Вячеслав Филин - Воспоминания о Лунном корабле
Нам, совсем молодым инженерам, показалось, что предложения М.К.Янгеля были не о том, за чем мы приехали. Но впоследствии мы убедились, что сама жизнь подтвердила правильность предложений академика. Но тогда в голове у нас «сидел» ЛК, и все помыслы были направлены на его создание. По приезде в Москву мы все же передали эти слова нашему руководителю К.Д.Бушуеву.
М.К.Янгель очень просил нас почаще бывать у них в КБ, проводить беседы с сотрудниками по Лунной программе. Встречали нас очень хорошо и проектанты, и расчетчики, и конструкторы, и эксплуатационщики. Нас засыпали вопросами о кабине, посадочных устройствах, о схеме полета, о системах и т. д. У людей был огромный интерес. Нас могли слушать часами. А мы, гордые тем, что страна доверила нам разработку такого важного объекта, были неимоверно счастливы. К каждой встрече тщательно готовились и старались рассказать все, что мы знали. Впоследствии этот дух доверия и творческой совместимости очень сильно помогал в решении текущих вопросов.
И вот НПО «Южное» (как сегодня называется фирма М.К.Янгеля) приступило к выпуску эскизного проекта по блоку Е. Сроки были жесткие. Параллельно с эскизным проектом начали выпускать рабочую документацию. И тут оказалось, что согласованной массы 510 кг не хватает. Позвали нас. Мы показывали на согласованную массовую сводку, пожимали плечами и говорили, что в материалах их же проектантов та же цифра. Проектантами в КБ «Южное» руководили Э.М.Кашанов и Г.Е.Кожевников. Эти весьма опытные проектировщики отличались великолепным чутьем и эрудицией в ракетных системах. Но здесь была промашка. На все трубопроводы отвели 1 кг. Что этого мало было очевидно и технику. Мы упорствовали, говорили, чтобы они сами нашли резерв в других системах, ссылались опять на согласованную массу. Здесь нужно вкратце сказать, как происходило согласование этой злополучной массы. Весь блок был расчленен на тысячу составляющих, и мы спорили по каждой. Спорили день, второй. Целая бригада из КБ «Южное» в то время находилась в Москве. На третий день утром руководители этой бригады как-то украдкой подошли к инженеру и спросили, где подписаться о своем согласии с нашей цифрой. Он был в шоке. Ведь он готовился к дальнейшим баталиям. Но видно шумно проведенный предыдущий вечер вывел бригаду из строя. Они подписали нашу массу. Позже, примерно через год после этого, когда разработка блока КБ «Южное» была поручена Б.И.Губанову, впоследствии главному конструктору ракеты «Энергия», к лимитам вернулись еще раз.
«Ведь верхняя оболочка бака не может быть фольгой, — приводил доводы Б.И.Губанов, — нужна хотя бы технологическая толщина. Куда вы смотрели?» — говорил он проектантам. Собрав все свои «дефициты», он приехал к В.П.Мишину. К нашему общему удовольствию, В.П.Мишин по-царски поделил этот «дефицит» поровну и свою половину компенсировал из своего резерва. А речь-то велась всего о 12 кг! Это из 5-тонной массы ЛК!
Много задач пришлось решать этому славному КБ. Одна из них — как запускать двигатель в невесомости. Вопрос сводился к разделению жидкой и газовой среды в топливных баках. Можно создать искусственную минитяжесть пороховыми двигателями или другим способом. Но в условиях, когда перед запуском происходили резкие развороты, это было опасным. Начался поиск разделителей жидкой и газовой среды. Газ можно было «заневолить» эластичной пленкой. Подавать газ в специальный мешок. Он, раздуваясь, будет заполнять объем выработанного топлива. Хочется здесь напомнить об агрессивности выбранных нами компонентов. Их свойства таковы, что они разъедают многие материалы. Поиск эластичных разделителей шел в нашем КБ. Были найдены материалы на основе фторопластов, но их отработка требовала длительного времени. Тогда сказали свое слово проектанты КБ «Южное». Они предложили отделять нижнюю часть баков промежуточной оболочкой, которая имела связь с основным объемом через мельчайшую сетку, да и то только в одном месте — противоположном от заборного устройства. Такое устройство гарантировало наличие жидкости в нижней части бака у заборного устройства. Многие видели, как жуки бегают по воде и не тонут. Объяснение простое — действует сила поверхностного натяжения, которая удерживает их на поверхности. Вот эта сила и не позволяла газу прорваться под промежуточное днище, пока не будет выработано топливо из-под сетки.
Теоретически все просто. А как эта конструкция будет вести себя при воздействии перегрузок, вибраций, перепадов температур? Нужно все было отработать, проверить. Разработали специальные модели. Испытания на них проводили и в условиях невесомости на специальных стендах, и в летающих лабораториях. После получения хороших результатов предложенная конструкция разделителей была принята. Мы, корабелы, встретили такое решение с радостью, ведь, кроме основной задачи разделения сред, жесткий разделитель уравновешивал жидкость относительно центральной оси и тем самым сводились к минимуму возмущения, которые могли возникнуть при наклонном старте Лунного корабля с поверхности.
Много вопросов пришлось решать по температурному режиму блока. Когда топлива было много, то его использовали как тепловой демпфер в системе терморегулирования, а вот после включения двигателей на взлете в баках оставались так называемые непроизводительные и гарантийные остатки. Двигатель был горячий и мог так разогреть эти остатки, что они превратились бы в газ, подняли давление, что могло привести к разрыву баков. Как быть? Решили после выключения двигателя сразу сбрасывать давление из баков. Но как? Ведь любой сброс — это дополнительный импульс, возмущение на аппарат. Хуже нет неопределенностей. Пришлось с этим импульсом бороться. Установили сопла сброса и развели их в противоположные стороны и к тому же направили их оси в центр масс.
Любая доработка на блоке приводила к дополнительным массам. Опять пошел спор по массам между нами и разработчиками ракетного блока — сколько «стоят» эти сопла. Мы говорили 3 кг, они — 5 кг. Написали решение, поехали утверждать в Москву. Утверждал К.Д.Бушуев. Он утвердил решение без масс. Что тут было! В конце концов ведущий конструктор нашего КБ нашел у себя в резерве 4,5 кг и погасил этот пожар. Да, нехватка масс постоянно держала в напряжении все коллективы.
Время неумолимо двигалось вперед. Начались первые примерочные испытания кабины. Отработка входа в кабину и выхода из нее сказались и на ракетном блоке. Он сильно мешал своим шар-баллоном, который находился как раз под люком. Каждый отсек Лунного корабля мы стремились сделать симметричным по расположению масс относительно продольной оси. Так и на блоке Е. На правом борту висел шар-баллон, значит, чтобы его уравновесить, установили баллон на левый борт. Вот он-то и создавал дополнительные трудности при выходе космонавта на поверхность. Нужно было его переместить в другое место. Поехали «кланяться» в Днепропетровск. Объяснили, и надо отдать должное, что когда бы мы ни обращались, всегда встречали понимание. Так было и в этом случае. Злосчастный баллон переехал назад.
Все силы наши отнимала борьба за вес. Поиски минимальных по массе конструкций, механизмов, приборов, агрегатов шли широким фронтом. Очередной массовый баланс был отрицательным. Образовался достаточно большой дефицит по кораблю в целом. Пошли докладывать Главному. В.П.Мишин выслушал нас и, понимая, что наши дальнейшие усилия по облегчению систем корабля тщетны, дал команду ракетчикам и баллистикам посмотреть, как нам помочь. Ракетчики и баллистики были людьми прижимистыми. Резерв у них был и держали его до последнего. Однако они не учли, что реализовать дополнительную массу на Лунном корабле было сложнейшей задачей. Требовалось увеличение баковых конструкций. А как это сделать в блоке, который стоит посередине корабля? Затрагиваются все агрегаты. Но если кабинный модуль и посадочное устройство были нашими и по команде Главного все можно быстро реализовать, то изменить объемы топливных баков было чрезвычайно трудно. Мы уже говорили, как подошли к решению этой задачи в КБ «Южное». Они сумели побороть свое нежелание изменять компоновку блока, создали специальную бригаду для реализации наших предложений, и вопрос был решен.
В учебниках физики часто приводится пример, иллюстрирующий абсолютно чёрное тело. Это тело замкнутой формы с небольшим отверстием. Вот и у нас на поверхности Луны после выключения основной двигатель превращался в такое тело. А значит он мог быстро переохладиться. Нужно было не допустить этого. Установили специальные поворотные крышки на донном экране. Правда, пришлось сильно помучиться с их закрытием. Привод закрытия выбрали пружинный, а вот снимать стопор — была задача. Перебрав множество вариантов, остановились на использовании пиропатрона. Условия его работы были экстремальными, ведь он находился практически у соплового аппарата, где температура истекающего газа была в несколько сот градусов. Такие условия приводили к тому, что могло произойти самосрабатывание. Долго бились над конструкцией защиты. Нашли решение. Применили жаропрочный корпус из пластика, провели испытания и внедрили.
