Антон Первушин - Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)
Для спускаемого аппарата была выбрана форма правила ного шара; при надежной теплозащите такой аппарат представлялся наиболее простым и аэродинамикам, и конструторам.
Однако при орбитальном полете по сравнению с суборбитальным увеличивалась степень нагрева спасательного аппарата, поэтому возникли опасения, что выходной люк может быть «заварен» и, если помощь поисковой группы запоздает, находящийся внутри космонавт после приземления погибнет от высокой температуры при прогреве конструкции от раскаленной теплозащиты. Времени на изучение такого процесса не было. Поэтому решили катапультировать космонавта в кресле из спускаемого аппарата перед приземлением на сравнительно небольшой высоте, обеспечив открытие люка мощным механизмом «отстрела».
После детального анализа новых требований к креслу космонавта инженеры ЛИИ пришли к выводу, что их можно полностью удовлетворить, модифицировав уже существующее кресло-контейнер. Для этого необходимы сравнительно небольшие переделки корпуса и снятие передней крышки, парашютные системы и пиромеханизмы оставались теми же. В конечном виде аварийная и штатная схемы покидания корабля «Восток» выглядели следующим образом.
С момента старта до высоты 4 километров в случае ава рии космонавт катапультировался из спускаемого аппарата неотделенного от ракеты, «лицом к потоку». При этом работали пороховые ускорители, через 0,4 секунды выстреливался стабилизирующий парашют, а через 2 секунды — основной, и космонавт отделялся от кресла, имея запасный парашют, который мог раскрыть по своему усмотрению.
При нормальном возвращении с орбиты космонавт катапультировался из свободно летящего спускаемого аппарата спиной к потоку на высоте 7 километров. Пороховые ускорители при этом не работали. Через 0,4 секунды выводился стабилизирующий парашют. Спуск на стабилизирующем парашюте продолжался до высоты 4 километров, где он отделялся и выводился основной парашют. При аварии выше 4 километров на участке выведения спускаемый аппарат отделялся от ракеты, и парашютная система космонавта работала, как и при штатном спуске.
После катапультирования кресла на спускаемом аппарате выводился тормозной парашют площадью 18 м2, а на высоте 4 километров — основной парашют, который обеспечивал приземление аппарата со скоростью 9 м/с. Тормозную двигательную установку «ТДУ-1», обеспечивающую сход космического корабля с орбиты, разрабатывал конструктор Алексей Исаев — тот самый, который когда-то делал «БИ-1». Создание надежной тормозной установки было чрезвычайно ответственным заданием. Вот что вспоминает один из конструкторов космического корабля «Восток»:
«Агрегат А. М. Исаев делал в высшей степени ответственный и, как все ракетные двигателисты, находился при этом в тяжелейшем положении. Для повышения надежности радиоаппаратуру, приборы, системы автоматики и управления можно дублировать, а в отдельных случаях наиболее важные части даже троировать. Двигательные установки никакого дублирования не допускали».
Однако положение Исаева было много сложнее, чем у других разработчиков ракетных двигателей. Конструкторы ЛИИ сделали все, чтобы спасти космонавта, если случится какая-либо неприятность при старте ракеты-носителя, но если откажет тормозная двигательная установка, космический корабль может застрять на орбите. Правда, параметры орбиты корабля «Восток» выбирались так, чтобы за счет естественного торможения он вошел в плотные слои атмосферы не позднее чем через 10 суток — для такой ситуации были предусмотрены дополнительные запасы кислорода, пищи и воды на борту корабля.
В постановлении правительства, выпущенном 10 декабря 1959 года, уже четко была поставлена задача по осуществлению первых полетов человека в космическое пространство.
За три месяца был разработан эскизный проект автоматического спутника «1К». Королев утвердил его 26 апреля 1960 года.
Первый пуск «Изделия 1К» состоялся 15 мая 1960 года.
Спускаемый аппарат первого «1К» не имел теплозащиты и поэтому именовался «1КП». Старт прошел без каких-либо проблем, и первый корабль-спутник был выведен на орбиту высотой 369 километров в апогее и 312 километров — в перигее.
На следующем этапе нужно было проверить тормозную двигательную установку и отработать сход с орбиты.
За ответом, что же произошло дальше, вновь обратимся к мемуарам Бориса Чертока:
«Госкомиссия вместе с главными решила вылететь в Moскву, чтобы быть в центре приема и обработки информации — космической и политической. Надо было использовать эйфорию успеха для форсирования подготовки другах кораблей и решения о полете человека. Предварительно постановили: спуск осуществить 18 или 19 мая. Наш первый спускаемый аппарат — шар — не имел теплозащиты. Поэтому при входе в атмосферу он сгорит все равно. Но процесс ориентации перед торможением, работа ТДУ, вход в атмосферу должны быть проверены.
На эти дни для оперативной работы составлены две группы: в Москве группа «М» во главе с Королевым, который взял на себя общее руководство, и на полигоне группа «Т», руководство которой поручили мне. В группу «Т» вошли представители от каждой системы, подлежащей проверке в космосе.
Преимуществом нашей группы «Т» была возможность непосредственного анализа телеметрической информации, которую мы получали при проходе корабля-спутника через зону видимости первого ИПа. Телеметристы группы «Т» просматривали пленки после каждого сеанса связи совмести но с разработчиками систем. Затем мы собирались все вместе, составляли общее заключение и отправляли его группе «М». Туда сходилась информация со всех измерительных пунктов страны, но только информация, а не сами пленки.
На всех пунктах, кроме «Т», не было возможности для квалифицированного анализа пленок — там не было системных специалистов. Эти обстоятельства привели к конфликту между «Т» и «М». После проведения сеансов-тестов системы ориентации мы усомнились в исправности ИKB (инфракрасной вертикали. — А. П.), предназначенной для ориентации корабля по местной вертикали. Скорость вращения чувствительного к инфракрасному излучению датчика, сканирующего горизонт, от сеанса к сеансу уменьшалась. Наконец мы убедились, что датчик остановился. Видимо, отказал электродвигатель или произошла поломка. В то же время по всем остальным показателям основная система ориентации вела себя нормально. Резервная — солнечная система ориентации при тесте не имела каких-либо противопоказаний для использования. По ВЧ-связи мы советовались и спорили с Раушенбахом, Легостаевым, Башкиным и Хрусталевым, которые настаивали на ориентации перед спуском по основной системе. На совещании группы «Т» молодой инженер отдела Раушенбаха Бранец и заместитель Хрусталева Медведев категорически возражали против использования основной системы.
Убедившись в большом риске ориентации по основной системе, я долго убеждал по ВЧ Королева принять решение о спуске по резервной системе. Он собрал у себя чуть ли не все техническое руководство, советовался с Келдышем, и, несмотря на мои возражения, Госкомиссия постановила спускаться по основной системе. Все указания были выданы на станции КРЛ восточных пунктов, и на борт прошли команды для сеанса ориентации по основной системе и включению в расчетное время ТДУ. В те годы у нас еще не было надежного критерия ГСО — готовности системы ориентации.
Современная техника позволяет с помощью бортовой электронной машины производить диагностику системы и разрешает включение двигателя на коррекцию орбиты или спуск только при наличии признака ГСО. Вмешательство земли требуется только в случае, если в нужное время ГСО не появляется.
До эпохи бортовых вычислительных машин было еще далеко. Наш первый космический корабль по навигационному обеспечению отличался от современных, как каравелла Колумба от атомной подводной лодки.
Команды на борт прошли. ТДУ сработала при непонятном случайном направлении тормозного импульса В последовавшем по этому поводу сообщении ТАСС признавалось, что «тормозная двигательная установка сработала при стабилизации корабля во время работы двигательной установки.
Однако в результате появившейся к этому времени неисправности в одном из приборов системы ориентации корабля-спутника направление тормозного импульса отклонилось от расчетного. В результате вместо уменьшения скорости корабля произошло некоторое ее увеличение и корабль-спутник перешел на новую эллиптическую орбиту, лежащую в прежней плоскости, но имеющую значительно больший апогей.
Отделение герметичной кабины от корабля-спутника произошло, и при этом зарегистрирована нормальная работа системы стабилизации кабины.
В результате первого запуска решен ряд важнейших научных и технических задач. Системы корабля работали нормально и обеспечивали условия, необходимые для будущего полета человека.
