М. Борисов - На космической верфи. Поиски и свершения

• Название: На космической верфи. Поиски и свершения
• Автор: М. Борисов
• Издательство: Машиностроение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1983

В книге рассказано о создании автоматических межпланетных станций «Луна» и «Венера», первыми совершивших мягкую посадку на Луну и Венеру, первыми доставивших на Землю образцы лунного грунта, о первом в мире «Луноходе».

Автор показал «космическое» КБ за работой, рассказал о его Главном конструкторе — Г. Н. Бабакине. 3-е издание (2-е изд. вышло в свет в 1979 г. под тем же названием) дополнено главой о создании системы управления первым в мире луноходом.

Для широкого круга читателей

---

Прислушаемся к разговору сторонников «фары».

— Я просто не понимаю Главного. Ведь это ясно, что фара, имеющая тот же диаметр миделевого сечения, что и сфера, будет иметь и больший «цэикс». А за счет этого и торможение фары начнется повыше, чем сферы.

Коэффициент лобового сопротивления, действительно, у фары больше, чем у сферы. Тут и спорить нечего. Нарисуйте их рядом, примерно одного размера, и сами убедитесь в этом.

— Тут и сомнений нет. Да разве дело только в «цэиксе»? Поверхность такой фары почти в два раза меньше, чем у сферы. Значит, и масса ее будет меньше. А что значит масса в наших делах!

Все правильно. Много значит…

— Да и по полезному объему, — продолжал выкладывать аргументы сторонник, — сфера не конкурентноспособна фаре. Нет, будь я на месте Главного, я бы давно подписал компоновку с фарой.

Сторонники сферы «уговаривали» друг друга:

— Фара… фара… Она, конечно, хороша и полезна. Но только тогда, когда вход ее в атмосферу организован.

Точно. Для того чтобы фара входила в атмосферу планеты определенным образом, на спускаемом аппарате нужно ставить специальные движки, «закручивающие» его после расцепки со станцией. Операция ответственная, совершается после четырехмесячного полета. Без дублирования систем не обойтись. А сфера? Для нее организовывать ничего не нужно. Да и опыт у нас большой — все «Венеры» да и лунные возвратные аппараты были сферическими. Будь я Главным, я бы не колеблясь выбрал сферу.

Но Главный конструктор еще не мог сделать выбор — он, его ближайшие помощники, да и руководители понимали, что проблема выбора между фарой и сферой, как айсберг, у которого под водой скрыта основная часть, имеет еще много неясностей. Каких неясностей? А вот каких.

Аппарат должен, как мы знаем, не только войти в атмосферу планеты, но и совершить посадку. Ориентированную. Так вот, в этом вопросе мнения «сторон», как это ни странно, было единым — ни сфера, ни фара без дополнительных каких-то устройств ориентированную посадку не гарантируют. А раз так, то значит, и тут тоже полное единодушие, в системе должен быть еще один аппарат — посадочный. А размещаться он должен в спускаемом аппарате и где-то на каком-то участке снижения «освобождаться» от него и совершать посадку самостоятельно.

Возник новый вопрос — каким же должен он быть?

В первую очередь, тут и думать нечего, в нем должна разместиться научная аппаратура и служебные приборы. Ну а затем, он должен, конечно, выдержать и температуры, и давления, и…

А спускаемый аппарат? Теперь ясно, он должен представлять собой оболочку, теплозащитную, предохраняющую запрятанный в нем посадочный аппарат от воздействия плазмы, возникающей при входе и обеспечивать торможение в верхних слоях.

Проектные работы продолжались.

Гречанинов и Юрин теперь были почти неразлучны — они расставались лишь поздно вечером «на заслуженный отдых» и днем, буквально на несколько минут, когда Гречанинов выбегал на лестничную площадку, чтобы побыстрее выкурить сигарету и тут же вернуться:

— Ну, что получается? — спрашивал нетерпеливо он, как будто его не было вечность.

— Понимаешь, всю аппаратуру разместить в посадочном аппарате в виде сферы, а его самого установить в фаре, получается не здорово, — вслух размышлял Юрин. — В этом случае, центр тяжести всей сборки разместится выше, чем нужно, и фара на участке входа станет не только неустойчивой, но и сможет перевернуться.

— А если вместо одной сферы большого диаметра сделать, скажем, четыре, но меньшего?

Появлялась новая компоновка.

— Четыре не плохо, — докладывал Юрин. — Но тут есть один нюанс…

— Ты имеешь в виду, что в этом случае нужно ставить мощные шпангоуты? — включился в беседу Гречанинов.

Дело в том, что при небольших сферах лобовой щит фары, воспринимающий лишь в четырех точках соприкосновения со сферами огромные нагрузки на участке входа, нужно было укреплять шпангоутами. На это затрачивалась большая и в общем, ненужная масса, без которой, наверное, можно обойтись.

— Именно… Надо делать вот что, — Юрин оживился, — вместо четырех сфер ставить — тор. Да! Да! Тор! И уложить эту пустотелую баранку вдоль образующей лобового щита. В его объеме хватит места для приборов, а сам он, словно шпангоут, подкрепит щит.

— Готовь такую компоновку к докладу. Но и со сферическим спускаемым аппаратом торопись — будем докладывать оба варианта вместе.

Вскоре появилась и вторая компоновка, очень напоминающая по своему принципу русскую матрешку куклу в кукле. Так и здесь. В сфере, предназначенной для торможения в верхних слоях атмосферы еще одна сфера — посадочный аппарат. Полное сходство с матрешкой достигалось тем, что посадочный аппарат выходил «наружу» после того, как с помощью парашюта отделялась верхняя часть наружной сферы, а затем — отстреливалась и нижняя.

— Значит так, — уточнял еще раз Гречанинов, — мы покажем руководству два чертежа. На одном — спускаемый аппарат в виде фары, а внутри него посадочный аппарат в форме тора. На другом — сфера в сфере. Пусть выбирают.

Мечты, мечты… Второго варианта еще не было. Хотя бы потому что в сферический посадочный аппарат не вмещалась заданная научная аппаратура и потому что посадочное устройство для сферы еще только просматривалось.

Юрин вдруг стал чуть ли не основным в отделе потребителем пергамина.

Словно поэт, о котором писал Маяковский, который «изводит единого слова ради тысячи тонн словесной руды», Юрин рисовал эскизы, один за другим, изучал, отбрасывал, снова рисовал… Он искал решение — предложение должно быть объективным; два варианта должны выступать «на равных». Во всяком случае в принципиальных вопросах. Тут — фара, там — сфера, тут — торовый посадочный аппарат, там — сферический, тут разместилась вся заданная «наука», там…

— Постой! — Подозвал он проходившего в проходе между столами Гречанинова, — а что если приборы, работающие в облачном слое, вынести из герметичного контейнера наружу? Тогда остальная «наука» должна в нем разместиться.

— Подвинься, — Гречанинов сел рядом. — Вот эти приборы, — он обвел кружками порядковые номера в перечне научных приборов, — мы объединим в отдельный отсек и разместим под парашютом снаружи спускаемого аппарата. Отсек, — он нарисовал цилиндр, — сделаем тонкостенным… Пусть сминается себе «на здоровье» при давлении порядка 8-10 атмосфер. На этих высотах приборы нам уже не будут нужны.

Так аппаратура для исследования облачного слоя была вынесена наружу. Так она и летела. И вела измерения с высоты почти 55 километров до 32 километров. А потом «замолкала».

Подоспело и посадочное устройство. Прочнисты торжественно, словно верительные грамоты, вручили Юрину эскиз:

— Мы считали, что в условиях высоких температур посадочное устройство не должно содержать в себе какие-то подвижные механизмы и раскрывающиеся детали. Иначе, даже страховой полис не даст надежной гарантии его работы (действительно, в посадочном тороидальном устройстве ничего не «выдвигалось» и не «вдвигалось»). Теплостойкий тонкостенный тор, симметричная конструкция, очень здорово сочетается со сферой. Да и амортизационные свойства тора отличные, а если мы еще применим одну хитрость.

Слушатели заинтересованно сгрудились вокруг эскиза.

— …Сделаем тор полым, да и прорежем в его «теле» ряд отверстий, чтоб во время снижения его заполнил бы атмосферный газ…

— Ясно! — Гречанинов понял смысл предложения, — тогда при ударе тора о поверхность при посадке, газ будет выходить через эти же отверстия, уменьшая подскок аппарата, амортизируя его.

— Точно!

Вот теперь можно было докладывать Главному конструктору оба варианта аппаратов.

Главный конструктор принял решение: в производство пошла «матрешка». И не последним фактором, который учитывался при этом, было то обстоятельство, что для отработки торового приборного контейнера, размещенного в фаре, требовались новые стенды и многое другое, столь же необходимое оборудование, а тор сферического варианта, имеющий значительно меньшие размеры, да и сам приборный контейнер, выполненный в виде сферы, могли отрабатываться на имеющемся оборудовании.

А это, согласитесь, немаловажное дело.

Компоновка утверждена. Работа продолжается. Впереди еще много нерешенных проблем и много решений…

Многокаскадная парашютная система с последней связкой, состоящей из трех одновременно раскрывающихся парашютов, обеспечила медленное снижение аппарата в облачном слое…

Жесткий «парашют» — аэродинамический щиток — предмет бурных дискуссий и споров стал своеобразным регулятором скорости снижения посадочного аппарата после отстрела парашюта.

Сначала она за счет большой разницы в площадях парашюта и щитка резко возрастала, способствуя сохранению теплового баланса аппарата после медленного снижения в облачном слое, а затем у поверхности из-за увеличивающейся плотности атмосферы, снижалась до нескольких метров в секунду. Это и создавало необходимые условия для мягкой посадки. Жесткий щиток намертво исключил возможность случайного накрытия телефотометра после посадки при применении мягкого парашютного устройства. А выбранная система его стабилизации сделала посадочный аппарат устойчивым во время снижения.