"О космолетах" - читать интересную книгу автора (Феоктистов Константин, Бубнов Игорь)

РАБОТАЮТ ПРОЕКТАНТЫ КОСМОГРАДА

— Еще лет десять назад можно было услышать такую «версию» о причинах наших успехов в освоении космического пространства: дескать, располагаем мы каким-то сказочным топливом, которое и позволяет нам запускать тяжелые спутники и межпланетные аппараты. А между тем совсем не в топливе было дело. Оно и тогда и сейчас большей частью самое обычное — керосин и жидкий кислород. Ходила по кругу и такая легенда: мол, заложен в наших «Востоках» некий таинственный принцип, который и стал решающим вкладом в успешные полеты первых советских космонавтов. Сейчас все это вызывает улыбки даже у школьников. И все же жаль, если никакого «секретного» принципа не было. Но в чем-то состоял, Константин Петрович, залог нашего успеха?

— Можно сказать, что особый принцип был. Только он совсем не секретный и не таинственный и относился не к сфере конструирования, а к идеологии проектирования. Принцип этот состоял в естественном стремлении к гарантированному обеспечению успеха полета на всех его этапах благодаря применению предельно надежных, по возможности простых решений, уже апробированных схем и принципов. Оборудование старались устанавливать в основном уже отлаженное. Скажем, элементы системы обеспечения жизнедеятельности, например, для очистки воздуха брали, исходя из опыта подводного флота. Конечно, все дорабатывалось для работы в условиях космического полета.

— Простые решения — ведь это далеко не всегда просто…

— В том-то и дело, что находить и применять простые решения иногда бывает очень сложно. Вот, например, какое решение системы посадки кажется вам, Игорь Николаевич, проще: катапультировать космонавтов из спускаемого аппарата с раздельным приземлением того и другого на своих парашютах или приземлять космонавтов прямо в аппарате?

— Второе кажется проще: не нужно катапультируемое кресло и отстрел люка. Космонавту в скафандре трудно управлять парашютом, и он может неудачно приземлиться. Наконец, спускаемый аппарат с открытым люком может оказаться на Земле далеко от космонавта, а это, конечно, нежелательно.

— Примерно так рассуждали сначала и мы. Но были и такие аргументы: если спускаемый аппарат с космонавтом приземлять мягко, на парашютах, нужно намного увеличить вес парашютной системы.

Схемы приземления корабля «Восток».

— В авиации вес парашютов, как известно, составляет около 6–8 процентов от веса спускаемого груза, это не считая веса запасного парашюта.

— Нам, конечно, было тогда уже известно о существовании парашютно-ракетной системы посадки, но достигаемые скорости контакта с Землей нам не подходили — были большими. Значит, нужно было разрабатывать систему мягкой посадки заново. А это требовало времени. До получения надежных экспериментальных результатов мы не могли «устанавливать» ее на аппарат — не было веры в надежность.

— Но был ведь еще один способ, который применяли на своих кораблях американцы, — сажать аппарат на воду. Хотя, конечно, доставка космонавтов и аппаратов из открытого океана в Хьюстон была сложной, дорогой и длительной процедурой — авианосцы, вертолеты, специальные самолеты…

— То-то и оно. Думаю, что этот путь американцы избрали как раз не от хорошей жизни. Чтобы сажать на грунт, им не хватало весов. И потом, при посадке на воду можно использовать только большие водные пространства. А там же возможны штормы и плохая видимость. Одним словом, такой метод посадки связан с большим риском.

— С одним из «Меркуриев» был случай, когда корабль просто-напросто пошел ко дну, но космонавт успел из него выбраться.

— Это может показаться странным, но именно для полной надежности мы пошли тогда на решение сложное — наряду с посадкой всего спускаемого аппарата приняли вариант с катапультированием и автономным парашютным спуском космонавта (спускаемый аппарат тоже приземлялся с парашютом). Этот же способ служил нам средством спасения космонавта в случае аварии на начальном этапе полета ракеты. За счет этого варианта мы таким образом решали двойную задачу.

— Однако в 1964 году «Восход» был уже с мягкой посадкой корабля вместе с космонавтами…

— К этому времени удалось отработать парашютно-ракетную систему и были созданы кресла с амортизацией да еще с взведением амортизаторов перед посадкой — этой работой занимались параллельно с запусками «Востока».

— Вот мы и доказали, что простой принцип может повлечь за собой сложные конструктивные решения.

Но прежде чем должна была начать функционировать система посадки, срабатывала тормозная двигательная установка, импульс которой должен был перевести корабль с орбиты на траекторию спуска. Двигатель этот был создан на другом предприятии — под руководством А. М. Исаева.

А вот способ ориентации, с помощью которого корабль должен быть выставлен так, чтобы импульс тормозного двигателя был направлен против направления полета, предстояло еще найти. Задача сводилась, по существу, к отысканию в полете местной горизонтали.

Оптические датчики горизонта, подобные тем, которые были применены для лунных аппаратов, здесь не годились: момент ориентации мог попасть на время прохождения тени. Поэтому решено было применить инфракрасный построитель вертикали, датчики которого фиксировали границу между «холодным» космосом и «теплой» Землей.

После определения вертикали, а следовательно, и плоскости горизонта с помощью гироорбитанта отыскивалось направление полета. Придумано было, казалось бы, неплохо, но возникли сомнения в надежности системы: приборы были очень деликатными, и к тому же им предстояло работать в вакууме. Поэтому для подстраховки решили добавить к ней очень простую, но надежную солнечную систему ориентации.

Идея заключалась в следующем: так подобрать время старта и орбиту, чтобы в момент торможения направление на Солнце хотя бы приблизительно совпадало с нужным направлением тормозного импульса, и тогда, поймав Солнце простейшим датчиком, смотрящим вдоль оси двигателя, можно было включать его.

— Какая система оказалась права?

— Инфракрасная отказала на первом же пуске беспилотного корабля. В построителе вертикали использовался сложный высокооборотный механизм, который в полете заклинило (так мы впервые столкнулись с проблемой трения в космическом вакууме). Зато солнечная система действовала безотказно.

— Но это все, так сказать, помощники в деле ориентации, а что вы придумали непосредственно для разворота корабля?

— Выбрать средство для создания управляющих моментов было делом нетрудным. Условия полета сами продиктовали нам путь — мы применили реактивные сопла, работающий на сжатом азоте. Поначалу решили поставить еще реактивные микродвигатели для ориентации на участке спуска в атмосфере, но потом от них отказались.

— Как работает в космосе реактивная система ориентации, представить нетрудно. Но вот вопрос: как ее испытать на Земле? Пришлось создать специальный стенд?

— Когда мы поняли, что понадобится испытательная установка, проектировать и заказывать стенд было уже поздно, вернее, это было связано с существенной затяжкой работ. И кто-то у нас придумал остроумный выход: подвесить корабль на тросе, качать в разные стороны и смотреть, как работают сопла. Управленцы нас сначала на смех подняли, но и сами ничего лучше предложить не смогли. Кстати, на этом «стенде» обнаружили однажды ошибку в установке блока датчиков угловых скоростей. Через некоторое время (для «Союзов») у нас появилась специальная испытательная платформа для проверки реакции системы управления на угловые перемещения корабля.

— Из каких соображений была выбрана полетная орбита?

— Известно было, что ниже 160 километров спутники почти не держатся на орбите — сразу тормозятся. Чтобы обеспечить полет в несколько суток, высота орбиты в перигее должна быть километров 180–190. Но не больше, так как на случай отказа системы ориентации или двигателя мы хотели иметь такую орбиту, чтобы не более чем за 10 дней корабль затормозился бы за счет сопротивления атмосферы. Называлось это «запасным вариантом спуска за счет естественного торможения». Высота в апогее в соответствии с этими же соображениями выбиралась в пределах 250–270 километров.

— Итак, вы, проектанты, закладываете в проект то, что конструкторы должны будут реализовать в металле. Естественно, что-то у них получилось не так, как вам бы хотелось, или, наоборот, вы, по их мнению, что-то задумали неконструктивно. Были такие неувязки?

— Вообще говоря, наш первоначальный проект — это как бы исходная диспозиция для предстоящего наступления. Она включает в себя компоновку корабля, состав и размещение оборудования, основные характеристики и циклограмму — увязанную предварительную программу работы машины: что, когда и после чего включается, работает и выключается. Потом, конечно, выясняется, что какая-то система действительно работает не так или вообще не годится. Особенно напряженная борьба между проектантами и конструкторами шла опять же вокруг веса. Споры на эту тему у нас были постоянными. Иногда это походило на какой-то базар. Мы им говорим: «Этот узел, который должен делать то-то и то-то, и не дай бог не сделать того-то и того-то, должен весить 30 килограммов». Хотя сами знаем, что это очень трудно, даже невозможно. Они, разумеется, говорят: «Ха! Если хотите, чтобы все именно так работало, готовьтесь к 150 килограммам». Мы: «Об этом и думать не думайте. 50 килограммов — это уж так, из-за хорошего к вам отношения». Приносят они нам узел — 80 килограммов. И тут мы честно признаемся, что меньше 100 от них не ждали. Однако чаще все-таки узел оказывался тяжелее, чем нам хотелось бы. Вообще-то, проектант должен уметь отстаивать свои идеи и расчеты, но выстроены они должны быть на строгой теоретической основе и качественной компоновочной, временной, тепловой и прочей увязке.

— Но бывало так, что не правы оказывались вы, проектанты?

— Ну конечно, и не раз. Вот, например, к спускаемому аппарату должен был крепиться приборно-агрегатный отсек с тормозной двигательной установкой и разным другим оборудованием. Мне казалось естественным сделать этот отсек негерметичным. Рассуждал я так: зачем нужна герметизация, если приборам для работы ни воздух, ни нормальное давление не нужны? К тому же герметизация отсека приведет к немалым затратам веса. И мы «нарисовали» раму с навешенными на нее двигателем и оборудованием. Первым высказался против этого решения Е. Ф. Рязанов, заместитель Тихонравова. Он заявил мне, что приборов, которые смогут работать в вакууме, пока нет и что добиться от смежников, чтобы они создали такое оборудование, будет трудно: доводка его потребует много времени. И вообще неизвестно, сможет ли аппаратура работать в открытом космосе. Суждения его мне показались неубедительными, выглядели они для меня как продолжение наших обычных частых споров. Каждый гнул свою линию, хотя, признаюсь, его отличал спокойный, сдержанный тон, а я шумел. Со всех точек зрения я считал его линию неправильной. К тому же меня отчасти поддержал Тихонравов. Но когда спор наш мы вынесли на Бушуева, тот сразу встал на точку зрения Рязанова. В конце концов я потерпел поражение, и мы стали проектировать приборно-агрегатный отсек герметичным. С досады я решил компоновку отсека не менять, а просто «обвести» ее контуром герметизации. Получилось, кстати, компактно, хотя по форме и странновато — два усеченных конуса, соединенных основаниями. Весом, конечно, пришлось пожертвовать. Занимался первыми набросками этого отсека Олег Макаров. Прошло немного времени, и я убедился в том, что был не прав. Если бы приняли мое предложение, это было бы серьезной ошибкой.

— Почему же проектанты не могут работать сразу вместе с конструкторами?

— Практически это невозможно: никогда не получится проекта. Хотя, разумеется, некоторые вопросы мы согласовываем заранее. Последовательность, поэтапная работа — единственно правильный подход. Хотя в работе над «Востоком» мы этот принцип нередко нарушали. Скажем, исходные данные для конструкторов на корпус корабля мы выпустили еще в марте 1959 года, то есть до завершения общей компоновки. Конструкторы, естественно, роптали и с тревогой следили за нашей компоновочной работой. Ведь по их разработке завод сразу же приступил к производству заготовок для корпусов.

— В вашем рассказе о проектной и конструкторской работе выявляется любопытное обстоятельство. С одной стороны, это творческая работа, в которой поиск решений ведется в широком диапазоне вариантов и возможностей; а с другой — работа ведется в жестких рамках исходных требований и принятых решений. Нет ли здесь противоречия? Не сковывает ли это специалиста?

— Если и есть противоречие, оно неизбежно. Современная космическая техника — вещь дорогостоящая, и создается она в рамках государственной программы, определяющей все задачи, ресурсы и сроки. В этих условиях любой поиск должен быть целенаправленным, и я не думаю, что это сколько-нибудь существенно ограничивает творческий характер нашей работы. Скорее наоборот, придает уверенность и силы, поскольку нашу разработку ждут и она должна быть доведена до практического результата. В наших проектных коллективах каждый обладает правом на идею и достаточно свободен в пределах утвержденного задания. Я лично всегда стараюсь не зажимать инициативу своих молодых коллег, не навязывать им свою точку зрения. Хотя, конечно, всегда есть желающие быть еще более независимыми. Во всяком случае, у нас всегда много споров и дискуссий.

— Наверняка так и должно быть. Хотя, по-моему, в любом конструкторском или научном коллективе обнаруживаются своего рода штатные спорщики, оппоненты, любой новой идее, всегда готовые противопоставить ей свои веские возражения. У вас есть такие?

— Наверное, как и всюду. Чаще всего это люди малоталантливые, но не лишенные эрудиции, за их «оппозицией» обычно ничего не стоит или нечто уже давно пройденное. В общении с ними чаще, чем хотелось бы, приходится быть категоричным и жестким.

— И все же сама область ваша — создание космической техники — порождает, наверное, особый энтузиазм и единодушие. Далеко ведь не каждому инженеру выпадает в жизни счастье попасть в коллектив, объединенный столь высокой целью, как создание средств для полета человека в космос.

— Так оно и есть на самом деле. Хотя со временем происходят какие-то едва видимые глазом изменения. В ту пору, когда я пришел на предприятие, каждый специалист здесь был буквально захвачен всеобщим воодушевлением, каждый был «болен» идеей скорейшего воплощения в жизнь новых машин. Энтузиазм был не только у ветеранов, но и у специалистов нового поколения, пришедших сюда в конце 40-х — начале 50-х годов. Может быть, так было, а может быть, во мне говорит уже возраст и свойственное ему отношение к прошлому. Во всяком случае, сейчас и у нас можно встретить инженера, просто отбывающего свой рабочий день, для которого нет разницы, над чем работать, лишь бы шли зарплата и премии и были «хорошие условия». Нет-нет и увидишь этакую холодность, отсутствие интереса к проблеме в целом. Дело свое, впрочем, они делают хорошо, знания у них отличные, только одержимости, настырности не хватает. Ценности, видимо, у них жизненные уже иные, больше направлены в личное. Но, повторяю, это так, отдельные наблюдения. У большинства прежний огонь в глазах — такие вещи делаем! Есть у молодых и очень яркие отличия в лучшую сторону. Например, заметно более высокое самосознание, самоуважение в лучшем смысле этого слова. Раньше, бывало, крик начальника на подчиненного был делом хотя и нечастым, но едва ли не естественным. Во всяком случае, никому в голову не приходило выражать по этому поводу недовольство. А вот несколько лет назад я вдруг «позволил» себе сорваться, повысил голос на молодого инженера, так он мне тут же: «Простите, Константин Петрович, но кричать на товарищей нехорошо». Пришлось мне тут же утихомириться и согласиться с тем, что был не прав.

В конце 1958 года вопрос о разработке пилотируемого спутника был решен «в верхах». Все сомнения были отметены, и началась разработка конструкции корабля. Теперь, кроме чисто проектной работы, встал огромный комплекс конструкторских вопросов. Во главе всего дела стоял сам Королев, всех заражая своей уверенностью, оптимизмом, энергией.

— В какие-то фантастически короткие сроки все у вас делалось тогда.

— Да, я сам не перестаю этому удивляться. Идея сформировалась в апреле 1958 года. Разработку проекта начали зимой. Тогда же был окончательно выбран состав оборудования и определены его параметры. Чертежи на корпус пошли в цех уже весной 59-го, первый «металл» появился летом, а в конце года собран первый электрический макет корабля.

— Что собой представлял этот макет?

— По сути дела, это был настоящий корабль с настоящим оборудованием, но предназначенный для наземной комплексной отработки систем. К осени 1959 года в основном была разработана и рабочая документация. Она в нашем деле очень важная вещь, по существу, это основа создания машин, гарантия высокой надежности и безопасности полета. Мало нарисовать ту или иную конструкцию, предложить то или иное оборудование — надо, чтобы все это было хорошо сделано, правильно собрано и безупречно работало. Все это в значительной степени определяется техдокументацией. Тогда же в работу включились и другие организации — для корабля начали создавать и поставлять специальное оборудование.

— Была налажена широкая кооперация?

— Да. Она была, я считаю, великим достижением нашего руководства. Несколько десятков заводов и КБ включились в работу. Дело было для всех новое, малопонятное, и связи иногда приходилось налаживать всякими «хитрыми» способами, вплоть до использования личных знакомств — времени на официальную переписку терять не хотелось (об этом я уже говорил). В том же, 1959-м было разработано сложнейшее оборудование наземного обеспечения полетов.

— Вы так уверенно создавали свой корабль, но разве у вас не было хотя бы каких-нибудь сомнений в отношении того: а сможет ли человек полететь на ракете в космос и вернуться оттуда живым и здоровым?

— Я уже говорил о том, что мы рассчитали перегрузки в полете. Они поначалу считались одним из самых главных факторов полета. Оказалось, что на участке выведения они не превышали 4 единиц. Сложнее было с участком спуска. Расчеты показали, что при входе в атмосферу под углом 5–6 градусов перегрузки достигают 10 единиц. Однако мы знали, что здоровый человек такие условия выдерживает.

— На чем вы все это, кстати, рассчитывали? Ведь ЭВМ тогда еще были малодоступны. Неужели на логарифмических линейках?

— Все расчеты проектанты делали на настольных электрических машинах, хотя и испытанная десятилетиями линейка продолжала служить верой и правдой.

— А то, что в космосе, на орбите возникнет невесомость, вас не очень смущало? Ведь было неизвестно, как перенесет ее космонавт и сохранит ли работоспособность, о космической невесомости ходили легенды.

— Конечно, сомнения были. И даже большие. Кратковременную невесомость любой человек, все знали, может легко испытать на себе, подпрыгнув вверх или спрыгнув со стула. Но длительная невесомость вызывала споры. Некоторые утверждали даже, что в длительной невесомости человек существовать не сможет, погибнет. Наши медики были на этот счет более оптимистичны, хотя и у них были сомнения — хорошо ли перенесет организм человека постоянное ощущение падения.

— Весной 1960 года начались, как известно, эксперименты на невесомость на самолете Ту-104. Я слышал, что вы в них участвовали.

— Да, используя некоторые свои служебные знакомства, решил я попробовать полететь сам, на себе ощутить ее, эту загадочную штуку. До сих пор с удовольствием вспоминаю этот свой полет. В самолете были испытатели и подопытные животные — кошка и собака. Что меня удивило? Как только в первый раз возникла невесомость (длилась она за одну «горку» секунд 30), я почему-то подсознательно вцепился руками в поручни кресла мертвой хваткой и только усилием воли заставил отпустить их. Но чувствовал себя при этом нормально. На второй «горке» я смог даже расслабиться. На третьей уже плавал в салоне. А приятель мой, с которым мы полетели (он и организовал эти полеты), очень тренированный спортсмен, горнолыжник, похвастаться хорошим самочувствием не мог, плавать ему не хотелось.

Для меня тогда это было, конечно, развлечением. Но в то же время, хорошо помню, беспокоила мысль: в самолете невесомость полминуты, а в космическом полете будет полтора часа — большая разница.

— А уже было решено, что полет будет на один виток?

— Нет, решения еще не было, нам хотелось большего, но Сергей Павлович твердо ориентировал нас на одновитковый первый полет. Но вообще-то в проект корабля была заложена возможность полета до 10 дней, и мы были уверены, что не напрасно, потом наверняка пригодится. У меня лично было тогда интуитивное убеждение, что летать можно долго (иначе зачем мы за это взялись?). Доказательств, конечно, никаких не было. Тем не менее дальнейшие испытательные полеты корабля-спутника мы запланировали на сутки и более…