Впервые оно официально обратило внимание на частые аварии аппарата Е-6, предназначенного для мягкой посадки на Луну. После его восьмого неудачного пуска Д.Ф. Устинов решил устроить у себя специальный разбор надежности этого объекта. Институту было поручено провести обстоятельный анализ произошедших отказов, вскрыть их причины и дать предложения по обеспечению надежности КА.
Мы тщательно подготовились к докладу, сформулировав и обосновав главный вывод: все кроется в недостаточном уровне наземной отработки объекта. Рекомендовали существенно изменить порядок его подготовки к летным испытаниям, перенеся центр тяжести на наземные эксперименты на специальных стендах. Указали конкретный перечень необходимых дополнительных испытаний. Я предчувствовал, что встречу отпор со стороны Сергея Павловича, поскольку наши предложения вели к определенному перерыву в беспрестанных, систематических целевых запусках объектов Е-6 — азартных попытках как можно скорее “сорвать банк”. Знал, что также будет против и Д.Ф. Устинов, недовольный затяжкой процесса испытаний.
От нас Королев ждал какого-то магического озарения, которое бы без особых усилий мгновенно решило проблему надежности и всю целевую задачу. Это порождалось общим отрицательным отношением к затяжке сроков отработки изделий ракетно-космической техники. Однако никаких новых, революционных, идей, кроме увеличения объема наземной отработки изделия, я предложить не мог, и сердце наполнялось тоской и неприятным ожиданием.
В моей памяти еще сохранилось тяжелое воспоминание о моем крайне неудачном дебюте в 1965 году при выступлении по аналогичному вопросу о надежности — на расширенной коллегии министерства в присутствии руководителей всех предприятий и организаций отрасли. Тогда мне предложили сделать сообщение о причинах сильной задержки отработки ракет, их недостаточной надежности, не забыть и о конкретной критике нерадивых. В своем выступлении я отметил, что причины указанных недостатков — в неправильном планировании работ. В постановлениях правительства первым и основным контролируемым их этапом являются летно-конструкторские испытания, причем назначаются неоправданно короткие их сроки в надежде на то, что отставание от заданий правительства станет самым действенным стимулом к интенсификации разработки ракет. В действительности же получается наоборот. Недостаточные сроки не дают возможности разработать обстоятельно эскизный проект ракеты в нескольких вариантах, выбрать лучший, создать необходимые сложные испытательные стенды для наземной отработки ракеты и ее агрегатов. В результате, соблюдая контрольный срок, на ЛКИ выпускают недостаточно отработанные ракеты, без экспериментального подтверждения важных проектных решений. И хотя на летные испытания мы выходим с небольшим опозданием, создавая видимость работы по графику, в их ходе начинаем заново решать конструкторские проблемы, перерабатывать ракету, ее агрегаты и узлы. Процесс ЛКИ сильно затягивается, иногда до 5-7 лет, отсюда срыв сроков окончания работ над ракетой и недостаточная ее надежность. Поэтому, исходя из реальной статистики, мною предлагалось увеличить продолжительность этапа до выхода ракет на ЛКИ с тем, чтобы, в конечном счете, уменьшить общее время их создания, повысить надежность, сократить суммарные расходы на отработку. Я мнил себя первооткрывателем и ожидал начальственной похвалы от Д.Ф. Устинова, который всегда присутствовал и выступал на расширенных коллегиях с обстоятельным анализом работы министерства за истекший год. Выступал Дмитрий Федорович хорошо, без бумажки, предметно и убедительно. Я с нетерпением ждал, что он подтвердит правильность моих умозаключений. Но с первых же слов Устинов обрушился на институт и меня, обвинив в непонимании основных законов разработки ракет, призывах к расслаблению, отдыху, созданию для организаций демобилизующего режима работы. Я был ошарашен и страшно расстроен такой оценкой моего чистосердечного, и, как мне казалось, абсолютно правильного анализа. Уезжая с коллегии и прощаясь с каждым ее членом, Дмитрий Федорович даже не подал мне руки: так был сердит.
Нечто похожее я ожидал получить и в ходе моего выступления о надежности объекта Е-6, но мои опасения не оправдались. Ушел из жизни Сергей Павлович. Страна потеряла талантливого конструктора, генератора изумительных идей и свершений по освоению космоса человеком. А через полтора месяца после его смерти при очередном, девятом, пуске объекта Е-6, как бы в опровержение тезиса о необходимости обстоятельной наземной его отработки, была впервые в мире получена фотография лунной панорамы — величайшее научное достижение. То что получилось с простой и малой автоматической станцией, когда удалось “методом прямого тыка” прорваться к решению задачи на девятой попытке, сыграло отрицательную роль при создании сложного и дорогостоящего комплекса. На такую же рулетку с комплексом Н1-Л3 не хватило ни средств, ни времени, ни терпения у высшего руководства. Однако и в случае с объектом Е-6 не обошлось без трагикомического происшествия.
Наши герои-исследователи, получив на евпаторийском измерительном пункте дальней космической связи прекрасное изображение лунной поверхности, которое впервые давало детальное представление о ее микроструктуре, допустили досадный промах, можно сказать в международном масштабе. Председатель госкомиссии доложил по телефону в ЦК КПСС Устинову об исключительных успехах фотографирования лунной панорамы и предложил до опубликования ее в газетах изготовить памятные буклеты с лунной панорамой для высшего начальства. Дмитрий Федорович высказал недовольство в связи с задержкой публикации, но согласился с предложением. Каково же было негодование Устинова, когда о наших космических успехах весь мир узнал из зарубежных газет, в которых английский астроном Ловел опубликовал фотографии лунной поверхности, принятые по радио с объекта Е-6, правда, со ссылкой на наше авторство. По этому поводу в отечественных научных кругах был “большой хурал”. Предлагали даже, чтобы не повторилось подобное, зашифровывать научную информацию, но благоразумие взяло верх. Решили просто повысить оперативность публикаций интересной научной информации.
Однако вернемся к Н1-Л3. Уже при подготовке лунного комплекса к летным испытаниям и в процессе их стало очевидным, что для обеспечения высокой надежности такого сложного комплекса следует с самого начала его разработки закладывать в конструкцию специальные требования, отвечающие получению необходимой надежности создаваемого комплекса даже в ущерб его энергетическим характеристикам и массовому совершенству. Необходимо по возможности уходить от напряженных режимов работы двигателей и элементов конструкции изделия, избегать сложных конструкторских и технологических решений, чтобы возможные в производстве ошибки и неблагоприятные условия не имели роковых последствий, или, по крайней мере, снижать вероятность их появления. Другое необходимое условие достижения высокой надежности больших и уникально сложных изделий — обязательная тщательная наземная отработка всех агрегатов, систем, блоков, ступеней, а потом и изделия в целом с работающими двигателями и функционирующей системой управления. И, в конечном счете, — обеспечение возможности по примеру американцев проводить предполетные огневые технологические испытания изделия, т.е. проверять добротность направляемого в полет конкретного изделия, а не его производственного аналога.
Конечно, в этом случае процесс отработки конструкции комплекса требуется строить с учетом возможности предполетных огневых его испытаний, для чего необходимы сооружение сложных стендов, а, стало быть, значительные время и средства. Но как показал американский опыт, такой подход окупает расходы на стенды и в результате экономит материальные затраты и сокращает время решения задачи.
В наших условиях разработки лунного комплекса Н1-Л3 многое получалось как раз наоборот. Вечный дефицит в выводимых на орбиту полезных нагрузках заставлял применять форсированные режимы работы двигателей, перенапряжения силовых конструкций и предъявлять повышенные требования к точности соблюдения технологии изготовления комплекса. Погоня за высокими удельными характеристиками двигателей, вызывавшими у нас чувство законной гордости за технический уровень отечественной космической техники, также не могла не влиять на сложность обеспечения высокой надежности лунного комплекса. Отсутствие из-за ограниченности средств и сжатости сроков некоторых исключительно нужных стендов сыграло свою негативную роль в отработке его надежности.
Впервые ЦНИИмашу официально заниматься вопросами надежности лунного комплекса Н1-Л3 было поручено незадолго до начала его летно-конструкторских испытаний. Институту вменялось в обязанность численное определение этого параметра комплекса перед пуском. Мне как члену государственной комиссии по испытаниям Н1-Л3 поручалось докладывать на комиссии результаты расчетов. Тогда за ЦНИИмашем еще не была закреплена обязанность перед каждым пуском космического комплекса либо пилотируемого объекта давать ответственное заключение о достаточности его наземной отработки, безопасности и безаварийности полета.
Для решения задачи численного расчета показателей надежности лунного комплекса специалисты института провели статистический анализ материалов по пускам всех ракет, носителей и разгонных блоков, рассмотрели и проанализировали причины аварий каждого изделия и предложения по их устранению. По результатам пусков 30 создаваемых объектов построили постфактум кривые набора надежности, начиная с первого. Обработка статистических данных показала, что большая часть аварий связана с простыми конструкторскими, технологическими и эксплуатационными ошибками (несоответствием полярности, ошибками в схемах, засорением магистралей, неправильным подсоединением элементов). Вторую часть причин аварий составляет незнание условий работы объекта, величин нагрузок на него и особенностей взаимодействия систем и агрегатов в процессе их функционирования. Статистические кривые роста надежности каждой ступени ракеты и ракеты-носителя, а также разгонного блока при первом пуске лежат в широких пределах от 0,2 до 0,8. Эти цифры очень хорошо коррелируются с новизной и сложностью конструкции, наличием ее прототипов и уровнем наземной их отработки. К 10-му пуску надежность повышается и достигает уже величин 0,8-0,9, а к 30-му — 0,97-0,98.
Опираясь на такую формальную, мертвую, статистику, с целью оценки общей опасности в начале летных испытаний мы положили, что, несмотря на новизну и сложность всех ступеней комплекса, а их в нем восемь последовательно работающих, вероятность нормального функционирования каждой из ступеней при первом пуске не превышает 0,5. При этом мы считали, что уникальность и отсутствие прототипа компенсируется особой ответственностью разработчика. В указанном случае вероятность выполнения целевой задачи при первом пуске комплекса Н1-Л3 оценивалась величиной, чуть большей 1%. Даже в случае выбора максимальной вероятности нормальной работы каждой ступени, равной 0,8, вероятность решения целевой задачи при первом пуске не превышает 16%.
Полученная оценка показывает, что для отработки надежности такого сложного лунного комплекса необходим новый подход, а его, увы, нет. Мы, хотя и осознавали реалии полученных цифр, тем не менее, выходить на госкомиссию с ними не могли. Пришлось изменить методологию оценки надежности и учитывать исходя из опытных данных только сложные ошибки нашего незнания, отбросив грубые ошибки производства и эксплуатации. Это мы могли и обязаны были сделать. Результаты, с нашей точки зрения, получились удовлетворительные. Так, математическое ожидание решения лунным комплексом целевой задачи при первом пуске (с возвращением корабля с Луны на Землю) получилось равным 67% с доверительным интервалом от 38 до 92% при вероятности 90%.
Перед первым пуском комплекса Н1-Л3, состоявшимся в 1969 году, на заседании государственной комиссии по летным испытаниям, на котором принималось решение о запуске комплекса, я доложил результаты о численной оценке его надежности по второй методологии, т.е. о 67%, ненавязчиво предупредив, что при этом разработчики и лица, обслуживающие пуск, не должны допустить ни одной простой и грубой ошибки или промаха. Я ожидал одобрения представленных результатов. Однако мое сообщение было встречено гробовым молчанием. Каждый член госкомиссии был озадачен приведенными цифрами, ведь допускалась авария, и обдумывал свою позицию. Первым выступил Н.А. Пилюгин. Со свойственной ему оригинальностью и мудростью заявил:
— Мы не можем заранее планировать себе аварии, как тут нам предлагают. С такими цифрами надежности мы не имеем права принимать решение о пуске лунного комплекса. Учитывая то, что исходные данные, используемые для определения надежности, недостоверны, предлагаю вообще исключить из нашей практики численные ее расчеты. При принятии решения о пуске комплекса мы должны исходить из абсолютной надежности каждой системы, каждого агрегата, каждого прибора и изделия в целом, что должны гарантировать их разработчики при докладах о готовности к пуску.
Все без обсуждения единодушно согласились с такой постановкой вопроса. Каждый надеялся, что это будут не его система, агрегат, изделие, а если и его, то по обстановке можно будет найти себе объективное оправдание. Я тоже был доволен принятым решением. Оно освобождало институт и меня от необходимости постоянных объяснений несоответствия цифр реальной картине испытаний, которая в плане надежности первых пусков складывалась более чем мрачно.
Первый пуск лунного комплекса Н1-Л3 был произведен 21 февраля 1969 года при полной абсолютной гарантии главных конструкторов надежности разработанных ими изделий и комплекса в целом.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20