доклад на совете сделал Бушуев Константин Давыдович. Я присутствовал на этом совете главных конструкторов, потому что рисовал Д-1. Мои были чертежи, и эти чертежи (раньше сов. секретные) носились в тубусах, и я с этим тубусом был приглашен Сергеем Павловичем на этот совет главных конструкторов. Было очень много выступлений. Особенно ярко выступил у Глушко Валентина Петровича: «Дорогие товарищи, разве можно такую вещь делать так быстро. Блоков питания вы смотрите сколько: 600 кг из этих 1300. Нет, это нельзя делать». И было предложение сделать что-то более простое. Через пару-тройку дней я прихожу на работу, мне Лавров говорит: «Брось все, займись простейшим спутником». А к тому времени уже была создана кооперация по Д-1, с основными разработчиками питания, основными разработчиками телеметрических систем, командная радиолиния — Белов, Рязанский, Богомолов, Долгинов, Назарова, Курносова. Это множество людей, которые проходили мимо моего кульмана. С ними мы согласовывали размеры, питание, штепсельные разъемы — все от начала до конца. Такой вот колоссальный калейдоскоп. Когда появился у нас Максимов Глеб Юрьевич, он посмотрел на мою работу: «Ух, ты! Вот так надо было бы всем работать». На базе кооперации, которая была создана по Д-1, мы быстро должны были сделать простейший спутник. Главное составляющее этого спутника что? Батарея. Поехали к Лидоренко. Гибадулин, Ярчик, Яблокова, Богодский во главе с Лидоренко в течение трех-четырех суток, круглосуточно, сделали вот эту каракатицу — батарею. На нее Сергей Павлович посмотрел: «Да вы что?» Ругался. Но потом она так в конце концов и прошла, эта батарея. Дальше — передатчик. Передатчик делал Лаппо Вячеслав Иванович из НИИ-885, лаборатории Грингауза, причем тоже все было моментально. Я брал у него габариты в проходной, потому что некогда было даже пропуск заказать. Система терморегуляции, кстати говоря, вроде проста, а все проблемы Д-1, проблемы крупного спутника остались. Все надо было решать от начала до конца. В конечном счете это дело было решено, и где-то в конце 56-го — в начале 57-го года основные исходные данные по первому простейшему спутнику Земли были спущены в конструкторский отдел. Конструкторский отдел № 15 Григория Григорьевича Болдырева занимался этим вопросом; Николай Потапович Белоусов — заместитель начальника отдела; установку приборов делал Горбачев Борис Сергеевич, а корпус — Иван Васильевич Кузнецов. Дальше пошло в цех. Отработка, и все шло своим ходом. Мы, конечно, вспоминаем людей, дела, которые мы делали, но это же уже давным-давно прошло. Первый искусственный спутник Земли показал нам путь, по которому мы должны идти дальше. Вслед за К.Э. Циолковским Артур Кларк высказал мысль, что человек никогда не будет испытывать голода по энергетике и материалам, потому что Вселенная настолько невообразимо велика, что там все можно получить. Единственная опасность: у нас не хватит ума. В данный момент, сегодня обращаюсь к молодежи: думать надо. Надо заниматься Луной. Луна нам подарена природой, она подарена нам Вселенной, она необыкновенно интересный спутник. Там очень много гелия-3, который так нужен нам для термоядерных электростанций, там платина, алюминий, масса всего. Надо заниматься этим делом. Сергей Павлович Королёв имел три мечты: управление погодой, медицинские исследования в космосе и строительство заводов в космосе. Молодежи, конечно, да и всем нам надо как-то нацелить все свои силы на то, чтобы подумать о будущем, не о прошлом, а о будущем. На базе прошлого надо видеть будущие успехи.
Г.М. Стрекалов
Дорогие друзья, коллеги! Я рад вас всех видеть в этом зале, особенно сотрудников РКК «Энергия». Тогда, в 1957 г., это был почтовый ящик 924. Здесь меня Гурген Григорьевич представил создателем спутника. Это, конечно, не так, хотя отношение к производству спутника я имел. В 1957 г. я закончил школу и решил пойти работать. Все говорили: «Поступай в институт, ты прекрасно учишься». А я сказал: «Нет, пойду работать». Матери было тяжело, отец погиб в войну. Честно, мечтал я в белом халате работать. У меня старший брат работал во втором цехе (нумерация цехов того времени, 1957 г.) электромонтажником. А Пауков Георгий Михайлович — начальник отдела кадров сказал: «Нет, иди медником, там ты будешь нужней». Медников не хватало. Медники — это люди, которые выколоткой занимаются, работают с металлом, подгоняют под шаблоны. Причем, я попал к очень хорошим медникам. Одним из моих учителей-наставников был мастер Алексей Алексеевич Гивин. Как я прикоснулся к спутнику? Я не знал, что это спутник, мало ли какие формы мы там выколачивали. Спутник состоял из двух полусфер, это делалось штампом. Штампы у нас были мощнейшие, с «Уралмашзавода» из Свердловска. Многотонными усилиями могли выдавить все что угодно. Из-под штампа форма получалась не совсем правильная, а Сергей Павлович хотел, чтобы спутник был идеальной сферической формы. Специальные шаблоны изготавливались, шаблоны контура сечения — «шекаэсы» и по ним — вот эта оболочка. Гофры срезали на токарном станке, а дальше подгоняли. Я единственное в чем помогал — смотрел разинув рот. Я не знал, что это спутник. Он мне сказал: «Это для спутника». Я спросил: «А что это такое?» Он: «Я и сам не знаю, скоро услышишь».
Известие о спутнике, о запуске спутника застало меня, не поверите, в сушильной камере. Работали мы очень напряженно, я был еще малолетком, мне семнадцати лет не было, когда я пришел работать. Дисциплина была колоссальная, шли на завод по гудку и возвращались тоже. Не дай Бог опоздать! Я, малолетка, работал тогда в три смены. Представляете? Законодательством, в принципе, запрещено. А тогда работали. После этой напряженки меня направили на помощь двадцать третьему цеху. Двадцать третий цех — это «деревянный» цех, мы его так называли. Однажды перекладывали мы доски в сушильной камере, решили отдохнуть, там тепло было, а на улице прохладно. И один из моих партнеров включил приемник, маленький такой. Мы услышали потрясающее известие. Какой ажиотаж начался! Поскольку партнер старше был, он больше моего знал, говорит: «А ты знаешь, что этот спутник на нашем предприятии делался под руководством Королёва?» Я говорю: «Ладно там Королёв, тоже ученый нашелся». Я ему в двенадцать лет стекло разбил, жил по соседству, нечаянно разбил. Покаялся потом. Дело в том, что Королёв жил на улице Карла Либкнехта, а я рядышком совсем — на улице Коминтерна. Мы договорились с Мишкой Малолетовым после обеда пойти поиграть в хоккей, шайбу вместе погонять. Он мне говорит: «Ты мне позвони». Я говорю: «У меня телефона нет». Он живет в нормальной квартире, я — в коммуналке. Тогда говорит: «Снежком кинь, а то вдруг я после обеда засну». Я и кинул снежком. Один снежок скатал — никакой реакции, второй скатал — никакой реакции. Третий — я разозлился, обледенил его, в ледышку превратил, как дал им и убежал. Преступника всегда тянет на место преступления. Я заканчивал круг, смотрю, там уже милиция приехала. «Какие негодяи, хулиганы. Королёву среди бела дня стекло разбили!» Потом я Нине Ивановне покаялся, она меня простила. Мы с ней встречались на открытии Музея космонавтики. Это стела рядом с метро ВДНХ. Вот я и говорю: «Какой он ученый?» В семнадцать лет что можно понимать? Я считал, что ученые — это люди, которые сидят в кабинетах. Фильм мы смотрели про Тимирязева. А С.П. Королёв, он доступный, видишь его каждый день. Вот такая у нас была мальчишеская логика.
Спустя много лет я понял, что это действительно великий ученый, организатор. А тогда мы лазали на крыши, как мы не убились (крыши были неплоские), лазали смотреть на спутник. В газетах объявлялось, когда спутник пролетит над Москвой. Правда, честно не знаю, был ли это спутник или, может быть, отступление ракеты-носителя. Потому что как-то не верится в такой маленький спутник, хотя он так и сверкает. Скорее всего это обтекатель. И я помню порыв у всего нашего народа. В газетах, по радио. И такой пошел необыкновенный подъем, потом я следил за каждым спутником и радовался, что это происходит в нашей стране. И даже когда писалось о том, что американцы запустили (у них проект «Авангард») свой «апельсин» — их спутник назывался «апельсин». Он был малого размера, а наш все-таки 83 кг. Мы гордились, что мы опередили Америку, был необыкновенный прорыв и подъем. Я никогда не мог подумать, что спустя много лет мне придется эти спутники запускать с орбиты, используя шлюзовую камеру станции «Мир». Честно говоря, так у меня сложилась судьба, я не могу сказать, что с детства мечтал о космонавтике. Здесь сидит Б.И. Ширяев, это он заставил меня идти в космонавтику. Я год стеснялся. Второй раз приехал с гор, Ширяев Борис Игоревич мне говорит: «Что ты тянешь, я тебе все характеристики подпишу». Я решился: а то еще подумают, что я струсил. Написал всего две строчки: «Академику Мишину. Прошу зачислить меня в спецгруппу предприятия». В юбилей мне мои друзья, коллеги-космонавты, разыскали где-то это заявление, сделали рамочку. Это у меня самая дорогая реликвия. Я, конечно, благодарен всем ветеранам, мне всегда очень везло на коллективы, где я работал. Я всем благодарен за то, что меня вывели и на орбиту, по которой летал наш первый искусственный спутник. Всем большое-большое спасибо.
В. П. Бурдаков
В последнее время все чаще можно услышать мнение ряда специалистов по ракетно-космической технике о примитивности технических решений, заложенных в конструкцию первого в мире искусственного спутника Земли, о том, что С.П. Королёв «обогнал» американцев главным образом за счет ракеты Р-7, якобы перетяжеленной из-за несовершенства ядерных зарядов, для доставки которых она и проектировалась. Утверждается, что ПС-1, или Простейший спутник (так скромно его назвал сам С.П. Королёв) — это не технический объект, а, скорее, политический... Даже в монографии Джеймса Хардфорда «Королёв», написанной при консультации бывшего первого заместителя С.П. Королёва академика В.П. Мишина и изданной в Нью-Йорке в 1957 г., не удалось избежать некоторых неточностей на этот счет. На основе разработанного нами (экоматермического) анализа распределения масс элементов ПС следует признать справедливой противоположную точку зрения — о высоком техническом совершенстве первого в мире искусственного космического объекта, сопоставимом с техническим совершенством самых прогрессивных из современных космических сооружений, например, с орбитальной станцией «Мир». В связи с этим нельзя, по-видимому, назвать случайным то обстоятельство, что именно ПС является непревзойденным рекордсменом по количеству сделанных с его помощью научных открытий.
«Удивить — победить», — писал великий русский полководец А.В. Суворов в своей знаменитой «Науке побеждать». День 4 октября 1957 г., а именно в этот день был запущен ПС, вызвал удивление не только во всем мире, но и у руководителей нашей страны, СССР, поскольку никто из них не ожидал, что безнадежно «зависшие» договора об экономическом и торговом сотрудничестве со многими странами мира будут подписаны мгновенно и на самых выгодных для нас условиях. Это было самое первое и, пожалуй, главное научное открытие, совершенное с помощью ПС, — открытие в области экономики. А поскольку политика — это «концентрированное выражение экономики», то и в области политики ПС сыграл такую роль, которую переоценить просто невозможно: наша страна в одночасье оказалась на вершине мировой цивилизации. Все дальнейшее соревнование экономических, политических, военных, информационных и других систем всех развитых стран мира происходило после этого запуска главным образом на космической арене! Хорошо известна роль ПС в развитии фундаментальных наук о Земле, о физических свойствах ее атмосферы, о законах прохождения радиоизлучения от спутника через верхние ионизованные слои атмосферы и т.д. И только анализу технического совершенства ПС почему-то не уделялось должного внимания. Даже один из авторов ПС — профессор М.К. Тихонравов в своих публикациях ограничился в основном историческими аспектами создания спутника, чего явно недостаточно даже хотя бы для исторического анализа первых шагов развития космонавтики. Тем более важны чисто технические (инженерные) результаты исследования ПС, практически полностью отсутствующие в современной научной литературе, что нередко приводит к замалчиванию самого факта запуска первого ИСЗ или, того хуже, к повторению сентенции небезызвестного в прошлом А. Даллеса, назвавшего ПС «выброшенным в космос куском железа».
Напомним состав и распределение масс ПС (в килограммах):
А. Корпус — 13,9, в том числе:
1 — Полуобечайка верхняя — 5,8;
2 — Полуобечайка нижняя — 5,9;
3 — Экран — 1,6;
4 — Детали общей сборки — 0,6.
Б. Аппаратура, бортовая кабельная сеть и источники питания — 58,4, в том числе:
1 — Блок источников электропитания — 50;
2 — Радиопередатчик Д200 — 3,5;
3 — Дистанционный переключатель — 1,6;
4 — Вентилятор — 0,2;
5 — Диффузор — 1,2;
6 — Бортовая кабельная сеть — 0,7;
7 — Гермовводы и пяточные контактные устройства — 0,4;
8 — Элементы общей сборки — 0,8.
В. Антенны — 8,4.
Г. Детали общей сборки ПС — 0,3.
Д. Баро— и термореле — 2,6, в том числе:
1 — Сдвоенное термореле системы терморегулирования ДТК34 — 0,7;
2 — Контрольное термо— и барореле — 1,9.
Итого: общая масса ПС — 83,6 кг.
Экоматермический анализ предусматривает исследование распределения экстенсивных параметров сложной системы, таких, как масса, объем, стоимость и т.д., по так называемым фрактальнокластерным соотношениям (ФКС) между основными потребностями, без удовлетворения которых функционирование системы или организма (в данном случае — машинного организма) невозможно. К перечисленным ФКС относятся: энергетика, транспорт, экология (безопасность), производственная (в данном случае — сборочно-монтажная) технология и информатика, эталонное соотношение между которыми известно:
Э(38+7%) + Т(27±5%) + Б(16±3%) + П(13±2%) + И(6±1%) = 100%. После подсчета реальных ФКС и их сравнения с эталонными определяется коэффициент эффективности жизни (жизнеспособности) организма.
Энергетика ПС представлена блоком питания (50 кг), из которого следует вычесть элементы внутренней коммутации (3 кг) и защиты (10 кг), поскольку коммутация — это элемент транспорта энергии, а защита — элемент безопасности или экологии. Таким образом, энергетическая компонента ПС составляет 37 кг или 44% при норме 38±7%.
Транспортная компонента ПС включает уже упомянутые 3 кг коммутаций источника электропитания, часть верхней и нижней полуобечаек, выполняющих транспортные, защитные и производственные функции. При затруднениях в подсчете распределения масс следует полагать, что распределение масс между этими функциями -идеальное, т.е. выполняется пропорция 27:16:13, или (5,8 + 5,9) 27 : (27 + 16 + 13) = 5,6 кг. Кроме того, сюда входит бортовая кабельная сеть 0,7 кг и антенны, т.е. средства внешней коммуникации — 8,4 кг. В сумме это дает 17,7 кг, или 21,2%, при норме 27±5%.
Экологическая компонента ПС, кроме уже упомянутой части массы обечаек (5,8 + 5,9) х 16 : (27 + 16 + 13) = 3,34 кг и защиты блока питания 7 кг, включает экран 1,6 кг, вентилятор 0,2 кг, диффузор 1,2 кг и сдвоенное термореле системы терморегулирования 0,7 кг, что в общей сложности дает 14 кг, или 16,8%, при норме 16+3%. Масса газообразного азота внутри ПС, предотвращающего перегрев, т.е. выполнявшего также защитную функцию (0,3-0,4 кг), — в массовой сводке не учитывалась.
Производственная или технологическая компонента ПС включает часть массы обечайки (5,8 + 5,9) х 13 : (27 + 16 + 13) = 2,7 кг, детали общей сборки 0,6 кг, дистанционный переключатель 1,6 кг, гермовводы и пяточный контакт 0,4 кг, элементы общей сборки 0,8 кг, детали общей сборки (Г) 0,3 кг и часть массы контрольного и барореле 1,9 х 13 : (13+6) =1,3 кг, т.е. снова при идеальном распределении его функций между производственными и информационными потребностями, что в сумме равно 7,7 кг, или 9,2%, при норме 13+2%.
Информационная компонента ПС включает радиопередатчик Д200 массой 3,5 кг, часть массы контрольного и барореле 1,9 — 1,3 = 0,6 кг, что составляет в сумме 4,1 кг, или 4,9%, при норме 6+1%.
Теперь сравним фактические ФКС с эталонными и определим коэффициент жизнеспособности Кж:
Энергетика 44 : 38 = 1,158;
Транспорт 21,2 : 27 = 0,778;
Безопасность 16,8 : 16 = 1,05;
Технология 9,2 : 13 = 0,708;
Информатика 4,9 : 6 = 0,817.
Коэффициент жизнеспособности ПС оказался довольно высоким: Кж = 0,708 (берется по минимальному значению, характеризующему полную сбалансированность по ФКС имеющихся ресурсов), что намного превышает Кж целого ряда более поздних космических и авиационных систем. Тем более Кж ПС превышает аналогичный коэффициент эффективности жизни для такого субъекта Российской Федерации, как Московская область, если определять его по ФКС расходных статей бюджета.
Рассмотрим теперь для сравнения только одну, а именно энергетическую компоненту орбитальной станции «Мир», базовый блок которой был выведен на околоземную орбиту 20 февраля 1986 г. Сразу же оговоримся, что для 1995 г., когда эта станция непродолжительное время функционировала в состыкованном виде с американским «Шаттлом» (по программе «Мир-Шаттл», утвержденной В. Черномырдиным и А. Гором в 1994 г.), ее Кж был довольно высок и составлял 36 : 38 = 0,947.
В других условиях, например, без кораблей «Союз-ТМ» и «Прогресс», т.е. в необитаемом режиме, ее жизнеспособность, рассчитанная только лишь по энергетической компоненте, довольно низка даже по сравнению с жизнеспособностью ПС. Покажем это на конкретном примере.
Бортовое напряжение на станции «Мир» составляет 28,5 ± 0,5 В, а сила электрического тока зависит от площади солнечных батарей, их ориентации по отношению к Солнцу, коэффициента взаимного затенения и т.п. Рассмотрим станцию в комплектации базового блока (17КС), имеющего две батареи площадью по 38 м2, модуля «Квант» с площадью солнечных батарей (СБ) 24 м2, блока «Квант-2» с двумя СБ общей площадью 52 м и блока «Кристалл» — также с двумя СБ общей площадью 72 м2. Суммарная площадь всех СБ составляет 224 м2, а их масса (1900 + 600 +1300 + 1800 | = 5600 кг) равна 5,6 т. Масса кабельной сети определяется максимальными токами, которые могут отбираться от СБ — в данном случае: 310 + 80 + 216 + 268 = 874А, хотя реальное потребление составляет всего 400А, да и то в нагрузку отдается всего 150А, поскольку остальная мощность направляется в буферные аккумуляторные батареи. На борту «Мира» имеется 12 таких батарей емкостью по 60 Ач и общей массой 1,2 т.
Маховики системы стабилизации — гиродины — также относятся к аккумуляторам энергии, но кинетическим. На борту их 12 штук общей массой 0,6 т. Вместе с системой коммутации, сильноточной бортовой кабельной сетью и предохранительными устройствами электросистема имеет массу восемь тонн. Сюда надо добавить двигательные установки, баки с топливом (четыре бака емкостью по 210 л и общей заправкой 800 кг), систему подачи топлива, воздух для дыхания и запасы пищи и воды — общей массой 1,5 т. При этом суммарная масса станции составляла (19 + 15 + 19 + 19)= 72 т без учета грузовых и пилотируемых кораблей, которые были отстыкованы. Таким образом, относительная масса энергохозяйства станции составляла 9,5 : 72 = 0,132, в то время, как по ФКС требуется 0,38. Следовательно, Кж станции не превышает Кж = 0,132 : 0,38 = 0,347, т.е. почти в два раза хуже, чем у ПС!
В заключение хочу вспомнить малоизвестный факт, о котором рассказывал президент Академии инженерных наук РФ Александр Михайлович Прохоров, сам нобелевский лауреат, на одном из заседаний Президиума этой Академии. Он лично знакомился с документами по предложению Нобелевского комитета о присуждении этой высшей научной награды профессору Сергею Королёву за создание спутника и ответному предложению Советского правительства присудить эту премию безымянному «коллективу советских ученых и конструкторов», от чего шведы, естественно, отказались.