Лев Андреев - Янгель: Уроки и наследие

• Название: Янгель: Уроки и наследие
• Автор: Лев Андреев
• Издательство: Арт-Пресс
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2001

ХХ век в истории земной цивилизации будет отмечен многими достижениями человеческого гения, и среди них заслуженное место займет ракетно-космическая техника.

Эта книга посвящается людям и их делу, которые придали этому времени его ракетный облик.

Эта книга о конструкторском бюро, в котором были созданы: рекордсмен ракетной техники — ракета Р-12 (30 лет на боевом дежурстве!), первая межконтинентальная ракета на высококипящих компонентах топлива, первые разделяющаяся и орбитальная головные части, военная ракета Р-36М2, более известная в НАТО как "Сатана", мобильный железнодорожный ракетный комплекс, ракеты-носители "Космос" и "Интеркосмос", а также "Зенит", ставший на грани веков сердцевиной международного проекта "Морской старт".

Эта книга об основателе и Главном конструкторе конструкторского бюро, которое сегодня носит его имя: ГКБ "Южное" им. М.К. Янгеля — одной из ярких в истории развития ракетной техники 50–60 гг. личности, ставшей ее признанным харизматическим лидером.

---

Вертикальная рама установщика не только входила в кинематическую и силовую схему подъема ракеты, но и выполняла роль опоры для крепления в двух уровнях отводных кольцевых площадок обслуживания. Первый уровень — для доступа к приборам, установленным в приборном отсеке первой ступени, а второй — для обслуживания приборов в переходном отсеке между ступенями. Во избежание опрокидывания от возможных порывов ветра ракета крепилась к столу специальными стяжками — тендерами.

Однако в таком виде ракета еще ничем не отличается от музейного экземпляра. Для того чтобы конструкция "ожила", к ней должны быть подсоединены "артерии", обеспечивающие функционирование ее систем. На ракете Р-16 в связи с последовательным расположением ступеней и их поперечным делением (схема "Тандем") впервые все отдельные коммуникации второй ступени: пневмопроводы, кабельные системы электроснабжения, управления и телеметрических измерений, а также трубопроводы для заправки компонентов топлива баков второй ступени — были проложены по раме установщика и соединены с системами специальными разъемными устройствами. На первой же ступени они подводились к нижнему торцу хвостового отсека.

Перспектива стартовой позиции особенно хорошо была видна в лучах заходящего солнца. Она представляла впечатляющее зрелище. Среди унылых, бескрайних, безжизненных песков с неизменными спутниками — низкорослым карагачом, ползучими кустами верблюжьей колючки и "воздушными шарами" перекати-поля, на пусковом столе, как на постаменте, возвышалась белоснежная, всем своим видом устремленная ввысь, межконтинентальная красавица — ракета Р-16.

Заметная разница в диаметрах отсеков первой и второй ступеней, соединенных коническим переходником, в отличие от прямолинейных сигарообразных форм предыдущих одноступенчатых ракет, придавала особую грациозность сооружению. А слегка притупленная конусообразная головная часть и обтекатели рулевых двигателей на хвостовых отсеках, гармонично вписываясь в общие контуры, довершали масштабное и величественное впечатление.

Не было равнодушных и среди присутствовавших на стартовой площадке. В непосредственной близости как-то по-особенному чувствовалась масштабность и затаенная сила стосорокатонной громадины. И в первых рядах поклонников новой стратегической ракеты находился маршал. Наблюдая за процессом подготовки ракеты, М.И. Неделин откровенно не скрывал своего восхищения ее внешним видом, законченностью пропорций цилиндро-конической формы, и чувствовалось, что он видел будущее развития этого класса оружия. По свидетельству очевидцев, обращая взгляд на пусковой стол, Главком Ракетных войск как-то непринужденно повторял:

— Красавица! Хороша и совершенна!

С момента установки ракеты на стартовый стол начался отсчет времени проведения запланированных проверок, в том числе предполетных операций. В период с 21 по 23 октября осуществлялась предусмотренная технической документацией предстартовая подготовка ракеты к пуску: автономные и комплексные испытания всех систем, в том числе стыковка головной части, подъем и установка ракеты на пусковой стол, подключение пневмокоммуникаций и наземной кабельной сети к ракете, проведение комплексных испытаний пусковой электроаппаратуры. Цель одна — проверить надежность совместной работы всех систем, участвующих в пуске ракеты.

В процессе проведенных работ не было выявлено существенных замечаний. После этого ракета 23 октября была заправлена компонентами топлива, сжатыми газами и началась подготовка ее к пуску, который решением Государственной комиссии был назначен на вечер того же дня.

Объем работ, который приходится преодолевать при проектировании, и их сложность требуют от исполнителей высокой узкопрофессиональной квалификации. Это приводит к тому, что даже в рамках одного конструкторского бюро специалисты в смежных подразделениях могут только понаслышке знать об особенностях работы узлов ракеты, к которым они не имеют непосредственного отношения. А представление о них составляют по названиям и назначению, домысливая все остальное. Поэтому, чтобы было понятно, что происходило на старте ракеты Р-16 с 18.00 23 октября до 18.45 24 октября 1960 года, необходимо сделать небольшой пропедевтический экскурс в конструктивные особенности и особенности функционирования двух систем — системы управления и пневмогидравлической системы ракеты Р-16. Именно вокруг них и развернулись основные события, приведшие к роковой развязке.

Запуск ракетного двигателя, его работа и выключение в полете, в отличие от любого другого двигателя, например автомобильного, — сложный и многостадийный процесс. Транспортировку компонентов из топливных баков в двигатель обеспечивает по командам, выдаваемым системой управления, пневмогидравлическая система (ПГС).

Маршевый двигатель первой ступени ракеты Р-16 представлял три автономных блока по две камеры в каждом, связанных единой системой запуска, включавшей пусковые бачки окислителя и горючего и систему узлов автоматики. На второй ступени маршевый двигатель состоял из одного блока — двух камер, пусковых бачков окислителя и горючего, системы запуска и автоматики.

Из топливных баков к двигателям шли раздельные магистрали горючего и окислителя. Принципиальное различие между ними заключалось в том, что по линии горючего на каждый блок предусматривалась своя отдельная труба, а по линии окислителя — общая магистраль, из которой через коллектор ("штаны") производилась разводка на три трубы в соответствии с количеством блоков. Для нормальной работы двигателя, обеспечивающей устойчивый процесс превращения энергоносителей в истекающие из сопла двигателя продукты сгорания, создающие реактивную тягу, необходимо, чтобы компоненты топлива поступали под определенным давлением. Эту роль берут на себя турбонасосные агрегаты, устанавливаемые на каждой магистрали.

В связи с тем, что на ракете применялись самовоспламеняющиеся токсичные компоненты топлива, для надежной герметизации топливных баков и подводящих трубопроводов в процессе длительного нахождения заправленной ракеты на старте и предотвращения попадания агрессивных компонентов топлива в полости насосов двигателей при входе в турбонасосные агрегаты на фланцах трубопроводов устанавливались специальные разделительные устройства — пиромембраны. При срабатывании пиропатрона мембрана раскрывалась и складывалась, тем самым открывая доступ компонентам топлива для заполнения полостей насосов двигателя.

После прохождения команды на прорыв пиромембран горючее и окислитель, каждые по своей магистрали, устремлялись вниз, заполняли полости турбонасосных агрегатов. Но при выходе из турбонасосного агрегата для дальнейшего движения компонентов возникала еще одна преграда — главные разделительные клапаны, которые перекрывали вход непосредственно в камеры сгорания. Главные клапаны автоматически открывались только тогда, когда давление на входе в них достигало определенной величины. Гидростатического давления столба жидкости для этого было недостаточно.

Процесс запуска маршевого двигателя второй ступени, поскольку именно он будет интересовать нас в дальнейшем, происходил (при прорванных пиромембранах) следующим образом. После прохождения команды на запуск двигателя срабатывал специальный электропневмоклапан (ВО-8) и в пусковые бачки с горючим и окислителем подавался газ из системы высокого давления, находившейся на борту ракеты. В результате компоненты топлива вытеснялись в газогенератор, где и происходило их соединение. Образующийся при сгорании газ поступал на турбину, на одном валу с которой были установлены насосы магистралей окислителя и горючего.

При раскрутке турбонасосного агрегата газогенератор турбины переходил на питание компонентами топлива, отбираемого после насосов окислителя и горючего. Первоначальная раскрутка ТНА производилась от порохового пиростартера при прорванных мембранах "О" и "Г" на входе в двигатель, а затем газогенератор турбины переходил на питание компонентами топлива от насосов. В процессе раскрутки турбины повышалось давление в полостях за насосами, и при достижении определенной величины открывались главные клапаны (на две камеры один клапан). Компоненты топлива устремлялись в камеры сгорания: соединяясь, они самовоспламенялись, происходил запуск двигателя и выход его на режим.

Таким образом, и это очень важно для анализа происшедшего, на пути компонентов топлива, до того как они соединятся, в магистралях были предусмотрены две разделительные преграды.

И еще один важный момент связан с процессом выключения двигателя. Для этих целей перед входом в газогенератор по обеим магистралям — горючего и окислителя — устанавливались отсечные пироклапаны. При прохождении команды на выключение двигателя они срабатывали и перекрывали подачу компонентов топлива, турбонасосный агрегат останавливался, давление в системе резко падало, и срабатывал отсечный пироклапан по магистрали питания камер окислителем, стоявший в головке камеры сгорания. Поскольку клапан напоминал по виду грушу, то на языке специалистов это называлось "замыкание грушей".