Антон Первушин - Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)
В том же 1956 году по итогам конференции и согласно так называемому «внутреннему плану» ОКБ-1, который носил название «Ближайшие задачи по изучению космоса», началась проработка проекта пилотируемого космического корабля.
Как обычно, рассматривались два варианта: суборбитальный полет на баллистической ракете и орбитальный полет.
Проработки были завершены к 15 мая 1958 года, и 16 сентября Королев направляет в Академию наук и главным конструкторам письмо «О создании ИСЗ с человеком на борту», в котором впервые указываются контрольные сроки реализации новой космической программы: 3 квартал 1959 года — эскизный проект, 1960 год — пуски первых образцов космических аппаратов.
В ноябре 1958 года Совет главных конструкторов поддержал предложение Королева. И тогда же начались работы по проектированию пилотируемого спутника.
Роль главного проектанта выполнял инженер-конструктор и будущий космонавт Константин Феоктистов. Серьезную помощь в этой работе ему оказывал и Михаил Тихонравов.
В апреле 1959 года ими был выпущен секретный «Эскизный проект корабля Восток», а в мае появились первые баллистические расчеты с вариантами спуска с орбиты.
В качестве ракеты-носителя была выбрана межконтинентальная ракета «Р-7» с дополнительным ракетным блоком (третьей ступенью), получившим обозначение «Е».
Создание трехступенчатой ракеты-носителя на базе «Р-7» предусматривалось постановлением правительства от 20 марта 1958 года с целью достижения второй космической скорости и доставки лунной станции на Луну (первый вариант) или облет ею Луны (второй вариант).
Эскизный проект «Блока Е» был выпущен в 1958 году. Он имел начальную массу 8 тонн, массу полезной нагрузки — 350–450 килограммов, тягу двигателя — 5 тонн. Стабилизация «Блока Е» осуществлялась по командам автономной системы управления специальными соплами, работающими на отработанном газе после турбонасосного агрегата. Впервые предусматривалось поперечное деление ступеней ракеты с запуском двигателя в условиях космического пространства.
Работа по созданию двигателя для «Блока Е» проводилась совместно ОКБ Семена Косберга и ОКБ-1 (группа Михаила Мельникова). Систему управления блока разрабатывал НИИ под руководством Николая Пилюгина. Первый пуск ракеты-носителя с лунной станцией «Е-1» состоялся 23 сентября 1958 года. Однако полет завершился аварией ракеты на 87-й секунде полета из-за возникновения возрастающих продольных колебаний. При повторном пуске 12 октября 1958 года ракета опять потерпела аварию на 104-й секунде по той же причине. Физика этого явления была выяснена, и впервые в мировой практике ракетостроения появился демпфер продольных колебаний, встроенный в топливную магистраль двигательной установки.
Пуск 4 декабря 1958 года вновь завершился аварией на 245-й секунде полета из-за дефекта мультипликатора насоса перекиси водорода.
Успех пришел к новой ракете только 2 января 1959 года — старт и полет всех трех ступеней завершились благополучно.
И хотя главную задачу запуска (а согласно программе лунных исследований, аппарат «Е-1» должен был упасть на Луну) выполнить не удалось, советские конструкторы имели все основания торжествовать. При кажущейся скромности габаритов «Е-1» (полезная нагрузка составила всего 361 килограмм) специалистам было понятно, что ракета «Р-7», снабженная третьей ступенью, уже способна вывести на околоземную орбиту контейнер весом в пять тонн. Этого было вполне достаточно для начала экспериментальных пусков с участием человека.
Однако и в Советском Союзе нашлись противники пилотируемой космонавтики. Многие высшие военные не понимали, зачем нужен полет человека в космос, когда превосходство СССР в области космических исследований и так уже всем очевидно. В условиях обоюдостороннего наращивания ракетно-ядерного потенциала расходование сил и средств на «бессмысленный» орбитальный запуск казалось чуть ли не «вредительством».
Помощь пришла с неожиданной стороны. Борис Черток вспоминает:
«Выходить наверх с предложением о полете человека можно было только при поддержке военных: каждая ракета Р-7, необходимая для новых программ, так или иначе шла за их счет. Мы и так злоупотребляли терпением Министерства обороны, пользуясь его полигоном, контингентом военных специалистов и воинских частей для пусков по Луне, Марсу и Венере. [..] Не в первый и не в последний раз косвенную поддержку нашей новой программе оказали американцы. По инициативе ЦРУ они начали разработку спутников-разведчиков.
Фотопленка со спутников Дискавери возвращалась на Землю в специальных капсулах. В этом, надо признать, американцы нас обогнали — мы в 1959 году еще не владели техникой возвращения полезных грузов с орбиты.
Проблема возвращения с орбиты являлась одной из главных и для человека на борту и для материалов фото- и всяческой другой разведки. Объединение интересов явилось причиной выпуска 22 мая 1959 года совершенно секретного постановления правительства по теме «Восток». Этим постановлением на ОКБ-1 возлагалась экспериментальная отработка основных систем и конструкции автоматического спутника-разведчика Разработка ИСЗ для разведки и навигации объявлялась неотложной оборонной задачей.
С помощью Келдыша и Руднева Королеву удалось в это постановление вписать семь слов: «…а также спутника, предназначенного для полета человека».
Такое объединение по тактическим соображениям в одном постановлении двух, казалось бы, совершенно различных задач в дальнейшем привело и к технической унификации основных конструктивных элементов пилотируемым «Востоков» и «Зенитов» — первых фоторазведчиков.
Постановление готовилось аппаратом Госкомитета оборонной промышленности и ВПК с участием Королева и других главных. Оно было без волокиты рассмотрено и подписано Хрущевым. Что означал полет советского человека в космос для престижа страны и доказательств преимуществ социалистической системы, Хрущев понимал лучше самих авторов предложения».
В 1959 году в лаборатории № 24 Летно-исследовательского института (ЛИИ) появился Константин Феоктистов.
Он привез предложение от ОКБ-1 принять участие в разработке пилотируемого космического корабля. Обсуждение этого предложения состоялось в кабинете начальника лаборатории Гая Северина. Феоктистов рассказал, что в настоящее время в качестве основной выбрана схема полета по баллистической суборбитальной траектории. Коллективу лаборатории предстояло заняться проблемой приземления и аварийного спасения космонавта. Сразу возникла идея специальной капсулы, которая могла обеспечить защиту космонавта от высокой температуры, а также стабилизированное снижение до момента выброса парашюта. В результате аэродинамических расчетов и компоновочных прикидок пришли к выводу, что кресло-контейнер должно иметь слегка конический корпус со сферической передней частью и открытой задней, по периметру которой устанавливаются раскрывающиеся щитки — стабилизирующая «юбка». Внутри сидя размещается космонавт, его индивидуальный парашют, кислородная система, носимый аварийный запас (продукты, оружие, медикаменты) и другие системы, необходимые для обеспечения жизнедеятельности и работоспособности.
Требовалось в короткий срок спроектировать и изготовить действующие макеты кресла-контейнера. К работам были привлечены НИИ парашютно-десантных средств и завод «Искра». Первому заказали стабилизирующий парашют кресла-контейнера, основной и запасный парашюты космонавта, второму — все пиротехнические устройства.
Наряду с изготовлением действующих макетов стали оборудовать самолет «Ил-28» для проведения натурных экспериментов.
В середине его фюзеляжа создавалась специальная кабина, куда устанавливался и откуда катапультировался макет кресла-контейнера.
И вот готов первый рабочий экземпляр, проведены все наземные тесты. Катапультирование осуществлялось с высоты 10 километров. Однако парашют почему-то не раскрылся, и макет был разбит. Как потом выяснилось, причиной гибели макета был маленький кусочек стружки, попавший под Ударник пушки, выстреливающей стабилизирующий парашют.
Выстрела не произошло и парашют не раскрылся.
В ЛИИ стали готовить второй макет, но тут изменились условия технического задания. Суборбитальный полет отныне считался неперспективным, и было решено сразу отпрвить человека на орбиту. Для лаборатории Северина это изменение в планах заказчика означало, что необходимость в кресле-контейнере отпадает. Капсулой становилась вся кабина корабля, которую назвали «спускаемым аппаратом». Она должна была обеспечивать защиту космонавта как при нормальном спуске с орбиты, так и при аварии ракеты на больших высотах.
Для спускаемого аппарата была выбрана форма правила ного шара; при надежной теплозащите такой аппарат представлялся наиболее простым и аэродинамикам, и конструторам.
