Вячеслав Филин - Путь к «Энергии»
- Какую?
- Перепутал штуцера на пневмощите.
- Каком?
Тот назвал номер. Каждый элемент в ракете имеет свое обозначение.
- Я перепутал вход с выходом.
Дефект был действительно серьезным.
- Как это произошло?
- Не знаю. Доверился технику. Увидел уже в металле.
- Подожди, не волнуйся. Никуда не ходи, а пошли на работу. Там разберемся.
- Не пойду.
- Кончай дурить! Пошли.
Сразу в цех, посмотрели на пневмощит. Ошибка была налицо. Вечером щит должен быть отправлен на полигон на сборку. Задержка на сутки - скандал.
Позвали разработчиков пневмосхемы. Стали вместе думать, как быть. Нашли выход. Учитывая, что входная и выходная магистраль имела внутри только обратный клапан, решили поменять подводящие магистрали, а клапан взять под особый контроль.
Специально рассказываю об этом случае, чтобы дать хотя бы немного почувствовать обстановку и настрой, которые царили в конструкторских отделах.
Испытательных служб в филиале было две. Одна занималась испытаниями экспериментальных установок и контрольными испытаниями баковых систем (Э.Н. Щербак), вторая - электропневмоиспытаниями штатного изделия (А.А. Маркин). Чувство ответственности в обоих подразделениях было велико: ведь они выпускали в полет штатные изделия.
Головному конструкторскому бюро НПО «Энергия», которое разрабатывало проект системы, требовалось вовремя снабжать Волжский филиал необходимыми исходными данными для выпуска рабочей документации. Приходилось передавать им результаты баллистических расчетов, сообщать обо всех видах нагрузок и особенностях аэродинамического воздействия, выдавать данные тепловых и газодинамических расчетов, обеспечивать все виды связи двигателей с конструкциями блока, определять требования к размещению аппаратуры управления и измерения, сообщать результаты расчетов и требования к элементам разделения. А.Г. Решетин, А.А. Жидяев тщательно следили за этим.
Особое внимание, как у нас в ГКБ, так и в Волжском филиале, и на заводе «Прогресс», уделялось теплоизоляции баков и трубопроводов. Какой ее состав, как наносить? Все это было новым. В.И. Рыжикову пришлось попотеть не один месяц в цехах завода.
Это была одна из самых серьезных проблем. Ее суть заключается в том, что температура жидкого водорода - 253°С, на 60° ниже температуры жидкого воздуха. Это значит, что если в бак заливается жидкий водород, то по стенкам его снаружи будет стекать жидкий воздух, который через некоторое время превратится в лед. А что будет твориться внутри сосуда? К налитому в бак жидкому водороду пойдут мощные тепловые потоки. Это все равно, что плотно закрытую кастрюлю с водой обернуть разогретой спиралью. Начнется кипение, поднимется давление, и сосуд разорвет.
А теперь представим наш водородный бак из вафельных тонкостенных обечаек. Его диаметр около 8 м (это на 2 м больше диаметра тоннеля в метро), а еще длина около 40 м. В такой бак можно залить столько жидкости, что на каждого жителя Москвы хватит по стакану. Заполненый жидким водородом, бак представляет огромную опасность. Если он взорвется, то это будет эквивалентно взрыву 300 т тринитротолуола - пять железнодорожных вагонов!
Безусловно, первое, что здесь просится, - это изолировать бак от внешней среды, да так, чтобы теплопритоки были минимальными. Однако большая толщина, а следовательно, и масса теплоизоляции сокращает выводимый полезный груз на орбиту. Значит, материал теплоизоляции должен быть таким, чтобы обеспечить ее высокую эффективность при небольших толщинах. Теплоизоляция должна хорошо приклеиваться к баку, быть эластичной, т. е. вместе с металлом бака растягиваться и сжиматься, ведь при заправке от температурных перепадов водородный бак изменяет свои размеры по длине почти на 0,5 м. Необходимо также, чтобы нанесенная теплоизоляция выдерживала несколько циклов заправки и слива водорода из бака.
Существующих материалов для изоляции подобрать не удалось. Вот и поставили перед химиками задачу - создать нужный материал. Он существовал у американцев - на Шаттле аналогичная картина. Но система создавалась у нас в стране, и, как всегда в ракетной технике, основное условие - в разрабатываемой системе должны применяться только отечественные материалы. А это приводило к тому, что надо не только изобрести состав теплоизоляционного материала с нужными свойствами, но и организовать его промышленное производство.
Состав был найден, довольно легкий, в меру эластичный, технологичный. Он получил название «Рипор». Достаточно было нанести на поверхность бака слой в 30 мм, как достигались необходимые условия хранения. Но как его нанести на поверхность бака?
Создан ряд специальных экспериментальных установок, от отдельного образца до моделирующего бака, на которых проведены сотни экспериментов по нанесению теплоизоляции. Даны также рекомендации по ремонту и дефектации изоляции. А как наносить такую изоляцию на реальный громадный бак? Ведь толщина ее должна составлять всего 30 мм, а допуск в 1 мм, заложенный нашими проектантами, был достаточно жестким.
Вначале попытались клеить теплоизоляцию в виде отдельных матов, но получалось неровно, коряво и со щелями между плит. Пришлось на заводе «Прогресс» создать специальный станок. В него устанавливали полностью собранный бак и вращали. Вдоль бака двигалась каретка, напылявшая теплоизоляцию, следом двигалась вторая - с резцом, который протачивал это 8-метровое «бревно» длиной 40 м до заданных размеров. Так смогли выполнить нужные требования.
Сложнее было с нанесением теплоизоляции на трубопроводы. Механизировать этот процесс не удалось, поэтому пришлось создавать специальные бригады, которые вручную наносили изоляцию, срезая лишнее обыкновенными большими ножами.
Баки готовы, каркасы склепаны, нужно все это доставить на Байконур. Было перебрано много различных способов доставки столь крупногабаритных грузов: и водный, и сухопутный. Но пришли к выводу, что наиболее целесообразным будет воздушный. Существующие самолеты не могли справиться с этим. В.П. Глушко связывается с O.K. Антоновым и просит разработать для многоразовой системы специальный самолет. O.K. Антонов дает согласие. Так, к Постановлению о создании МКС «Буран» добавляется Постановление на разработку в рамках этой системы нового самолета, сначала АН-124, а затем АН-225, шестидвигательного, способного поднять в воздух груз около 100 т. Разработка самолета-гиганта и МКС «Буран» по срокам и техническим проблемам практически соизмеримы.
А что делать сейчас? Проработали вариант транспортировки крупногабаритных грузов на базе самолета 3М конструкции В.М. Мясищева, который получил обозначение 3МТ.
Почему именно этот самолет? Ведь он был сдан в эксплуатацию в 1953 г. как стратегический бомбардировщик. Не устарел ли он?
Анализ показал, что на своем «горбу» он сможет перевести груз около 45 т. При этом летные качества снизятся на 40%, но останутся вполне приемлемыми, и если сравнивать с орбитальным кораблем, даже почти в три раза выше. Расположение груза над фюзеляжем требовало не только раздвинуть вертикальное оперение, но и удлинить сам фюзеляж. В рекордно короткие сроки самолет был доработан на заводе им. М.В. Хруничева и экспериментальном машиностроительном заводе. Многочисленные продувки в аэродинамических трубах подтвердили правильность выбранного пути. ЦАГИ проводит и его прочностные испытания. Подготовка закончена. Необходимы летные тренировки.
А сколько было сомнений в применении этого самолета для перевозки крупногабаритных грузов! Самолет с фюзеляжем диаметром 3 м, транспортирующий водородный бак диаметром 8 м, выглядел муравьем, несущим большое яйцо.
Руководитель ЦАГИ Г.П. Свищев, посмотрев первые очертания, сказал, что такой самолет никогда не полетит. Он даже стыдил тех, кто предложил это, как порочащих имя генерального конструктора В.М. Мясищева. Не хотел слышать об этом способе транспортировки и министр авиационной промышленности П.В. Дементьев, обещая собственноручно «задушить» тех, кто придумал такой вариант.
Наши сотрудники В.П. Бурдаков и В.Г. Алиев поехали вместе с Н.Ф. Кузнецовым к В.М. Мясищеву и попросили его рассмотреть возможность транспортировки ракетных блоков на его самолетах. Мясищев пообещал дать ответ через две недели.
Установка бака горючего второй ступени ракеты-носителя «Энергия» на самолет-транспортировщик 3МТ
Авиационная транспортировка бака горючего второй ступени ракеты-носителя «Энергия» с завода-изготовителя на космодром
А через две недели был представлен экспресс-отчет, показывающий возможность транспортировки крупных блоков на самолете 3МТ.
Еще с институтских времен мы знали В.М. Мясищева как одного из самых одаренных авиационных конструкторов, сторонника применения необычных, оригинальных решений в самолетостроении.
