В конце XX века в мире существует только два типа кораблей, на которых люди доставляются в ближайшее околоземное космическое пространство: одноразовые корабли «Союз» и многоразовые «Спейс шаттл». «Союзы» опередили «Спейс шаттл» на десять лет. История их создания восходит к 1961 году, когда еще только начали летать первые «Востоки». Первоначальной задачей проекта «Союз» был вовсе не полет к орбитальным станциям, а облет Луны с человеком на борту. Предшественником современного «Союза» был пилотируемый корабль 7К, являвшийся составной частью комплекса «Союз». Ракетно-космический комплекс «Союз» по проекту включал в себя разгонный ракетный блок 9К, три космических заправщика 11К и пилотируемый корабль 7К.
Идея облета Луны человеком «на подручных средствах», без использования сверхтяжелого носителя, появилась у наших проектантов в 1961 году, после того как президент Кеннеди объявил всему миру, что США принимают вызов и начинают борьбу за приоритет в космосе. Готовя пилотируемые полеты на базе кораблей «Восток», мы обязаны были думать о перспективе.
Королев одобрил инициативу, исходившую из отдела Тихонравова, по облету Луны, для которого требовалось не менее пяти пусков «семерки». Первым выводился на околоземную орбиту ракетный блок 9К. Затем запускались поочередно три заправщика ПК и давлением сжатого газа переливали в него топливо.
Три заправки доводили запас топлива в 9К до 25 тонн. Последним запускался 7К с двумя космонавтами. Он стыковался с 9К и после одного-двух витков вокруг Земли с помощью двигателя 9К разгонялся к Луне. До облета Луны 9К за ненадобностью отбрасывался. 7К должен был уже в одиночестве возвращаться к Земле и входить в атмосферу со второй космической скоростью.
Для облета Луны по такой сложной схеме требовалось прежде всего решить задачу надежного автоматического сближения и стыковки в космосе. Второй задачей было создание нового пилотируемого корабля с новой системой управления и навигации, обеспечивающей возвращение на Землю в очень узком коридоре с двумя погружениями в атмосферу для погашения скорости.
Несмотря на всю сложность такого предложения, Королев пошел с ним «наверх». Психологическое воздействие полетов Гагарина и Титова было столь велико, что без серьезной технической экспертизы предложение об облете Луны было узаконено постановлением Совета Министров СССР от 16 апреля 1962 года. В этом постановлении впервые появилось название программы «Союз». Все три космических аппарата были разработаны, однако изготовление кораблей на производстве шло далеко не блестяще. Турков без труда доказал Королеву, что наш завод не в состоянии выполнять программы «Востоков», «Зенитов», межпланетных и лунных автоматов, если его еще загрузить армадой «Союзов». Королев решил расширить фронт работ, и 3 декабря 1963 года вышло еще одно постановление, по которому изготовление беспилотных аппаратов 9К и ПК возлагалось на куйбышевский завод «Прогресс». «Пилотируемый корабль 7К никому не передадим, будем делать только на своем заводе», - решил Королев.
7К являлся самой сложной частью комплекса «Союз». Его надо было создавать «впереди паровоза». Без него 9К и ПК теряли смысл.
Разработка систем управления для 7К была встречена во всех подведомственных мне отделах как естественное продолжение работ по «Зенитам» и «Востокам». Тут действительно открывались широкие возможности для реализации новых изобретений по автоматическому управлению полетом. Отделы Раушенбаха получили задание создать систему, выполняющую полный цикл управления движением космического корабля в околоземном и окололунном пространстве и в атмосфере при возвращении на Землю. Требовалось обеспечить режимы орбитальной, инерциальной (относительно неподвижных звезд) и солнечной (для освещения солнечных батарей) ориентаций, различные программные развороты, коррекции орбиты, точную стабилизацию корабля при работе корректирующей двигательной установки, сближение, причаливание и стыковку с другим космическим аппаратом, а также управляемый спуск на Землю как с околоземной орбиты с первой космической скоростью, так и при возврате от Луны со второй космической. Память автоматической части системы управления бортовым комплексом должна воспринимать уставки: требуемое положение осей корабля в пространстве, величину изменения скорости полета, выбор нужной циклограммы включения или выключения аппаратуры. Эти уставки закладываются по КРЛ с Земли или с пульта космонавтов для последующего выполнения в заданное время операций на орбите. Вместе с тем оставалась возможность оперативного изменения программы по командам с наземных пунктов и с пульта космонавтов. К великому удовлетворению Каманина и еще немногочисленных космонавтов, мы обещали, что человек получит возможность полного функционального дублирования управления всеми операциями, в том числе стыковкой и спуском. В проекте предусматривались устройства визуальной информации, высвечиваемой на электронных экранах индикаторов, и оптические визиры для непосредственного наблюдения внешних ориентиров. Система управления позволяла выбирать по воле Земли или космонавта автоматический, «ручной» или смешанный режим.
Совершенно по-новому Исаевым была разработана сближающе-корректирующая двигательная установка (СКДУ). Она имела два двигателя: основной сближающе-корректирующий (СКД) ц дублирующий корректирующий двигатель (ДКД).
Системы исполнительных органов для ориентации и причаливания использовали высококонцентрированную перекись водорода. Под руководством Князева в ОКБ-1 были разработаны две системы исполнительных органов - двигатели причаливания и ориентации (ДПО) и двигатели только ориентации (ДО).
Новинкой было использование электронного прибора, измеряющего интенсивность набегающего на корабль потока ионов и вырабатывающего сигналы об отклонении осей корабля от направления полета. Система ионной ориентации (ИО) была предварительно опробована на «Зенитах» и дала обнадеживающие результаты.
По первоначальному проекту корабль 7К был двухместным. Поэтому от метода приземления по варианту «Востока» сразу отказались. Никаких катапультируемых кресел! «Восходы» подтвердили, что скафандры нужны только для выхода. Кто не выходит в открытый космос, обойдется без скафандра!
Для управления спуском в заданный район с большой точностью и приемлемыми перегрузками спускаемый аппарат проектировался в форме автомобильной фары. Такими «фарообразными» были капсулы американского «Меркурия» и спускаемый аппарат «Джемини». Для приземления предстояло разработать парашютно-реактивную систему мягкой посадки. Разрабатывалась система аварийного спасения при аварии на старте или начальном участке. Эта система с помощью мощных пороховых двигателей по команде с Земли или аварийной команде с носителя отделяла космический аппарат от носителя, отводила его подальше и вводила в действие штатную систему приземления.
Для создания дополнительного комфорта при длительном полете был предусмотрен просторный бытовой отсек. В его передней части находились стыковочный агрегат и люк для шлюзования. Большое число радиосистем желательно было комплексировать. Рязанский предложил создать единую радиосистему. Богуславский приступил к разработке ДРК - дальнего радиокомплекса, который позволял по единой радиолинии передавать одиночные команды, массивы уставочных команд, измерять параметры орбиты, текущие координаты и обеспечивать на расстояниях от Луны до Земли передачу телевизионного сигнала и речевую связь. Для дальней надежной связи и передачи «картинки» проектировали раскрывающуюся после вывода на орбиту параболическую антенну. Однако никто не решился отказаться от уже привычной системы Быкова - радиотелефонной речевой связи «Заря». То же отношение было и к богомоловской системе контроля орбиты, радиоответчик на борту остался независимо от ДРК.
Под сильным давлением Рязанского на всех кораблях комплекса «Союз» устанавливалась новая телеметрическая система БР-9. Богомоловские «Тралы» оставались только на носителях.
Эскизный проект облета Луны «Союзом», предусматривавший пять пусков и четыре стыковки, был утвержден Королевым в декабре 1962 года.
В 1963 году отделы Бушуева все свободное от «Востоков» и начавшейся работы над «Восходами» время тратили на разработку нового спускаемого аппарата и - совместно с Ткачевым - парашютно-реактивной системы приземления. В ЛИИ организовали проведение летных экспериментов с прототипом системы аварийного спасения. В ЦАГИ продувались модели спускаемого аппарата. Проектанты ожесточенно торговались по поводу масс с разработчиками различных систем.
Наиболее сложным был комплекс проблем, связанных с режимами сближения и стыковки. На разработку механизмов стыковочных устройств - их тогда называли «стыковочный узел» - было два претендента: конструкторский отдел Чижикова и отдел рулевых машин и механизмов Вильницкого. У Вильницкого к тому времени подобрался сильный коллектив «механизаторов», а Чижиков был перегружен разработкой приборов. Вдвоем с Калашниковым после мучительных колебаний и споров мы отдали предпочтение отделу Вильницкого.
В своем отделе Вильницкий рискнул доверить проектную часть молодому инженеру Сыромятникову. По этому поводу Калашников пожаловался мне: «Лев несерьезно отнесся к задаче. Этому Сыромятникову он сначала поручил разработку лебедки для эксперимента по искусственной тяжести, а теперь вот еще и стыковочный агрегат. Искусственная тяжесть если не получится, не страшно, а „Союз“ без стыковки - это срыв программы. Нельзя рисковать».
Озабоченный поисками разработчика системы сближения, я успокоил Калашникова, мотивируя тем, что за время, которое у нас уйдет на создание системы поиска и сближения, Сыромятников выйдет из категории молодых специалистов.
Наше решение 1962 года определило судьбу Сыромятникова «на всю оставшуюся жизнь». Член Международной академии астронавтики, доктор технических наук, профессор Сыромятников завоевал мировое признание, создав школу механики систем стыковки космических аппаратов.
Давно нет в живых моего друга Семена Чижикова, но его сын Борис, ученик Сыромятникова, стал одним из ведущих специалистов по стыковочным устройствам, внучка Марина - специалист по динамике этой сложной механики. Американские фирмы так и не смогли создать конкурентоспособных стыковочных агрегатов. Спустя три десятка лет и российские «Союзы», и американские «Шаттлы» стыкуются с помощью механизмов, которые начали разрабатывать ветераны королевского ОКБ-1.
Задача встречи двух объектов в околоземном космосе мне представлялась более сложной, чем проблемы перехвата цели ракетами «земля-воздух» или даже ракеты противоракетой. В системах ПВО и ПРО активно участвовала «земля», использующая мощные (по тем временам) наземные вычислительные машины. Мы не могли использовать ни наземные радиолокаторы наведения, ни наземные вычислительные машины для непосредственного управления процессом сближения в реальном времени. Наша «земля» способна только подготовить сближение. Сам процесс сближения, по первым ориентировочным расчетам баллистиков, мог занять два, а то и три витка. Получалось, что для управления необходима бортовая вычислительная машина. Но где взять готовую, а если не найдем, то сколько времени уйдет на разработку новой? Другое дело, стыковочный механизм - это машиностроительное произведение, не нуждающееся в вычислительной машине. Я был уверен, что силами своих конструкторов и завода мы одолеем задачу стыковки раньше, чем сближения. Стыковка - это электромеханика и динамика, в которой у нас уже был опыт. А вот сближение…
БЦВМ в этой цепи последовательно решаемых задач казалась самым сложным звеном. Время показало, что мы научились делать стыковочные механизмы, решать задачи сближения и стыковки задолго до появления БЦВМ на борту наших кораблей.
Работы над «Восходами» отвлекали от «Союза» всех причастных к пилотируемым полетам. А это была большая и лучшая часть нашего коллектива и нашей внешней кооперации. Командование ВВС, используя громкие имена уже летавших космонавтов, продолжало настаивать на заказе еще десятка «Востоков» для новых военных целей. ВПК и Госкомитет по оборонной технике колебались, не имея ясного представления, на какой программе настаивать. Министр обороны Малиновский и его заместитель Гречко недвусмысленно давали понять, что ни около Земли, ни тем более у Луны «Востоки» не нужны.
Слабые стороны нашего переусложненного проекта облета Луны были настолько очевидны, что Владимир Челомей, уверившись в своем носителе УР-500, выступил с предложением совершить облет Луны по однопусковой схеме. Он же предложил и свой пилотируемый корабль ЛК-1, разгоняемый к Луне своим разгонным блоком. По его предложению, ракета УР-500 превращалась из двухступенчатой в трехступенчатую и в таком варианте получала индекс УР-500К, или открытый - «Протон-К». Челомей еще до свержения Хрущева успел у него подписать 3 августа 1964 года постановление по этому варианту.
Сенсационным для нас было сообщение о том, что этим постановлением Челомей обязан был до начала второго квартала 1967 года построить двенадцать кораблей для облета Луны! Создавалась вторая организация, рискнувшая взять на себя ответственность за пилотируемые полеты в космос. В нашем ОКБ-1 практически все были солидарны со своим Главным. Черт с ними, с ракетами, - их действительно много разных и пусть их делают разные главные. Космические автоматы мы щедро раздаем Бабакину и своим филиалам. Но создание кораблей для пилотируемых полетов должно оставаться нашей монополией.
Работа над «Союзом» в облетном варианте после выхода этого постановления теряла смысл. Когда мы более тщательно проанализировали надежность нашего варианта, то сами пришли к выводу, что «игра не стоит свеч».
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90