Траектория жизни. Между вчера и завтра

Американские инженеры в проекте своего первого пилотируемого корабля «Меркури» не обошли этап полета по баллистической траектории. Прежде чем запустить космонавта на орбиту, они дважды, уже после полета Гагарина, осуществили такие запуски (5 мая и 21 июля 1961 года). Они назвали их суборбитальными (то есть «подорбитальными»).

Поскольку задачей баллистического полета занимался сектор Н. П. Белоусова, то к нему я и попал вместе с несуществующей еще в природе группой по разработке пилотируемых кораблей. Белоусов предложил мне для начала заняться устойчивостью движения аппарата при баллистическом полете при возвращении его на Землю. Я с удовольствием занялся новой задачей и использовал метод, предложенный ранее в КБ для решения аналогичной задачи — устойчивости движения головной части ракеты при ее возвращении в атмосферу. Удалось показать, что при входе в атмосферу аппарата его колебания вокруг центра масс будут затухать, если его центр масс не совпадает с так называемым центром давления: гашение колебаний происходит за счет роста скоростного напора по мере снижения. Этим направлением я занимался в январе — феврале 1958 года. Одновременно подбирал группу для разработки орбитального корабля. В этом деле мне очень помогли и Тихонравов, и Белоусов, направляя ко мне молодых инженеров, поступавших на работу в Девятый отдел. Вскоре в группе было уже несколько десятков инженеров и техников. Мы начали искать возможные варианты решения задачи создания орбитального пилотируемого аппарата и проводить первые расчеты.

У нашей группы сразу же появились противники, утверждавшие, что браться за пилотируемый спутник преждевременно, что надо идти по пути создания автоматов различного назначения и размера, набираться таким образом опыта. При этом имелись в виду не только принципиальные технические трудности, но и ограниченные возможности нашего конструкторского бюро и нашего завода. Одни предлагали для начала создать крупный, на несколько тонн, автоматический спутник. Другие считали, что начинать надо с решения задачи возвращения небольших автоматических аппаратов, которые логично использовать для спутников-разведчиков. Тут наши конкуренты-противники провозгласили опасный для нашей работы лозунг: «Для Родины важнее создать спутник-разведчик!» Вот гады!

По такому пути пошли американцы, впервые добившиеся возвращения с орбиты на Землю маленьких капсул с фотопленкой разведывательного спутника «Дискаверер» в августе 1960 года. Шли они к этому около полутора лет летных испытаний и добились успеха едва ли не с десятой попытки: техническая проблема возвращения аппарата в атмосферу с космической скоростью не облегчается с уменьшением его размеров. Хотя для создания автомата в целом проблем, конечно, меньше, чем для пилотируемого корабля.

Но вопреки противостоянию мы решительно продвигались вперед. Прежде всего, необходимо было реалистично, и в то же время с достаточной перспективой, поставить задачу проектирования, уяснить, чего мы сами хотим. В любой работе, которую начинаешь, самое важное — понять и сформулировать, какова твоя цель. И цель была определена так: создать пилотируемый корабль-спутник, который после выведения на орбиту мог бы совершить полет от полутора часов (длительность полета — на один оборот вокруг Земли, с тем чтобы и при минимальной длительности полета корабль мог бы вернуться на нашу территорию) до десяти суток, провести исследования самочувствия пилота и его работоспособности в условиях космического полета в течение определенного времени, спроектировать корабль таким образом, чтобы, прежде чем на нем полетит человек, можно было проверить надежность его конструкции и оборудования в беспилотном полете. И в этом заключалось принципиальное отличие нашей концепции.

До этого в авиации, при создании новых самолетов, поступали по-другому. Новые самолеты всегда испытывал человек. Такая традиция сложилась еще на заре авиации, когда не было и намека на средства беспилотных испытаний самолетов. К тому же переход самолета от нахождения на аэродроме к полету можно было осуществить постепенно: сначала пробежки по взлетной полосе, потом пробежки с подъемом всего на несколько метров и так далее. Но совсем другое дело — ракета и космический корабль. Конечно, и здесь летным испытаниям должны предшествовать наземные испытания. Но плавно перейти от нахождения ракеты с космическим кораблем на стартовом столе к их полету невозможно: либо после включения двигателя ракета взорвется, либо не взорвется, либо полетит, куда надо, либо «за бугор». И пока не состоятся летные испытания, понять, удалось ли сделать надежную машину, нельзя. Кроме того, мы руководствовались тем, что для нас это была первая машина. Хотя к выпуску чертежей привлекались опытные конструкторы, но они тоже никогда не делали космические корабли и не могли заранее предусмотреть возможные ошибки. Поэтому мы считали недопустимым полет человека на корабле, пока не отработаем его в нескольких беспилотных запусках.

Американские разработчики космических кораблей набирались в основном из авиационных инженеров и не были столь скептически настроены к самим себе. Они пошли по традиционному пути авиационных испытаний — по пути риска жизнью первых пилотов. В космической технике риск при полете на новых машинах, конечно, больше, но и в авиации он не маленький. Как-то наш знаменитый летчик-испытатель Сергей Анохин рассказывал, что, когда он оставил работу испытателя, летчик, которому достался в наследство его шкафчик в раздевалке, счел это хорошей приметой, ведь его предшественник был еще жив: летчики-испытатели редко доживают до пенсии.

Для осуществления полета человека на орбиту необходимо было обеспечить высокую надежность ракеты-носителя (это дело ракетчиков), конструкции корабля, его оборудования, тепловой защиты. Самой трудной задачей представлялась проблема возвращения космонавта на Землю. Тогда (1958 год!) трудно было и вообразить, как защитить конструкцию спускающегося с орбиты аппарата от воздействия раскаленной плазмы (с температурой порядка десяти тысяч градусов), возникающей вокруг него при возвращении в атмосферу. Как отвести тепло, идущее от плазмы к конструкции аппарата, чтобы космонавт не изжарился при спуске. Вот в чем вопрос!

Наша межконтинентальная ракета уже летала, но ее головная часть до земли «не доживала». После каждого пуска в расчетный район падения на Камчатке приходилось посылать тысячи солдат, чтобы найти хоть какие-то осколки головных частей ракеты. Они разрушались в атмосфере и не долетали до земли.

Так что в реальность осуществления в ближайшие годы стоящей перед нами задачи многие тогда просто не верили. Но мы-то были уверены: решение найдем. Ход наших мыслей был достаточно примитивный, но в какой-то степени верный. Величина теплового потока, действующего на поверхность тела, тем меньше, чем больше радиус затупления лобовой части тела. Это было известно давно из экспериментов по исследованию теплопередачи от дозвукового потока горячего газа к обтекаемому телу. Значит, надо использовать для корабля наиболее тупое тело. А для тепловой защиты конструкции нужно было найти такой материал, чтобы он устоял в этих условиях и не горел. Наши материаловеды предложили использовать асботекстолит, армированный, как понятно из названия, негорючей асбестовой тканью. Он обладал тем свойством, что при нагреве, даже очень сильном, не горел, не плавился, а испарялся в набегающий поток плазмы, тем самым создавая дополнительное сопротивление передаче тепла от плазмы к конструкции.

Но одновременно нужно было решить и другую принципиальную задачу — найти приемлемую, достаточно простую и в то же время достаточно надежную схему спуска с орбиты и посадки. Вариантов могло быть много. Например, можно было использовать аппарат с крыльями. Рассматривался и вариант торможения и посадки с помощью винтов, подобных вертолетным.

Как выяснилось впоследствии, эта схема очень нравилась Королеву (а может быть, это была именно его идея?), и он через Тихонравова передал просьбу рассмотреть этот вариант. Но наши оценки показали, что эффективной работы винтов при спуске с орбиты и при посадке добиться трудно. Подготовили и отправили Королеву на подпись соответствующий отчет. Но С.П. отчет этот подписать отказался (мы обязаны были подписывать наши отчеты у него), хотя вроде бы и смирился с тем, что вертолетный вариант мы забраковали, и нам пришлось отправить отчет в архив без его подписи. Позднее я узнал, что Королев не смирился с этим выводом и года через два нашел группу инженеров, которые заинтересованно, всерьез начали разрабатывать вариант аппарата для спуска с орбиты с использованием винта. Потом к этому делу подключили еще и специалистов из Академии А. Ф. Можайского. Прошли годы, но эта разработка так ничем и не кончилась. В принципе такой аппарат, может быть, и можно сделать. Вот только трудности при этом возникают громадные, да и непонятно, зачем его создавать.