"Авиация и космонавтика 1997 04" - читать интересную книгу автора

ПОСЛЕДНИЙ СТАРТ РАКЕТЫ Н-1

ГЛАДКИЙ В.Ф., доктор техн. наук

Легендарный Байконур! Глядя на беседки у солдатских казарм, бассейн гостиницы и оригинальный навес над танцвераидой, сделанные из частей огромных сферических баков сверхтяжелой трехступенчатой ракеты Н-1, и на сверкающие на солнце серебристые ангары, изготовленные из легких и прочных отсеков ее корпуса, невольно задаешься вопросом: кто и почему посчитал, что конструкция этой ракеты годилась лишь для столь прозаических нужд?

Ведь экспертная комиссия Академии наук под председательством ее президента М.В.Келдыша отмечала, что "создание Н-1 явится значительным достижением в развитии ракетной техники и позволит закрепить ведущее положение Советского Союза в дальнейшем освоении космического пространства".

До сих пор нет на него ответа. Одни полагают, что сделал это по недомыслию секретарь ЦК КПСС Д.Ф.Устинов, другие - министр обороны А.А.Гречко за ненадобностью для армии, а многие уверены, что главный конструктор ракетных двигателей В.П.Глушко - из чисто честолюбивых побуждений. Слишком таинственной оказалась эта история.

Более восьми лет десятки тысяч инженеров, рабочих и солдат самоотверженно трудились над реализацией грандиозного престижного проекта высадки космонавта на Луну. Но, в силу различных причин, ракета появилась на стартовой позиции с большим опозданием, съевшим время, отведенное на ее летные испытания, необходимость которых обуславливалась отказом от строительства дорогостоящего огневого стенда для наземных испытаний первой ступени.

Ориентируясь на такую технологию обеспечения надежности ракеты, академик С.П.Королев исходил из того, что "пусть дороже, но выиграем время и производство будем отрабатывать". В итоге, на момент начала этих испытаний, программа покорения Луны оказалась фактически сорванной. Оставалась призрачная надежда отказаться от них и попытаться выполнить задачу при первых же пусках ракеты.

Однако, первые пуски были аварийными вследствие низкой надежности двигательной установки первой ступени, состоявшей из тридцати жидкостных ракетных двигателей сравнительно небольшой мощности. Подход, при котором кондиционной признавалась партия из шести двигателей при положительных результатах испытаний двух взятых из нее экземпляров, не гарантировал от случайных производственных дефектов у остальных четырех двигателей, устанавливаемых на ракету.

Оперативнее всех анализ сложившегося положения провел заказчик - министерство обороны, которое заявило о недопустимости использования летных испытаний для отработки надежности тяжелых ракет и необходимости устанавливать на Н-1 двигатели после предварительных огневых испытаний на стенде. И конструкторское бюро Н.Д.Кузнецова вынуждено было приступить к модификации своего двигателя, а практически - к созданию нового двигателя многократного запуска.

Таким образом, ответственность за срыв экспедиции на Луну формально ложилась, в основном, на Минавиапром, в ведении которого находилось это КБ. До получения новых двигателей решили провести еще один пуск ракеты с макетным полезным грузом. Поскольку ее главный конструктор В.П.Мишин болел, на Байконуре его представлял зам. по электрооборудованию и системам управления Б.Е.Черток. Перед самым стартом председатель Госкомиссии, министр общего машиностроения С.А Афанасьев обратился к техническому руководителю испытаний Б.А.Дорофееву:

- Может, нам все-таки отменить этот пуск и превратить изделие в макет? Он нам все равно ничего не даст. Следующая машина пойдет уже с новыми двигателями. Зачем рисковать?

Присутствовавшие были поражены необычностью предложения - в последний момент, когда осталось нажать на кнопку "Пуск", выбросить такую дорогую машину. Дорофеев принялся убеждать его, что элемент риска существует всегда, и аварийные пуски дают нам весьма ценную информацию, а данная машина, изготовленная в чисто экспериментальном варианте, специально оснащена множеством датчиков. Около тясячи их установлено только для измерения параметров нагружения частей конструкции и оборудования.

Его отмена подействует раслабляю-ще на смежников, ибо следующий старт Н-1 будет не скоро - новых двигателей еще нет.

Пуск состоялся 23 ноября 1972 г. Все системы ракеты функционировали идеально почти до конца работы первой ступени. Не дотянув несколько секунд до включения второй ступени, она взорвалась.

Предварительный анализ результатов пуска проходил при закрытых дверях Госкомиссии. Члены образованной аварийной комиссии во главе с Дорофеевым ожидали его итогов в соседней комнате. Явился Черток и сказал, что первым отключился один из расположенных по периферийному кольцу днища ракеты двигателей, а затем взорвался ее хвостовой отсек. Но Кузнецов с этим не согласился. Боялся, что в случае его вины министр Авиапрома П.В.Дементьев закроет тему и отберет заводы. Дементьев предупреждал об этом Кузнецова перед пуском, укоряя его, что тот занимается в Минавиапро-ме не своим делом. Кузнецов предложил записать, что ракета разрушилась от колебаний конструкции, вызванных программным выключением шести расположенных в центре днища двигателей. Такой вариант, мол, не был учтен при расчетах на прочность.

Однако, возможное влияние колебаний на конструкцию было отражено в технической документации и авария произошла после полного затухания этих колебаний. Так что формально ее нельзя связывать с ними. Вскоре выяснилось, что Афанасьев согласился на компромиссное заключение: произошло разрушение двигателя вследствие неучтенного воздействия колебаний ракеты. Однако Кузнецов продолжает настаивать на своей редакции. Как быть?

Зам. главного конструктора Д.И.Козлов, Б.А.Дорофеев, начальник конструкторского комплекса В.В.Симакин и зам. начальника главка Минобщемаша А.С.Кириллов единодушно высказались не принимать ее, ибо указанные колебания устранить невозможно, а виновные обязаны реализовывать мероприятия, исключающие повторение подобной аварии.

На этом заседание Госкомиссии завершилось. Ее член, академик А.Г.Ио-сифьян, предупредил, что тему Н-1 прикроют, если вы не возьмете всю вину на себя, как хочет Кузнецов.

- Как мы можем взваливать ее вон на него, Гладкого, - начальника отдела прочности конструкторского бюро? -спросил Кириллов. - Ведь он порядочный человек!

- Ну и что? Сделайте его доктором наук!

- Он давно уже доктор - улыбнулся Дорофеев, не воспринимавший всерьез его слова.

- Сделайте его академиком, но ради бога, спасите Н-1!

В разговор вмешался директор ЦНИ-ИМаш Ю.А.Мозжорин:

- Мне, братцы, картина ясна! Но вы будете биты. Потому что Кузнецов сам смотрит показания всех датчиков, а вы ожидаете, когда вам покажут и расскажут. А Гладкого на Госкомиссию не пустят, а если пустят, то не дадут слова сказать.

Действительно, на очередном ее заседании доминировал Кузнецов, подавляя всех своей эрудицией, какими-то графиками, а кое-кого и генеральской формой. Конкретизировал он и свою версию о причине аварии - разрушение трубопроводов.

Выступавший к качестве единственного оппонента Козлов не владел материалом и заявил министру, что больше не пойдет на Госкомиссию без Гладкого, поскольку вопросы прочности вне его компетенции. И тогда меня допустили к ее работе.

По показаниям датчиков специалисты отдела В.С.Патрушев, Л.В.Ермузе-вич и Б.И.Шуралев исследовали прохождение ударной волны по конструкции ракеты и убедительно показали, что произошел взрыв именно двигателя. Специалисты НИИТП по двигателям установили, что он вызван разгаром насоса. Ознакомившись с их данными, Кузнецов поставил под сомнение работу всех датчиков в момент взрыва. Так как директор НИИ измерительной техники О.Н.Шишкин представил заключение о достоверности их показаний, Госкомиссия приняла решение, что авария произошла из-за выхода из строя двигателя и что предположение о разгерметизации трубопровода кислорода до взрыва не подтверждается данными измерений.

Генерал написал особое мнение, к которому присоединился и зам. директора ЦИАМ - головного института по двигателям Минавиапрома.

Мишин относился к Кузнецову с большим уважением, высоко оценивая его роль в создании ракеты HI, и потому вынес по его просьбе рассмотрение результатов пуска на Совет главных конструкторов. Непосредственно перед его заседанием он поручил срочно составить совместное заключение по ключевому вопросу - достоверности показаний датчиков. Оценили ее посредством сопоставления их в момент взрыва и в момент встряски конструкции при отключении центральных двигателей. Все показания были подробными.

- Бумага есть? Все подписали? Вот и хорошо!

Кузнецов посмотрел настороженно:

- А кто подписал? А ну, покажите. Внимательно прочел это заключение несколько раз и вернул:

- Ну, что это за документ?! Нужно составить развернутую справку.

- Идите и сделайте как положено. Нарисуйте плакаты. Не подсовывайте нам всякие бумажки, - подхватил Мишин.

Утром специалисты Кузнецова сообщили, что участвовать в подготовке справки не могут - велено отправляться домой. Попросили уничтожить злополучную бумажку, ибо найти работу в их удаленном от Самары поселке невозможно. Нависла угроза срыва поручения Совета главных конструкторов. Но отсутствие помех с их стороны позволило быстро проанализировать показания всех датчиков, установленных на ракете, и написать подробный отчет. Чтобы получить возможность доклада результатов Совету, отчет был согласован с ЦНИИМаш.

Кузнецов явно не ожидал такого поворота событий, так как прибыл без своих специалистов. Отметил, что материал интересен и попросил срочно выслать его для изучения. При этом изъявил желание после Совета лично просмотреть данные дешифровки новых датчиков. Я сидел с ним без перерыва до полуночи. Чувствовалось, что он действительно оказался в тяжелейшем положении. Придирался к каждой точке в поиске какой-то зацепки. Не ради реабилитации старого двигателя. Просто не верил, что он может взорваться в конце своего ресурса (времени работы). Получалось, что дело не в качестве его изготовления, и новый двигатель должен теперь не только многократно запускаться, но и обладать большим запасом по ресурсу, для обеспечения которого требовалось много времени. Прощаясь, сказал:

- Мне ничего не остается, как и дальше подвергать сомнению показания всех датчиков!

На следующий день я получил указание отправить отчет без подписи Мишина, поскольку, потеряв деловые связи с В.П.Глушко, нам нельзя ругаться с Кузнецовым, - совсем останемся без двигателей. Утвердил его первый заместитель главного конструктора И.Н.Садовский, который не видел логики в поведении дви га тел истов.

- Чего они крутят? У них не осталось ни одного экземпляра старого двигателя для проведения нужных аварийной комиссии экспериментов, и В.Я.Ли-хушину* приходится рыться только в документации по его испытаниям, которую, к тому же, не всю показывают. Заявили бы честно, что пуск подтвердил целесообразность установки нового двигателя, иначе не ясно, зачем его разрабатывают. А то Лихушин ставит даже вопрос о сооружении огневого стенда с имитацией колебаний работающего двигателя. Кому это нужно? И когда мы построим такой стенд?

Спустя некоторое время Дементьев образовал свою экспертную комиссию из специалистов-самолетчиков. Вопросы прочности рассматривала у нас группа во главе с начальником ЦАГИ, который по окончании работы заявил Мишину, что позиция Кузнецова о причине аварии шаткая. Выключение центральных двигателей не могло привести к разрушению элементов конструкции ракеты.

Прибывшая затем группа специалистов ЦИАМ пришла к заключению, что выключение не повлияло и на работоспособность двигателей.

Кузнецов поехал в ЦНИИ Маш, который осуществлял экспериментальную отработку прочности и динамики частей конструкции ракеты Н-1. Ознакомившись с методом испытаний трубопроводов, он осмотрел большой вибрационный стенд, на котором отрабатывался и его двигатель, надолго задержался у конструктивно подобной модели ракеты (в пять раз меньшей натурной конструкции), присматриваясь к качеству изготовления агрегатов двигательной установки.

- Это ж не то! Мало похоже на натурную конструкцию. Вот поэтому для "Сатурн-5" американцы проводили динамические испытания и ракеты.

Начальник лаборатории Г.Н.Мики-шев объяснил, что точное подобие в оборудовании не требуется, ибо при ее испытаниях не решаются задачи прочности, а определяются динамические свойства конструкции нужные для выбора параметров системы управления и американцы показали, что результаты испытаний модели такого масштаба и натурной конструкции совпадают. Я не смог уловить цель визита генерала и не вмешивался в их беседу.

Вскоре Дементьев потребовал срочно созвать Госкомиссию для пересмотра ее решения в связи с появлением новой информации. Мишин не явился на ее заседание, - заболел. Председатель аварийной комиссии доложил ей итоги нашего анализа причин аварии ракеты, представленные в отчете. Кузнецов о них и не заикался, а ограничился лишь рассказом о своем посещении ЦНИИМаш. В заключение официально представил Госкомиссии позицию Минавиапрома о недостаточной экспериментальной отработке динамики конструкции HI по сравнению с ракетой "Сатурн-5", обосновав ее тем, что "американцы деньги на ветер не бросают и не зря соорудили для этого дорогостоящий динамический стенд".

Академик Н.А.Пилюгин (главный конструктор системы управления Н-1) назвал его выступление неделовым и во многом не соответствующим действительности и обратился к министру с вопросом:

- Первый пуск - авария двигателя, второй - авария двигателя, четвертый -снова авария двигателя. А ведь проект Н-1 основывался на тезисе, что при наличии системы аварийной защиты надежность ракеты не уменьшается с ростом числа двигателей! Как тут быть?

Осудил выступление Кузнецова представитель заказчика и другие. В результате, Госкомиссия подтвердила свое заключение в качестве окончательного. Кузнецов и ЦИАМ остались при своем мнении.

Тщательно осматривали солдаты кочки казахстанской степи в поиске бронированной кассеты с записью информации датчиков, установленных на взорвавшемся двигателе. И нашли! Но, к сожалению, ленты при взрыве были порваны на мелкие кусочки. И все же на столе Афанасьева появилась справка Кузнецова с выводом, что первым взорвался хвостовой отсек - за десять миллисекунд до аварии двигателя. Вывод основывался на всплеске в показаниях одного из датчиков. Ошибочность его была очевидной - взрыв в отсеке должен фиксироваться всеми расположенными в нем датчиками. Однако, лишь после того, как Ю.А.Федорову удалось экспериментально доказать аппаратурное происхождение упомянутого всплеска, двигателисты смирились и отозвали эту справку.

Мишин посчитал, что наступил момент урегулировать взаимоотношения с Кузнецовым, закрыв совместным документом претензии, высказанные на Госкомиссии друг к другу. Так как опубликованные в открытой печати скудные сведения о динамических испытаниях "Сатурна-5" двигателисты трактовали по-своему, подготовка такого документа шла туго. Только когда он был скомпонован из одних цитат, без всяких комментариев и обобщений, они подписали его. Кузнецов ругался, но вынужден был утвердить такой "документ", свидетельствовавший лишь о его официальном отмежевании от позиции Минавиапрома. В результате, главные конструктора смогли, наконец, договориться о следующем пуске ракеты Н-1 осенью 1974 г.

В течение всего этого времени академик В.П.Мишин усиленно занимался проектированием орбитального многоцелевого комплекса, который предполагалось выводить в космос с помощью Н-1. Когда им заинтересовались и военные, он, желая ускорить его разработку, решил выйти на Л.И.Брежнева. Естественно, совместно с Кузнецовым, и, разумеется, не для того, чтобы поставить его под удар ЦК. Потому договорились разделить ответственность за последнюю аварию ракеты.

В- этом плане их ближайшие помощники составили специально для Генсека и только для него, развернутое заключение о результатах всех пусков Н-1 с указанием мероприятий, внедренных с целью повышения ее надежности. Отметили (вопреки выводу Госкомиссии), что авария ракеты произошла вследствие колебаний конструкции, вызванных выключением центральных двигателей, сопровождавшихся дополнительными знакопеременными нагрузками, действующими на трубопроводы, узлы ракеты, двигатели и их агрегаты в конце установленного ресурса, что могло привести к последующему их разрушению. Подчеркнули, что при следующем пуске уровни колебаний будут уменьшены посредством снижения тяги центральных двигателей перед их выключением.

Указанное заключение отправили Л.И.Брежневу в конце марта 1974 г. с просьбой принять их. Тот поручил Д.Ф.Устинову разобраться с этим документом. Устинов, конечно, обратился к министрам. Минавиапром воспринял такое безобидное заключение главных конструкторов в качестве как технического, так и юридического обоснования своей позиции. Ведь лишь отсутствием данных о динамических свойствах конструкции можно было объяснить полную неспособность специалистов установить, повлияли ли эти колебания на прочность, и каких конкретно элементов ракеты и двигателя. А при незнании этого нельзя оценить и достаточность намеченного снижения тяги центральных двигателей, а следовательно, дать разрешение на старт ракеты и с новыми двигателями.

Более того, упомянутая неопределенность вообще исключала возможность отработки надежности конструкции путем летных испытаний. Иных толкований заключения главных конструкторов быть не могло и, по-видимому, не было, так как вопрос о судьбе ракеты Н-1 вынесли на Политбюро, минуя экспертную комиссию Академии наук.

Предварительно Устинов все же поинтересовался мнением некоторых главных конструкторов. Особенно непримиримо критиковал надежность ракеты Глушко, считавший, что надежность останется невысокой и с новыми двигателями из-за их большого числа. Взамен Глушко предложил свою программу создания семейства ракет-носителей различной грузоподъемности на базе разрабатываемого им сверхмощного двигателя. И 19 мая 1974 г. Политбюро под председательством А.Гречко приостановило пуски ракеты Н-1.