Тайны ракеты Н-1

Подробнее о "Лунной программе" США мы раскажем в последующих номерах

Сокрушительное поражение в соревновании с нами в части приоритетного освоения Луны с помощью автоматических аппаратов шокировало американцев. Престиж их страны падал на глазах, а авторитет нашего государства стремительно возрастал, растапливая лед холодной войны. Президент Д. Кеннеди уверял мир, что дело не в росте научно-технического потенциала СССР, а в том, что " начало достижениям в космосе положено Советским Союзом благодаря имеющимся у него мощным двигателям. Это и обеспечило Советскому Союзу ведущую роль".

К такому выводу американцы пришли путем расчетов, не подозревая о пакетной структуре , используемой для выведения указанных аппаратов межконтинентальной ракеты Р-7 Сергея Павловича Королева. Фактически ее вторая ступень и четыре ускорителя первой ступени оснащались двигателями сравнительно небольшой тяги (80 тс).

На основе этого заблуждения Вернер фон Браун, руководивший созданием ракет-носителей американских спутников, высказал мнение, что перехватить у нас лидерство в космосе можно только высадкой человека на Луну. Для чего следует разработать сверхмощный двигатель и сделать сверхтяжелый носитель ("Сатурн-5"). Что лишь такая дорогостоящая программа будет не под силу нашей истощенной войной экономике. Она действительно поражала воображение своей грандиозностью. Из-за чего отношение к ней у нас было скептическим. Сомневались, что даже столь богатое государство, как США, могло позволить себе пойти на колоссальные затраты средств ради престижа. Не верили, что технически возможно создать двигатель тягой 700 тс, когда наши главные конструкторы В.П. Глушко и Н.Д. Кузнецов брались довести ее только до 150 тс. Не думали , что лишь для отработки надежности частей "Сатурна-5" (двигателя, третьей ступени и аппаратов экспедиции) специально делалась тяжелая ракета "Сатурн-1". Полагали, что последняя является новой боевой машиной, а лунная программа служит только ширмой, прикрывавшей ее разработку. И военные круги, придерживающиеся позиции паритета в области вооружения, одобрили инициативу главного конструктора В.Н. Челомея о проектировании ракеты УР-500 (названной впоследствии "Протоном") такого же класса, как "Сатурн-1". Причем более надежной и мобильной, с двигателями Глушко, работавшими на топливе с высокой температурой кипения , позволявшем держать ее на боевом дежурстве длительное время в заправленном состоянии. Он привлек к ее созданию всех основных смежникиов Королева, оставленных тем без перспективной работы в период активного освоения космического пространства. Компоновалась она (вследствии наличия ограничения на диаметры баков условием транспортирования по железным дорогам, отсутствовавшим у американцев), также, как Р-7, по пакетной схеме.

Такой рывок конкурента сильно усложнил Сергею Павловичу процесс розыгрыша американской карты. Сначала он высказывался против затеи Челомея, а затем, после получения разрешения на проведение проектных изысканий по сверхтяжелой ракете (H1), успокоился. Осуществлялись работы отделом С.С. Крюкова совместно с расчетно-теоретическим отделом С.С. Лаврова. Естественно, что и компоновалась ракета П.И. Ермолаевым по схеме подобной Р-7. Грузоподъемность ее лимитировалась 50 т, так как при ограниченном диаметре второй ступени нельзя было присоединить к ней более шести ускорителей. А все исследования по альтернативным способам перевозки (по земле, воде, воздуху) баков больших диаметров на стартовую позиию, расположенную в казахстанской пустыне, не давали положительных результатов. Поэтому Я.П. Коля- ко с В.А. Удальцовым параллельно рассматривали гибридный вариант компоновки – с последовательным соединением ступеней, как у "Сатурна-5", но с подвесными цилиндрическими баками, пакеты которых располагались внутри их несущих корпусов большого диаметра, собираемых на полигоне из транспортабельных частей.

Методик объективного сопоставления достоинств и недостатков этих вариантов с применением таких обощенных критериев, как стоимость и сроки реализации проектов не имелось. И их сравнительную оценку проводил главный конструктор, исходя из своего опыта, соображений специалистов и сведений о влиянии различных факторов на грузоподъемность ракеты. Так как никто толком не знал для чего конкретно она нужна, придерживались принципа: чем больше эта грузоподъемность, тем лучше. Уродливая схема второго варианта пугала своими масштабами. Размеры корпусов ступеней и величины возникавших в них усилий, измеряемых тысячами тонн, вызывали дрожь в теле. Слишком высокой виделась цена малейших просчетов , ибо все их элементы проектировались без запасов прочности, а проведение контрольных испытаний огромных частей, с целью выявления точности расчетов, выглядело проблематичным.

Однако Королеву нравился именно этот вариант, который сулил возможность значительного повышения в перспективе грузоподъемности ракеты путем применения на верхних ступенях вместо керосина жидкого водорода, как у "Сатурна-5". И уже через пару месяцев он, воспользовавшись случаем, показал его Хрущеву и красочно описал какое будущее такой носитель обещает космонавтике. Присутствовавшие с восторгом смотрели, как рисунки спутников военного назначения, аппаратов к Марсу и Венере, кораблей к Луне автоматически сменяли друг друга на большом плакате, следуя за его уверенной речью. Когда же она неожиданно прервалась на минуту, сверху вдруг показалась рука, которая не спеша открыла следующую картинку. Хрущев засмеялся и рассказал анекдот о такого рода автоматике (за плакатом сидел Ермолаев и дергал за нужные ниточки). Затем поинтересовался стоимостью захватывавших душу путешествий. Услышав астронамическую сумму, неодобрительно покачал головой.

В то время денег не жалели военному ведомству, а не Академии наук. Заказчик итак уже неоднократно выражал озабоченность тем, что Королев увлекается пусками ракет с гуманитарными целями. Смежники с любопытством следили за тем, куда дует солнечный ветер в космосе, и с удовольствием давали советы, но непосредственное участие в изысканиях по Н-1 принимал только главный конструктор системы управления академик Н.А. Пилюгин. Проработав предоставленные ему данные, он к великому удивлению и огорчению Королева, забраковал обе компоновки ракеты. Его заместитель М.С. Хитрик заявил, что очень сложно обеспечить функционирование их систем при спектрах частот колебаний конструкций более низких и плотных чем у Р-7, обусловленных ростом массы ускорителей и подвесных баков у Н-1.

Первый же заместитель главного конструктора В.П. Мишин всецело доверял профессору своей кафедры (в МАИ) Раппопорту. Разрешил ему по своему определять и динамические характеристики Н-1, выдаваемых Пилюгину.

Поскольку фирма Пилюгина являлась монополистом, Королев вынужден был приспособить ее компоновку к его требованиям. Связать ее проект со строительством на Байконуре завода с рабочим поселком для сварки баков и сборки ракет. Компоновщики, разумеется, обратились к схеме "Сатурна-5". Но оказалось, что и ее невозможно реализовать, так как наша промышленность была не способна прокатывать и сваривать из алюминиевых сплавов плиты толщиной, требуемой для изготовления несущих цилиндрических баков большого диаметра. "Табу", наложенное Пилюгиным, не позволяло вернуться и к пакетной компоновке, которая после снятия ограничений на габариты выглядела наиболее простой во всех отношениях.

В дело снова пошел второй вариант, модернизированный Коляко посредством замены пакетов подвесных цилиндрических баков огромными шарообразными, оболочка которых получалась вдвое тоньше цилиндрических. Он получил добро управленцев, хотя по расчетам моего сектора ( строительной механики и нормирования прочности ракетно-космических конструкций) расчетно-теоретического отдела его спектр частот мало отличался от спектра пакетного варианта. Чудеса случались и в технике.

Оправдать удорожание производства такой ракеты Королев решил идеей унификации ее ступеней, позволявшей создать стройное семейство носителей различной грузоподъемности. Установкой на третью ступень Н-1 дополнительной четвертой ступени получалась ракета Н-III с грузоподъемностью Р-7. Из сборки второй ступени Н-1 и H-III – тяжелая ракета H-II, грузоподъемности большей "Протона".

Эта идея нравилась академику Келдышу М.В., а также главному конструктору наземного комплекса В.П.Бармину, который предложил начать разработку такого семейства с Н-II в качестве самостоятельного носителя. Брался приспособить для нее наземный комплекс, проектируемый им для "Протона". Сварку баков на полигоне поддержал и академик Глушко, несмотря на то, что он не видел для своего КБ каких-то перспектив в проекте Королева, базировавшемся на использовании одинаковых двигателей на всех ступенях тягой всего 150 тс. Его предложение об унификации последних с двигателями (такой же тяги) межконтинентальной ракеты Р-9 или "Протона" Сергей Павлович не принимал.

Наш министр не желал связываться с кузнецовским КБ, подчинявшимся комитету по авиационной технике, ибо не мог контролировать и направлять его деятельность. И давил на академиков призывами к согласию, заставлявшими их вести бесполезную переписку по объяснению своих позиций, которые свелись к спору о преимуществах различных видов топлива. Будучи дипломатом, "знающим время и место действия", Королев поднял вопрос о судьбе проекта Н-1 перед Хрущевым сразу же после исторического полета Юрия Гагарина 12 апреля 1961 г. и первого успешного пуска ракеты Р-9. Тот не устоял и 13 мая подписал постановление "О пересмотре планов по космическим объектам в направлении выполнения задач оборонного значения", которыми предусматривалась уже разработка Н-1, причем с началом летных испытаний в 1965 г. Вышло оно, невзирая на сопротивление министерства обороны, не имевшего объектов не только для нее, но и для "Протона".

Как бы в ответ, 25 мая Кеннеди в послании к конгрессу заявил: "Я верю, что наша нация может взять на себя обязательство достичь поставленной цели – высадить человека на поверхность Луны и благополучно вернуть его на Землю в этом десятилетии". Затем, три недели спустя, потребовал ускорить все работы по такой программе, чтобы приступить к испытаниям "Сатурна-5" уже в 1966 г. и первыми высадить на Луну астронавтов. Таким образом, Королев оказался втянутым в негласное соревнование с фон Брауном в разработке сверхтяжелого носителя. На что он мог надеяться? По всей видимости только на свой большой и более богатый опыт проектирования ракет. Ведь конструктивная структура Р-7 являлась намного сложнее всех американских машин. О недостаточном знании ими проблем, обусловленных их масштабностью, свидетельствовал, в частности, очень неуверенный подход к учету влияния колебаний конструкции "Сатурна-5" на работу системы управления. Если мы достаточно точно определяли нужные для этого динамические характеристики Р-7 теоретически, то они планировали находить их и экспериментально (для более простой компоновочной схемы) посредством испытаний натурной ракеты длиной свыше ста метров, и к тому же зачем то в заправленном состоянии. Для этого собирались соорудить колоссальный стенд, позволявший имитировать условия ее полета.

Отставание же нашей технологии производства и ограниченность располагаемых ресурсов Королев собирался компенсировать соответствующим выбором параметров ракеты, позволявшем сократить до минимума объем строительных работ. Направлял он ходом ее проектирования из Байконура, где руководил летными испытаниями Р-9 и подготовкой стартов ракет-носителей "Восток". Посылая друг за другом в космос тяжелые спутники и корабли с космонавтами, он чувствовал себя там богом. Все вольно или невольно прислушивались там к каждому его слову. Никто не решался даже обогнать его машину.

Поражала способность Королева справляться с огромным потоком информации – вникать в множество мелких вопросов, связанных с пусками ракет, и одновременно заниматься проблемами проектирования различных объектов, которые никто, кроме главного конструктора, не мог решить. В этих экстремальных условиях возросла роль его помощников в оценке ситуации второстепенного характера. Из- за нее он нередко проявлял свою власть без психологического анализа. Мог, к примеру, без лишних слов не пустить любого ведущего специалиста в отпуск или вызвать из него для выяснения какой-нибудь мелкой детали. В процессе подготовки очередного пуска "Востока" понадобилось уточнить один параметр. Хотя это смог сделать мой заместитель Олег Жеребин, он приказал отозвать меня из отпуска. Получив из Одессы сообщение от моей матери, что я отправился в путешествие по Крыму, не успокоился. Подключил к розыску органы КГБ. Так как они не успевали справиться с такой задачей, я впоследствии имел честь выслушать нотацию о том, что о делах фирмы нужно думать и на диких пляжах.

При утверждении справок, решений, отчетов, он читал только выводы, не проявляя интереса к способам их получения. Иногда для виду листал их, ежеминутно отвлекаясь на телефонные звонки. Слушаешь бывало его переговоры и чувствуешь себя виноватым – отнимаешь время у большого руководителя. Ведь еще Гельвеций указывал, что "редко становится великим человеком тот, кто не имеет мужества пренебречь знанием множества ненужных вещей". А к последним все главные конструкторы могли отнести то, что способны были самостоятельно сделать их специалисты.

Присутствие его на технических совещаниях повышало напряжение в их атмосфере, а вызов в кабинет многих вводил в состояние беспокойства даже, когда он был предсказуемым.

В ходе одного совещания в выходной день понадобилось выяснить какой- то вопрос по нагрузкам, а у меня не было домашнего телефона. На следующий день вечером мне его установили. И потом городской узел связи неоднократно интересовался на каком основании я им владею.

Сила эмоционального воздействия Королева была не в громкости, а в интонации, в выражении лица, в выделении отдельных слов. На смежников оно обычно осуществлялось косвенным образом – наказанию подвергались их кураторы из его КБ, которых колотил за то, что "не сумели добиться", " не сумели обосновать" или "не сумели организовать".

Тем, кого он относил к таким кураторам, подобные проработки часто казались несправедливыми. Однако это его не останавливало. Главное, чтобы была соответствующая аудитория.

"- Немедленно отправиться… поездом в Москву, но машину до станции не давайте! Пусть идет по шпалам!"

"Хотя я рядовой, но тебя, генерал, – обращался он к его начальнику- поставлю в угол, дам в руки указку и будешь с ней стоять смирно у графина с водой". При этом он следил за реакцией присутствующих, которые виновато опускали головы. Я на секунду зазевался, гляда на графин.

– А вы чего улыбаетесь? Думаете, это к вам не относится? Это всех касается!

Однажды он с нетерпением ожидал известий о причине очередной аварий. Вошел сотрудник Академии наук, осуществлявший расчет траектории аппарата. Рассказал про ошибку в настройке системы наведения.

– И давно вы узнали о ней ?

– Два часа назад.

– Почему же вы не доложили мне тогда ?

– Боялся опоздать на ужин.

– Вон из кабинета! Чтобы я вас больше никогда здесь не видел!

Тут же связался с Келдышем и попросил не присылать на полигон таких ученых.

В редкие свободные минуты Королев продолжал обдумывать содержание своего труда по теории ракетно- космических систем, проявляя внимание ко всем публикациям на эту тему. Когда начальник отдела режима А.Ф. Байков показал ему мою книгу по динамическому расчету ракет, изданную артиллерийской академией им. Дзержинского, он, к его изумлению, положил ее в свой сейф. А она имела гриф "секретно".

– Ничего, не беспокойся! Я ее хочу полистать в свободное время.

Темп проектирования Н-1 замедлял отказ Бармина заниматься ее наземным комплексом из-за перегрузки работами по УР-500. Возник он в результате "отсутствия повседневных деловых контактов" и возраставшей напряженности в отношениях обоих КБ. Не ожидая от него "настоящей, горячей, хорошо продуманной и оперативной работы по Н-1" Королев приступил к завязке этого комплекса своими силами.

Личные взаимоотношения честолюбивых корифеев нашей ракетной техники, стремившихся ухватиться обеими руками за хвост витавшей в космосе славы, обострила и находившаяся под контролем Королева оценка их роли в истории ее развития. Последняя стала актуальной с открытием музеев космонавтики, в которых отводилось скромное место не только наземному комплексу и системам управления, но и ракетным двигателям А. Глушко, в частности, был уверен, что именно они определяли параметры всех созданных машин. Ему не нравилось и гиперболизированное отражение достижений осоавиахимовского ГИРДа. На просьбу начальника главка Алексея Якунина посмотреть их восторженное описание, сделанное Л.Н. Корнеевым, он швырнул рукопись: "Я такую мразь читать не хочу! ". А оно тогда требовалось для скрытия факта начала этой истории с освоения немецкой ракеты "Фау-2" (Р-1), ибо все понимали, что никакого влияния на технологию разработки жидкостных ракет дальнего действия они не оказали.

Даже заместитель председателя Совмина Л.В. Смирнов жаловался, что "наши главные конструкторы не хотят работать друг с другом", "личные и частные интересы фирм иногда ставят выше интересов дела". Разумеется, что перспектива строительства в пустыне завода не устраивала руководство отрасли и заказчика и в апреле 1962 г. увидело свет постановление ЦК и Совмина, ограничивавшее разработку HI эскизным проектированием и проведением экономического обоснования ее создания с учетом технических возможностей и подготовленности промышленности.

Академик Королев обратился к своему покровителю Дмитрию Федоровичу Устинову с просьбой назначить объективную экспертную комиссию по рассмотрению этого проекта. В июле такая комиссия во главе с президентом Академии наук Келдышем подтвердила целесообразность сварки баков на Байконуре и отметила, что "создание HI явится замечательным достижением в развитии ракетной техники и позволит закрепить ведущее положение Советского Союза в дальнейшем освоении космического пространства". При этом рекомендовала осуществлять ее сборку по примеру ракеты "Сатурн-5" в вертикальном положении на подвижной пусковой платформе, с которой и производить старт. Комиссия выразила озабоченность лишь отсутствием материалов по составам полезных грузов, подчеркнув, что первоочередной задачей будет ее боевое применение.

Некоторые члены комиссии высказали мнение о целесообразности привлечения к проекту Глушко, а не Кузнецова. Но тот благородно поддержал Николая Дмитриевича и попросил не трогать его КБ, загруженное "прямым и личным указанием Хрущева об ответственности за двигатель к ракете УР-500".

Опираясь на данное заключение, Королев поручил отделу Эдуарда Корженевского немедленно приступить к выпуску рабочих чертежей ракеты с целью подготовки производства, а отделу Крюкова – к эскизному проектированию ракеты Н-1.

(Продолжение следует )

60-летию ОКБ им. А.И.Микояна посвящается

Евгений АРСЕНЬЕВ