Глав: 7 | Статей: 198
Оглавление
Перед вами книга, рассказывающая об одном из главных достижений XX века — космонавтике, которую весь мир считает символом прошлого столетия. Однако космонавтика стала не только областью современнейших исследований науки и достижений техники, но и полем битвы за космос двух мировых сверхдержав — СССР и США. Гонка вооружений, «холодная война» подталкивали ученых противоборствующих систем создавать все новые фантастические проекты, опережающие реальность.

Данный том посвящен ракетным системам докосмической эры.

Книга содержит большой иллюстративный материал и будет интересна как специалистам, так и любителям истории.

Спутники «Объект Д», «ПС-1» и «ПС-2»

Спутники «Объект Д», «ПС-1» и «ПС-2»

Как-то корреспонденты спросили Сергея Королева о том, как рождался первый спутник, и получили такой ответ:

«Я пришел в ракетную технику с надеждой на полет в космос, на запуск спутника. Но долго не было реальных возможностей для этого, о первой космической скорости можно было лишь мечтать. С созданием мощных баллистических ракет заветная цель становилась все ближе. Мы внимательно следили за сообщениями о подготовке в Соединенных Штатах Америки спутника, названного не без намека «Авангардом». Кое-кому тогда казалось, что он будет первым в космосе.

Я попросил подобрать мне материал об этом будущем спутнике. Мне приготовили. Мы посчитали и убедились, что американские ракетчики могут вывести на орбиту… апельсин.

Все было ограничено у них до предела. Главное, что их сковывало, — это ракета. Ее тяга такова, что не дает никаких резервов и предъявляет огромные требования к точности, к разъединению ступеней.

Посчитали и мы, чем располагаем. Убедились: можем вывести добрую сотню килограммов на орбиту. Обратились в Центральный Комитет партии. Там сказали: «Дело заманчивое. Но надо подумать…»

Из соображений корпоративной солидарности Сергей Павлович несколько смягчает ситуацию. На самом деле идея запуска спутника очень многими была встречена в штыки. Убеленные сединами академики считали это предложение абсурдом, генералы из Министерства вооружений вообще не видели какого-либо смысла в подобном запуске. И только определенная нацеленность Королева на космос и космические исследования позволили «продавить» запуск, сделав фантастику реальностью.

За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника Королев обратился к Михаилу Тихонравову. Первый разговор на эту тему состоялся в 1953 году. Тогда Сергей Павлович разворачивал работы над «Р-7», и специалистам было ясно, что эта МБР вполне способна достичь первой космической скорости и вывести небольшой груз на орбитальную высоту.

Тихонравов подготовил подробную докладную «Об искусственном спутнике Земли». 26 мая 1954 года Сергей Королев послал ее в Центральный Комитет КПСС и в Совет Министров. В сопроводительной записке он напоминает «проводящаяся в настоящее время разработка нового изделия с конечной скоростью около 7000 м/с позволяет говорить о возможности создания в ближайшие годы искусственного спутника Земли. <… > Мне кажется, что в настоящее время была бы своевременной и целесообразной организация научно-исследовательского отдела для проведения первых поисковых работ по спутнику и более детальной разработки комплекса вопросов, связанных с этой проблемой».

Ответ был отрицательный, ведь от Королева прежде всего ждали боевой ракеты, способной достичь Америки, научно-исследовательская тематика верхи волновала мало.

Но Королев не оставляет надежды переубедить свое руководство. По его указанию сотрудник ОКБ Илья Лавров подготовил предложения по организации работ над космическими объектами. Докладная записка на эту тему, датированная 16 июня 1955 года, содержала многочисленные пометки Королева, которые позволяют судить о его отношении к отдельным положениям документа. Больше всего ему понравилась следующая мысль: «Создание ИСЗ будет иметь огромное политическое значение как свидетельство высокого уровня развития нашей отечественное техники».

Но даже этот (во всех смыслах «убойный») аргумент не подействовал, и тогда Королев решает зайти с другого направления — через Академию наук.

Как вспоминает доктор физико-математических наук Г. А. Скуридин, 30 августа 1955 года в кабинете тогдашнего главного ученого секретаря президиума АН СССР академика Топчиева собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Королев, Мстислав Келдыш и Валентин Глушко.

Королев выступил с кратким сообщением, в котором, в частности, сообщил: «…На днях состоялось заседание Совета главных конструкторов, на котором был подробно рассмотрен ход подготовки ракеты-носителя в варианте искусственного спутника Я считаю необходимым создание в Академии наук СССР специального органа по разработке программы научных исследований с помощью серии искусственных спутников Земли, в том числе и биологических с животными на борту. Эта организация должна уделить самое серьезное внимание изготовлению научной аппаратуры и привлечь к этому мероприятию ведущих ученых Академии наук СССР».

«Я поддерживаю предложение Сергея Павловича, — сказал Келдыш, — важно назначить председателя».

«Вам и быть председателем», — сразу отозвался С. П. Королев, который прекрасно знал, что Мстислав Всеволодович интересуется этими вопросами и обсуждает их у себя в институте.

Так Келдыш, больше известный как выдающийся математик, стал фактическим руководителем первых космических программ и в широкой печати впоследствии именовался «Главным теоретиком космонавтики».

Королев сделал правильный ход. С декабря 1955 по март 1956 года Мстислав Келдыш провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в космических исследованиях. Каждое совещание было посвящено одному какому-либо вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобное. Обсуждались обычно три момента: что может дать ИСЗ для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется их сконструировать.

Такой серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство уже не могло просто отмахнуться от «фантастического прожекта». 30 января 1956 года было принято постановление Совета министров № 149-88 СС, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так именовался неориентируемый искусственный спутник Земли. Весить он должен был 1000–1400 килограммов. Под научную аппаратуру выделялось 200–300 килограммов. Срок первого пробного пуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия — лето 1957 года.

Заполучив долгожданное постановление, Королев немедленно приступил к реализации своих далеко идущих планов. В ОКБ-1 был сформирован отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой искусственных спутников Земли. Возглавил этот отдел Михаил Тихонравов, перешедший в бюро на постоянную работу. По предложению Келдыша отдел работал сразу над несколькими вариантами «Объекта Д», один из которых предусматривал наличие контейнера с «биологическим грузом» — подопытной собакой.

В начале 1957 года Королев направил в правительство докладную записку «Предложения о первых запусках искусственных спутников Земли до начала Международного геофизическою года». Вот что он писал в ней:

«Просим разрешить подготовку и проведение первых пусков двух ракет, приспособленных в варианте искусственных спутников Земли, в период апрель — июнь 1957 г., до официального начала Международного геофизического года, проводящегося с июля 1957 г. по декабрь 1958 г.

<…> Согласно решению от 30 января 1956 г. на базе межконтинентальной ракеты разрабатывается ракета-носитель искусственного спутника Земли с весом контейнера спутника около 1200 кг, куда входит большое количество разнообразной аппаратуры для научных исследований, подопытные животные и т. д.

Первый запуск этого спутника установлен в 1957 г. и, учитывая большую сложность в создании и отработке аппаратуры для научных исследований, может быть произведен в конце 1957 года.

Вместе с тем в Соединенных Штатах Америки ведется весьма интенсивная подготовка к запуску искусственного спутника Земли. Наиболее известен проект под названием «Авангард» на базе трехступенчатой ракеты, где в одном из вариантов в качестве первой ступени используется ракета «Редстоун». Спутники представляют собой шаровидный контейнер диаметром 50 см и весом около 10 кг.

В сентябре 1956 г. США сделали попытку запустить на базе Патрик, штат Флорида, трехступенчатую ракету и на ней спутник, сохраняя это в секрете.

Американцам не удалось запустить спутник, и третья ступень их ракеты, по-видимому, с шаровидным контейнером пролетела около 3000 миль, или примерно 4800 км, о чем они объявили после этого в печати как о выдающемся национальном рекорде и подчеркнули при этом, что американские ракеты летают дальше и выше всех ракет в мире, в том числе и советских ракет.

По отдельным сведениям, имеющимся в печати, США готовятся в ближайшие месяцы к новым попыткам запуска искусственного спутника Земли, желая, очевидно, любой ценой добиться приоритета.

Большое внимание в США уделяется всем службам наблюдения за будущим полетом искусственного спутника Земли, для чего, помимо использования технических средств армии и флота США, широко привлекается население, в частности любители-астрономы, радиолюбители и все желающие вести наблюдения под общим руководством Академии наук.

Докладывая о современном состоянии вопроса о возможности запуска в ближайшее время искусственного спутника Земли в СССР и в США, просим одобрить следующие предложения:

1. Промышленным министерствам по сложившейся кооперации с участием Академии наук СССР подготовить две ракеты в варианте искусственного спутника Земли к запуску в апреле — июне 1957 г.

2. Организовать авторитетную Координационную межведомственную комиссию для руководства всеми работами по первым двум запускам искусственного спутника Земли в СССР.

3. Провести необходимые мероприятия для использования всех имеющихся в распоряжении Академии наук СССР и промышленных министерств технических средств и создать на территории СССР в трехмесячный срок систему наблюдений всех видов (радиотехнических, оптических и др.) за полетом искусственного спутника Земли.

4. Опубликовать по шаровому контейнеру искусственного спутника Земли информацию в печати».

Говоря об успехах американцев, Сергей Королев несколько сгущает краски. Запуск в сентябре 1956 года, о котором он упоминает в процитированной записке, не имел отношения к космической программе США — это был первый запуск ракеты «Юпитер-С» конструкции Вернера фон Брауна и производился он для решения чисто военных задач. Однако Королев, по воспоминаниям современников, действительно опасался, что «американы» (так он называл американцев) опередят его, и всячески форсировал работы над искусственным спутником

Желание во что бы то ни стало обогнать заокеанских конкурентов, а кроме того, снизить накал страстей вокруг проблем межконтинентальной ракеты «Р-7» подвигло Королева на то, чтобы отказаться от первоначальных планов по запуску на орбиту тяжелой научной лаборатории в пользу более простого варианта.

Сразу после успешного пуска девятой ракеты «Р-7», состоявшегося 7 сентября 1957 года, Сергей Павлович собрал сотрудников, занятых проектированием спутника, и предложил работы по «Объекту Д» временно остановить, а сделать за месяц «хоть на коленке» маленький легкий спутник.

Руководство работами по конструированию и изготовлению «ПС-1» («Простейший спутник первый») поручили двум инженерам — Михаилу Хомякову и Олегу Ивановскому. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия окружающей среды, проектировала группа Сергея Охапкина.

Борис Черток по этому поводу вспоминает: «Когда у нас в ОКБ начинали компоновку боевого заряда для «семерки», я, изучая габаритно-установочные чертежи и электрические схемы, проникся трепетным уважением к этому произведению человеческого гения, который мы скромно называли «полезным грузом». И вдруг вместо многотонного «полезного груза» на «семерку» будет водружен шар чуть больше футбольного мяча, весом всего 80 килограммов. Его внутренняя электрическая схема настолько элементарна, что ее может запросто воспроизвести любой кружок юных техников…»

Тем не менее, хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно — ограничение по массе: не более 100 килограммов. (В конечном виде он весил еще меньше — 83,6 килограмма). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц.

Проектирование велось быстрыми темпами, и изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.

Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт. Это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения.

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.

Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение 2–3 недель.

Сергей Королев очень внимательно следил за тем, как идут работы над «ПС-1». Вот о каком случае рассказал сотрудник ОКБ-1 Михаил Кавызин:

«Когда были выпущены проектные исходные данные, разработка рабочих чертежей проходила по жесткому графику и в короткие сроки. На заводе заранее, до подготовки полного комплекта чертежей, началось изготовление деталей корпуса. Много хлопот и беспокойства доставила оболочка корпуса. Полуоболочки изготовлялись штамповкой со многими переходами. Потребовалось большое искусство рабочих и технологов, чтобы избавиться от типичного при глубоких вытяжках дефекта — складок (гофров). Много усилий потребовалось и для подготовки полированной поверхности полуоболочек с заданными коэффициентами поглощения и отражения. Нельзя было допустить даже маленькой царапины.

После удачной штамповки полуоболочки буквально носили на руках. Радовались, когда произвели сварку полуоболочек со шпангоутами и сборку технологического макета Доложили об этом Сергею Павловичу и приготовились к встрече с ним. На участок сборки пришли директор завода, начальник производства, главный технолог и конструкторы. Сергей Павлович потребовал, чтобы все, начиная от обстановки в помещении, где проходила сборка, и кончая качеством изготовления, было изменено. «Что это за сварной шов, товарищ главный технолог?!» Попытка объяснить, что эту работу выполнял один из лучших сварщиков, не была принята.

«Разве можно вручную варить спутник? Нужна автоматическая сварка, и только она, шов должен быть ровным, гладким, прочным и, главное, должен обеспечить полную герметичность. Кстати о герметичности, — продолжал Сергей Павлович, — для космического аппарата, работающего в пустоте, надо особо беспокоиться о полной герметичности уже теперь, в самом начале. Старые способы проверки герметичности не годятся. Поезжайте в специализированный институт, привлеките специалистов-вакуумщиков и обеспечьте надежную герметичность во всем, включая основной стык между шпангоутами. При такой работе, как сборка спутника, должна быть стерильная чистота. Через три дня здесь все должно блестеть, повесьте белые шторы на окна, оденьте всех, кто здесь работает, в белые халаты и перчатки, а подставку под спутником покрасьте в белую краску и ложемент обтяните бархатом»..»

20 сентября 1957 года на Байконуре состоялось заседание специальной комиссии по запуску спутника, где все подтвердили готовность к старту. Тогда же решено было сообщить о запуске спутника в печати только после его первого оборота вокруг Земли. Любопытно, что сам факт подготовки к такому старту никогда не скрывался. Для наблюдений были привлечены любительские станции ДОСААФ. А летом в журнале «Радио» № 6 за 1957 год были опубликованы радиочастоты и вид сигналов радиопередатчика будущего спутника.

И вот наконец 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета-носитель «М1-1СП» (впоследствии получившая название «Спутник-1») с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.

Наблюдения на первых витках показали, что спутник вышел на орбиту с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 километров и максимальным удалением от поверхности Земли 947 километров. На каждый виток вокруг Земли он тратил 96 минут 10,2 секунды.

5 октября в 0 часов 58 минут по московскому времени ТАСС в специальном выпуске сообщило: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года в Советском Союзе произведен успешный запуск первого спутника».

В 20 часов 07 минут по нью-йоркскому времени радиостанция компании «РСА» в Нью-Йорке приняла сигналы советского спутника, и вскоре радио и телевидение разнесли эту весть американцам. Радиостанция «Эн-би-си» предлагала американцам «послушать сигналы, которые навеки отделили старое от нового»: высокие металлические звуки «БИП… БИП… БИП…».

При этом историческом полете не обошлось без технических сбоев. При старте ракеты наблюдалось запаздывание выхода на первую промежуточную ступень и на режим главной ступени основного двигателя блока «Г». Эта задержка могла привести к автоматическому отбою. Но на последних долях секунды временного контроля блок «Г» все-таки вышел на режим.

На 16-й секунде полета отказ одной из систем регулирования привел к повышенному расходу керосина. В результате керосина в баке не хватило, чтобы дотянуть до расчетного времени, двигатель был выключен на секунду раньше аварийным сигналом. В самом конце активного участка одна секунда работы двигателя существенно влияет на результат, поэтому ракета и спутник были выведены на орбиту с апогеем на 90 километров ниже расчетного. Разумеется, все эти подробности были засекречены и о них стало известно только сейчас.

Представляет определенный интерес еще одна деталь исторического запуска. Принято считать, будто бы быстро бегущая по небосводу звездочка, появившаяся после 4 октября 1957 года, это визуально наблюдаемый спутник. На самом деле отражающая поверхность «ПС-1» была слишком мала для визуального наблюдения; с Земли было видно вторую ступень — центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник. Таким образом, можно сказать, что советские конструкторы без всякого заднего умысла сделали то, о чем только мечтали их американские коллеги, предлагая для программы «Авангард» «трехспутниковую» систему запуска, когда на орбиту выводится сам спутник, последняя ступень ракеты-носителя и так называемый «подспутник».

Как я уже отмечал, в коллективе ОКБ-1 никто не ожидал столь мощного резонанса от факта полета «простейшего» спутника. Когда стали поступать первые новости, наступило состояние опьянения неожиданным триумфом. Готовились списки для награждений, конструкторы перезванивались со смежниками, выясняя, кому, сколько и каких наград. Неожиданно вся эта деятельность была прервана. Хрущев пригласил Королева и Келдыша и намекнул, что необходим космический подарок к сороковой годовщине Великой Октябрьской социалистической революции. Королев возражал: осталось меньше месяца, повторять такой же пуск нет никакого смысла, а «Объект Д» еще не готов. Однако Хрущев был неумолим. Политический успех, который принесли конструкторы ОКБ, и еще один сенсационный космический запуск оказались теперь важнее доводки межконтинентальной ядерной ракеты.

В этих условиях 12 октября было официально принято решение о запуске к 40-й годовщине Октябрьской революции второго искусственного спутника. Это решение стало смертным приговором для одной из еще не выбранных в тот момент беспородных собачек. Вошедшая в историю Лайка была выбрана военным врачом Владимиром Яздовским дней за десять до пуска.

Второй спутник «ПС-2» был создан без всякого предварительного проекта. На время были отменены все правила конструирования новой техники. Проектанты переместились в цеха. Почти все детали изготавливались по эскизам, сборка шла не столько по документам, сколько по указаниям конструкторов и путем подгонки по месту.

Общий вес спутника — 508,3 килограмма — уже сам по себе был качественным скачком. Одним из неожиданных, но вынужденных, было решение не отделять спутник от центрального блока. Таким образом, «ПС-2» представлял собой всю вторую ступень ракеты «Р-7».

Пуск, посвященный 40-летию Октября, состоялся 3 ноября 1957 года. Источников электропитания, установленных на корпусе ракеты, хватило на шесть суток. С окончанием запаса электроэнергии закончилась и жизнь Лайки. Впрочем, специалисты-биологи считали, что Лайка погибла значительно раньше — от перегрева. Создать в такие ничтожные сроки надежную систему жизнеобеспечения и терморегулирования было практически невозможно.

Триумф был полный, американцев посрамили во второй раз. Только английское общество защиты животных выразило протест по поводу мученической гибели Лайки. В ответ на это советская табачная промышленность срочно выпустила сигареты «Лайка» с изображением на упаковке этой симпатичной собачки.

Орбитальная лаборатория «Объект Д» в конце концов тоже попала в космос. Работы над ней возобновились в начале 1958 года.

28 апреля стартовала очередная модификация ракеты-носителя «Спутник», которая должна была вывести на орбиту уникальную научно-исследовательскую лабораторию весом в 1327 килограммов. Однако на первых же секундах старта ракета пошла «кувырком» и рухнула неподалеку от места старта.

Келдыш и все космическое научное сообщество были в трауре. Но Королев не сдался. На заводе шла работа над дубликатом спутника. Сергей Павлович собрал всех своих приближенных, объявил, что, несмотря на неудачу, каждому выплачивается крупная премия при условии, если все останутся на полигоне и подготовят следующий носитель.

15 мая 1958 года ракета с индексом «Б1-1» вывела на орбиту третий советский ИСЗ — именно под этим обозначением «Объект Д» вошел в историю. Внушительная масса спутника вызвала восторженные отзывы в прессе как у нас, так и за рубежом. На Западе писали: «Сегодня русские запустили в космос слона. Что же они запустят завтра?..»

Оглавление книги

Реклама

Генерация: 0,730. Запросов К БД/Cache: 3 / 1