Полвека в авиации. Записки академика

В итоге все, что было связано с ФАУ-2, в том числе немецкие специалисты, работавшие по этой ракете, разместились в Подлипках; зенитные ракеты — в КБ Лавочкина; системы управления — в КБ-1 на «Соколе» С. Л. Берии; крылатые ракеты — у А. Я. Березняка и, частично, у В. Н. Челомея, который воспроизводил ФАУ-1 на заводе № 51. Это ракета с пульсирующим двигателем. Сам Челомей работал в то время в ЦИАМе, был специалистом по авиационным двигателям, а также хорошим ученым в области колебаний. Ему были близки по духу автоколебательные режимы, на которых работают пульсирующие двигатели, по этой теме он защищал докторскую диссертацию. 19 октября 1944 года, став главным конструктором завода № 51, он начал работу над ракетой 10Х, аналогом ФАУ-1.

Что касается немцев, то единственным, кто действительно с успехом работал на Россию, был доктор Хох. Я его лично не знал, но мне рассказывали, что он добровольно согласился сотрудничать с нами, в отличие от других специалистов, которые, по сути дела, тихо саботировали работу. Это быстро поняли, от работ их отстранили и какое-то время держали на острове в Московском море, потом отправили в ГДР, откуда почти все они вскоре перебрались в ФРГ. Хох же открыто симпатизировал России и очень много дал нам в области динамики управления и наведения ракет. Он создал так называемую «Бан-Хох-Модель». Баллистическая ракета — это изделие, которое нужно разогнать под определенным углом до какой-то заданной скорости, выключить в определенной точке траектории двигатель, и дальше она летит по инерции. В ФАУ-2 команду на «отсечку» двигателя давали интегрирующий гироскоп и акселерометр, которые, по сути дела, определяли достигнутую скорость, интегрируя ускорение. Подобный гироскоп Хох и использовал в своей модели в качестве аналогового интегратора. С помощью нелинейных потенциометров и двух интегрирующих гироскопов он фактически собрал электромеханический аналог уравнения колебательного движения тела вокруг центра тяжести — уравнения второго порядка, и решал его с учетом переменных аэродинамических коэффициентов. Вот эта «Бан-Хох-Модель» на двух гироскопах и была первым устройством, на котором моделировался процесс стабилизации баллистической ракеты.

…Итак, в конце концов, все материалы, описания, вся материальная часть вместе с этой «Бан-Хох-Моделью» из Подлипок были перевезены в МВТУ на кафедру М-1 ракетного факультета, которую возглавлял профессор В. И. Феодосьев. И я как аспирант, которому нужно было сдавать определенное количество страниц переведенного с немецкого языка текста, стал переводить этот архив. Чем больше я углублялся в него, тем интереснее становилось. Я начал разбираться, как работают немецкие ракеты, их системы управления. А потом решил собрать автопилот «Рейнтохтера», тем более, что меня попросили подыскать новую тему лабораторных работ для студентов, а заодно запустить «Бан-Хох-Модель», чтобы она решала уравнения движения. С последней задачей мне удалось справиться быстро, а вот с автопилотом пришлось повозиться. Я никак не мог понять, как он работает. И лишь очень нескоро разобрался: оказалось, существовали два варианта «Рейнтохтера»: один — стабилизированный по крену, другой же — нестабилизированный. А поскольку это была телеуправляемая ракета, то в ней наблюдался эффект так называемой скрутки координат. В нестабилизированной ракете стояли синусно-косинусные потенциометры, которые делают пересчет этой самой скрутки, а в стабилизированной подстройка шла автоматически.

Читая описание автопилота, я вначале не понял, что часть его относится к одной ракете, а часть — к другой. И лишь когда досконально изучил все тома, сообразил, что речь идет о двух различных приборах.

Вот так, совершенно неожиданно для себя, я прошел великолепную школу изучения немецкой ракетной техники. Спустя несколько десятилетий я поинтересовался судьбой этого архива. Оказалось, что его растащили, а жаль, потому что в нем был собран уникальный материал по истории ракет.

Но тогда, конечно, я еще не думал об исторической ценности архива: я изучал новую технику! И здесь пришлось не раз добрым словом вспомнить В. В. Петрова, который читал нам теорию нелинейных систем. Все немецкие ракеты были построены на основе этой теории: в них использовалось так называемое интерцепторное релейное управление. Это когда рули высовываются в поток на какое-то время, а потом убираются.

При таком способе управления используются сигналы с широтно-импульсной модуляцией. Эти сигналы формировала и излучала радиолокационная станция «Вюрцбург». Приемник на ракете преобразовывал их в соответствующие команды, и они шли на автопилот, который, с одной стороны, решал задачи стабилизации, с другой — управлял рулями. На таком принципе были построены все немецкие ракеты, кроме ФАУ-2, где стояла линейная система управления с интегрирующим гироскопом. А вот ракета «воздух — воздух» — «Руршталь» наводилась по тепловому лучу. В самолете был вмонтирован инфракрасный «прожектор», который подсвечивал цель, и ракета шла по лучу, и сигнал отклонения от него тоже модулировался этой широтной импульсной модуляцией…

Чем больше я знакомился с архивом, тем четче понимал — немцы вплотную подошли к созданию нового класса оружия, на которое отнюдь не зря так надеялся Гитлер. Они сумели решить ряд сложнейших задач, к которым мы у себя только подступались, и если бы война затянулась еще на какое-то время, возможно, под ударами этих ракет людей погибло бы намного больше.

Однако надо сказать, что принципы управления немецкими зенитными ракетами у нас не прижились. Мы пошли по пути классических линейных автопилотов и линейных систем управления. Все работы, которые велись в конце сороковых — начале пятидесятых годов в КБ-1 на «Соколе», шли на базе обычной теории линейных систем. На мой взгляд, это объясняется тем, что в основном там работали радисты, которые хорошо разбирались в частотных методах, они понимали, что в основе управления будущих ракет должна лежать радиолокация, что эти ракеты будут телеуправляемыми и т. д.

И КБ-1 стало «классиком» в области телеуправляемых ракет, которые и стояли у нас на вооружении до появления режима самонаведения.

Но вернемся к архиву. Благодаря ему, то есть совершенно неожиданным путем, я приобрел знания, которых мне так не хватало и которых у нас в стране, по сути, и не было. А если и были — то настолько засекреченные, что мне, вчерашнему выпускнику, а ныне аспиранту, до них было не добраться. В это время Королев уже сделал ракету Р-5, заканчивались работы по ставшей потом знаменитой Р-7, но все это было слишком далеко от меня.

Конечно, кандидатский минимум по немецкому я сдал, но, к сожалению, знанием языка мне так и не пришлось воспользоваться, хотя немецкие технические тексты читал без словаря. Так же легко я сдал минимум и по системам управления. Тут мне помог мой же дипломный проект. Делал я его в НИИ-2, где потом всю жизнь работал и работаю сейчас. Сначала это был НИИ-2, позже Институт технической кибернетики, НИИАС, а теперь вот ГосНИИАС… Когда я впервые открыл его двери, институт занимался авиационным вооружением. Темой диплома у меня была кормовая пушечная установка для самолета Ил-40. В основе ее работы заложена гидравлика с объемным управлением, и мне пришлось делать расчет следящей системы этой установки. А в это время Солодовников как раз начал внедрять в практику метод логарифмических частотных характеристик. Я был первым, кто в своем дипломном проекте применил этот метод. Мне же довелось участвовать в расчете номограмм, которые были сделаны в НИИ-2 и потом вошли во все учебники. Естественно, кандидатский минимум я сдал Солодовникову легко…

Видимо, ему чем-то приглянулся мой подход к тому, чем он занимался, и Владимир Викторович предложил мне приступить к чтению лекций студентам, что, собственно, входит в обязанности аспиранта. И тут я понял, что совершенно не знаю аэродинамики. А как можно изучать ракетную технику, не зная законов, по которым она летает? И хотя аэродинамика ракет значительно проще, чем самолетов, ведь ракеты, как правило, — осесимметричные конструкции, но науку-то знать все равно надо. Поэтому я взялся прочитать студентам МВТУ курс лекций по… аэродинамике. И прочитал. Для этого я обложился книгами — как классическими, так и работами ЦАГИ, и довольно скоро освоил основы этой науки настолько, что смог с ними познакомить и студентов.