Космос – моя работа. Записки конструктора.
Шрифт:
Для представления, что это за вопросы при пилотируемом полёте на Луну достаточно посмотреть американский фильм о полёте «Аполлона-13». Там показаны сюжеты о реальной обстановке по преодолению аварийной ситуации, возникшей в служебном модуле лунного орбитального корабля на начальном участке экспедиции после отлёта к Луне. Это не самый критический и опасный участок с точки зрения возможности выхода из аварийных ситуаций. Поскольку оба корабля ещё вместе, то можно было воспользоваться суммарными возможностями их бортовых систем, оборудования, двигательных установок и жилых помещений. В фильме очень наглядно показано, каким образом в результате совместных действий космонавтов, центра управления полётом и разработчиков кораблей удалось благополучно вернуть командный модуль на Землю и тем самым спасти космонавтов.
Вопрос надежности комплексный, подлежащий разработке еще на стадии создания проекта и последующей его реализации. Ничего в технике абсолютно безотказного нет. Всегда может возникнуть ситуация, на которую не рассчитывали, потому что она образовалась в результате непредсказуемого наложения одних факторов на другие.
Любой космический корабль кроме конструкции и двигательных установок включает в свой состав различные системы и оборудование, совокупность которых и позволяет функционировать ему в космическом пространстве. Если же на борту корабля находятся космонавты, то появляется дополнительное требование по обеспечению безопасности полёта.
Для безопасности полёта необходимо не только обеспечить жизнедеятельность на борту корабля, но и гарантию возврата космонавтов на Землю. На профессиональном языке это называется обеспечение баллистической безопасности. Космос является специфическим пространством, перемещение в котором происходит по орбитам согласно законам небесной механики.
Изменение параметров орбиты происходит в результате воздействия на корабль тяги двигательной установки определённой величины и времени воздействия в заданном направлении. Стоит неправильно реализовать это воздействие и образуется орбита, по которой корабль никогда не вернётся на Землю.
Если вспомнить, насколько сложна программа полёта на Луну, то станет ясна важность детальности проработки этих вопросов. Не смотря на то, что программа Н1-ЛЗ разрабатывалась уже много лет, комплексная проработка этих вопросов отсутствовала.
Созданная В. П. Мишиным комиссия по рассмотрению программы полёта экспедиции с точки зрения аварийных ситуаций, руководимая Г. Н. Дектяренко, своими выводами ещё более осложнила весовую проблему комплекса Н1-ЛЗ.
7.1. Как часто в году можно запускать экспедицию к Луне?
Поскольку я занимался и программой полета ЛЗ, то меня со временем стал интересовать вопрос «окон возможных дат старта» комплекса Н1-ЛЗ. Дело в том, что существовало достаточно много различного рода ограничений со стороны баллистики и навигации, вытекающих из энергетических возможностей комплекса, навигационных ограничений систем управления и допустимых углов Солнца при посадке корабля на Луну.
Как в комплексе будут влиять эти ограничения на возможные даты и продолжительность пускового окна лунного комплекса? Проработка этого вопроса отсутствовала. Ответить мне на него помогло одно приспособление, которое я смастерил по аналогии с фотоэкспонометром.
Там тоже было необходимо узнать значение диафрагмы и выдержки при съемке в зависимости от чувствительности фотопленки, времени года, времени суток, состояния погоды и необходимой глубины резкости.
Прибор мой состоял из нескольких картонных дисков разного диаметра, скрепленных между собой в центрах маленьким болтиком. На каждом диске было изображено одно ограничение. Вращая диски, друг относительно друга, можно было получить искомый параметр.
Результат моих исследований с помощью этого прибора был неутешительный. Существовала одна дата в году с продолжительностью пускового окна в полтора-два часа.
Я решил проверить себя, и обратился по этому вопросу к Виталию Константиновичу Безвербову, который руководил подразделением, занимавшимся проектными вопросами по экспедиции в целом.
Мое сообщение привело его в шок, и он взялся его проверить. Через несколько дней он пригласил меня к себе и сообщил, что выводы мои подтвердились. «Я доложил по этому вопросу Василию Павловичу, – сказал он, – Василий Павлович спросил меня, кто эту «штуку» придумал. Я ему рассказал о тебе. Узнав, что ты работаешь у Бушуева, он сделал пометку в календаре. Учти, – продолжил он, – Василий Павлович просто так фамилии не записывает». Через некоторое время я в этом убедился.
Чем дальше продвигались работы по Н1-ЛЗ, тем очевиднее становилась бесперспективность её дальнейшей разработки в том виде, как она была первоначально задумана.
Ещё в самом начале разработки программы Сергей Павлович Королев, видимо, понимал, что рано или поздно возникнет вопрос её модернизации, который неминуемо потребует увеличения энергетики. Предполагалось, что повышения весовых характеристик кораблей без изменения энергетики первых трёх ступеней носителя Н-1 можно будет достичь за счёт применения на четвёртой и пятой разгонных ступенях (Блоки Г и Д) в качестве горючего жидкого водорода.
Для этих целей были заказаны кислородно-водородные двигатели. Для четвёртой ступени КБ «Сатурн» (Главный конструктор академик Архип Осипович Люлька) разрабатывал двигатель с тягой 40 тонн, для пятой ступени КБ ХИММАШ (Главный конструктор А. М. Исаев) разрабатывал двигатель 11Д56 с тягой 7 тонн.
Было принято решение провести проработки лунного комплекса с использованием водорода на четвёртой и пятой ступенях. Проект получил условное название Н1-В1V.
Уже на начальной стадии работ было выяснено, что использование водорода на пятой ступени практически ничего не даёт ввиду малого количества горючего. Прирост удельной тяги (экономичности двигателя) компенсируется утяжелением топливного криогенного бака. Однако, работы по разработке экспериментального блока с двигателем 11Д56 были продолжены ради получения опыта работы с водородом (блок получил название «блок Р») и доведены до стендовых испытаний, которые прошли успешно. Работами по этому блоку руководил ведущий конструктор Г. К. Акилов.
7.2. Работа по программе Н1-BIV
Новые энергетические возможности комплекса позволяли компенсировать весовые дефициты, а также решать некоторые проблемные вопросы по кораблям экспедиции.
Поскольку работы по базовому варианту экспедиции шли полным ходом и сроки их выполнения были критичны для выполнения базовой программы, то было принято решение выделить для работ по перспективной программе лунной экспедиции отдельные коллективы в размере секторов.
Так в мае 1969 года я был назначен начальником сектора по перспективному лунному посадочному кораблю, а Олег Макаров – по перспективному лунному орбитальному кораблю.
Непросто я расстался со старым сектором, в котором до этого работал. Часть сотрудников старого сектора, во главе с его начальником Ю. М. Фрумкиным, была против моего выделения. Они устроили разговор со мной в отдельной комнате. По их мнению, работы по перспективе должны были проводиться в старом секторе, и они были против выделения из его коллектива людей в мой сектор. Я им на это ответил, что не я придумал такую схему работы и не я назначил себя руководителем. Что касается выделения людей, то это суровая необходимость, так как других подготовленных кадров взять просто неоткуда.