108 минут, изменившие мир

Второй и третий этапы испытаний «Р-5» начались поздней осенью 1953 года, а завершились в феврале 1955 года. Ракета показала себя очень хорошо, но пришлось дорабатывать систему радиоуправления дальностью.

Система радиоуправления была впервые применена еще на немецких ракетах «А-4», чтобы снизить рассеивание при полете к цели [81] . Сотрудники НИИ-885 освоили ее во время испытаний на полигоне Капустин Яр и после модернизации использовали для боковой радиокоррекции траекторий «Р-1» и «Р-2». Для ракеты «Р-5» одной радиокоррекции оказалось недостаточно, требовалось управлять еще и дальностью – ведь точность попадания снижалась с повышением расстояния полета. Новая система должна была решать очень важную задачу – выдавать команду на выключение двигателя в тот момент полета, после которого боеголовка, летя по инерции, с гарантией попадет в цель. Исследования показали, что для этого достаточно знать два параметра: радиальную скорость ракеты и истинное расстояние до нее. Соответственно, требовалось четыре прибора: два приемо-передатчика на земле и два ответчика на борту ракеты.

81

На ракетах «А-4/V-2» использовалась система боковой радиокоррекции «Гавайя-Виктория» («Гавайя» – наземный передатчик, «Виктория» – бортовое приемное устройство). Система имела малую помехоустойчивость и с ее помощью было трудно перенацелить ракету, поэтому от нее быстро отказались, заменив более совершенной отечественного производства.

Система была испытана во время запусков ракет «Р-2Р» [82] и «Р-5». При этом аппаратура радиоуправления находилась в 50 км от старта – в поселке Черный Яр. Оказалось, что факел двигателя оказывает сильное влияние на прохождение волн метрового диапазона, в котором работало оборудование радиоуправления. Чтобы добиться внятных результатов, потребовалась перенести наземные пункты в сторону – так, чтобы линия визирования и ось ракеты находились под углом друг к другу.

82

«Р-2Р» – модификация баллистической ракеты «Р-2», созданная для отработки системы радиоуправления дальностью ракеты «Р-5». Запуски «Р-2Р» проводились в рамках серии испытаний разных вариантов «Р-2» с 21 октября по 20 декабря 1950 года.

Проблему решили, но к тому времени ОКБ-1 переориентировалось на модификацию «Р-5» – ракету «Р-5М». Дело в том, что 12 августа 1953 года в Семипалатинске было проведено успешное испытание первого отечественного термоядерного заряда РДС-6с мощностью 400 килотонн в тротиловом эквиваленте [83] . Советским атомщикам удалось создать заряд сравнительно небольших размеров и массой примерно в 1 т. Теперь предстояло под этот заряд построить баллистическую ракету.

Постановление о разработке ракеты на основе «Р-5» для доставки термоядерного заряда на дальность 1200 км было выпущено 10 апреля 1954 года. Однако в бюро Королёва проект начали обдумывать еще в конце 1953 года. Требовалось разработать новую, более короткую, коническую головную часть, которая обеспечила бы требуемое для срабатывания автоматики подрыва снижение скорости встречи головной части с землей в два раза. Но это вело к уменьшению общей длины ракеты и изменению ее аэродинамических характеристик, что в свою очередь влекло за собой экспериментальные работы по определению нового облика «Р-5М». Наличие же ядерного заряда вызвало необходимость повышения надежности системы управления, чтобы ошибка или повреждение в одной цепи не приводили к общему отказу. Кроме того, требовалось упростить процесс подготовки ракеты к старту и сократить число обслуживающего персонала.

83

Индекс РДС в названии атомных бомб расшифровывается как «Россия делает сама». Практически все военные атомные разработки в СССР были начаты и доведены до эффектного результата в качестве ответа на аналогичные проекты в США. Так, первое термоядерное устройство Mike мощностью 10,4 мегатонн в тротиловом эквиваленте американские физики испытали в ноябре 1952 года.

Коллектив ОКБ-1 блестяще справился с задачей модернизации «Р-5». При этом был выдержан очень жесткий срок заводской отработки ракеты «Р-5М» – в течение 1954 года.

Для повышения надежности ракеты «Р-5М» все цепи бортовой системы управления и радиокомплекса были дублированы: автомат стабилизации получил два независимых канала, рулевой агрегат имел не четыре, как у всех ранее разработанных ракет, а шесть рулевых машин. Были дублированы источники питания, а для управления дальностью полета применили трех-канальный интегратор. Дополнительно в состав бортового оборудования ввели новую систему аварийного подрыва – если из-за каких-либо отказов произойдет значительное отклонение ракеты от программной траектории, ее следует уничтожить в полете.

Два варианта стратегической баллистической ракеты «Р-5М»: с одним боезарядом и с тремя боезарядами (рисунок А. Шлядинского)

Конструкторам удалось полностью автоматизировать процесс запуска, но предстартовая подготовка все еще отнимала много времени. Первоначально для приведения ракеты в состояние боевой готовности требовалось 30 часов. Позже за счет улучшения организации работы это время сократилось до 5–6 часов.

У «Р-5М» оставался серьезный и неустранимый недостаток: жидкий кислород, используемый в качестве окислителя, не позволял хранить ракету в заправленном состоянии длительное время. Для пополнения постоянно выкипающего кислорода следовало строить мощные промышленные предприятия в районах базирования ракетных частей. Подпитывать ракету окислителем необходимо было и непосредственно перед пуском – для этого возводились громоздкие стартовые сооружения. И все же Советская армия получила оружие огромной разрушительной силы. За 10–12 минут ракета могла доставить боевой заряд, способный уничтожить население большого промышленного города, на расстояние свыше тысячи километров.

2 февраля 1956 года эту возможность подтвердил контрольный запуск «Р-5М», завершивший длительный цикл испытаний. Впервые в мире баллистическая ракета пронесла через космос атомную боеголовку. Преодолев положенные 1200 км, боеголовка дошла до земли в районе Аральских Каракумов. Сработал ударный взрыватель, и чудовищный взрыв открыл ракетно-ядерную эру в истории человечества. Мощность взрыва составила более 80 килотонн в тротиловом эквиваленте, что в четыре раза превысило мощность взрыва в Хиросиме.

Никаких официальных публикаций по поводу этого исторического события не последовало. Разведка «потенциального противника» США в то время не имела средств обнаружения ракетных пусков, поэтому факт взрыва был отмечен как очередное наземное испытание атомного оружия.

«Р-5М» приняли на вооружение под индексом 8К51. За ее создание главные конструкторы были удостоены звания Героя Социалистического Труда.

На середину 1950-х годов «Р-5М» являлась лучшей баллистической ракетой. Поэтому не приходится удивляться, что на ее основе в ОКБ-1 быстро возникли проекты геофизических ракет, нацеленных на дальнейшее изучение верхних слоев атмосферы, околоземного пространства и аспектов космического полета по суборбитальной траектории до высоты порядка 500 км. С «Р-5М» Сергей Павлович Королёв связывал свои новые планы по запуску космонавта – и уже не подопытной собаки, а человека.

Геофизическая ракета «Р-5А» на старте (© РКК «Энергия»)

Еще шли полным ходом испытания «Р-5М», а в июне 1955 года Сергей Королёв подготовил отчет о своей научной деятельности, в котором как бы мимоходом упомянул о реальности создания «ракетного корабля для полетов человека на большие высоты и для исследования межпланетного пространства».

В сентябре главный конструктор выступил на Юбилейной сессии, посвященной 125-летию МВТУ имени Баумана [84] . Его доклад назывался «К вопросу о применении ракет для исследования высоких слоев атмосферы и полетов в надатмосферном пространстве». В докладе Королёв подвел определенный итог работам по геофизическим ракетам, а главное – впервые в столь большой аудитории было заявлено о возможности полета «автоматически управляемой ракеты – летающей лаборатории с экспериментатором для производства наблюдений на высотах порядка 100 км». При этом рассматривался как вертикальный полет, так и полет по пологой траектории для перевозки пассажиров. В заключение своего выступления Сергей Павлович обратился с призывом, «чтобы советский человек первым совершил полет на ракете».

84

За свою славную многолетнюю историю МВТУ имени М. Э. Баумана неоднократно реорганизовывался и переименовывался. В 1764–1830 годы он назывался Императорский воспитательный дом, в 1830–1868 годы – Московское ремесленное учебное заведение (МРУЗ), в 1868–1918 годы – Императорское Московское техническое училище (ИМТУ), в 1918–1930 годы – Московское высшее техническое училище (МВТУ), в 1930 году – Московское механико-машиностроительное училище, в 1930–1943 годы – Московский механико-машиностроительный институт им. Н. Э. Баумана (МММИ им. Н. Э. Баумана). В 1943–1989 годы – Московское высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (МВТУ им. Н. Э. Баумана), с 1989 года – Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана).

Несмотря на секретность, доклад Королёва вызвал резонанс. Молодые ученые из ГНИИИ авиационной медицины Абрам Генин, Александр Серяпин и Евгений Юганов даже написали заявление с просьбой доверить им полет в ракете.

Дальше – больше. Двадцатого апреля 1956 года состоялось совещание Междуведомственной комиссии для координации работ по исследованию верхних слоев атмосферы при президенте Академии наук СССР под председательством Анатолия Аркадьевича Благонравова [85] и Леонида Ивановича Седова [86] , на котором выступили с докладами Владимир Яздовский («К проблеме полета человека в верхние слои атмосферы») и Михаил Тихонравов («О перспективах полета человека в верхние слои атмосферы»). Это были выступления теоретического плана, но уже тогда в докладе Яздовского прозвучала мысль о необходимости приземления пилота с помощью индивидуального парашюта, а не внутри спускаемого аппарата. В свою очередь Тихонравов считал наиболее перспективными суборбитальные полеты по пологой траектории, поскольку в этом случае перегрузки будут меньше, а время пребывания в невесомости больше. По итогам совещания комиссия рекомендовала начать подготовку к полету человека в специальных ракетах на высоту 100 км.

85

Благонравов, Анатолий Аркадьевич (1894–1975) – советский ученый в области механики (баллистики). В 1916 году окончил Петроградский политехнический институт, в том же году – Михайловское артиллерийское училище, в 1924 году – Высшую артиллерийскую школу и в 1929 году – Военно-техническую академию. С 1953 года – директор Института машиноведения АН СССР. В 1957–1963 годы – академик-секретарь Отделения технических наук АН СССР. С конца 1940-х годов А. А. Благонравов вел научно-организационную работу по исследованию верхних слоев атмосферы при помощи ракет, с 1963 года – председатель Комиссии по исследованию и использованию космического пространства Академии наук. Генерал лейтенант артиллерии и действительный член Академии наук с 1943 года.

86

Седов, Леонид Иванович (1907–1999) – советский ученый в области механики. В 1924 году поступил на педагогический факультет Ростовского университета. В 1926 году перевелся на физико-математический факультет МГУ, который окончил в 1930 году. Научную деятельность начал в 1931 году в теоретической группе ЦАГИ. В 1937 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по теме «Теория плоских движений идеальной жидкости». Действительный член Академии наук СССР с 1953 года. Л. И. Седов был главным редактором журнала «Космические исследования», заместителем главного редактора журнала «Доклады АН СССР», членом редколлегии журнала «Прикладная математика и механика». Многие из руководителей советской космической программы, в силу закрытости проводимой работы, оставались неизвестными широкой публике, из-за этого часто выезжавший на международные конференции Л. И. Седов стал известен на Западе как «отец спутника». Почти четверть века Седов стоял у руководства Международной астронавтической федерации (1959–1961 годы – президент, 1957–1959 и 1961–1980 годы – вице-президент).

Пилотируемый вариант ракеты «Р-5А» (рисунок А. Шлядинского)

Так мог выглядеть запуск первого космического корабля с человеком на борту…

В том же апреле Королёв составил отдельную записку, озаглавленную «Ближайшие задачи по изучению космоса». В ней рассматривались варианты использования геофизической ракеты «Р-5А» [87] для обеспечения полета человека в баллистической капсуле и ракетоплане.

87

«Р-5А» – геофизическая ракета, разработанная на основе баллистической ракеты «Р-5М», с высотой полета до 500 км. На ракете «Р-5А» были продолжены геофизические исследования на больших высотах, начатые ракетами «Р-1А» и «Р-2А». В головной части имелся специальный герметичный отсек для медико-биологических экспериментов с двумя клетками из плексигласа, что позволяло с помощью киносъемки вести наблюдения за поведением животных во время полета. Кроме того, с помощью «Р-5А» проводились эксперименты для обеспечения перспективных разработок ОКБ-1. Один из них имел прямое отношение к программе запуска межпланетного аппарата – необходимы были средства, позволяющие зафиксировать его местоположение в момент приближения к Луне. Для этой цели была предложена так называемая «натриевая комета» – на соответствующей высоте с помощью реакции разложения натрия создавалось облако, которое можно было наблюдать в телескоп. Такой эксперимент был проведен 19 сентября 1958 года; его результаты позволили сделать вывод о возможности использования «натриевой кометы» при пусках автоматических станций к Луне.