100 рассказов о стыковке. Часть 1

Такая концепция была заложена при разработке управления самых первых кораблей «Восток» и их беспилотных прообразов 1К. Позднее она же легла в основу управления «Союза», пилотируемых орбитальных станций и даже космического самолета «Буран». Прежде всего такая концепция позволяла отрабатывать пилотируемую космическую технику в беспилотных вариантах, тем самым сокращая время и затраты на наземные испытания и в конечном итоге повышая безопасность полетов в космос. Кроме того, поначалу это давало возможность снизить требования и уменьшить время на подготовку космонавтов, а также исправлять ошибки в полете и даже запускать на орбиту не всегда хорошо подготовленных пилотов. Эффективность такого подхода для решения политических задач продемонстрировала первая женщина–космонавт: в нашей стране даже простая ткачиха–комсомолка могла взлететь сначала на космическую орбиту, потом — на почти столь же недосягаемую — земную.

Как Главный конструктор Королев был везучим, обладая всеми необходимыми для этого качествами, прежде всего — интуицией. Его философия — идти к цели кратчайшим путем, если надо — рисковать, оборачивалась порой неудачами, но катастроф удавалось избежать. После его смерти всем стало гораздо трудней. Забегая вперед, надо признать, что крупные неудачи в последующие годы во многом объяснялись значительным усложнением задач и самой ракетно–космической техники. Новый, более высокий уровень требовал более последовательного, системного подхода к наземной отработке. Думаю, если бы Королев дожил до этого времени, он бы наверняка скорректировал стратегию отработки гораздо раньше, чем это произошло на самом деле.

Кстати, американцы проектировали свой первую пилотируемую капсулу «Меркурий», о которой рассказывается дальше, используя в целом тот же подход. Было много общего в наших подходах к управлению и контролю, как автономному, так и с земли. Однако позднее, при создании кораблей «Джемини» и «Аполлон», не говоря уже о «Спейс Шаттле», закладывалось гораздо больше самолетного, чем в наших «Востоках» и «Союзах». Американские космические корабли, не считая первого «Меркурия», создавались по–настоящему пилотируемыми, они делались, можно сказать, под пилота на борту. Это не удивительно, ведь их проектировали бывшие самолетчики, а не ракетчики, как у нас. Тем не менее на начальных этапах отработки «Джемини» и «Аполлона», не говоря уже о «Меркурии», американцам все же пришлось запустить в космос упрощенные беспилотные модификации этих кораблей. В целом во всех американских проектах управление космическими кораблями также строилось по комбинированному принципу: полет на ракете–носителе управлялся автоматической системой, на орбитальной фазе — вручную и в комбинированном режиме, а при спуске с орбиты также использовалось смешанное управление — пилоту помогала автоматика.

Американский подход требовал более интенсивной и глубокой подготовки пилотов, поэтому на начальном этапе астронавты набирались исключительно из летчиков–испытателей. С другой стороны, как показала дальнейшая практика, даже высококвалифицированные пилоты могли допустить ошибки, такие случаи были, и о них тоже будет рассказано.

Подход Королева к созданию пилотируемых кораблей неоднократно вызывал критику, более того, насмешкам подвергались сами космонавты, которых иногда называли пассажирами и манекенами. Чтобы понять основы и принципы, заложенные в советскую пилотируемую космонавтику, надо учитывать предысторию развития ракетно–космической техники в целом, условия, в которых работали ее создатели, а также общую и политическую обстановку в стране.

Интересно, что похожая ситуация сложилась за океаном вокруг первой программы «Меркурий», о которой более подробно будет рассказано далее.

Наш отдел разрабатывал для первых космических кораблей приводную технику и автоматику системы терморегулирования. Прежде всего в корабле требовалось обеспечить нормальную воздушную среду и температуру. Чтобы космонавт не перегревался и не замерзал, корабль окружили особой заботой, защитив его специальной теплоизоляцией космического типа. Эта теплозащита предохраняла СА от перегрева при спуске с орбиты, при торможении в атмосфере. Однако в орбитальном полете теплозащита создавала дополнительную проблему. Если не принять специальных мер, внутренняя часть может быстро перегреться за счет выделения тепла аппаратурой и самим человеком. Разрабатывая систему терморегулирования, мы впервые узнали, сколько тепла выделяет человек в различных состояниях: когда спит, работает или волнуется. Знаменитая фраза Остапа Бендера: «Дышите глубже — вы взволнованы» — приобрела для нас новый смысл. Чтобы регулировать температуру, отводя тепло, создали специальную гидросистему. Ее теплоноситель связывал кабину с приборным отсеком, на наружной оболочке которого расположили внешний радиатор для сброса тепла в космос. Чтобы регулировать сброс, установили первые космические жалюзи, которые открывались и закрывались нашими приводами. Привода и жалюзи были первыми из наших механизмов, которые предназначались для работы в открытом космосе. Мы были молодыми, почти ничего не боялись, полагались на здравый инженерный смысл и опыт ракетной техники. Наши механизмы работали безотказно.

Летные испытания прототипа будущего пилотируемого корабля под индексом 1К начались в мае 1960 года. Во время первого полета отказал датчик, который, основываясь на измерении инфракрасного (теплового) излучения нашей планеты, определял направление на Землю — так называемую местную вертикаль. Датчик разрабатывала другая московская организация — НИИ «Геофизика», специализировавшийся на электронно–оптических приборах. С первого отказа в открытом космосе фактически началось решение проблемы трения в космическом вакууме. В последующие годы мне пришлось в этом активно участвовать, о чем я еще расскажу.

Что касается наших собственных разработок, то, как принято говорить, Бог нас миловал, уберег от подобных ситуаций. Однако предупредительный «сигнал» от того датчика мы тоже приняли и делали все, чтобы повысить надежность наших конструкций.

Когда я еще занимался расчетно–аналитической работой, мы столкнулись с проблемой создания насосов для перекачки теплоносителя, так называемых гидроблоков. Их прототипом стали шестеренчатые насосы немецкой фирмы «Аскания» для ракеты «Фау-2». К новому космическому насосу предъявлялось обязательное требование — экономичность, минимальное энергопотребление. Каждый ватт электроэнергии в космосе — буквально на вес золота. Так вот, изготовив первый действующий образец насоса и включив его, мы обнаружили, что он потребляет в десять с лишним раз больше энергии, чем предсказывала теория. «Или плохая теория, или плохой насос, Владимир, — сказал Вильницкий, — ищи, в чем дело, а главное, нужен выход; с такими насосами мы далеко не улетим, нам не хватит никаких аккумуляторов». Всю электроэнергию на первых космических кораблях, как и на первом спутнике ПС, давали аккумуляторные батареи, поэтому первые космические аппараты были «аккумуляторными».

Причину мне удалось найти очень быстро и устранить ее эффективно: построив «скоростную» характеристику насоса, напоминавшую параболу, я подвел под нее теорию, после чего оказалось несложным найти конструктивное решение: узел получился простым и изящным. Вспомнив свою первую теорему о поведении маятника в поле центробежных сил и ее неожиданный «коммерческий» успех, я снова написал рацпредложение. Не помню за что, но Калашников тогда в очередной раз на меня злился и среагировал совсем по–другому: по его словам, это — мои прямые обязанности инженера, и за это мне платят зарплату.

Творческий подход к делу поощрялся далеко не всегда, и отношение к нему варьировалось в зависимости от настроения руководства. Оставалось гордиться, что эти «тихоходные» экономичные насосы еще долго летали и продолжают летать на спутниках и других космических аппаратах.

Принимали мы активное участие и в разработке автоматики ракетного двигателя корабля, который создавался в ОКБ-2 под руководством самобытного человека А. М. Исаева. Этот выдающийся советский двигателист и ракетчик, возможно, не менее талантливый чем В. П. Глушко, внес огромный вклад в советскую РКТ. Чтобы подняться до уровня нашего будущего Генерального конструктора, Исаеву не хватало прежде всего огромного честолюбия, которым отличался В. Глушко.

Несмотря на перегрузку другими заданиями, под напором Королева наши соседи по Подлипкам из ОКБ-2 спроектировали первый космический реактивный двигатель, выполнявший важнейшую функцию: обеспечивал тормозной импульс для схода с орбиты. Принимая новое задание, Исаев поставил условие: стабилизировать корабль при работе двигателя должна система управления ОКБ-1. На нашу долю достались привода управляющих реактивных сопел. Работать с конструкторами Исаева было очень интересно и поучительно. Не могу не вспомнить о В. Богомолове, А. Тавзарашвили и В. Лурье. С последним меня также связали автомобильный туризм, «семейный» футбол и космические значки; он, почти профессионал, пытался меня, любителя, приобщить к коллекционированию.

Тормозная двигательная установка (ТДУ) стала классической принадлежностью каждого космического корабля. На «Союзе» она превратилась в сближающе–корректирующую двигательную установку (СКДУ), а наши привода по–прежнему продолжают летать на ней, обеспечивая правильное маневрирование на орбите. Позднее СКДУ перекочевала на орбитальную станцию и грузовой корабль «Прогресс».

В те годы нашим отделом разрабатывалась еще одна экспериментальная система, которая не имела прямого отношения к первым пилотируемым кораблям, но стала прообразом одной из самых типичных, можно сказать, классических систем космической техники. Речь идет о системе слежения солнечных батарей под названием «Луч», впервые побывавшей в космосе на беспилотных кораблях 1К. Впоследствии данную тематику передали во ВНИИ электромеханики (ВНИИЭМ).