Антон Первушин - 108 минут, изменившие мир

• Название: 108 минут, изменившие мир
• Автор: Антон Первушин
• Жанр: Прочая документальная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-699-48001-2

Книга известного российского писателя Антона Первушина рассказывает про подготовку первого полета человека в космос. Почему именно СССР, несмотря на технологическое отставание от США, смог первым запустить спутник и человека в космос? В книге впервые будет опубликовано правдивое описание полета, сделанное самим Гагариным, и выверенная, исторически точная запись полета с пояснениями происходящего.

---

Пока на полигоне проводились летные испытания, в НИИ-88 завершалась работа над комплектом технической документации по немецкой ракете с учетом требований отечественных ГОСТов, стандартов, нормалей и материалов. Весь этот кропотливый труд как бы подводил итог изучению и освоению трофейной ракетной техники, став первым шагом в создании отечественной баллистической ракеты дальнего действия – «Р-1».

Оказалось, что создать почти такую же ракету в отечественных условиях не так-то просто. Первые сложности возникли при замене немецких материалов на отечественные аналоги. Немцы использовали при производстве «А-4» 86 марок и сортаментов стали, а наша промышленность в 1947 году могла предложить только 32 марки. По цветным металлам немцы применяли 59 марок, а наши ракетчики сумели найти дома только 21. Резины, прокладки, уплотнения, изоляции, пластмассы оказались самыми «трудными» материалами – для ракеты требовалось иметь 87 видов неметаллов, а советские заводы и институты были способны дать только 48.

В вагоне спецпоезда, слева направо: В. И. Вознюк, С. И. Ветошкин, С. П. Королев, неизвестный

С большими трудностями давалось освоение производства рулевых машин систем управления. Первые образцы не удовлетворяли ни одному требованию по статическим и динамическим характеристикам. Больше того, они оказывались негерметичными. Масло, служившее рабочим телом в этих машинах, при создании рабочего давления пробивало резиновые уплотнения. Обнаружилось, что завод, только что освоивший изготовление корпусов машин, не обеспечивал даже минимального уровня качества.

Основные детали насосов из специального чугуна и стали не имели при обработке нужной чистоты. К массовому браку шестеренчатых насосов прибавились неприятности с релейно-золотниковой группой. Попадание в золотниковый механизм самой малой соринки приводило к заеданию. Следствием такого «засора» была потеря управляемости и неизбежная авария ракеты.

Когда в Германии изучали жидкостный ракетный двигатель, казалось, что сварка больших камер сгорания – нехитрое дело. Но дома сварочные швы получались бугристыми, изобиловали прожогами, а при испытаниях давали трещины.

Через решение всех этих проблем у конструкторов зрело осознание того, что общая культура советского послевоенного производства не соответствует уровню создаваемой техники. Необходима была не только оперативная технологическая модернизация, но и глубокая перестройка психологии инженеров и рабочих.

Несмотря на отсталость и формальную возможность ограничиться копированием ракеты «А-4» для первой серии «Р-1», конструкторы все же стремились сразу внедрить новые решения. В итоге были существенно переработаны конструкции хвостового и приборного отсеков с целью их усиления. За счет увеличения заправки спиртом повысили и расчетную дальность полета – с 250 до 270 км.

Первая попытка запуска «Р-1» была предпринята на полигоне Капустин Яр 17 сентября 1948 года, то есть через одиннадцать месяцев после «А-4». Сразу после старта ракета с серийным номером I-4 наклонилась и перешла в горизонтальный полет. Пролетев 10 км с работающими двигателями, она свалилась в пике. Во время старта был поврежден стартовый стол.

Ракета «Р-1» на установщике

Многочисленные неполадки, которые приходилось устранять прямо на полигоне, задерживали следующий запуск «Р-1». Но все-таки он состоялся – 10 октября 1948 года. На этот раз ракета с серийным номером «1–1» ушла на расстояние в 250 км. Запуск был признан успешным, но это оказалась единственная удача в серии из девяти ракет. Причины аварий были в основном технологического характера: низкое качество изготовления агрегатов и систем ракеты, плохой контроль узлов и приборов. Чтобы спасти молодую ракетную отрасль от закрытия, главным конструкторам пришлось заново проверять все технологические цепочки.

Для второго этапа летных испытаний было подготовлено 20 ракет, из них 10 пристрелочных и 10 зачетных. При запусках осенью 1949 года 17 ракет этой партии выполнили свою задачу.

В итоге постановлением правительства от 25 ноября 1950 года ракета «Р-1» была принята на вооружение Советской армии, а в 1952 году запущена в серийное производство на заводе № 586 в Днепропетровске.

Сегодня многие специалисты задаются вопросом: было ли оправдано принятие на вооружение «Р-1» и запуск ее в серийное производство? Ведь с военной точки зрения она безнадежно устарела… Однако если взглянуть на эту историю с точки зрения подготовки профессиональных кадров, приобретения опыта и повышения технологической культуры, то вклад «Р-1» трудно переоценить – за четыре года советские ракетчики преодолели десятилетнее отставание, и в СССР появилась база для развития новой отрасли. Больше того, именно «Р-1» позволила начать непосредственное исследование космоса.

1.7 Первые геофизические

Еще будучи в Германии, Сергей Королёв понял, что на основе «А-4» можно сконструировать более совершенную ракету с дальностью до 600 км. Установив, что немецкий двигатель поддается форсированию по тяге от 16 до 35 %, главный конструктор предложил пять вариантов новой ракеты, один из которых был принят за основу.

Предполагалось, что ракета, получившая обозначение «Р-2», будет в основном аналогична «А-4», но с удлинением цилиндрической части на 1,9 м, которое даст увеличение емкости баков. Несмотря на крайне сжатые сроки и высокую занятость, к концу 1946 года удалось подготовить полный комплект чертежей, пояснительную записку и даже изготовить три опытных образца «Р-2».

25 апреля 1947 года состоялась защита эскизного проекта ракеты «Р-2» на первом заседании ученого совета НИИ-88. Серьезную озабоченность вызывал один вопрос. Расчеты указывали, что удлиненная ракета будет просто разваливаться при возвращении в плотные слои атмосферы. Ссылаясь на работы Константина Циолковского по составным ракетам[67], Королёв выдвинул оригинальную идею: сделать боеголовку ракеты отделяемой, чтобы она падала на цель самостоятельно и не зависела на последнем участке баллистической траектории от носителя.

Н. А. Пилюгин и С. П. Королев и на полигоне Капустин Яр (1948 год, фото А. Набокова)

По ходу доработки проекта было предложено еще несколько революционных усовершенствований. Например, с помощью наддува баки можно было сделать настолько жесткими, чтобы они сами воспринимали и «держали» внешние нагрузки. За счет этого бак получается вместительнее и исчезает нужда в дополнительной защитной оболочке, которая утяжеляет ракету. Кроме того, исследования показали, что большие хвостовые стабилизаторы не улучшают летные характеристики ракеты и от них имеет смысл отказаться.

К концу 1947 года проект был доработан, однако новую оригинальную схему удалось реализовать лишь частично: ограничились несущим баком горючего, оставив защитную оболочку на кислородном баке и хвостовой отсек со стабилизаторами. Сделать кислородный бак несущим предполагалось в окончательном варианте ракеты. Поэтому первый вариант был выделен в особую программу, а ракета получила обозначение «Р-2Э».

Схема баллистической ракеты «Р-2» (рисунок А. Шлядинского):

1 – наконечник с головным взрывателем; 2 – боевая часть; 3 – стабилизирующая юбка головной части; 4 – бак горючего; 5 – торовый баллон сжатого воздуха; 6 – бак окислителя; 7 – тоннель трубопровода горючего; 8 – теплоизоляция из стекловаты; 9 – приборный отсек; 10 – хвостовой отсек; 11 – торовый бак перекиси водорода; 12 – турбонасосный агрегат; 13 – рама ракетного двигателя; 14 – стабилизаторы; 15 – камера сгорания и сопло; 16 – воздушные рули; 17 – газовые рули

Пристального изучения требовал и вопрос отделяемой боеголовки. Сначала инженерам НИИ-88 казалось, что в новой «составной» схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, боеголовка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Но почти сразу проявились трудности: пока двигатель работает, боеголовку не отделишь (двигатель как бы подпирает ее снизу корпусом ракеты), а после выключения двигателя отделять ее невыгодно, ведь ракета уже неуправляема и боеголовка может отклониться от курса. Поэтому отделять надо точно в момент выключения двигателя. Но в том-то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, а совсем исчезает лишь через 7-10 секунд. Для определения точного момента отсечки требовалась математическая модель догорания топлива, но на ее создание могли уйти месяцы, если не годы.

Сергей Королёв решил не дожидаться появления теоретических соображений по этому поводу, а провести опытные отстрелы боеголовки на «Р-1» – он полагал, что ко времени, когда начнутся испытания «Р-2Э», все вопросы с отделяемой головной частью будут решены. Так появилась ракета «Р-1А» – «Аннушка», как ласково называли ее на полигоне.