Марсианский проект С. П. Королёва
Шрифт:
Пагубными для ракеты и марсианской программы оказались последствия необоснованного решения Хрущева, установившего приоритетной задачей для Н1 высадку человека на Луну с нереальными сроками 1967–1968 гг. Потребовалась немедленная коренная модернизация Н1, существенно задержавшая ее создание и отрицательно повлиявшая на надежность. Все это в итоге нанесло ущерб и нашей лунной программе.
Схема полета на Луну у нас с американцами была одинаковой, а вот условия ее реализации были несравнимыми не только по срокам и финансированию. Главная проблема заключалась в том, что американская ракета Сатурн, проектировавшаяся с 1961 года специально для лунной экспедиции, могла выводить на ОИСЗ 140 т, в то время как Н1, создававшаяся с 1960 года не для Луны, а для Марса — только 75 т, вполне достаточных лишь для сборки на орбите марсианского комплекса. Это обрекало отечественную лунную программу на жесточайший весовой дефицит на лунных кораблях, на проведение весьма болезненных мероприятий по форсированию мощности ракеты Н1 и, с учетом трех потерянных лет, на полную бесперспективность осуществления идеи обогнать в этих условиях американцев.
Начались мучительные доработки ракеты с целью увеличения массы выводимого полезного груза. Это, прежде всего, изменение наклонения плоскости трассы запуска, снижение высоты орбиты с 300 до 220 км, установка цилиндрических вставок в баки для увеличения запасов топлива, снижение температуры термостатирования горючего до –15–20 C°, переохлаждение кислорода до –190 C°, установка шести дополнительных двигателей в центральной части блока «А», форсирование тяги двигателей всех трех ступеней Н1.
Реализация этих мероприятий была материально затратной и привела в итоге к увеличению стартовой массы ракеты более чем на 25 % (почти 2800 т), что также красноречиво свидетельствует о «марсианском» предназначении Н1. Несмотря на все ухищрения, массу выводимого полезного груза удалось увеличить всего с 75 до 95 т.
Наземная отработка ракеты Н1 по размаху и сложности была несравнима со всеми известными ранее. Выбранная Королевым компоновочная схема с поперечным делением ступеней ракеты и начальная грузоподъемность в 75 т позволяли проводить параллельно отработку всех ступеней с максимальным использованием существующей экспериментальной базы НИИ-229, полигона НИИП-5 МО, ЦКБЭМ (ОКБ-1), НИИ-88 и других организаций.
Так, в НИИ-229 (ныне НИИ Химмаш), что под Загорском, проводились испытания на действующей модели масштаба 1:10 пусковой установки стартового комплекса и ракеты с работающими пороховыми двигателями. Были получены ее аэрогазодинамические характеристики, определены нагрузки, действующие на элементы, собраны данные для расчетов баллистики и управления. В 1968 году проведены огневые испытания блоков «Б» и «В».
В ЦКБЭМ на механических, гидравлических, вибрационных и ударных стендах, в термобарокамерах и высокотемпературных установках проводились динамические, ударные, тепловые испытания узлов и агрегатов, испытания на герметичность, испытания систем разделения и стыковки кораблей ЛОК, ЛК, блока «Д» в штатных и аварийных ситуациях.
В НИИХСМ отрабатывались системы сброса хвостовых отсеков, разделения и сброса головного обтекателя, лунное посадочное устройство. На моделях масштаба 1:10 проводились исследования газодинамических процессов старта ракеты Н1.
В НИИП-5 МО на технической позиции отрабатывались системы разделения ступеней Н1.
В ОКБ-276 с 1962 года проходили экспериментальные исследования двигателей Кузнецова, конструкторско-доводочные и межведомственные испытания. Всего было испытано 394 двигателя для первой и второй ступеней ракеты. В 177 огневых испытаниях участвовали датчики и приборы системы КОРД, проверялись и уточнялись алгоритмы контроля и работоспособность аппаратуры.
В НИИ-88 проводилась наземная отработка комплекса.
В подтверждение заложенных в проект характеристик были проведены исследования и эксперименты по уточнению аэродинамики ракеты, нагрузок на нее и динамических характеристик. Статическая и динамическая прочность конструкции отрабатывалась на полноразмерных макетных изделиях Н1. К испытаниям привлекались различные специализированные организации.
К концу 1968 года была в полном объеме завершена отработка прочности ракеты применительно к ее первому пуску. Все последующие изменения конструкции проверялись на этих изделиях. В период с начала 1969 до середины 1974 года запланированная отработка прочности ракеты с учетом замечаний, выявленных в процессе наземных и летных испытаний, была завершена.
Следует отметить еще два важных момента, касающихся экспериментальной отработки ракеты Н1. Первый — Королев предполагал, не ограничиваясь только наземной стендовой отработкой блоков «Б» и «В», провести их опережающие летные испытания в составе двух созданных на их основе самостоятельных ракет Н11 и Н111. Однако принятое Хрущевым решение о создании челомеевской ракеты УР-500 («Протона») перечеркнуло эти замыслы Королева.
Второй момент связан с отказом Королева от строительства стенда для наземных огневых испытаний блока «А», за что он подвергался систематической критике со стороны оппонентов. Не будем выстраивать предположения, что было бы со стендом при тех конкретных авариях, которые имели место в ходе летных испытаний ракеты, — возможно, технология их подготовки и проведения исключила бы его разрушение, аналогичное тому, что произошло при запуске второго изделия. Вопрос в другом.
При разработке ракеты «Энергия» этот недостаток отработки Н1 учли, и для проведения наземных огневых испытаний первой ступени («пакета» — блока «Ц» совместно с четырьмя блоками «А») было предусмотрено создание Универсального комплексного стенда-старта (УКСС). И с большим трудом этот уникальный стенд был создан.
Однако главный конструктор комплекса и ракеты Б. И. Губанов выдвинул предложение отказаться от проведения наземных огневых испытаний всего пакета. Мотивировал он это тем, что неестественно ракету, развивающую тягу в несколько тысяч тонн удерживать на земле с таким же усилием. И ему удалось согласовать это решение со всеми заинтересованными сторонами, в том числе критиковавшими ранее Королева за отказ от подобных испытаний ракеты Н1.
При этом стендовую машину 6С, предусмотренную для проведения подобных испытаний, он предложил переделать в летную. Это было очень рискованное решение — на стендовое изделие могли быть разрешены конструкторами отступления недопустимые для летного. Руководитель КБ Куйбышевского филиала Б. И. Пензин категорически возразил против этого решения — ему необходимо было перевыпустить огромный объем документации. Я как ведущий конструктор его поддержал. В неофициальной беседе в присутствии своих помощников Борис Иванович выдвинул и такой мотив: «Володя, ты пойми, вот слетает „Буран“, и о ракете даже никто и не вспомнит, а я хочу, чтобы она прозвучала». С этим доводом главного конструктора можно было если уж не согласиться, то, по крайней мере, понять, да и корабль стоил очень дорого, а риск потерять его при первом пуске ракеты, не проходившей полномасштабную наземную отработку, все-таки был.
Решения были приняты, ракета успешно слетала, как говорится — победителей не судят. Но последствия этих манипуляций с комплектами конструкторской документации «аукнулись» при первой попытке запуска комплекса «Энергия-Буран» 29 октября 1988 года, когда за 51 секунду до старта прошла команда аварийного прекращения пуска (АПП), и он был отменен. К этому времени я, как начальник вновь созданного на предприятии, по решению министра и Глушко, отдела безопасности пилотируемых космических полетов, обязан был провести независимое расследование. Его результаты отражены в отчете. Было установлено, что документацией, утвержденной главным конструктором и находящейся в архиве на момент пуска, выдача команды АПП по факту неотвода от изделия площадки с приборами прицеливания не предусмотрена. В этом случае, при старте изделия с не отделившейся площадкой (по размерам чуть меньше «Жигулей»), ему грозила неминуемая катастрофическая ситуация вплоть до взрыва на старте. Появилась эта команда АПП в результате ошибки, допущенной исполнителями в «подпольном» извещении при выпуске его с нарушением установленного порядка и не санкционированным главным конструктором. Я привел этот эпизод, чтобы показать еще раз, к чему может привести несоблюдение требования о комплектности при проведении изменений.