Пятьдесят лет в космической баллистике

Проект высотной ракеты ВР-190. Кабина для полета двух пилотов. 1945 г

Предварительные результаты были доложены Тихонравовым в 1948 году на НТС института, где идея «пакетной» схемы была фактически отвергнута учеными института (на исследования по этой тематике был наложен запрет), и вторично состоялся доклад на первой научно — технической конференции НИИ-4 в марте 1950 года. Аудитория, на которой были представлены специалисты всех основных ведомств страны, причастных к созданию и эксплуатации ракетной техники, ответила настороженным шумом, когда Тихонравов сформулировал свой вывод, и бурным негодованием вся аудитория отреагировала на заключительные слова докладчика «…о возможности полёта человека в космос!»

После обсуждения (скорее — осуждения) доклада один из руководителей закончил своё выступление словами: «Думаю, что всё это фантастика! Никому не нужная затея!» Эти слова были встречены аплодисментами. Не вызывала восторга эта идея не только у большинства специалистов ракетной техники, но и у широкой научной общественности.

И действительно, после такой тяжелой, разорительной войны казалось абсурдным тратить колоссальные государственные деньги на реализацию этой фантастической, возможно даже авантюристической идеи!

Далее, как обычно это у нас бывает, последовали репрессии. М. К. Тихонравова с должности начальника управления сняли, оставили его лишь консультантом нашего отдела, сотрудникам отдела, разрабатывавшим под руководством Михаила Клавдиевича проблемы, касающиеся возможности создания спутника Земли, было категорически запрещено заниматься этими проблемами, а контроль поручили выполнять Александру Захаровичу Краснову, бывшему заместителю Тихонравова, который теперь был назначен начальником управления вместо Тихонравова.

Этот «запрет» и «освобождение» Михаила Клавдиевича от руководства большим научным коллективом только сплотило нас, и в отделе фактически образовалась «подпольная корпорация», члены которой (впоследствии члены «группы Тихонравова»), выполняя свои плановые исследовательские работы, продолжали работать и над запрещенной тематикой.

Наши разработки проблем многоступенчатых ракет «пакетной» схемы, оформленные в виде научных отчетов, в начале 1951 года были направлены в ОКБ С. П. Королёва. Кроме «негативных последствий» для М. К. Тихонравова и его коллектива, эти разработки имели и «положительную составляющую». В них содержались первые зачатки космической баллистики. Так, разработанный И. М. Яцунским приближенный метод определения оптимальных параметров составных ракет «пакетной» схемы позволял при заданном числе ступеней определить оптимальное распределение масс между ступенями и наиболее выгодный расход топлива. На базе этого метода для двухступенчатого «пакета» из трёх ракет Р-3 (проектные параметры разработки ОКБ С. П. Королёва ракеты Р-3 с дальностью стрельбы 3 тыс. км) была показана возможность достижения первой космической скорости. Исследования Г. Ю. Максимова по определению оптимальных условий вывода искусственного спутника Земли на заданную круговую орбиту содержали математическую модель для выбора оптимального распределения между потребной скоростью ракеты в конце активного участка и потребным значением импульса для перевода спутника с переходного эллипса на заданную круговую орбиту. Им же была рассмотрена и задача спуска спутника (или его части!) с круговой орбиты на Землю с определением потребного импульса торможения при минимальном отклонении от расчетного места спуска.

По моему глубокому убеждению, эти «зачатки» космической баллистики в нашей стране появились впервые и, как это ни парадоксально, именно наш НИИ-4 оказался первым научным институтом, положившим начало успешному развитию космической баллистики.

Члены «группы Тихонравова»:

(сидят, слева направо) Я. И. Колтунов, Л. Н. Солдатова, И. М. Яцунский,

(стоят) Г. Ю. Максимов, А. В. Брыков

А вскоре нашей группе и нашему институту крупно повезло. Этому способствовали два обстоятельства. Во — первых, Сергей Павлович Королёв очень хорошо отнесся к идее Тихонравова, доклад Михаила Клавдиевича ему очень понравился и он обещал Тихонравову поддержку. Высокую оценку получили и представленные ему наши разработки. Во — вторых, к этому времени в мире складывалась такая ситуация, что в условиях напряженного международного положения наша страна оказалась практически под угрозой атомного нападения со стороны США при полном отсутствии возможности нанести ответный атомный удар по объектам на территории США. Для исключения такой угрозы необходимо было создание межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью стрельбы порядка 8…10 тысяч километров. И сделать это нужно было оперативно!

И вот теперь начатые Тихонравовым исследования возможности создания многоступенчатых жидкостных баллистических ракет дальнего действия на основе «пакетной» схемы оказались очень кстати! Сергей Павлович заказал нашему институту (а фактически, нашему коллективу) научно — исследовательскую работу по определению возможности создания межконтинентальной жидкостной баллистической ракеты «пакетной» схемы. У нас появилась возможность, разрабатывая эту тему, официально решать и вопросы вывода космических аппаратов на орбиту искусственного спутника Земли, так как межконтинентальная баллистическая ракета требуемой дальности практически всегда может служить ракетой — носителем.

А несколько позже, 16 сентября 1953 года мы узнали, что с начала будущего года в институте открывается заданная С. П. Королёвым новая тема: «Исследования по вопросу создания искусственного спутника Земли». А начинать работать по ней нам разрешили, не дожидаясь официального открытия темы. Сергей Павлович выполнять свои обещания не забывал!

Так, практически в самом начале своей научной деятельности, я оказался в коллективе, которому предстояло участвовать: во — первых, в решении одной из самых актуальных проблем, связанных с обеспечением безопасности нашей страны, и во — вторых, в проведении исследований по совершенно новому научному направлению — обоснованию возможности создания искусственного спутника Земли на базе современного развития науки и техники.

Это было начало работ, которые привели к созданию в стране самой совершенной в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, в отработке и испытаниях которой активное участие принимал наш институт — НИИ-4 Министерства обороны.

Так как я окончил специализированное по ракетной технике высшее учебное заведение, то достаточно быстро ознакомился с разработками отдела. Однако идея Тихонравова, касающаяся принципа «пакетной» схемы многоступенчатой жидкостной баллистической ракеты, была для меня совершенно незнакома. Мне очень хотелось разобраться в её сути. Оказалось, что она, как все гениальные идеи, очень проста!

С. П. Королев, 1953 г.

Действительно, к началу 1950–х годов многие передовые страны уже в совершенстве освоили производство и использование одноступенчатых жидкостных баллистических ракет и создали необходимую производственную базу для их изготовления. Успешно проходило и дальнейшее совершенствование таких ракет, в основном, в направлении повышения дальности стрельбы, улучшения характеристик рассеивания и повышения надёжности эксплуатации этих ракет. Однако, теоретические разработки по составным ракетам последовательной схемы (первая ступень отрабатывает свой ресурс и отбрасывается, включается вторая ступень, работающая так же до полного израсходования топлива, затем следующая и т. д.), показали ряд принципиальных трудностей, которые были не только чисто техническими, но и связанными с отработкой новых технологий, нового технического оснащения и новых принципов обслуживания при особо неблагоприятных условиях обеспечения требуемой надёжности. По мнению Тихонравова, надёжную двухступенчатую межконтинентальную баллистическую ракету «последовательной схемы» в начале 1950–х годов построить было невозможно. И было принято решение использовать «пакетную» схему.