Андреев Лев Вячеславович, Конюхов Станислав Николаевич. «Янгель. Уроки и наследие»

Янгель приходит в ракетостроение

Между тем просьба Министерства вооружения о переводе М.К. Янгеля из авиационной промышленности была удовлетворена с небольшими "издержками" для НИИ-88, которое обязали уплатить "неустойку" в размере 2500 рублей, как компенсацию за оплаченный академией М.К. Янгелю отпуск, поскольку "выпускник" направлялся не на предприятия авиационной промышленности. 12 апреля 1950 года согласно приемной записке, подписанной Л.Р. Гонором и С.П. Королевым, Михаил Кузьмич был принят в специальное конструкторское бюро — СКБ-1 НИИ-88 на должность начальника отдела и заместителя главного конструктора. В переводе на общедоступный язык это означало, что отныне М.К. Янгель под руководством С.П. Королева будет заниматься системой управления ракет. Итак, тридцатидевятилетний Михаил Кузьмич Янгель переступает порог конструкторского бюро, занимающегося новым видом техники — ракетостроением, с которым будет связана вся его последующая жизнь.

В связи с получением важного правительственного задания по проектированию стратегических бомбардировщиков В.М. Мясищев вновь возглавил новое Опытное конструкторское бюро. Вот тогда-то и вспомнили о ведущем инженере М.К. Янгеле, который в 1946 году был откомандирован в Министерство авиационной промышленности в связи с расформированием ОКБ В.М. Мясищева. В результате из Министерства авиационной промышленности следует просьба в правительство СССР вернуть выпускников своей академии М.К. Янгеля и С.О. Охапкина, работающих в ОКБ С.П. Королева, на предприятия авиационной промышленности. Реакция Совета Министров СССР не заставила себя ждать. 18 мая 1951 года было подписано постановление об откомандировании М.К. Янгеля и С.О. Охапкина в Министерство авиационной промышленности. Выполняя постановление вышестоящей инстанции, Министр оборонной промышленности Д.Ф. Устинов издал приказ, согласно которому 7 Главное управление Министерства и НИИ-88 обязаны были в декадный срок откомандировать в ОКБ В.М. Мясищева М.К. Янгеля и С.О. Охапкина. Однако, издав такой приказ, Д.Ф. Устинов все же обращается к первому заместителю председателя Совета Министров СССР Н.А. Булганину (и, по всей вероятности, в высшие партийные инстанции) с просьбой оставить названных специалистов в ОКБ С.П. Королева. В Совете Министров СССР с пониманием отнеслись к просьбе авторитетного министра и отменили принятое ранее решение. Сам Михаил Кузьмич об этом эпизоде в письме жене пишет так: "Мясищев вроде бы согласился, чтобы мы остались у Королева, но потребовал при этом замены. Вчера от него приезжал один работник и просил за нас четверых инженеров. Мы рекомендовали ему на выбор восемь человек. Не знаю, чем и когда это кончится… Сожжены все авиационные мосты. Решающую роль в несколько затянувшемся сражении сыграл один очень умный и деловой человек".

Формирование КБ "Южное"

В августе 1951 года из подмосковных Подлипок и Химок в Днепропетровск на ракетный завод № 586, создававшийся на базе бывшего автомобильного завода, прибыла во главе с В.С. Будником, работавшим до этого заместителем С.П. Королева, группа из 25 человек, подобранная так, что она включала специалистов по всем системам ракеты и двигателя. В.С. Будник был назначен главным конструктором серийного завода, а приехавшие с ним специалисты составили основу конструкторского бюро (отдел 101 завода), в задачи которого входило осуществление конструкторского надзора за освоением и последующем серийном изготовлением ракет, создававшихся в конструкторском бюро С.П. Королева. О том, как происходило формирование команды, составившей основу СКБ, а в дальнейшем и ОКБ, вспоминает В.С. Будник: "Желающих уехать из Подлипок в большой оживленный город было достаточно. Нужно было отобрать ракетчиков из КБ Королева и двигателистов из КБ Глушко в Химках. Людей же, работающих там, я знал хорошо. Составил общий список из 25 человек ведущих работников, специалистов по всем системам ракеты и двигателя. В список включил и конструкторов, и проектантов, так как твердо решил, что в Днепропетровске мы будем заниматься не только серией, но и проектированием новых ракет. Сергей Павлович просмотрел список и вычеркнул из него всех проектантов, сказав, что им делать там будет нечего. Согласиться с этим я не мог и обратился в Министерство. Заместитель Министра Зубович заверил меня, что все указанные специалисты будут переведены в Днепропетровск, несмотря на возражения Королева, что в последующем и было сделано. Валентин Петрович Глушко, из КБ которого я записал людей меньше, чем из КБ Королева, но тоже очень сильных специалистов, немного покряхтел, но согласился их отпустить и даже уступил мне своего заместителя Шнякина Николая Сергеевича, которого не было в списке". Причины, заставившие приехавших на новое место покинуть набиравшие силы перспективные конструкторские бюро, возглавлявшиеся С.П. Королевым и В.П. Глушко, были довольно прозаическими — жилищно-бытовые. Одна комната в коммуналке на семью не имела в те годы альтернативы.

Отношения между Главными конструкторами

В непосредственных отношениях среди Главных существовал свой негласный этикет. Одни друг к другу обращались просто и непосредственно на "Ты", даже с некоторым оттенком фамильярности, подчеркивая равный уровень независимо от былых заслуг и положения на конкретный период. В разговорах стремились держаться более раскрепощенно, на уровне доверительных отношений. К другим, наоборот, обращались уважительно или сугубо официально на "Вы". Колоритной личностью в Совете являлся ответственный за энергетику ракеты главный конструктор маршевых двигателей Валентин Петрович Глушко. Один из родоначальников практического ракетостроения, признанный авторитет, а потому и хорошо знавший себе цену. Но не в меру гонористый, чопорный, со сложным характером. Его невозмутимость, негромкая назидательная манера речи резко выделялись на общем фоне. Понимая, что работа с ним делает честь любому Главному, он уверен, что ему пойдут навстречу, и, по возможности, максимально удовлетворят выдвигаемые претензии.
С В.П. Глушко Михаил Кузьмич — неизменно на "Ты" и только на равных, что, естественно, требовало определенного искусства общения. И при этом он всегда умел сохранять хорошие отношения. Особенно это чувствовалось на фоне взаимоотношений, существовавших в другом Совете Главных между С.П. Королевым и В.П. Глушко, превратившихся в открытую конфронтацию. Это тот случай, когда "коса нашла на камень", в борьбе за приоритеты "кто главнее". В.П. Глушко тяготился и активно сопротивлялся лидерству С.П. Королева, используя любой повод, особенно аварийные ситуации, чтобы освободиться от какой-либо зависимости от властного Главного конструктора ракеты. Показательно, что подобных резких конфликтов между М.К. Янгелем и В.П. Глушко никогда не возникало. И вся дипломатия взаимоотношений проходила на уровне, когда каждый тонко чувствовал ту грань, которую переходить нельзя. И в этом тоже нашло свое отражение принципиальное отличие характеров двух Главных конструкторов ракетных комплексов.

1960 год: Челомей получает ОКБ Мясищева

Команда прозвучала осенью 1960 года, и ОКБ-23 в одночасье перестало существовать как ведущее авиационное конструкторское бюро, получив статус филиала подмосковной организации, возглавлявшейся В.Н. Челомеем. До 1960 года мало кто знал о существовании в Реутово рядового конструкторского бюро, не имевшего ни заслуг, ни почестей, ни громких перспективных проектов: конструкторское бюро занималось созданием морских зенитных управляемых ракет. И вдруг необыкновенный взлет. О том, что предшествовало метаморфозе авиационного конструкторского бюро в ракетное для непосвященных в придворные кремлевские тайны стало известно из "устных сообщений", невольно просочившихся негласно на информационную поверхность. События, согласно этим рассказам, развивались так. Несмотря на то, что "жертва" практически была определена, В.Н. Челомей получил свыше более широкую, беспрецедентную привилегию — "добро" — подмять под себя любое авиационное конструкторское бюро. На раздумье дали сутки. На следующий день новоиспеченный фаворит должен был объявить свой выбор. Такое решение руководителя страны поставило в очень щекотливое положение председателя Государственного комитета по авиационной технике П.В. Дементьева. А что, если аппетиты превзойдут все возможные пределы и в качестве жертвы будет назван признанный корифей авиационной техники А.Н. Туполев? Зная крутой характер последнего, решить поставленную задачу было бы очень трудно, не говоря уже о прочих моральных издержках. Под прессом этих проблем прошла ночь у председателя Комитета. И когда на следующий день В.Н. Челомей назвал фамилию Главного, судьба которого после этого автоматически решалась, руководитель авиационной промышленности облегченно вздохнул. Как говорится, пронесло. А дальше все уже было намного проще. П.В. Дементьев приехал в Фили, в ОКБ-23, усадил ставшего бывшим главного конструктора в свой правительственный лимузин и, проделав путь Москва-Жуковский Московской области, представил коллективу прославленного Центрального аэрогидродинамического института нового директора — В.М. Мясищева. Несомненно, в создавшейся ситуации В.Н. Челомей повел себя очень "мудро". Он выбрал оптимальный вариант, позволивший не только избежать сложных коллизий, но и заполучить одно из лучших, а по достигнутым на тот момент успехам наиболее перспективное ОКБ.

Проблема мощных кислородных двигателей

Янгель вступил в соревнование с Королевым, имея опыт полигонных испытаний ракеты Р-12. Глушко не проявлял, так нам в те годы казалось, нужных стараний и энтузиазма по отработке двигателей Р-9. Одной из причин являлась "высокая частота". Это явление проявилось в мощных кислородных двигателях при повышении энергетических удельных характеристик. После серии загадочных разрушений кислородных двигателей во время стендовых испытаний было обнаружено, что авариям предшествовало возникновение высокочастотных колебаний давления в камере сгорания. Эта "высокая частота" приводила к разрушению камеры сгорания или сопла двигателя. На двигателях для Р-9 "высокая частота" оказалась бедствием, которое сорвало сроки их поставок на сборку первых ракет. Объяснить причины возникновения "высокой частоты" в кислородных двигателях ни теоретикам, ни испытателям не удавалось. Забегая далеко вперед, скажу, что даже на благополучной, десятки лет летающей "семерке", в ее модификации, именуемой "Союз", на центральном блоке до сих пор нет-нет, да и появится вдруг "высокая частота"…

Становление конструктивно-силового совершенства: силовые схемы баков

... совершенствовании силовых схем ребристых баков решающее слово оказалось за технологией. Был разработан оригинальный способ получения панелей большого радиуса из труб малого диаметра. Для этого изготовленная прессованием труба с продольным силовым набором разрезалась по образующей и распрямлялась до необходимой кривизны. В результате получалась панель. В зависимости от диаметра топливный бак собирался из нескольких таких панелей, которые соединялись продольными сварными швами. Это решение имело продолжение, связанное с дальнейшим усовершенствованием силовых схем баков. Поскольку удалось избежать приварки стрингеров, то оказалось явно неразумным приваривать к оболочке и шпангоуты, которые стесняли деформирование обечайки бака при действии внутреннего давления. В результате родилась концепция подвесных шпангоутов. Последние стали опираться на стенки стрингеров и связывались с ними с помощью уголков. Этим решением достигалось большое конструктивное преимущество, позволявшее практически дифференцировать работу шпангоутов. При действии внутреннего давления они не мешали деформированию оболочки в радиальном направлении и, следовательно, не инициировали деформации изгиба в местах их установки. В то же время шпангоуты включались в работу как опоры для стрингеров при нагружении последних осевыми сжимающими силами, уменьшая их расчетную длину. В конструкции подвесных шпангоутов получила развитие идея приспосабливающихся конструкций, то есть конструкций, реагирующих на внешние воздействия для наилучшего восприятия силовых нагрузок.

Становление конструктивно-силового совершенства: приборный отсек

Одна из сложных проблем, которую пришлось решать при проектировании корпуса ракеты Р-12, была связана с созданием силовой схемы приборного отсека. Необходимость доступа к приборам в процессе наземной эксплуатации потребовала наличия четырех симметрично расположенных люков, занимавших более половины длины окружности обвода ракеты. По сути, силовая конструкция, воспринимавшая нагрузку от бака окислителя и передававшая ее на бак горючего, представляла собой четыре отдельные панели. Высокую весовую отдачу при таком решении удалось достигнуть за счет развитой подкрепленной панели, закрытые профили которой получались штамповкой из листа и имели ту же толщину, что и обшивка. Размеры всех элементов поперечного сечения профиля и расстояние между стрингерами были одного порядка, что и привело к равнопрочности всего сечения панели. Обшивка соединялась со стрингерами с помощью заклепок и в процессе нагружения не теряла устойчивости.

Становление конструктивно-силового совершенства: хвостовой отсек

Для предохранения от внешних воздействий и придания обтекаемой аэродинамической формы двигатель и его системы защищаются специальным отсеком, за которым, как уже было сказано выше, вследствие его расположения в корпусе ракеты, прочно закрепилось название "хвостовой". Одновременно он выполняет и силовую функцию, передавая вес ракеты на пусковое устройство. Для этой цели на его нижнем торце устанавливаются четыре опорных кронштейна. Вертикализация ракеты осуществлялась с помощью ответных винтовых опор стартового стола. Опорные кронштейны ракеты Р-12, на которой управляющими органами являлись газовые рули, служили одновременно и для крепления последних, а также и рулевых машинок, приводивших в действие газовые рули. Конструктивно хвостовой отсек ракеты Р-12 представлял клепаную конструкцию, силовой набор которой изготавливался из сплава В-95, обшивки из Д-16Т и состоял из цилиндрической и конической частей. Определенные трудности всегда связаны с креплением двигательной установки в корпусе ракеты. Обычно для этих целей служит стержневая конструкция — рама, играющая роль переходного отсека между корпусом и ракетой. Впервые принятая на ракете Р-12 конструкция четырехкамерного двигателя позволила произвести его компоновку непосредственно на корпус, исключив традиционную раму. Передача четырех сосредоточенных сил от камер двигателя потребовала создания специального силового кольца — развитого шпангоута сборной конструкции, ставшего частью корпуса хвостовой части ракеты. Однако эта удачная силовая завязка в дальнейшем не применялась, так как конструкция двигателей не позволяла ее осуществить. На ракетах Р-14 и Р-16 вновь вернулись к схеме крепления с помощью двигателя рамы, как это было принято в конструкциях С.П. Королева. Однако на ракете Р-16 в отличие от применявшейся схемы, когда рама по отношению к двигателю направлена вперед и работает на сжатие, была принята схема рамы, направленной назад. При такой компоновке стержни нагружались растягивающими усилиями.

Становление конструктивно-силового совершенства: унификация, работа ТНА на компонентах топлива, наддув

Широкое развитие в конструкциях ракет получил принцип унификации. Это, в первую очередь, преемственность принципиально новых решений, а также максимальное использование наиболее удачных отработанных элементов конструкций, применение существующей оснастки для изготовления проектируемых ракет. Особо следует подчеркнуть, что принятые базовые диаметры ракет и схема построения ступеней существенно ускорили разработку новых машин. В практике проектирования использовались унифицированные для ракет различного класса боевые блоки, блоки жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей, а в последующем и унифицированная разделяющаяся головная часть для трех вариантов комплектации боевыми блоками различного класса. Широко применялись ставшие стандартными разрывные болты, пиротехнические устройства и элементы автоматики. Для реализации преимуществ, связанных с переходом на высококипящие компоненты топлива, были разработаны и последовательно внедрены многие принципиально новые конструктивные решения.
Важными шагами в совершенствовании пневмогидравлической схемы ракеты стали работа турбонасосного агрегата непосредственно от основных компонентов топлива, наддув топливных баков продуктами сгорания топлива, а затем применение предварительного химического наддува баков. Следующим этапом явилось введение на топливных магистралях мембран, замена плоскопрокладочных, ниппельных и резьбовых соединений на штуцерно-торцевые и сварные, введение триметаллического разделительного днища в топливном отсеке. Осуществлена была также герметизация приборного отсека. Все это подготовило почву для создания ампулизированной ракеты с высокой степенью герметичности, которую контролировала дистанционная система определения загазованности.

Становление конструктивно-силового совершенства: разделение ступеней

Предметом особого внимания при проектировании всегда был процесс разделения первой ступени от второй. Для уменьшения неучтенного участка траектории после прохождения команды на разделение и подрыв разрывных болтов необходимо как можно быстрее начать полет второй ступени. Первоначально был отработан самый простой вариант — разделение с помощью использования специально устанавливаемых для этих целей пороховых ракетных двигателей. Но это дополнительный вес. Поиски более экономичных путей привели к анализу всегда имеющихся внутренних резервов. Для этих целей стали использовать силу отбрасываемых в межступенное пространство газов работающего двигателя второй ступени. Кроме того, был отработан вариант: специально запускавшиеся аккумуляторы давления. Такая динамика процесса разведения ступеней получила название "горячего" разделения. Не остался без внимания и "холодный" способ, основанный на использовании избыточного давления в баках отделявшихся частей первой ступени. В этом случае газы под давлением поступали в специальные сопла, которые выполняли роль реактивного двигателя, осуществлявшего торможение отделившихся частей.

Становление конструктивно-силового совершенства: борьба с колебаниями жидкости в баках

... серьезную техническую проблему вылились возникающие в полете колебания жидкости в баках. Они влияли на устойчивость полета ракеты, создавая дополнительные трудности в работе автомата стабилизации и обеспечения безопасности полета. На определенных режимах частота колебаний оставшейся в баках жидкости могла совпасть с собственной частотой колебаний корпуса ракеты и, естественно, привести к резонансным явлениям с самыми непредсказуемыми последствиями. Проблема была решена старым как мир способом — с помощью крестообразных успокоителей, плавающих на зеркале жидкости. Кроме того, в баках устанавливались продольные перегородки — успокоители, расположенные параллельно оси ракеты. При их конструировании учитывалось, что, когда баки достаточно заполнены, частота колебаний жидкости и собственная частота колебаний конструкции баков сильно разнесены. Поэтому при подобных режимах полета резонансных явлений не возникает. Однако по мере убывания топлива частоты все больше сближаются. Выясненные особенности механической реакции конструкции и жидкости дали возможность установить продольные перегородки в баках большой длины лишь в нижней их части. В коротких же баках они устанавливались на всю длину.

Теплозащитное покрытие головных частей

С проблемой ТЗП в янгелевском конструкторском бюро впервые вплотную столкнулись в 1955-56 годах, и связано это было с освоением на Южном машиностроительной заводе серийного производства ракеты Р-5 конструкции С.П. Королева. На этой ракете впервые была установлена головная часть с ядерным боевым оснащением. В проектировавшихся до этого головных частях С.П. Королева и М.К. Янгеля с обычным зарядом взрывчатого вещества роль теплоизолятора между металлом корпуса и взрывчатым веществом выполнял обычный картон. На боковую поверхность головной части ракеты Р-5 наносилась обмазка ТМП-2, формировавшаяся на основе жидкого стекла. Существенным недостатком ее, как сразу выяснилось, была склонность к растрескиванию и отслоению от металлического корпуса. — Освоение технологии нанесения покрытия, — по словам непосредственного участника тех событий инженера А.Ф. Барашонкова, — проходило в нервной обстановке. Работали круглосуточно, без выходных. Созданные бригады из технологов и конструкторов контролировали правильность действий рабочих и операторов на соответствие нормативно-технической, технологической и конструкторской документации. Любое отступление заносилось в технологические паспорта, и по ним принимались оперативные решения… Технология была освоена, и первую партию корпусов отправили на снаряжение атомными зарядами на предприятия Министерства среднего машиностроения. Однако недостатки покрытия проявились вскоре, дав о себе знать уже по прибытии головных частей на снаряжательные заводы. При внешнем осмотре состояния поверхности корпусов были обнаружены трещины и отслоения обмазки, что и вынуждены были констатировать прибывшие представители конструкторских бюро С.П. Королева, М.К. Янгеля и Южного машиностроительного завода, а поэтому и подтвердить непригодность головных частей к дальнейшей эксплуатации.
Обстановка сложилась с непредсказуемыми последствиями. Создана и успешно прошла летно-конструкторские испытания новая ракета с дальностью, превышающей в два раза находившуюся на вооружении ракету Р-2, а надежная головная часть фактически отсутствовала. Выход нашли в замене материала теплозащитного покрытия и использовании для этих целей асбестовой ткани. Разработана была и технология формирования ТЗП. Предварительно из листов асбестовой ткани шили конусообразные мешки определенных размеров по форме головной части. Затем их пропитывали бакелитовым лаком, подсушивали и последовательно надевали на изготовленный штатный корпус головной части. На мешки укладывались металлические обкладные листы, на которые затем натягивались резиновые вакуумные мешки и другая технологическая оснастка. Собранный таким образом своеобразный автоклав вместе с головной частью помещался в термическую печь. В ней при определенных давлении и температуре осуществлялся процесс полимеризации бакелитового лака и формирования теплозащитного покрытия. Это покрытие фигурировало под маркой АТ-1.
Поскольку в процессе полимеризации при высокой температуре одновременно происходило и приклеивание покрытия к корпусу, то сам процесс вошел в технологическую практику как горячий приклей. Однако именно горячий приклей и явился тем подводным камнем, который принес вскоре много неприятностей. Через некоторое время при дальнейшей работе с корпусом головной части из цеха завода, а также из смежной организации, куда отправлялись корпуса головных частей, стали поступать тревожные сигналы: головные части начали "стрелять". Как выяснилось, при температурных перепадах окружающего воздуха из-за разницы коэффициентов линейного расширения на границе асботекстолита и металлического корпуса возникали усилия, разрывавшие предварительно напряженный в процессе полимеризации клеевой слой. В результате теплозащитное покрытие "сползало" с металлического корпуса в сторону малого торца, а само явление сопровождалось звуковым эффектом — хлопком, что и дало возможность говорить о том, что корпуса головных частей начали "стрелять".
Потребовалось внесение изменений в технологический процесс изготовления покрытия. Собственно технология формирования теплозащитного покрытия была по существу сохранена. Однако перед укладкой асботекстолитовых мешков, пропитанных бакелитовым лаком, корпус головной части покрывался целлофановой пленкой, которая предотвращала горячий приклей ТЗП к металлической конструкции корпуса. Сформировавшийся асботекстолитовый кожух хорошо снимался с корпуса головной части. Произведя очистку поверхностей кожуха теплозащитного покрытия и металла корпуса от остатков целлофана и последующее обезжиривание поверхностей, на них наносился слой клея. А затем, после необходимой выдержки, кожух ТЗП "надевался" на корпус и происходило их склеивание. "Стрельба" теплозащиты прекратилась, началось серийное изготовление корпусов головных частей ракеты Р-5. Поскольку на первой ракете Р-12 в качестве ТЗП был принят также асботекстолит, то отработанная технология полностью использовалась для янгелевского первенца и также полностью себя оправдала.

Асботекстолитовое покрытие - основная защита от плазмы при прохождении плотных слоёв атмосферы

В процессе отработки выяснилось, что наличие порошкообразных наполнителей (окислов, карбидов, нитридов и других) приводило к охрупчиванию материала и, как следствие, склонности к образованию трещин. Причина была на поверхности. Трещины инициировались слишком разными коэффициентами линейного расширения, приводившими при изменении атмосферных условий к образованию температурных напряжений и нарушению прочности покрытия. При решении судьбы покрытия АТП-1 возникла курьезная ситуация.
Для обсуждения создавшегося положения созвали специальное совещание, на котором присутствовал директор Института металлокерамики и спецсплавов И.Н. Францевич. Будучи весьма эрудированным человеком и большим специалистом, он в своем сообщении дал научное обоснование возможных причин возникновения дефектов и высказал ряд предложений по возможности их устранения. Когда же в качестве одной из причин появления трещин в обмазке он назвал влияние колебаний температуры в цехе (события развивались летом), М.К. Янгель со свойственным ему тактом и доброжелательностью, приветливо улыбнувшись докладчику, предложил: — Иван Никитович! Если для устранения причин трещинообразования нужно будет поставить кондиционер, то мы это сделаем. Но Вы должны быть уверены.
Такой простой репликой Главного, по свидетельству инженера В.В. Еремеевой, курировавшей от конструкторского бюро работы института по этому покрытию, вопрос был исчерпан при полном взаимопонимании обеих заинтересованных сторон. Фактически это был приговор, как уже было сказано выше, направлению разработки теплозащитных материалов для боковой поверхности головных частей на кремнеземно-силикатной основе. Впрочем, к кремнеземам все же еще вернутся, но уже на другой — на тканевой основе. Так произошло восстановление "репутации" асботекстолитового покрытия, механические свойства ткани которого показали полную "совместимость" с металлом несущего корпуса. Отныне он станет основным материалом, обеспечивающим надежную защиту конструкции не только головной части боевой ракеты, но и любого спускаемого аппарата от действия температуры плазмы, в которой происходит движение при прохождении плотных слоев атмосферы.

Шариковые замки

В пятидесятых годах для осуществления разъемного соединения различных узлов ракеты стали применять шариковые замки, в которых связь двух стыкуемых элементов осуществляется через обычные стальные шарики. При нажатии на центральный шток шарики проваливаются в кольцевой паз последнего и происходит разделение узлов или отсеков. Именно с помощью таких замков впервые присоединялась головная часть к корпусу ракеты Р-5 конструкции С.П. Королева и для этих же целей они были заимствованы при проектировании ракеты Р-12. Однако в процессе летных испытаний отмечались неоднократно факты несрабатывания одного или двух из трех устанавливавшихся в стыке шариковых замков. В результате головная часть зависала на корпусе ракеты, а затем под действием поперечных возмущений шариковый замок разрушался. Если при этом даже не происходило нарушения конструкции корпуса головной части, то, все равно, возникавшие в этом случае в процессе разрыва замка возмущения приводили к отклонению последующего свободного движения головной части от расчетной траектории.
Отмеченные случаи отказа шариковых замков были обнаружены при первых же пусках ракеты Р-12 в 1957 году. В лабораторных условиях шариковые замки подвергли всесторонним испытаниям на функционирование. Было выявлено, что если предварительно замок подвергается нагружению растягивающей силой (на сжатие замки в таких соединениях, как и обычные болты, не работают), то происходит вдавливание твердых шариков в относительно мягкий металл самого замка, что и приводит к его заклиниванию. Разъемное соединение, испытав предварительное нагружение растягивающей силой определенной величины, становилось неразъемным. Делая ставку на шариковый замок, исходили из того, что в момент разделения, как и в процессе всего полета, головная часть давит на корпус ракеты, поэтому стык всегда сжат на активном участке траектории и шариковый замок не нагружен. Проведенный параллельно тщательный теоретический анализ условий нагружения стыка головной части и корпуса показал, что в процессе транспортировки и подъема ракеты в вертикальное положение при установке на стартовый стол на шариковый замок действует растягивающее усилие. Более того, этот случай нагружения был предусмотрен и производился даже расчет на прочность, подтверждающий, что замок выдерживает и большие усилия. Не учли только одного, что возникающие под шариками контактные напряжения могут приводить к смятию материала деталей замка и, соответственно, к его заклиниванию. По-прежнему надежно соединяя стыкуемые детали после транспортировочных операций и подъема в вертикальное положение, он становился неработоспособным.
Для избежания в последующем обнаруженного явления необходимо было принять определенные меры. Можно, конечно, было разгрузить стык, поставив дополнительную опору на лафете для транспортировки ракеты. Однако Главный принимает кардинальные меры — заменить малонадежное механическое соединение на пиротехническое. Для реализации решения потребовалась разработка конструкции специальных разрывных пироболтов. С этого момента они стали широко использоваться для соединения стыкуемых отсеков ракет, разделяющихся в процессе полета. Введенные вместо шариковых замков разрывные болты хорошо зарекомендовали себя и оказались очень надежными в эксплуатации. Казалось, судьба шарикового замка как способа соединения отделяющегося объекта и корпуса ракеты решена окончательно и бесповоротно. Однако по прошествии определенного времени, как говорится, все вернулось на круги своя, только, естественно, в новом качестве.
В начале семидесятых годов, как уже было подробно описано выше, дальнейшее совершенствование бортовых цифровых вычислительных машин позволило сделать качественный скачок в развитии систем управления. В результате резко возросла точность параметров движения ракеты в конце активного участка полета. В этой ситуации одним из основных стал вопрос о снижении уровня возмущений, действующих на отделяющийся объект в процессе расстыковки. Как ни хороши были нашедшие широкое применение разрывные болты, но возникавшие в результате взрыва их газы создавали значительный нестабильный импульс, который и увеличивал разброс точек падения боевых блоков.

Проблема запуска двигателя в невесомости

... ещё одно техническое решение, которому суждено было сыграть важную роль в будущем. Связано оно оказалось с проблемой запуска ракетного двигателя в условиях невесомости при выводе третьей ступени на промежуточную орбиту спутника. Для обеспечения точных параметров скорости полета и предотвращения возникновения боковых возмущений в момент разделения на второй ступени предусматривалось установить двигатели с малой тягой, которые и должны были осуществить доводку траектории отделяющегося объекта до точных параметров движения. Но, как это часто бывает, решение одной проблемы сразу выдвинуло на повестку дня другую, не менее сложную: запуск двигателей малой тяги приходилось осуществлять в условиях невесомости. А жидкость в невесомости ведет себя так же, как тело космонавта в кабине космического корабля. Она плавает во взвешенном состоянии. Это известно еще из школьной программы по физике. Если жидкость обладает хорошей смачиваемостью, то часть ее может прилипнуть к стенкам топливного бака, а часть — осуществлять свободное "парение" в виде шароподобных образований. Отсюда берут истоки и все последующие проблемы: вместе с топливом в подающую магистраль жидкостного ракетного двигателя могут устремиться газовые пузыри. В результате двигатель, "захлебнувшись", выйдет из строя. Для устойчивой его работы необходимо обеспечить подачу компонентов топлива под определенным давлением и неразрывной струей. А это уже конкретизировало задачу: в условиях невесомости надо найти надежный способ разделения продуктов наддува и компонентов топлива.
Пытливый ум изобретателя предложил оригинальное решение проблемы: жидкость из топливных бачков вытеснялась специальными мягкими (наподобие детского надувного шарика) оболочками-мембранами, приводимыми в движение сжатыми газами. Так родилась конструкция "стартера" для обеспечения условий запуска двигателя в условиях невесомости. Ее автором был инженер И.Л. Лось. Идея оказалась очень плодотворной и впоследствии неоднократно применялась при решении многих подобных задач, получив название "система малой тяги".

Проблема герметичности топливной системы жидкостных ракет

... длительное нахождение под компонентом возможно только при полной герметичности всех узлов топливной системы, то есть всех баков и магистралей на протяжении всего времени нахождения ракеты в полной боеготовности. Однако, как показала эксплуатация ракет в воинских частях, именно герметичность стала одной из больших проблем, с которой пришлось столкнуться в процессе рождения ракет второго поколения. Первый сигнал, как это не покажется странным, поступил от вероятного противника. В августе 1963 года газета "Нью-Йорк Геральд Трибьюн" поместила маленькую заметку о том, что ракеты "Титан-П" могут быть сняты с боевого дежурства по причине утечек компонентов топлива. В других источниках появились сообщения, пояснявшие некоторые детали физики происходившего явления, связанного с развитием коррозии в алюминиевых сплавах при нарушении герметичности. Для того, чтобы сохранить ракеты, находившиеся на боевом дежурстве, американцы установили процент предельно допустимой влажности в шахте (на уровне двадцати), поддерживая ее за счет специально созданной системы — приточно-вытяжной вентиляции с осушением воздуха. В целом следует отметить, что американцы несерьезно отнеслись к проблеме герметичности на начальном этапе.
...
За счет же принятых мероприятий были сохранены пятьдесят четыре ракеты "Титан". Последнюю из них сняли с вооружения в мае 1987 года, и все шахты были уничтожены. При этом оказалось, что загазованной вокруг была даже почва. Взгляд на возникшую проблему герметичности топливных систем, включавших не только баки для компонентов, но и все связанные с ними магистрали, у специалистов в Советском Союзе был неоднозначен. Более того, даже полярен. Одни отнеслись к этому вопросу очень легко, не видя в нем особых проблем. Другие, основываясь на опыте американских ракетостроителей, не верили в возможность решения проблемы герметичности при длительном нахождении ракеты в заправленном состоянии.

Оказалось, что при малых толщинах алюминиевый сплав не является абсолютно герметичным, особенно на трубопроводах небольших диаметров. В связи с этим все алюминиевые магистрали были заменены на стальные. Сразу выяснился и крупный недостаток принимавшихся конструктивных решений, связанных с применением разъемных соединений. То, что раньше обеспечивало мобильность сборки, стало одним из крупнейших недостатков в новых требованиях к ракете. Все соединения практически оказались с позиций длительного нахождения под компонентом негерметичными… Особенно сильно протекали ниппельные, плоско-прокладочные и резьбовые. Был взят курс на штуцерно-торцевые и сварные соединения. Целеустремленно и методично проводившаяся работа в течение несколько лет дала результаты, способные поразить любое воображение: количество разъемных соединений на ракете уменьшалось на порядок (вместо двухсотдвадцати их осталось только двадцать два).
На соединение трубопроводов сваркой перешли даже в цехе общей сборки ракеты, что до этого вообще казалось неосуществимым, так как считалось, что без ниппельных соединений ракету собрать вообще невозможно. Для этих целей на Южном машиностроительном заводе совместно с Институтом электросварки имени Е.О. Патона и Украинским научно-исследовательским институтом технологии машиностроения были созданы специальные автоматы, что вдобавок позволило увеличить степень механизации сборочных работ. Но на этом пути поджидала новая неприятность. Оказалось, что из-за неизменных микродефектов сварные швы сами по себе далеки от совершенства и поэтому не являлись абсолютно герметичными. А кроме сварных швов для соединения трубопроводов на ракете — еще почти один километр (!) самых различных сварных швов на топливных емкостях. В довершение ко всему выяснилось, что микродефекты, вызывающие проникновение компонентов топлива, образуются не только в самом шве, а чаще даже в околошовной зоне вследствие недостаточного качестве основного металла. Обнаруженная неожиданно негерметичность сварных швов поставила исполнителей в щекотливое положение.
— Выступая с предложением перед Главным о переводе большинства разъемных соединений на сварные, — рассказывает Ф.П. Санин, — мы были уверены в успехе. Когда же обнаружилось, что они текут, то не сразу решились об этом сказать Михаилу Кузьмичу… Рентгеноструктурный анализ показал, что главными дефектами макро- и микроструктуры сталей и алюминиевых сплавов являлись неметаллические включения оксидов, карбидов, нитридов, а также газовые включения. Для устранения указанных дефектов и придания металлу плотно упакованной структуры на заводах-поставщиках были внедрены новые уникальные металлургические переделы: одинарный и двойной вакуумные переплавы металла, переплав в переменных физических полях, рафинирование и даже процеживание жидкого металла через стеклоткань. Эти технологические процессы позволили понизить содержание растворимых в структуре сплава газов до тысячных долей процента. Например, содержание водорода в ста граммах металла было доведено до четырех десятых в кубическом сантиметре, неметаллические включения были практически исключены полностью, кислорода содержалось не более восьми тысячных процента. О масштабности предпринятых мер, приведших к созданию качественно новых структур свидетельствует и тот факт, что на всех металлургических заводах, поставлявших металл, был введен автоматизированный ультразвуковой контроль полуфабрикатов, которые затем обязательно проходили входной контроль на Южном машиностроительном заводе.
Дополнительно к проведенным мероприятиям были сформулированы специальные требования к сварочной проволоке, подготовке кромок под сварку и количеству допустимых подварок. Результаты этих мероприятий превзошли самые смелые предположения. Если до введения описанных новых технологических процессов обнаруживалось по причине негерметичности металла до двадцати проявлений просачивания компонента, то после внедрения новой технологии начиная с 1970 года — ни одного!
Не обошлось без последствий и введение стальных трубок вместо алюминиевых. В результате возникла проблема сварки разнородных металлов: алюминий — сталь, титан — сталь, сталь — ниобий и других сочетаний, которые применялись не только на ракетах, но и на космических аппаратах. Для реализации этих вопросов в городе Орджоникидзе (Северная Осетия) был построен специальный цех изготовления биметаллических переходников.

Ампулизация

В довершение было установлено (о чем имелись отрывочные сведения из американских источников), что, проникая через поры металла, компонент не только загазовывает воздух, но и производит разрушительную работу. Соединяясь с влагой, неизменно присутствующей в воздухе, компонент образует кислоту, которая, в свою очередь, вызывает коррозию в алюминиевом сплаве, тем самым еще больше увеличивая негерметичность отсека. Несколько позднее было выяснено, что при относительной влажности воздуха ниже сорока процентов названная реакция не происходит.
На всех ракетах, начиная с ракеты Р-36, для исключения пустых объемов, создаваемых за счет днищ и переходных отсеков, баки окислителя и горючего стали единой емкостью, в которой компоненты топлива разделены промежуточным днищем. Естественно, возник вопрос о возможности проникновения окислителя из верхней полости в нижнюю, где находится горючее. В лучшем случае, говорили оппоненты, будут образовываться нерастворимые нитриды, которые, естественно, могут забить форсунки работающего двигателя. А худший вариант при соединении — взрыв, как это было на ракетах "Титан-П". С целью проверки этих серьезных опасений был проведен смелый эксперимент, который в случае отрицательного исхода мог поставить знак вопроса над конструкцией бака с промежуточным днищем. Для этих целей изготовили опытную емкость с заведомым дефектом в промежуточном днище. Результаты испытаний превзошли все ожидания — образования нитридов и ситуации, инициирующей взрыв, не наблюдалось.

При анализе причин возникновения негерметичности было обнаружено новое неожиданное явление. Как известно, в процессе прокатки исходной заготовки происходит одновременно и формирование ее структуры, приводящее к образованию волокон в направлении деформирования. Этого оказалось достаточно для того, чтобы в направлении прокатки, как по каналам, распространялся компонент. Пришлось в техническую документацию вводить дополнительное требование, согласно которому фланцы, мембраны и другие подобные детали должны были изготавливаться только из поковок и штамповок. При этом, если металл имел волокнистую структуру, волокна в готовой детали следовало направлять параллельно ее стыкам. Проводились и другие мероприятия для предотвращения возможных непредвиденных ситуаций. В частности, предъявлялись особые требования по качеству поверхностей перед контролем на герметичность, обязательному контролю усилий предварительной затяжки болтов в разъемных соединениях. Прокладки, которые поступали на сборку, находились в специальных бархатных подложках и с ними обращались, как с драгоценными изделиями. Были введены специальные ограничения на смазку при сборке разъемных соединений, которых, кстати, в топливных системах практически не осталось.

Учитывая то, что после введения всех мероприятий, тем более, когда относительная влажность воздуха в транспортно-пусковом контейнере стала поддерживаться на уровне сорока процентов, лакокрасочное покрытие перестало играть антикоррозионную роль. Поэтому было принято решение снять его с поверхности ракеты. Лакокрасочное покрытие оставили только на сварных швах, на которые после всех других операций и контроля герметичности на общей сборке ракеты сначала наносился анаэробный герметик. Это мероприятие дало неожиданный эффект: масса сухой ракеты уменьшилась сразу на пятьдесят килограммов. А это очень важно. Образовавшийся резерв веса давал возможность реализации внедрения новых предложений.

[На Р-36] ... наблюдались утечки компонентов топлива во время стоянки на боевом дежурстве, были даже предложения чисто конструкторского плана — закрыть все подозрительные места полиэтиленовой пленкой. Но оказалось, что через нее за счет диффузии компоненты топлива проникают. Замеры показали, что утечки не составляли более ста миллиграммов в сутки. Для поглощения паров компонентов топлива были разработаны специальные сорбенты, создана переносная химическая лаборатория и отработана технология ликвидации паров. Значение этих работ трудно переоценить: удалось спасти пятьдесят ракет, находившихся на боевом дежурстве. Характерно, что ни на одной из "вылеченных" машин негерметичность в дальнейшем не повторилась.

Одной из последних преград, завершавших решение задачи ампулизации ракеты, явилась так называемая проблема газового фона в отсеках ракеты и транспортно-пускового контейнера, возникшая в начале семидесятых годов. Указанный фон создавался за счет газовыделения неметаллических материалов и последующего воздействия газов на систему дистанционного контроля загазованности и некоторые элементы ракеты, а также неизбежно присутствовавших паров компонентов топлива. Но и этот рубеж был успешно преодолен. Ракета второго поколения Р-36 явилась первой межконтинентальной, на которой была решена проблема длительного дежурства в заправленном состоянии. Первый срок нахождения на боевом дежурстве был определен в пять лет. Путь к созданию ампулизированных межконтинентальных баллистических ракет был открыт.

Сложная техника: ошибки, брак и скрытые дефекты

Схемная ошибка, оказавшаяся в системе управления ракеты Р-16, привела к самой большой трагедии за всю историю ракетной техники Советского Союза. Ошибка оператора при формировании циклограммы на запуск ракеты Р-36М2, перепутавшего порядок выдачи команд, "заставила" выброшенную ракету вернуться обратно в шахту. Последовавший взрыв полностью разрушил шахтную пусковую установку. При сборке рулевой машинки ракеты Р-36М исполнитель, в данном случае рабочий, допускает грубейшую ошибку, перепутав полярность датчиков. В результате ракета, получая все команды с точностью "до наоборот", летит не в заданном направлении, а точно в сторону тех, кто должен наблюдать за ее стартом. И только чистая случайность — не долетев несколько метров до наблюдательного пункта, ракета упала и взорвалась, позволила избежать еще одной трагедии. Вместо аккумуляторов, рассчитанных на срабатывание при давлении в системе, соответствовавшей трем атмосферам, при пуске ракеты Р-16 по халатности сборщиков поставили батареи, приводившиеся в действие при давлении в семь атмосфер. В результате из-за отсутствия питания оказался не задействованным аварийный подрыв ракеты и "сбившаяся" с траектории машина не была самоликвидирована. В конструкции могут существовать присущие ей скрытые неявные недостатки, которые дают о себе знать только при определенных условиях, когда создаются ситуации, не предусмотренные при проектировании. В принципе подобные дефекты могут даже так и остаться нераспознанными, если в процессе эксплуатации не возникнет неучтенное стечение обстоятельств. И поэтому о них становится известно, только когда происходит авария. Именно такая ситуация стала причиной аварии при очередном пуске комбинированной ракеты РТ-20П. Машина при движении в контейнере неожиданно закрутилась вокруг своей продольной оси, что не было учтено расчетом. В результате контакт на запуск маршевого двигателя, попав в продольный паз на внутренней поверхности контейнера, к которому подходила система воздуховодов, выдал преждевременную команду на запуск маршевого двигателя. Пуск третьей летной ракеты Р-36 был аварийным. Простояв на стартовом столе 35 секунд при работающем в режиме полета рулевом двигателе, она взорвалась. Причина — не сработал контакт подъема, подающий команду на запуск маршевого двигателя. Оказалось, что конструкция прижимного устройства датчика и его крепление к пусковому столу имели массу недостатков. Каждый из них в общем-то не играл решающей роли, и два предыдущих пуска прошли нормально. Но, "собравшись" вместе на одной машине, они погубили ракету. Показательно и то, что недостатки, как отмечали участники пуска, были очевидны, но психологически убаюкивают удачные предшествующие пуски.

Скрытый дефект в системе подачи топлива после четырёх лет выпуска Р-12

В 1961 году при пуске партионных ракет Р-12 возникла критическая ситуация: сошли с траектории — "упали" подряд три машины! Изучив данные телеметрии, комиссия установила, что причиной аварии является кавитация, в результате появления которой один из компонентов не поступал в нужном количестве в двигатель. Руководитель испытаний — ведущий конструктор М.И. Галась позвонил с полигона в конструкторское бюро и доложил Главному о результатах вывода комиссии. В ответ в телефонной трубке раздался раздраженный голос: — Ты что, хочешь сказать, что семьсот две изготовленные ракеты не годятся? Я тебя сниму с работы за такие выводы! Сделав столь серьезное внушение, М.К. Янгель тем не менее дает команду экспериментальным подразделениям конструкторского бюро проанализировать ситуацию, возникшую на полигоне при пусках ракет. В лабораторных условиях были проведены всесторонние исследования возможных причин возникновения кавитации. Через два дня Михаилу Кузьмичу доложили, что выводы, сделанные на полигоне по выявлению причин, приведших к авариям, правильны, явление действительно имеет место и даже предложили решение, как отремонтировать изготовленные уже ракеты для устранения обнаруженного дефекта: необходимо установить специальный грибок в месте соединения днища и трубы магистрали бака горючего. На вновь же изготавливаемых ракетах решили изменить форму клапана, подающего топливо, заменив пластинку с конусообразными краями на чистый конус. По результатам проведенных работ состоялся повторный разговор по специальному аппарату секретной связи. Руководитель летных испытаний, изрядно перенервничавший после предшествовавшего внушения, услышал в трубке знакомый голос Михаила Кузьмича: — Ты извини, что я назвал тебя… Как бы нам ни было тяжело в этой ситуации, но ты был прав. А самое главное — не только установлен факт возникновения кавитации, но и найдено решение проблемы. Мы будем дорабатывать все ракеты. Последующий анализ показал, что это был скрытый дефект в системе подачи топлива, который не проявлялся четыре (!) года. Просто при летных испытаниях никогда не возникало непредусмотренного проектантами температурного режима, в котором могли оказаться компоненты.

Самопроизвольное удлинение клапанов, регулирующие подачу компонентов топлива на Р-16

После принятия на вооружение и постановки на боевое дежурство первой межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 регулярные периодические старты продолжались. Однако при испытаниях в конце шестидесятых годов стали наблюдаться аварийные пуски: ракета или вообще не выходила из шахты из-за недостатка тяги, или, выйдя, возвращалась обратно. — Причину, — вспоминает начальник отдела эксплуатации конструкторского бюро И.Я. Красницкий, который осуществлял авторский надзор за эксплуатацией в воинских частях ракет, находившихся на боевом дежурстве, — выяснили довольно быстро — происходило "раскрытие" — разрушение камер двигателей. Но почему они стали выходить из строя? И почему это проявилось со временем? Ведь и раньше ракеты практически отстреливались каждый год, но аварий по причине разрушения двигателей не наблюдалось на протяжении нескольких лет. Ключ к разгадке дали опорные поверхности узлов крепления двигателей. При тщательном изучении на них было обнаружено явление наклепа. Так на языке материаловедов называется уплотнение материала, возникающее при механическом воздействии на него. Наклеп в этих узлах мог возникнуть только за счет высокочастотных колебаний в камерах двигателя. Итак, был установлен факт появления грозных высокочастотных колебаний, ранее не наблюдавшийся ни при одном из пусков. Дальнейшая картина развития процесса становилась более или менее ясной: возникающие высокочастотные колебания являлись следствием неодновременности по времени процесса подачи горючего и окислителя при запуске и начале работы двигателя. Причем рассогласование даже в сотых долях секунды уже может явиться причиной возникновения колебаний. Следующий этап дознания — что послужило причиной проявления несуществовавшего ранее эффекта. Как было установлено, источником ненормального режима работы двигателя оказались клапаны, регулирующие подачу компонентов топлива. В процессе длительного стояния на боевом дежурстве в структуре их материала происходили какие-то изменения, связанные с возникновением явления ползучести, когда материал начинал со временем самопроизвольно удлиняться. Они и приводили к изменению геометрических размеров деталей клапанов. И, как следствие, к нарушению режима работы — возникновению рассогласования во временных процессах подачи горючего и окислителя. А дали они о себе знать лишь через семь лет и со временем стали проявляться чаще. Но к этому моменту ракета Р-16 свою задачу практически уже выполнила и предстояла ее замена на более совершенную. Поэтому вопроса о доработке клапанов при продлении сроков нахождения ракеты на боевом дежурстве в связи с проявившимися неприятными обстоятельствами не возникло.

Выявление газопроницаемости теплозащитного покрытия боевой части

При возникновении аварийной ситуации обстановка резко менялась, все причастные к происшедшему начинали работать в режиме "чрезвычайных происшествий". В этом случае понятие "Невозможно" теряло свой изначальный смысл. Вместо него звучало приказное — "Надо!" Показательна в этом отношении история создания конструкции наконечника самой тяжелой головной части 8Ф675. В целях экономии веса при проектировании наконечника толщину несущей металлической оболочки выбирали из условия совместной работы с нанесенным на нее теплозащитным покрытием, что, естественно, приводило к некоторой экономии веса конструкции. При отработке прочности наконечника очень резко встал вопрос о газопроницаемости теплозащитного покрытия, воспринимавшего при движении в плотных слоях атмосферы на нисходящем участке свободного полета большое аэродинамическое давление в несколько десятков атмосфер на квадратный сантиметр и гигантские тепловые потоки с температурой на поверхности в тысячи градусов Цельсия. Будет ли газ проникать сквозь толщу теплозащиты и давить непосредственно на металлическую оболочку? Если да, то в этом случае остро вставал вопрос о прочности склеивания металла с покрытием. На требование поставить датчик давления на корпус оболочки, для выяснения действительной картины в условиях полета, руководитель службы телеизмерений ответил решительным отказом. И только после буквально годичных требований и уговоров пошел, якобы, на уступки, предусмотрев датчик на 5 атмосфер. А необходимо было минимум в десять раз больше — 50–60 атмосфер. Отказ мотивировался отсутствием в стране такой измерительной аппаратуры. Когда же при летных испытаниях датчик с малым диапазоном измерений зашкалил и предположение о проникновении скоростного напора воздуха через толщу теплозащитного покрытия подтвердилось, претензии к службе телеметрии прозвучали уже резко в режиме приказа свыше. И руководитель долго упорствовавший и доказывавший нереальность требований сразу прозрел. Такой датчик в мгновение ока нашелся. Существовал он в стране! И более того, через месяц уже был установлен на очередной наконечник, изготовленный для летных испытаний. При последовавшем пуске полностью подтвердилось предположение — газ, как через песок, проходил через толщу теплозащитного покрытия и давил непосредственно на металлическую оболочку. Обнаруженное явление заставило пересмотреть методику постановки испытаний на прочность. Заказчик, поддержанный представителями Арзамаса-16 как заинтересованного смежника, помещавшего в головную часть свой заряд, потребовал проведения повторных испытаний, при которых давление создавалось бы не водой, как раньше, а воздухом, обладающим большей проницаемостью.

Незаметные доработки систем

... ракета "приземлилась" в районе падения первых ступеней. Анализ данных телеметрических измерений однозначно показал, что истоки аварии надо искать в следящей системе. Но где? Как и всегда, когда не удается однозначно установить причину, выдвинули несколько версий. Среди рассматривавшихся аварийной комиссией догадок, наиболее вероятной показалась возможность сильной перетяжки узла крепления датчика — подпятника, что, соответственно, приводило к увеличению трения на валу датчика. За счет этого при возрастании нагрузок в процессе полета первой ступени и могла следящая система выдавать на управляющие органы импульсы с отставанием. И тогда в результате возникал недобор скорости. Высказанное предположение решили проверить на стенде. Подпятник специально "перетянули". И, действительно, версия подтвердилась. Примерно на той же секунде в следящей системе возникло рассогласование. Были сделаны соответствующие конструктивные доработки, а на следующей машине операцию затяжки подпятника взяли под особый контроль. Не забыли и об "организационных" выводах. Незамедлительно последовал грозный приказ. Исполнителя — регулировщицу, производившую затяжку, как нарушившую технологический процесс сборки, уволили с работы. Однако, несмотря на все принятые меры, пуск опять оказался аварийным. Ситуация повторилась: отказ следящей системы вновь произошел практически на той же секунде. Дело принимало нешуточный оборот: подряд две аварии, симптомы одни и те же, а причина неизвестна. Версия оказалась ошибочной, а принятые меры неэффективными. Самые тщательные всесторонние исследования, самые невероятные предположения не давали нужных объяснений. По-прежнему при испытаниях на стенде следящая система продолжала работать безукоризненно. И все же причину в конце концов нашли и нашли совершенно случайно. Оказалось, что на определенном этапе отработки системы гиростабилизации ее разработчики для удобства работы развернули датчик и поставили его в другой плоскости. При этом, естественно, нужно было поменять фазы питания — произвести "фазировку", что и было сделано. Произведенная корректировка нашла отражение в присланной управленцами технической документации. На эту "мелочь" не обратили внимания. В результате, следящая система не справлялась с нагрузкой при возрастающей скорости вращения и увеличивающихся перегрузках в конце работы первой ступени ракеты. На стендовых же испытаниях действительно все протекало нормально, сколько бы ни делалось попыток выяснить причину, так как схема была собрана правильно. И вывести систему "из синхронизма" без принудительного ужесточения условий ее работы было невозможно. Вот если бы на стенд подключили модернизированную бортовую систему, то сразу же почувствовали бы, "где собака зарыта". Разработчики системы управления должны были признать, что допустили досадную халатность при работе с документацией, а заодно и взять ответственность за два аварийных пуска ("положенные за бугор" ракеты). В сложившейся ситуации достойно повел себя Главный конструктор системы управления В.Г. Сергеев. Он лично поехал домой к безвинно пострадавшей регулировщице, принес свои извинения за случившееся, сообщил, что приказ об увольнении отменен и она восстановлена на работе. Однако этот демарш не произвел на невинно пострадавшую женщину ожидавшегося впечатления. Нанесенная незаслуженная обида была столь велика, что регулировщица не пожелала вернуться обратно на предприятие.

Испытания первой лётной Р-16 в МИК

Объем испытаний ракеты состоял из автономных проверок всех бортовых систем и приборов с контролем их основных параметров и комплексных испытаний с проверкой правильности функционирования бортовых систем в соответствии с циклограммой полета и с контролем выдаваемых системой управления команд на включение и выключение рулевого и маршевого двигателей первой ступени, разделение ступеней, включение тормозного двигателя, включение и выключение двигателя второй ступени, подачу команды на приведение в готовность к применению боевого заряда и отделение головной части от ракеты. Комплексные испытания проводились с записью на систему телеизмерений, так как она давала документально подтвержденные сведения о работе бортовых систем ракеты в режиме полетной циклограммы. Так как инструкция по испытаниям предусматривала повторение комплексных испытаний в случае замены или доработки вышедших из строя приборов, то они проводились многократно с последующим просмотром и анализом материалов регистрации — километров кинопленки. Перед началом комплексных испытаний от главных распределителей системы управления отстыковывались штепсельные разъемы, через которые проходили цепи на пиропатроны ракеты, закрывались заглушками и пломбировались для исключения возможности срабатывания пиротехнических устройств. Вместо них к главным распределителям подключались электрические эквиваленты с транспарантами, имевшими таблички с обозначением всех пироэлементов ракеты и электропневмоклапанов автоматики двигательных установок, которые они имитировали. Вместо головной части также подключался соответствующий электрический эквивалент. Чтобы не вырабатывать ресурса высокоточных гироприборов, технической документацией предусматривалось все электроиспытания проводить с технологической гироплатформой, устанавливаемой рядом с ракетой на специальный стол, имевший возможность вращения относительно трех взаимно перпендикулярных осей, соответствующих осям тангажа, рыскания и вращения автомата стабилизации. Технологическая платформа подключалась к бортовой кабельной сети с помощью кабелей-удлинителей. Одновременно с электроиспытаниями ракеты в лаборатории гироприборов проводились автономные испытания штатной гиростабилизированной платформы. После окончания всех испытаний штатная гироплатформа устанавливалась на борт ракеты, подключалась к БКС, и проводились заключительные операции по перегрузке первой и второй ступеней на грунтовую тележку, их стыковке и подготовке ракеты к транспортировке. Испытания в монтажно-испытательном корпусе проходили с длительными задержками, связанными с выяснением возникающих причин сбоев и отклонений проверяемых приборов. Работали в две смены. Днем военные специалисты совместно с представителями конструкторских бюро и заводов готовили ракету, а ночью представители промышленности под контролем военной приемки производили необходимые доработки.

Первая Р-16 на старте

Утром 21 октября положенная на ложементы грунтовой тележки ракета с состыкованными ступенями была вывезена из монтажно-испытательного корпуса и транспортирована на стартовую позицию — сорок первую площадку, представлявшую бетонированную территорию, в центре которой находился пусковой стол. Вокруг стола по форме вытянутого шестигранника была предусмотрена канава — приямок, закрытый сверху металлическими решетками. В канаве должен был собираться пролившийся при заправке компонент и оттуда по трубопроводу отводиться в специальный приемный бак, находившийся в подземном помещении. К пусковому столу в направлении длинных сторон приямка подводились тележка с ракетой и установщик. Метрах в ста пятидесяти от старта находилось одноэтажное здание, в котором размещались стартовые подразделения воинской части, кабинеты главных конструкторов, конференц-зал, где проходили заседания Государственной комиссии. Тут же можно было перекусить в буфете и покурить в курилке. Существовал еще "банкобус". Так назывался передвижной командный пункт, располагавшийся в автобусе, где принимались оперативные решения по ходу подготовки ракеты к старту. Происхождение этого полушутливого — полуиронического сложного слова включает в себя два корня: банк (в смысле коллективного обсуждения) и автобус. Метрах в восьми — десяти от длинной стороны бетонированной площадки находился наклонный въезд в аппарель — подземное помещение, в котором были установлены дизель-генераторы для выработки электроэнергии на случай отключения сети электропитания, весы под пусковым столом для взвешивания ракеты, различные коммуникации, аппаратура. Там же размещались автомашины обслуживания. Между одноэтажным административным зданием и стартовой площадкой располагался подземный бункер — командный пункт, откуда шло все управление пуском ракеты по кабелям, проложенным в аппарели. Рядом со стартовым столом размещался передвижной командный пункт с микрофоном для передачи команд по громкой связи. С четырех сторон бетонированной площадки устанавливались пожарные щиты со шлангами. Территория старта была окружена вырытым в песке широким, глубиной более метра, рвом и натянутой за ним колючей проволокой. Пусковой стол наземного старта, воспринимавший огромный вес заправленной ракеты, представлял собой простейшую и вместе с тем рациональную конструкцию: массивное кольцо с четырьмя регулируемыми опорами, на которые опирались кронштейны ракеты, покоилось, в свою очередь, на четырех колоннах, закрепленных в мощной плите, лежавшей на бетонном фундаменте. В центре стола монтировался специальный конусоподобный отражатель, отводивший в стороны истекающие из камер двигателей газы. Для осуществления операции прицеливания необходимо было ориентировать ракету плоскостью I–III в плоскость стрельбы. Поэтому стол был поворотным, чем и обеспечивалась возможность вращения его вместе с ракетой. С одной стороны пускового стола подводился специальный установщик, в котором размещалась также аппаратура для проведения и контроля предстартовых операций, с противоположной стороны устанавливалась грунтовая тележка с ракетой. Установщик и тележка фиксировались с помощью специальных устройств — упоров, вмонтированных в бетонированную площадку. Приведение ракеты в вертикальное положение осуществлялось механизмом подъема установщика с помощью тросов, перекинутых через ролики, закрепленные на подъемной раме последнего. "Вертикализация" ракеты производилась системой прицеливания с помощью съемных оптических призм, устанавливаемых на шпангоуте хвостового отсека. Поражала масштабность проводимых работ: огромная тридцатиметровая "сухая" (незаправленная) ракета вместе с грунтовой тележкой, на которой она только что была доставлена из монтажно-испытательного корпуса, медленно разворачивалась из горизонтального положения в вертикальное, зависала над пусковым столом, а затем опускалась на его опоры. Выполнившая свою роль тележка отстыковывалась от ракеты, опускалась на бетонку и увозилась со старта. Вертикальная рама установщика не только входила в кинематическую и силовую схему подъема ракеты, но и выполняла роль опоры для крепления в двух уровнях отводных кольцевых площадок обслуживания. Первый уровень — для доступа к приборам, установленным в приборном отсеке первой ступени, а второй — для обслуживания приборов в переходном отсеке между ступенями. Во избежание опрокидывания от возможных порывов ветра ракета крепилась к столу специальными стяжками — тендерами. Однако в таком виде ракета еще ничем не отличается от музейного экземпляра. Для того чтобы конструкция "ожила", к ней должны быть подсоединены "артерии", обеспечивающие функционирование ее систем. На ракете Р-16 в связи с последовательным расположением ступеней и их поперечным делением (схема "Тандем") впервые все отдельные коммуникации второй ступени: пневмопроводы, кабельные системы электроснабжения, управления и телеметрических измерений, а также трубопроводы для заправки компонентов топлива баков второй ступени — были проложены по раме установщика и соединены с системами специальными разъемными устройствами. На первой же ступени они подводились к нижнему торцу хвостового отсека.

Экскурс в системы управления и пневмогидравлической системы ракеты Р-16

... экскурс в конструктивные особенности и особенности функционирования двух систем — системы управления и пневмогидравлической системы ракеты Р-16. Именно вокруг них и развернулись основные события, приведшие к роковой развязке. Запуск ракетного двигателя, его работа и выключение в полете, в отличие от любого другого двигателя, например автомобильного, — сложный и многостадийный процесс. Транспортировку компонентов из топливных баков в двигатель обеспечивает по командам, выдаваемым системой управления, пневмогидравлическая система (ПГС). Маршевый двигатель первой ступени ракеты Р-16 представлял три автономных блока по две камеры в каждом, связанных единой системой запуска, включавшей пусковые бачки окислителя и горючего и систему узлов автоматики. На второй ступени маршевый двигатель состоял из одного блока — двух камер, пусковых бачков окислителя и горючего, системы запуска и автоматики. Из топливных баков к двигателям шли раздельные магистрали горючего и окислителя. Принципиальное различие между ними заключалось в том, что по линии горючего на каждый блок предусматривалась своя отдельная труба, а по линии окислителя — общая магистраль, из которой через коллектор ("штаны") производилась разводка на три трубы в соответствии с количеством блоков. Для нормальной работы двигателя, обеспечивающей устойчивый процесс превращения энергоносителей в истекающие из сопла двигателя продукты сгорания, создающие реактивную тягу, необходимо, чтобы компоненты топлива поступали под определенным давлением. Эту роль берут на себя турбонасосные агрегаты, устанавливаемые на каждой магистрали. В связи с тем, что на ракете применялись самовоспламеняющиеся токсичные компоненты топлива, для надежной герметизации топливных баков и подводящих трубопроводов в процессе длительного нахождения заправленной ракеты на старте и предотвращения попадания агрессивных компонентов топлива в полости насосов двигателей при входе в турбонасосные агрегаты на фланцах трубопроводов устанавливались специальные разделительные устройства — пиромембраны. При срабатывании пиропатрона мембрана раскрывалась и складывалась, тем самым открывая доступ компонентам топлива для заполнения полостей насосов двигателя. После прохождения команды на прорыв пиромембран горючее и окислитель, каждые по своей магистрали, устремлялись вниз, заполняли полости турбонасосных агрегатов. Но при выходе из турбонасосного агрегата для дальнейшего движения компонентов возникала еще одна преграда — главные разделительные клапаны, которые перекрывали вход непосредственно в камеры сгорания. Главные клапаны автоматически открывались только тогда, когда давление на входе в них достигало определенной величины. Гидростатического давления столба жидкости для этого было недостаточно. Процесс запуска маршевого двигателя второй ступени, поскольку именно он будет интересовать нас в дальнейшем, происходил (при прорванных пиромембранах) следующим образом. После прохождения команды на запуск двигателя срабатывал специальный электропневмоклапан (ВО-8) и в пусковые бачки с горючим и окислителем подавался газ из системы высокого давления, находившейся на борту ракеты. В результате компоненты топлива вытеснялись в газогенератор, где и происходило их соединение. Образующийся при сгорании газ поступал на турбину, на одном валу с которой были установлены насосы магистралей окислителя и горючего. При раскрутке турбонасосного агрегата газогенератор турбины переходил на питание компонентами топлива, отбираемого после насосов окислителя и горючего. Первоначальная раскрутка ТНА производилась от порохового пиростартера при прорванных мембранах "О" и "Г" на входе в двигатель, а затем газогенератор турбины переходил на питание компонентами топлива от насосов. В процессе раскрутки турбины повышалось давление в полостях за насосами, и при достижении определенной величины открывались главные клапаны (на две камеры один клапан). Компоненты топлива устремлялись в камеры сгорания: соединяясь, они самовоспламенялись, происходил запуск двигателя и выход его на режим. Таким образом, и это очень важно для анализа происшедшего, на пути компонентов топлива, до того как они соединятся, в магистралях были предусмотрены две разделительные преграды. И еще один важный момент связан с процессом выключения двигателя. Для этих целей перед входом в газогенератор по обеим магистралям — горючего и окислителя — устанавливались отсечные пироклапаны. При прохождении команды на выключение двигателя они срабатывали и перекрывали подачу компонентов топлива, турбонасосный агрегат останавливался, давление в системе резко падало, и срабатывал отсечный пироклапан по магистрали питания камер окислителем, стоявший в головке камеры сгорания. Поскольку клапан напоминал по виду грушу, то на языке специалистов это называлось "замыкание грушей".

Предпусковые операции Р-16

Сам процесс пуска ракеты Р-16 состоял из предстартовых операций, производившихся по командам, выдаваемым руководителем боевого расчета из подземного бункера, и автоматических, осуществлявшихся системой управления по специальной программе. Во время предстартовых операций производился разгон пироблоков гиростабилизированной платформы, задействование бортовых батарей электропитания, прорыв пиромембран по линии окислителя и горючего. Последней из этих операций была команда "Пуск". После нажатия кнопки "Пуск" ракета полностью находилась "во власти" циклограммы. На языке специалистов циклограмма — это записанная на запоминающее устройство последовательность во времени функциональных команд, выдаваемых системой управления, на выполнение в автоматическом режиме технологических операций при подготовке к старту, старте и полете ракеты без участия человека. При запуске наземной циклограммы испытатели только отслеживают и контролируют прохождение команд, фиксируя: есть такая-то операция, есть такая-то операция. В полете контроль прохождения команд и соответствующих операций осуществляется с помощью телеметрии. По пусковой циклограмме от наземных приборов шел наддув топливных баков и их контроль, осуществлялся переход на питание от бортовых батарей, запускался и выходил на режим рулевой двигатель первой ступени, запускался и выводился на режим маршевый двигатель первой ступени. Ракета отрывалась от стартового стола. При этом происходил разрыв штепсельных разъемов, осуществлявших связь ракеты с наземным электрооборудованием. О состоявшемся старте оповещало замыкание контакта подъема — из гнезда выходил утопленный до этого штырек, упиравшийся в специальную штангу, закрепленную на стартовом столе. С этого момента все, что происходило в полете на борту ракеты, подчинялось полетной циклограмме. Отныне система управления, кроме задач стабилизации ракеты, управления дальностью, регулирования кажущейся скорости, выдавала на исполнительные органы (группы пиропатронов, электропневмоклапаны) двигательных установок последовательные функциональные команды на их включение или выключение. Каждая из этих команд жестко привязывалась по времени к началу отсчета, определявшемуся моментом отрыва ракеты от стола пусковой установки. Сигналы на выполнение команд выдавались программными токораспределителями первой и второй ступеней (ПТР-I и ПТР-II), работавшими последовательно. Программный токораспределитель представлял собой вал с кулачками. При вращении вала с помощью специального шагового электродвигателя, питаемого импульсами тока, кулачки замыкали определенные контактные группы, включавшие реле и обеспечивавшие срабатывание соответствующего элемента автоматики двигательной установки.

Роковое решение о доработке на старте

... аварии, увы, все равно избежать было бы невозможно". Решение о замене главного распределителя на заправленной ракете с прорванными пиромембранами и с задействованными бортовыми батареями было связано со значительным риском. Однако Государственная комиссия пошла на такой шаг. Разобравшись с причинами, приведшими к сложившейся ситуации, участники заседания должны были решить и главный вопрос: что делать с ракетой? По техническим условиям на уплотнения, манжеты и прокладки ракета могла стоять в заправленном состоянии при воздействии агрессивных компонентов всего 24 часа. Именно только на сутки давали гарантию на работоспособность резиновых изделий их разработчики. А дальше они могли разъедаться, превращаться в труху, а ракета во время этого процесса, естественно, "потечь по всем швам" и, в первую очередь, по уплотнениям турбонасосных агрегатов. С другой стороны, если отложить пуск, то, по существу, машина перестает существовать. В этом случае необходимо сливать компоненты, перебирать двигатели, проводить нейтрализацию баков и магистралей, менять все уплотнения. Все это, естественно, необходимо было делать в заводских условиях. Сама же операция слива также была рискованной, поскольку у испытателей не было такого опыта. Подтверждение тому — цитировавшееся выше свидетельство В.С. Будника об эпизоде с подготовкой ракеты Р-14. И, кроме того, на эту операцию к тому времени даже не существовало отработанной инструкции. На проходившем заседании наиболее резко прозвучало мнение члена Государственной комиссии начальника отдела полигона подполковника С.Д. Титова. Высказав свои соображения, он бескомпромиссно предложил: — Компоненты слить, ракету нейтрализовать на полигоне и отправить на завод для доработки. Выслушав мнение специалистов, техническое руководство, исходя из сложившейся ситуации, приняло решение продолжить работы на старте по подготовке ракеты и произвести пуск на следующий день. Заканчивая совещание, М.И. Неделин подытожил: — Ракету доработать на старте, страна ждет нас.

Запуск двигателя второй ступени и последовавший пожар. 24 октября 1960 года

Инженер Ф.П. Санин услышал только щелчок, повернувшись лицом к старту, увидел, что ракета в пламени, и первая мысль: — Почему она не поднимается? Находившиеся непосредственно на старте около ракеты увидели пламя в районе хвостового отсека второй ступени. Некоторым показалось, что запустились рулевые двигатели второй ступени. Как вскоре станет ясным, запустился маршевый двигатель второй ступени. Своим факелом он прожег днище и разрушил бак окислителя, а затем и бак горючего первой ступени, что и привело к разрушению всей конструкции ракеты. В результате при работающем двигателе второй ступени произошло соединение и интенсивное взрывообразное возгорание в общей сложности более 120 тонн компонентов топлива. При этом запускались пороховые двигатели разделения ступеней, взрывались воздушные баллоны системы наддува баков. Возникший в результате грандиозный пожар, сопровождавшийся зловещим фейерверком, превратил стартовую позицию в огнедышащий ад. От центра старта с огромной скоростью распространялись концентрические волны огненного смерча, уничтожая все попадавшееся на пути. Взрывное догорание, принявшее лавинообразный характер, продолжалось немногим более двадцати (одно лишь перечисление объектов старта, охваченных пожаром, занимает больше времени) секунд и распространилось на 100–120 метров от старта. Пожар после выгорания компонентов топлива продолжался еще два часа. Происходило догорание агрегатов и сооружений, их оборудования и кабельных коммуникаций — всего, что могло гореть. Расплавились и сгорели баки ракеты, и лишь относительно хорошо сохранились двигатели ступеней, изготовленные из специальных жаропрочных сталей и рассчитанные на высокие температуры.

... генерал из комиссии по испытаниям ракеты, и категорически приказал находившемуся поблизости солдату закрыть и задраить массивную входную дверь в бункер. Солдат стал выполнять приказ генерала. Услышав об этом, бывший в воинском звании подполковника А.С. Матренин подошел к солдату и потребовал открыть дверь и впускать в бункер всех. А на возмущение генерала очень спокойно, но твердо заявил: — Товарищ генерал! Я являюсь ответственным за бункер, и здесь будут выполняться только мои приказы. Генерал только лишь что-то пробурчал в ответ."

Локализация ошибки, приведшей к катастрофе 24 октября 1960 года

Первым обнаружил, что система управления при определенных обстоятельствах может выдать команду на запуск двигателя второй ступени, инженер К.Е. Хачатурян. Вот его свидетельство: "Утром следующего дня, после пережитого кошмарного вечера 24 октября, я сидел над анализом комплексной электрической схемы системы управления двигательными установками, и мне стало плохо, когда я увидел, что при переустановке шаговых двигателей в исходное состояние при наличии напряжения на шине "Д" (так на языке специалистов называлась подключенная к бортовой кабельной сети задействованная бортовая батарея второй ступени) через рабочие контакты программного токораспределителя напряжение беспрепятственно поступает на электроклапан наддува пусковых бачков ВО-8. Все оказалось технически так просто по электрической схеме и так трагически жутко по своим последствиям! В это время в комнату вошел Комиссаров и, придя немного в себя, я ему первому показал по схеме, как вчера при подготовке системы управления к пуску произошла выдача команды на запуск двигателя второй ступени". Так, в результате порока системы управления, не замеченного при многоступенчатых проверках работы схемы, возникла коллективная ответственность за персонально введенную в циклограмму ложную команду.

Что же произошло на старте при подготовке Р-16 к пуску?

Первая в ряду причин, приведших к запуску двигателя второй ступени, — преждевременный прорыв разделительных мембран топливных баков второй ступени ракеты накануне 23 октября. Поторопились и с приведением в рабочее состояние источников питания второй ступени. По штатной технологии ампульные батареи должны были задействоваться давлением сжатого воздуха в 3–4 атмосферы после проведения всех проверок непосредственно в процессе пуска, когда людей на старте уже нет. Сжатый воздух надувал мешок с электролитом, и в процессе заполнения резиновый мешок "напарывался" на нож, прорезался, и электролит поступал на пластины аккумуляторов. Однако оказалось, что ампульная батарея находится на пределе возможностей по требуемой емкости и поэтому было принято решение держать ее в задействованном состоянии и в теплом месте, а на борт ставить после объявления тридцатиминутной готовности. Все время до установки на борт аккумулятор второй ступени находился на стартовой позиции в кунге, в котором поддерживалась температура + 30 оС, под непосредственным контролем заместителя главного конструктора источников питания.
После установки на место батарея была подключена к бортовой кабельной сети, а штуцер трубопровода для подвода сжатого воздуха, необходимого для ее задействования, естественно, не подключался. И наконец, третья, решающая ошибка, ставшая возможной при наличии двух уже состоявшихся неправомочных решений. После проведения последнего цикла комплексных испытаний было необходимо привести систему управления в исходное состояние. К этому времени пиромембраны на магистралях горючего и окислителя обеих ступеней, как только что было отмечено, оказались прорваны и задействованы на земле бортовые источники электропитания первой и второй ступеней ракеты. Непосредственно перед приведением схемы в исходное положение эквиваленты автоматики двигательных установок были отстыкованы и кабели на ракете подключены штатно. Можно только предполагать, что этот роковой шаг был сделан, очевидно, из желания получить перед пуском "исходное" состояние системы управления в штатной схеме и тем самым косвенно подтвердить нормальную стыковку разъемов. В процессе вывода программного токораспределителя второй ступени в нулевое, исходное, положение произошло неизбежное "ложное" замыкание кулачка, сформировавшего в сложившейся ситуации команду на реальный запуск двигательной установки второй ступени, стоящей на стартовом столе и полностью подготовленной к пуску ракеты.

Можно ли было избежать катастрофы 24 октября 1960 года?

.. не единожды возникал отнюдь не риторический вопрос: а можно ли было избежать этой крупнейшей по масштабам в истории ракетной техники катастрофы? И вот ответ: если бы все делалось по исходной технологии и не было никаких отклонений в процессе подготовки к пуску, то есть приведение в нулевое положение шагового токораспределителя производилось бы не в штатном варианте, а с подключенными эквивалентами, ошибка в схеме могла не проявиться не только при летно-конструкторских испытаниях, но и при всех последующих пусках, и так бы, оставшись тайной, "умерла" бы вместе со снятием ракеты Р-16 с боевого дежурства вследствие ее моральной старости. Для этого нужна была самая малость — соответствующий пункт в инструкции, строжайше запрещавший какие бы то ни было операции после подключения бортового питания.

Выводы по итогам катастрофы 24 октября 1960 года

По результатам работы комиссии была разработана система мероприятий, направленных на повышение надежности заложенных технических решений, с подтверждением их дополнительной экспериментальной отработкой. Были также даны предложения, направленные на исключение, по возможности, ручных операций при предстартовой подготовке ракеты и предусмотрен дистанционный контроль этих операций. В первоначальном варианте все кабели находились на установщике, теперь они стали принадлежностью ракеты. На борт ракеты были перенесены и коммуникационные приборы, реле автоматики. Естественно, все это приводило к увеличению стартового веса и являлось "откровенным" балластом, не участвующим в полете. И вот тут-то сыграл свою роль тот запас дальности, который оказался заложенным при проектировании ракеты. Был введен новый порядок пребывания на старте. Все участвующие в подготовке ракеты к пуску должны были на контрольно-пропускном пункте сдать пропуск и получить жетон определенного цвета, определявший время нахождения на стартовой позиции.
При прохождении соответствующей команды готовности испытатели, выполнившие свои операции, обязаны были покинуть старт, что контролировалось по сданным жетонам. Их количество одновременно давало возможность судить о времени приближения пуска. Особенно был ужесточен порядок доступа на "нулевую отметку". Так называлась бетонная площадка стартовой позиции. Объединив и укрупнив многие операции, добились сокращения общего числа операторов и контролеров. Для исключения ошибок при сборке схем были предусмотрены различные длины соединяемых кабелей ("вымеренная длина"), их окраска, различные типы штепсельных разъемов. Предусматривался в них даже избыток контактов для достижения цели — невозможности неправильной стыковки, даже если бы появилось желание! С целью повышения надежности и исключения различного рода "перепутов" при совершенствовании схем были предусмотрены мероприятия, рассчитанные "на дурака". Так на жаргоне специалистов называется построение схем, исключающее возможность выдачи внеочередной команды, когда сигналы могут проходить только в строгом соответствии с очередностью проводимых операций и только после получения подтверждения, что предыдущая операция реализована. Поэтому, если случайно будет произведено внеочередное нажатие на кнопку, то схема просто не воспримет эту операцию. В результате, например, оператор при всем желании не сможет вывести на ноль программный токораспределитель до того, пока не проведены предыдущие операции. Однако опыт экспериментальной отработки по программе летно-конструкторских испытаний покажет, что опаснее дурака окажется безответственный разгильдяй.
В систему управления для увеличения надежности на определенном этапе ввели дублирование аппаратуры, предусматривающее, естественно, параллельное подключение. Исполнитель же умудрился реализовать мероприятие, "повышающее надежность", включив дублирующие приборы последовательно (!). В полете один прибор не сработал, а другой, естественно, уже не смог выполнить свою функцию и тоже, "за компанию", не сработал. Результат — аварийный пуск. На полигон срочно прилетели министры В.Д. Калмыков и Б.Е. Бутома. А разбираться-то было, собственно, и не в чем. Все были шокированы тем, как мог возникнуть такой ляпсус в ответственнейшем деле, дорого обошедшийся, как сейчас принято говорить, налогоплательщику.

Вторая лётная Р-16 - пуск после катастрофы 24 октября 1960 года

Вторую ракету, находившуюся в монтажно-испытательном корпусе, вернули на завод для устранения замечаний по результатам работы комиссий. После доработки ракету вновь погрузили в специальные вагоны, и железнодорожный состав 28 декабря 1960 года отправился из Днепропетровска на полигон.

Однако и при пуске второй ракеты, буквально в считанные минуты до старта, не обошлось без ЧП. Суть же неожиданно возникшей ситуации оказалась связанной опять с системой телеизмерений, но на сей раз с системой "Трал". На старте перед самым пуском, как всегда, проверка функционирования всех систем сопровождается репортажем. Все идет нормально. И вдруг, когда уже почти не оставалось времени до нажатия на кнопку "Пуск", по связи докладывают: — Нет питания на телеметрию системы измерений. А это значит, что не будет работать система "Трал" и никакой информации о работе узлов и агрегатов ракеты на активном участке полета получить нельзя. Необходимо срочное решение, последствия которого трудно переоценить. После катастрофы с первой межконтинентальной ракетой Р-16 сейчас все поставлено на карту. Это понятно не только присутствующим на старте. Без преувеличения, в напряжении весь "посвященный" Советский Союз. Пуск ждут на полигоне, в Днепропетровске, многочисленных организациях смежников, а самое главное — в Москве, связь с которой поддерживается непрерывно. Но принимать решение надо одному человеку. Времени же на размышление, а тем более обсуждение в сложившейся ситуации нет. Стрелки часов неумолимо приближаются к назначенному сроку. И Главный берет ответственность на себя, принимая решение правильное как тактически, так и стратегически. Основная цель старта на данный момент — показать работоспособность конструкции и, прежде всего, правильность заложенных при проектировании идей. А если даже и возникнут какие-то отклонения в процессе полета, все равно цель будет достигнута. Конечно, и в этом случае возможны неприятности. Но "волков бояться — в лес не ходить". Тем не менее, принимая такое решение, необходимо иметь уверенность, основанную на многих привходящих факторах, которые мгновенно интегрируются в уме. И команда М.К. Янгеля, несмотря на бурные протесты, в первую очередь, телеметристов, решительна и бесповоротна: — Работаем дальше. Однако беда не приходит одна. Через пять минут опять: — Нет питания на систему аварийного подрыва ракеты. Пауза на сей раз продолжалась несколько дольше. Но снова решительный голос Главного: — Работаем дальше.
Пуск в целом, особенно учитывая поставленную задачу на полет и предельно сложную психологическую атмосферу, прошел нормально. Это была победа М.К. Янгеля, победа нового направления. Первая межконтинентальная ракета на высококипящих компонентах топлива, так нужная обороне страны, состоялась. Но в процессе движения произошло значительное отклонение от расчетной траектории полета. В результате ракета сошла с курса. Поскольку на систему аварийного подрыва ракеты питание не поступало, то не произошла и ее самоликвидация в воздухе. Отклонившись от траектории, головная часть вместо Камчатки упала в районе Красноярского края, что и определили по внешнетраекторным измерениям. Отсутствие же информации о работе систем не позволило поставить диагноз — определить причину возникшей аномалии. И Михаил Кузьмич вслух, прилюдно признал свою ошибку, заявив, что больше таких решений принимать не будет. При следующем пуске опять произошло отклонение. Причина оказалась стабильной. Но работавшая на сей раз телеметрическая аппаратура передала на землю так нужную информацию, которая и позволила однозначно определить источник неудачи — ненормальная работа гироскопов. Дефект был устранен, а вместе с ним перестали проявляться отклонения траектории в полете ракеты.

24 октября - "чёрный день"

"Черным днем" вошло в историю Байконура 24 октября 1960 года. С тех пор в этот день и по настоящее время, как правило, на полигоне не планируются и не проводятся не только пуски ракет, но и любые значительные работы на стартовых позициях. И все же на полигоне Байконур произошла еще одна большая трагедия. Случилась она по роковому совпадению в тот же день через три года 24 октября 1963 года при подготовке к пуску учебной ракеты конструкции С.П. Королева, стартовавшей из шахты. Накануне этого рокового дня при заправке ракеты из-за неосторожности было пролито горючее, и шахта оказалась сильно загазованной. Однако приборы, которыми проверяли уровень загазованности, не всегда фиксировали фактическую ситуацию. На следующий день при замене перегоревшей электролампочки от искры в электропатроне произошла вспышка и начался пожар, приведший к гибели восьми военных испытателей полигона.

Р-16 с орбитальной головной частью

Одновременно с созданием ракеты Р-36, оснащенной двумя видами моноблоков, велись работы по созданию орбитальной головной части (ОГЧ), которая фактически являлась третьей ступенью носителя, оснащенная специальными боевыми блоками 8Ф673 ракеты Р-16. Орбитальная головная часть выводилась на круговую орбиту и примерно через 40 минут могла нанести удар с любого направления. Осуществление торможения и наведения на цель головной части из космоса осуществляла третья ступень. Летные испытания ракеты Р-36 с орбитальной головной частью начались в 1965 году и доставили много хлопот американским стратегам. Дело в том, что существовавшие в Советском Союзе до этого времени ракеты были нацелены через Северный полюс. Поэтому вся система локаторов противоракетной обороны США, базировавшейся в Северной Америке, Канаде и Шотландии, была построена с учетом возможной атаки именно в этом направлении. Орбитальная головная часть могла появиться с любой стороны, в том числе и самой нежелательной — южной — со стороны Мексики, где у американцев не было противоракетной обороны. При этом ракета находилась на орбите спутника в режиме боевого дежурства и на любом витке по команде сходила с нее. Орбитальная головная часть по сравнению с баллистической имела ряд принципиально новых преимуществ. Для баллистической головной части высота траектории составляет порядка 1500 км, поэтому ее далеко видно противнику, а следовательно, можно раньше засечь и спрогнозировать точно ожидаемую точку падения как баллистического тела. Орбитальная головная часть летала на высоте 135 километров, и обнаружить ее было значительно труднее. Кроме этого, на траектории она могла затормозиться в любой точке и неожиданно оказаться у заданной цели. Вдобавок, ОГЧ летала в режиме спутника, поэтому любой приближавшийся действительный спутник надо было вовремя распознать и не спутать с ОГЧ, что очень усложняло работу систем противовоздушной обороны.

Проблема уязвимости стартовых позиций

Основным уязвимым местом ракет первого поколения в том виде, в каком они задумывались при проектировании, явилась их стартовая позиция. Запуск ракеты производился со специальной пусковой установки — стола, находившегося на земле. В традиционном открытом старте объективно сказалась необходимость скорейшего развертывания ракетного вооружения стратегического назначения. Однако было очевидно, что наземные стартовые комплексы от внешних воздействий, и, в первую очередь, даже от ветра, защищены не более чем стоящий на столе карандаш, который, кстати, и напоминала ракета, одиноко возвышаясь в степи. Подобные комплексы могли выдерживать скорость постоянно дующего в этих районах ветра до 20 метров в секунду. Для того, чтобы повысить устойчивость от опрокидывания, на корпус вначале надевался специальный бандаж с канатами, закрепленными на земле.
В дальнейшем с помощью тендерных стяжек стали связывать стояночные опоры ракеты со стартовым столом. Эти меры давали возможность несколько увеличить (до 30 метров в секунду) величину допустимого ветра и не более, а принципиально вопроса о защищенности стартового комплекса от аэродинамических нагрузок, и тем более от экстремальных погодных условий, не решали. В сложную проблему на стартовой позиции превращался процесс эксплуатации ракет. Несмотря на то, что наземный комплекс по тому времени считался достаточно автоматизированным, многие операции в технологическом цикле подготовки ракеты к пуску проводились вручную. Особенно тяжелым и напряженным был процесс заправки компонентами ракетного топлива — азотной кислотой — АК-27И и горючим ТМ-185 — типа керосина. А кроме того на борту должны были быть: пусковое горючее — ТГ-О2, представлявшее очень ядовитую жидкость, перекись водорода, с которой тоже было сложно иметь дело, и жидкий азот. Правда, в последующем жидкий азот был снят с борта ракеты. А температурные режимы, например, на полигоне Капустин Яр в зависимости от времени года могли колебаться от плюс сорока градусов летом до практически такой же, но только минусовой, зимой.

Вот как описывает условия, в которых приходилось осуществлять заправку ракет во время учебно-боевых стрельб заместитель Главнокомандующего Ракетными войсками по высшим учебным заведениям генерал-полковник Ю.П. Забегайлов: "Во время заправки ракеты на позиции воздух не шелохнется. Примерно до высоты полутора метров над землей лежит желтое облако паров окислителя, выходящих из дренажной системы заправщиков. Личный состав батареи работает в противогазах и защитной одежде, одетой на голое тело, так как иначе не выдержать жары; через каждые четыре-пять минут солдаты, сержанты и офицеры подбегают к водовозке, откидывают капюшон защитного костюма и им за шиворот из шланга выливают ведро-два холодной воды. Мокрое тело через пять минут высыхает под защитной одеждой. Так спасались от перегрева".

Как отрабатывались системы - ручные методы

... есть множество примеров из истории развития ракетной техники, в том числе и тех, которые, к счастью, были с благополучным концом. Об одном из них вспоминает В.С. Будник, когда после предварительного прорыва мембран обнаружилось небольшое капельное просачивание компонента из-под фланца мембраны: "В обычных условиях мы просто ускорили бы пуск и все было бы нормально, но нам приходилось ждать команды, которая почему-то задерживалась. И вот пришлось держать в шахте инженера-испытателя Ю.С. Палеева, который убирал просачивающуюся азотную кислоту специальным тампоном. Палеев был в противогазе и в защитном костюме, и несколько минут пробыть на дне шахты, очевидно, не составило бы для него большой опасности. Однако подстраховки ему в данном случае не было, а время тянулось. Задержка оказалась на полчаса. Должен сказать, что, находясь на площадке возле шахты, мы с начальником полигона генералом В.И. Вознюком особого удовольствия не испытывали, так как опасались за жизнь Юрия Сергеевича. А вдруг течь увеличится или ему вдруг станет плохо? Хотя связь с ним все время осуществлялась и мы знали о его состоянии, эти полчаса нам обошлись довольно дорого, не говоря уже о самом Палееве. Наконец пришла команда — готовность 10 минут. Мы быстро отозвали Палеева из шахты, побежали в бункер, и пуск состоялся".

Первые пуски ракеты Р-36 с разделяющейся головной частью происходили с наземного старта. Один из них состоялся в морозный день в декабре на полигоне Байконур. — Заправленная ракета, — вспоминает инженер Ю.А. Панов, — стоит на стартовом столе. Освещенная прожекторами она выделяется на фоне темного неба. В морозной звенящей тишине неестественно чутко раздаются редкие доклады испытателей. Идут заключительные электрические проверки ракеты. Все идет нормально. И вдруг неожиданно прозвучало: — Корпус!
На языке специалистов это значит, что на корпусе ракеты появился электрический потенциал, что свидетельствует о том, что где-то в электросхеме имеется неисправность, то есть замыкание на корпус. Времени до назначенного пуска в обрез. И летит оно невероятно быстро. Начинается лихорадочный анализ схемы. Непонятно, где "корпус" — на земле или на борту ракеты? Поступает предложение расстыковать борт с землей. Тогда будет ясно. Но против этого категорически протестуют смежники, представляющие конструкторское бюро, проектировавшее наземное оборудование. Довод их достаточно обоснован. Плата со штепсельными разъемами находится под установщиком ракеты и добраться туда, по их мнению, нельзя. Сделано много попыток, испробованы разные способы обнаружения дефекта и никаких результатов. "Корпус сидит" как проклятый.
Остается один единственный вариант — сливать компоненты топлива, затем нужно опускать ракету в горизонтальное положение, после чего искать причину. И тогда ведущий испытатель конструкторского бюро А.А. Братский принимает личное решение: сбрасывает полушубок, служивший спецодеждой, и в одном легоньком пиджаке (а на старте семнадцать градусов ниже нуля, но иначе нельзя пролезть под установщик) ложится навзничь на звенящий от холода бетон и буквально втискивается в узкую щель между землей и механизмом подъема и опускания ракеты.
— Срывая кожу на ладонях, Александр Александрович расстыковывает десяток разъемов ШР-60. Что пришлось испытать ему, да еще в таких экстремальных условиях, может представить только человек, имевший с этим дело. После проведения этой уникальной операции становится ясно, что "корпус" на земле. Это уже значительно легче. Значит ракету трогать не надо.
И вдруг по громкой связи раздалось: — Корпус пропал! Командир пуска Александр Сергеевич Матренин приказывает: — Всем на площадке оставаться на тех местах, где застало сообщение. А сам сразу начал обход подземных помещений. В каждом происходит подробный опрос — кто, что делал в этот момент. Но ничего не проясняется. В дальнем конце подземной галереи — патерны бронированная дверь. За ней переход на соседнюю стартовую площадку, до которой порядка ста метров. В одном из бункеров деловито работают электромонтажники, и им совсем нет никакого дела до того, что соседи ищут какой-то "корпус". Взгляд А.С. Матренина на какое-то мгновение остановился на пожилом слесаре, который повесив на шею пробник, увлеченно "ковырялся" в большой вскрытой соединительной коробке.
Подойдя к рабочему, Александр Сергеевич спросил: — Что Вы делали при прозвучавшей команде? В ответ последовало спокойное: — Соединял вот этот клемник. Так называется колодка, к которой с одной и другой сторон подходят провода. — Какие контакты соединяли в это время, — продолжил настороженно допрос Матренин. — Указав на контакты, электромонтажник, как бы между прочим, добавил: — Один конец свободно лежал на корпусе соединительной коробки, так я его подсоединил. — Какой конец? — Вот этот. — Отсоедини его и положи на корпус, — приказывает Матренин. Рабочий торопливо выполняет полученную команду.
И сразу по громкой связи прозвучало: — Корпус! Понять по схеме, что через этот контакт стартовые площадки завязаны по электросхеме — дело нескольких минут. Обычно невозмутимый А.С. Матренин крепко пожал руку рабочему: — Спасибо, что помогли! Бессонная, тревожная ночь позади. Ракета красиво стартует, выскакивая в первые лучи еще скрытого за горизонтом солнца и… на тридцатой секунде — аварийное выключение двигателя! Все что от нее осталось, падает в десяти километрах от старта. И в неподвижном морозном воздухе над бескрайней равниной долго стоит гигантский гриб, — заканчивает рассказывать Ю.А. Панов.

Насыпная ШПУ

Михаил Кузьмич начинает переговоры с Главным конструктором наземных установок В.П. Барминым. Старт был задуман по газодинамической схеме и в принципе повторял условия наземного старта, т. е. свободный выход ракеты из шахты с запущенным двигателем. В результате рождается проект первой экспериментальной шахтной установки, который реализуется на полигоне Капустин Яр. Именно туда прибывает в начале 60-х годов строительный отряд для сооружения "вертикального туннеля метро". Причина столь необычного решения возведения вертикального туннеля, вызывавшая недоумение у непосвященных, объяснялась очень просто.
Конструктивно шахтная пусковая установка была решена в виде цилиндрической трубы-стакана диаметром 8 м и высотой 25 м, набранной, как и туннель метрополитена, из отдельных цилиндрических панелей — чугунных тюбингов, облицованных изнутри металлическим листом. В целях ускорения и удешевления создания шахты, чтобы не привлекать специальную технику и оборудование для выкапывания ствола, стакан заглубили в землю не на всю высоту, а снаружи до верхнего уровня засыпали грунтом.
Правда иную точку зрения на причину неполного заглубления в землю ствола шахты высказывает ветеран полигона Н.Ф. Шлыков: "При создании первых двух шахтных пусковых установок на полигоне строители на глубине примерно 20 м столкнулись с плывуном. Так как в то время еще не были отработаны методы прохождения плывунов, приняли решение нарастить шахту вверх, насыпав грунт… в виде кургана высотой около семи метров. В этом случае ракета полностью погружалась в ствол шахты". Так с наименьшими затратами был сооружен экспериментальный комплекс, имитирующий шахту. По внешнему виду он напоминал одиноко возвышающийся курган. Но эта "усыпальница" таила в себе огромную силу. В историю развития стартов она вошла как насыпная шахта.
На д шахты устанавливался пусковой стол, на котором стояла ракета. От стенок шахты корпус ракеты изолировался с помощью металлического стакана, приваренного к специальным поясам, вмонтированным в стены шахты. В результате между стеной шахты и стаканом создавалось кольцевое пространство. По нему раскаленные газы работающего реактивного двигателя, отражаясь от конусного дна пускового стола и не соприкасаясь практически с корпусом ракеты, устремлялись вверх. Сверху в стакане была предусмотрена расширяющаяся часть — раструб, который направлял газы в сторону от ракеты. Для обслуживания ракеты при подготовке к пуску на нее "натягивалась" и устанавливалась на четырех опорах на дно шахты кольцевая ферма с площадками. После проведения всех работ ферма вынималась с помощью крана. Достаточно примитивным был и процесс установки в шахту. Поскольку специально предусмотренного для этих целей установщика еще не было, процесс опускания ракеты в шахту проводился в два этапа: предварительно она устанавливалась на обычный пусковой стол метров в десяти от шахты, а затем двадцатипятитонным краном с длинной стрелой переносилась и опускалась в шахту.

Первый старт ракеты из шахтной пусковой установки

Вот как воспроизводит все, что связано с первым пуском, один из его активных участников — офицер полигона Капустин Яр П.Д. Сапсай. "Поскольку комплекс был экспериментальным, подготовка ракеты к пуску велась медленно. В течение трех дней трудился в поте лица многочисленный коллектив испытателей и конструкторов, чтобы надежно подготовить и осуществить этот первый экспериментальный пуск. К исходу третьего дня все было готово: ракета прошла предстартовые проверки, заправлена компонентами топлива, наведена на цель, все агрегаты отведены от шахты, пусковая команда заняла места у пультов, остальной личный состав отведен на безопасное расстояние. С этого момента до пуска остается примерно полчаса. Казалось, вся необозримая степь, все живое затаило дыхание в ожидании пуска — такая была тишина в течение этого получаса. Все взоры были обращены в одну точку — на вершину бугра.
В момент "4" из шахты сначала показались красноватые языки пламени, а затем стремительно вырвался ослепительно яркий факел в виде раскрывшегося бутона тюльпана. Через несколько секунд в центре "бутона" показалась ракета, медленно поднимавшаяся из ствола шахты. Выйдя почти полностью из шахты, она угрожающе качнулась, но затем выровнялась, и дальнейший полет, как мне показалось, проходил нормально, по крайней мере в пределах видимости на начальном участке траектории. Вверх полетели фуражки, мы бросились поздравлять друг друга. Лица товарищей светились радостью. Но вот волнение несколько улеглось и все бросились к шахте. Она еще дышала жаром и подойти к ней вплотную, чтобы заглянуть вниз, было невозможно. Что мы увидели, когда представилась возможность детально осмотреть состояние шахты, оборудования, прилегающей местности?
Первое, что сразу бросилось в глаза: металлический стакан шахты внизу, на большой площади выпучен вовнутрь. При дальнейшем осмотре были обнаружены обломки стабилизатора ракеты на дне шахты и полностью оторванная рулевая машинка на поверхности, рядом с шахтой. Стало ясно, почему ракета сильно раскачивалась при выходе из шахты: она буквально вырывалась из пытавшегося защемить ее стакана, прочность которого оказалась недостаточной. Но ракета стартовала. Следовательно, доказана принципиальная возможность запуска из подземной пусковой установки. Что касается стакана, то это дело поправимое. В течение десяти дней его отрихтовали и наварили с внутренней стороны по всей высоте мощные металлические кольца. Второй и последующие пуски были успешными".
Первый в истории ракетной техники старт ракеты из шахтной пусковой установки, доказавший возможность реализации революционной по своему содержанию идеи, состоялся 31 августа 1959 года. Всего было построено два экспериментальных старта. На них отрабатывался, по существу, не только сам принцип, но и основные решения. А поскольку время не ждало, то все делалось "в пожарном порядке" по максимально упрощенной схеме. Возвышаясь на равнинной поверхности выжженной степи одинокими курганами, стартовые установки видны были на 10–15 километров и являлись как бы своеобразными ориентирами при движении по полигону, а посему, по утверждению ветеранов полигона, и были прозваны маяками. Экспериментальные старты вошли в историю развития шахтных пусковых установок под названием "Маяк-1" и "Маяк-2".

Акустические колебания при пусках из шахты

Случившееся послужило толчком для дальнейшего упрощения аэродинамической схемы ракеты. Более тщательный анализ показал, что можно обойтись и без воздушных стабилизаторов. Так доказали их ненужность и больше не применяли в последующих проектах, а при реализации первого штатного шахтного устройства за счет этого выиграли возможность создания дополнительного зазора в 400 мм между ракетой и стволом шахты. На "Маяках" были отработаны все принципы свободного выхода ракеты из шахты, исключающие возможность соударения со стенками с учетом возникающих перемещений ее в процессе движения, а также определены геометрические соотношения между размерами бетонного ствола и металлического стакана. А природа все же проявила свой нрав. И это случилось при пуске ракеты Р-12 из штатной шахтной пусковой установки "Двина". В процессе движения в шахте стали возникать акустические колебания, в результате которых выходили из строя гироскопические приборы системы управления: гирогоризонт и гировертикант. И, как следствие, ракета или "возвращалась" обратно в шахту и, естественно, разрушала ее, или сходила с траектории и падала, где ей "заблагорассудится", по трассе. Усмирить акустические колебания удалось с помощью специальных перфорированных решеток, установленных на стакане шахты на высоте двух третей от уровня пола.

Успешная отработка выхода ракеты из шахты, к тому времени подкрепленная инженерными решениями и теоретическими обоснованиями, подтвердила правильность выбранных параметров и дала основание для строительства первого поколения заглубленных газодинамических шахтных комплексов, получивших в целях соблюдения секретности кодированные названия: "Двина", "Чусовая", "Шексна". За названиями рек легко просматриваются номера ракет, для которых предназначены шахты: Р-12, Р-14, Р-16, чего не скажешь о главных конструкторах шахты. Разработку подземных стартов для ракет Р-12 и Р-14, как и "Маяков", выполнило Московское конструкторское бюро, возглавлявшееся В.П. Барминым. В проектах была сохранена схема свободного газодинамического выхода. Ракета помещалась в металлический стакан, размещенный, в свою очередь, в бетонном стволе шахты. Пространство между металлическим стаканом и бетонным стволом образовывало газоход, через который отводились газы стартующей ракеты.

Смена подрядчика по ракетным стартам

По сложившейся традиции все проработки и завязки начались также с конструкторским бюро В.П. Бармина. Однако вскоре дали о себе знать амбициозность и консерватизм мышления Главного конструктора наземного комплекса. Имея за плечами опыт успешного создания предыдущих стартов и возможность работы по более перспективным комплексным космическим программам, а на груди засверкавшую Золотую Звезду Героя, он возомнил себя, по выражению одного из специалистов янгелевского конструкторского бюро И.И. Щукина, на плечи которого легла вся тяжесть сложившейся ситуации, "царем и богом". На предложения М.К. Янгеля о тех или иных технических решениях стал давать уклончивые ответы, а то и не соглашаться вообще. Вместо не ждавшей отлагательства работы, началось, как это бывает в таких случаях, "перетягивание каната" в виде бесконечной переписки. Главному конструктору всего комплекса, каким являлся по положению М.К. Янгель, стало трудно разговаривать со своим смежником, находить общий язык. Вскоре стало ясно, что так дальше продолжаться не может, интересы дела требовали расстаться с опытным коллективом В.П. Бармина. Можно было, конечно, искать пути для совместной работы со строптивым смежником, используя личные связи, уговаривать, просить. Но ход развивавшихся событий показывал, что конструкторскому бюро нужна стратегически перспективная организация и не на один стартовый комплекс.
Главный посылает гонцов во все стороны и после непродолжительных поисков выбор останавливается на известной ленинградской фирме — Центральном конструкторском бюро, одним из Главных конструкторов которой являлся Е.Г. Рудяк. Специалист в области проектирования корабельных орудийных башен, он раньше уже привлекался к работам янгелевского КБ по ракетным комплексам для военно-морского флота. Однако это сотрудничество было непродолжительным, поскольку все проработки, связанные с вооружением подводных лодок ракетным оружием, были переданы в конструкторское бюро молодого и энергичного Главного конструктора В.П. Макеева.
Е.Г. Рудяк, опытный инженер и осторожный прагматик, с самого начала совместной работы был противником свободного выхода ракеты из шахты и считал, что по этому пути идти нельзя. Доводы были основаны на утверждении, что любые колебания ракеты могут привести к нарушению динамики движения, а следовательно, и к аварии. Любимой его фразой был тезис: "Динамика движения должна быть организована". Он предлагает принцип направленного старта, при котором огромная баллистическая жидкостная ракета тяжелого класса при нахождении в шахте и выходе из нее удерживалась от боковых смещений специальными ложементами-бугелями. С помощью "ласточкиного хвоста" последние заводились в направляющие, укладываемые вдоль всей шахты. Совершенно очевидно, что при таком решении от направляющих требовалась высокая точность изготовления. После выхода ракеты из шахты бугели отстреливались в стороны, чтобы не повредить шахту. Для своего времени это было достаточно дерзким техническим предложением, имевшим свои несомненные достоинства. В частности, "организованная динамика" позволила резко сократить зазоры между ракетой и стаканом, поскольку при свободном выходе она могла "гулять" из стороны в сторону, а тут оказалась в прокрустовом ложе жестких направляющих.

Уязвимость стартовых позиций

К недостаткам стартовых позиций ракет первого поколения следует отнести значительную уязвимость. Они строились по принципу треугольника для "Двины" и "Чусовой" и четырехугольника для "Шексны", т. е. в вершинах этих геометрических фигур находились шахты, а в центре размещался весь комплекс обслуживающего оборудования и все службы. Весь расчет вероятности выживания при нападении противника основывался на предположении, что при первом ударе не попадут в центр стартовой позиции, и из строя выйдет не больше одной шахты. Однако с увеличением точности стрельбы ракетами типа "Минитмен" стало очевидно, что стартовые позиции резко теряют свою эффективность. Достаточно одного выстрела, и весь комплекс из 3–4 ракет, расположенных друг от друга на расстоянии 40–60 метров, "прикажет долго жить". А это ощутимое уменьшение стратегического военного потенциала.
Создание ракет второго поколения янгелевского конструкторского бюро ознаменовалось принципиально новым подходом и к организации стартовых комплексов. Поиски повышения защищенности шахтных позиций привели к идее размещения одиночных стартов, разнесенных друг от друга на несколько километров и объединенных в единый комплекс только общим командным пунктом. В результате возникла необходимость пересмотра всех предыдущих решений и сложившихся взглядов на построение и содержание стартовых позиций.
Кроме огромной уязвимости, "Двина", "Чусовая" и "Шексна" имели еще один весьма существенный недостаток: ракеты содержались в них "сухими" — в незаправленном состоянии. Заполнение топливом емкостей начиналось либо по команде "Пуск", либо при возникновении угрожающего момента — " политической обстановки". Заправка производилась из общего для стартовой позиции технологического блока, в котором находились стационарные средства заправки. Продолжительность заполнения баков горючим и окислителем составляла 20 минут из общего времени 30 минут — с момента подачи команды на пуск до нажатия кнопки "пуск". В этом случае при выбранных компонентах топлива ресурс нахождения заправленной ракеты в состоянии боевой готовности составлял всего тридцать суток. В случае отмены угрожающего положения предстояла сложная процедура слива компонентов топлива с последующей операцией выгрузки ракеты из шахты и отправки на завод-изготовитель для переборки и нейтрализации топливных баков.
В одиночных стартах возможность заправки из единого центра исключалась, поскольку шахты были разнесены на большие расстояния, а иметь при каждой свой заправочный технологический блок было бы непростительной роскошью. Заправку ракет стали производить с подвижных заправочных средств и занимала она двое суток: одни сутки заправляли горючим, вторые — окислителем. Но продолжительность этой операции перестала играть какую бы то ни было роль. Важно не сколько времени заправляют, а какое время потом будет стоять ракета, заправленная компонентами топлива. При таком подходе процесс заполнения баков превращался в подготовительную операцию.
Решение этой проблемы стало возможным благодаря замене окислителя — азотной кислоты АК27И на менее агрессивный азотный тетраксид и проведению крупномасштабных научно-исследовательских и конструкторских работ по созданию надежной герметичности емкостей и подводящих трубопроводов, приведших к идее ампулизации ракет. Это отдельная большая глава в истории создания совершенных ракетных комплексов. Но именно ампулизация как комплексный научно-технический цикл работ обеспечила длительное нахождение ракеты в заправленном состоянии, а значит подготовила возможность реализации одиночных стартов. В свою очередь, ампулизация явилась следствием стремления к повышению боеготовности ракетных комплексов.
Так две взаимосвязанные идеи — защищенность стартового комплекса и повышение его боеготовности за счет ампулизации — дополнили друг друга и создали предпосылку для проектирования совершенных ракетных комплексов. В результате стартовые комплексы получили важнейшее преимущество — исчезли все стационарные средства заправки и хранилища компонентов топлива. И, самое важное, — время нахождения в заправленном состоянии удалось увеличить с тридцати суток до пяти лет, а со временем десяти и более лет. Время же боеготовности для заправленной ракеты сократилось до пяти минут. Одиночные старты позволили намного упростить стартовую позицию ракетного комплекса.

Одиночные старты

Ход дальнейших событий показал, что идея одиночных стартов оказалась настолько перспективной, что все последующее развитие ракетных комплексов осуществлялось только по принципу ОСов. В технике, как и в жизни, ничто бесплатно не дается. С отказом от хранилищ и заправочных магистралей все остальные системы обеспечения функционирования стартового комплекса необходимо было сделать принадлежностью каждой шахты. Под землей по-прежнему находилось огромное сооружение, по форме напоминающее гриб, только шляпка его сильно выросла по сравнению с предыдущими стартами. Ножкой "гриба" являлся ствол шахты с внутренним диаметром 7 метров, а наружный, с учетом тюбингов и бетона, доходил до 8,5 метров. Роль шляпки "гриба" выполнял заглубленный на 3 метра двухъярусный оголовок, диаметр которого составлял 20 метров. В оголовке размещалось все оборудование: газобаллонная аппаратура для создания предварительного наддува в баках, электросиловое оборудование, аппаратура системы испытаний и пуска ракеты. Огромные размеры всего сооружения делали его недостаточно защищенным от сейсмических воздействий, а для доведения оголовка до уровня стойкости к сейсмонагрузкам ствола требовались огромные материальные затраты. Именно по этой причине существовавшие ОСы были далеки от совершенства.

Строительство стартовых позиций

Для реализации проектов шахтных комплексов на огромной территории страны развернулись грандиозные строительные работы. Запоминающееся зрелище представляла панорама возведения стартовых позиций. Места для них старались выбирать в непригодных для ведения сельскохозяйственных работ районах, в том числе и заболоченных. Причина — приходилось отчуждать большие территории. Предпринималась попытка строительства стартовых сооружений даже на Чукотке, поближе к потенциальному противнику. Но вскоре от этой идеи пришлось отказаться. Создание таких комплексов в условиях вечной мерзлоты оказалось нерентабельным.
Вначале рыли огромных размеров котлован треугольного или прямоугольного вида в плане, площадью, превосходящей футбольное поле, и глубиной несколько десятков метров. С его края экскаваторы и работавшие на дне люди казались крошечными. В котловане монтировались, в первую очередь, железобетонные и металлические конструкции, а затем последовательно — все элементы стартового комплекса: подземные хранилища с емкостями и магистралями для размещения и перекачки в баки компонентов топлива, станции пневмоэнерго-снабжения, командный пункт с аппаратурой для предстартовых проверок и пуска ракет, узел связи, система жизнеобеспечения (включая пищеблоки), которая должна была обеспечивать функционирование комплекса в случае, если все будет засыпано грунтом при взрыве атакующей ракеты противника. А в углах котлована в это время возводились 3–4 заглубленные шахты, которые соединялись со всеми элементами шахтного комплекса с помощью железобетонных труб-патерн, внутри которых была ходовая часть, а по бокам крепились кабельные стволы.
По окончании монтажа котлован засыпался грунтом до естественного уровня поверхности земли. Снаружи оставались только защитные крыши шахт. Масштабность, уникальность и сложность строительства каждой групповой шахтной стартовой позиции могли бы поразить любое воображение. Это сложнейшее сооружение представляло целый отдельный городок, функционирующий независимо от окружающего мира. Для обслуживания создававшихся стартовых комплексов потребовались военные специалисты нового профиля. Бывшие авиационщики и артиллеристы, переучиваясь на ракетчиков, приобретали вторую специальность. В военных академиях стали готовить офицеров-ракетчиков. Именно ими укомплектовывались создававшиеся ракетные подразделения.

РТ-20П

... стали изучать возможность создания ракеты на твердом топливе, используя энергию порохового заряда. Однако и этот путь не привел к желаемой цели — ракета не получалась по "энергетике", т. е. не удавалось уложиться в приемлемую для самоходной установки массу: при заданной дальности в 10000 километров ракета должна была иметь весьма миниатюрные габариты: длину 15 метров, а массу 25–30 тонн. Истина оказалась, как всегда, где-то посередине. В результате возник паллиатив, приведший к комбинированному варианту: первая ступень — твердотопливная, а вторая, поскольку она была значительно меньше по размерам, — жидкостная. Так удалось в конце концов "погрузить" ракету на танк, получив необходимую "энергетику". Настало время воплощения идеи в металл реальных отсеков, узлов и агрегатов корпуса ракеты, время проявить свое искусство конструкторам. В процессе разработки ракета, получившая индекс РТ-20П, впитала в себя все, что было на тот период передового в боевой ракетной технике и положила начало ряду принципиально новых, оригинальных конструкторских решений, впоследствии заимствованных при проектировании ракет многими конструкторскими бюро. Прежде всего, предстояло справиться с колебаниями жидкости в топливных баках второй ступени. Вспомнили старый, как мир, способ, с помощью которого "успокаивают" воду, когда носят ее в ведрах. Для этого, как известно, кладут на зеркало жидкости две связанные крестом палочки или листья лопуха. В баках же поставили специальные перегородки, тем самым "заневолили" воздушную подушку и она перестала "бегать" в процессе транспортировки по емкости. В результате бак мог свободно "дышать", а ракета по динамическим характеристикам, определяющимся амплитудами и частотами колебаний корпуса, получилась эквивалентной твердому телу. Транспортировка жидкостной ступени в заправленном состоянии заставила по-новому взглянуть на роль компонентов топлива при определении условий нагружения баков. С одной стороны, при резком торможении транспортного средства могло возникнуть явление гидравлического удара, когда вся масса жидкости будет давить на днище. В свою очередь, быстрое перемещение жидкости являлось причиной возникновения вакуума в задней части бака, и его цилиндрическая оболочка могла быть смята (потеря устойчивости под действием внешнего атмосферного давления). Все это ставило на повестку дня проведение новых специальных исследований, а в случае необходимости — и принятия соответствующих конструктивных мер.

Конструкция ТПК

Связь ракеты и контейнера вначале предполагали осуществить с помощью бугелей, движущихся по направляющим. Такое решение, успешно использованное в шахтных установках, применительно к подвижному старту имело существенный недостаток: непомерно большие зазоры между корпусом ракеты и контейнером приводили к крайне нежелательному увеличению габаритов последнего. Ведь если в шахтном варианте с этим можно было как-то мириться, то транспортировка оболочки неоправданно больших размеров могла поставить под сомнение весь проект. В противовес этому явно неудачному варианту было предложено ввести специальные кольцевые опоры, которые позволяли реализовать компоновку системы ракета- контейнер так, что между ними зазоры сокращались до минимальных размеров. Уменьшение же зазоров давало возможность успешно решать основную задачу — выталкивание ракеты из контейнера, как поршень из цилиндра с помощью газов пороховых аккумуляторов давления. Одна из сложных проблем была связана с неизбежным технологическим искривлением оси корпуса контейнера и оси ракеты, которые могли привести к заклиниванию последней при движении в контейнере. Максимально "выпрямить" ось контейнера удалось с помощью технологических ухищрений: транспортно-пусковой контейнер собирался из отдельных частей, которые предварительно растачивались на специально созданном прецизионном станке, а затем с помощью сварки собирались также в специально разработанном сборочном приспособлении — стапеле. Для достижения высокой точности при сборке они выставлялись с помощью оптических визиров оригинальной конструкции. В итоге контейнер представлял собой, по сути, артиллерийский ствол принципиально новой конструкции и нового назначения. Обеспечить необходимые зазоры между корпусом ракеты и контейнером удалось за счет опор, на которых она покоилась. С этой целью была предусмотрена возможность их регулировки в радиальном направлении.

Вначале казалось, что создание транспортно-пускового контейнера не вызовет особых сложностей: цилиндрическая оболочка с поперечным силовым набором — шпангоутами. Такие конструкции давно отработаны в практике самолето- и ракетостроения, и практически стали стандартными. Но по мере проработки контейнера требования к конструкции непредвиденно стали усложняться. Условие соблюдения температурно-влажностного режима поставило на повестку дня необходимость создания наружного теплоизоляционного слоя. Его же, в свою очередь, надо защитить от механических воздействий. В результате появляется, кроме несущей внутренней металлической и теплоизоляционной оболочек, дополнительная наружная, также металлическая. Несущие — наружная и внутренняя оболочки соединяются между собой силовыми элементами, а это, по сути, уже трехслойная конструкция — сэндвич.

Обгоревший контейнер лежит в монтажно-испытательном корпусе. Прибывший инженер заходит внутрь контейнера и начинает изучать след на его поверхности, оставляемый чувствительным элементом — шариком, просматриваемый через копоть, образовавшуюся от пороховых газов. Различим след, соответствующий загрузке в контейнер. Отчетливо виден след, свидетельствующий о транспортировке ракеты в горизонтальном положении. А вот и след в момент старта при движении по контейнеру. Он слегка расходится со следом, соответствующем движению при загрузке. Значит ракета при выходе несколько закручивалась относительно продольной оси. И вдруг на половине длины контейнера стартовый след от шарика обрывается. На пути контакта выхода отверстие миллиметров сорок в диаметре! А после отверстия след опять продолжается. Так вот причина преждевременного срабатывания! Шарик провалился в отверстие, а прибор продемонстрировал свою надежность: нырнув в отверстие шарик санкционировал выдачу преждевременной команды на запуск маршевого двигателя. Но откуда взялась дыра? Кто ее сделал? И почему контакт выхода не сработал при загрузке? Оказалось, что в процессе втягивания ракеты в контейнер чувствительный элемент прошел всего лишь в нескольких миллиметрах от края отверстия. При старте же за счет закрутки ракеты, угодил в нее. В процессе аварийного выхода из контейнера ракета разломалась пополам. Вторая ступень упала сразу, а первая, пролетев некоторое расстояние, "приземлилась" на расположенном поблизости аэродроме, и пока не заглохла, "ползала" между самолетами но, к счастью, не повредила ни одного из них. Солдат из киноотряда, занимавшийся съемкой выхода ракеты из контейнера, не растерялся и отснял на пленку весь процесс аварийного пуска, а также разрушения при выходе из контейнера, и умудрился даже зафиксировать пролетевшую над ним первую ступень. Этот "подвиг" был высоко отмечен руководством — находчивый смельчак получил десятидневный внеочередной отпуск. Но откуда же появилось злополучное отверстие, за которое пришлось заплатить такой дорогой ценой? Оказалось, что, не согласовав с другими подразделениями, отверстие предусмотрели конструкторы ракеты при разработке системы термостатирования контейнера. В номинальном состоянии путь шарика не проходил через это отверстие. Но при этом упустили из виду, что ракета в процессе движения может закручиваться.

Большие Аппаратные игры и вступление Надирадзе

Старинный русский принцип, обнародованный устами Фамусова в комедии А.С. Грибоедова "Горе от ума": "Ну как не порадеть родному человечку!", и в социалистическом обществе сохранил свою магическую силу. Именно в это время "набрали силу" два человека, определявшие практически всю судьбу ракетной техники. С одной стороны — активный участник Отечественной войны, ставший министром обороны Советского Союза, Маршал А.А. Гречко, а с другой — один из крупнейших организаторов оборонной промышленности, занявший высокие посты первого заместителя Председателя Совета Министров СССР и секретаря ЦК КПСС, — Д.Ф. Устинов. Между ними развернулось открытое противоборство, определяемое личной благосклонностью к Главным конструкторам. А.А. Гречко еще с хрущевских времен продолжает поддерживать В.Н. Челомея, который "перехватил" у конструкторского бюро М.К. Янгеля жидкостное направление по малогабаритным ракетам. Д.Ф. Устинов благоволит к А.Д. Надирадзе и видит развитие твердотопливной тематики в плане работ возглавляемого последним Московского института теплотехники. У М.К. Янгеля среди руководителей такого уровня "своего человека" не было. Он оставался один, никто его не поддерживал. Проводить собственную линию было, естественно, очень тяжело. Война на два фронта? Или предстоит нелегкий выбор: что принести в жертву? Либо отдать жидкостное направление в части малогабаритных комплексов и примкнуть к лагерю А.А. Гречко в борьбе за РТ-20П, либо, наоборот, объединиться с Д.Ф. Устиновым, отказавшись от РТ-20П и продолжить борьбу с В.Н. Челомеем за малогабаритные жидкостные ракеты. Большая политика, как большие игры. На этом этапе начали проявляться уже субъективные факторы. Д.Ф. Устинов был, несомненно, ближе М.К. Янгелю по личностным мотивам, с ним приходилось много работать еще в Министерстве оборонной промышленности, в котором на начальном этапе, после отказа Наркома авиационной промышленности А.И. Шахурина заниматься ракетами, и находилась вся ракетная техника. Да и завод и ОКБ в Днепропетровске являлись, по сути, его детищами. Развязку ускорил очередной, оказавшийся неудачным, пуск. Который и решил судьбу ракеты. М.К. Янгель перестает бороться за проект РТ-20П. В результате конструкторское бюро получает заказ на разработку жидкостных носителей, которые станут основным направлением в его деятельности при создании ракет третьего поколения. В сложившейся ситуации Главный конструктор московского института, занимающегося проектированием ракет на твердом топливе, А.Д. Надирадзе не упустил своего шанса и срочно затребовал техническую документацию. М.К. Янгель, в который уже раз, должен был без сохранения прав авторства передать все чертежи, в том числе и все, что связано с отработкой контейнера и выходом из него ракеты. Более того, по просьбе А.Д. Надирадзе был полностью спроектирован старт ракеты, разрабатывавшейся Московским НИИ: выбраны все параметры ПАДов, в том числе расходные характеристики и вес, рассчитана скорость выхода ракеты из контейнера и динамика старта, термодинамические процессы при старте, а также волновые и акустические нагрузки. Но пройдет еще десять лет, прежде чем возглавляемый А.Д. Надирадзе институт создаст полностью твердотопливную ракету. Правда, она окажется в полтора раза тяжелее, чем было заявлено на момент начала проектирования. И только лишь на "следующем витке", пройдя еще один цикл, он спроектирует нужную по характеристикам машину. Но это будет уже через шесть с половиной лет с момента отказа от принятия на вооружение РТ-20П.

Миномётный старт для Р-36

Идея выбрасывать вновь проектируемую межконтинентальную баллистическую ракету тяжелого класса сформировалась в воображении Михаила Кузьмича во время встречи и состоявшегося разговора с мало кому известным начальником лаборатории ЦНИИмаша В.М. Макушиным, которого в силу каких-то обстоятельств (а может быть за пропаганду минометного старта) в определенной степени недолюбливали в днепропетровском конструкторском бюро. Главный не только поверил в предложенную цель, но и как увлекающийся человек зажегся ею. ... Не нова и сама по себе идея использования активно-реактивной тяги. Она широко применяется во многих видах оружия. Но речь-то шла о принципиально отличной постановке задачи, о тяжелой межконтинентальной баллистической ракете, которую нужно не только выбросить, но и в процессе выталкивания запустить маршевый двигатель первой ступени. По схеме минометного старта ракета должна была выталкиваться из шахтной установки газами, создаваемыми, как и при выходе из контейнера ракеты РТ-20П, специальными пороховыми аккумуляторами давления, двигаясь при этом внутри направляющей пусковой трубы, по сути являющейся также контейнером. Принципиально важный вопрос: связь ракеты с контейнером. Она реализуется с помощью четырех специальных поясов. После того, как ракета, выброшенная из шахты, поднимется на 15–20 метров над уровнем земли, начинает работать двигатель первой ступени, то есть практически старт происходит над шахтой в состоянии невесомости. К этому необходимо небольшое пояснение. Запуск двигателя фактически начинается в процессе движения ракеты в шахте. Именно на этом отрезке выполняются все подготовительные операции: прорываются мембраны, за счет перегрузок происходит заполнение систем компонентами топлива, раскручиваются турбины. То есть весь подготовительный процесс, предшествующий началу работы двигателя, происходит во время выталкивания ракеты из шахты и свободного дальнейшего движения. И только когда неуправляемая 210-тонная громадина зависает над шахтой, начинается горение топлива и возникает тяга двигателя, сопровождающаяся огнем и продуктами сгорания. Все это видят наблюдатели.

Четыре линии

И все же одна идея выбрасывания ракеты, дающая возможность уменьшить общие габариты шахты, вряд ли могла полностью компенсировать те трудности, которые следовало преодолеть. Приняв схему минометного старта, нужно было решить много совершенно новых и архисложных вопросов, связанных, в первую очередь, с обеспечением прочности шахтного комплекса и находящейся в нем ракеты, с созданием ПАДов, с движением в шахте и с запуском двигателя первой ступени ракеты. А вот тут-то и заявило о себе во всю силу предложение В.М. Макушина, которое окрестили как идею "четырех линий". Согласно предлагавшейся концепции не надо было строить новые шахты. Предполагалось использовать существующие, построенные раньше под другие и подлежавшие к тому времени снятию с вооружения ракетные комплексы, имевшие значительно больший диаметр ствола, чем требовалось при минометном старте для новой ракеты. А четыре линии — это как раз и есть две образующие цилиндра ствола, расположенные на противоположных концах диаметра старой шахты, и две образующие, соответствующие диаметру нового ствола шахты, в которой подвешивается транспортно-пусковой контейнер с ракетой при помощи системы амортизации. Последняя позволяет снижать до допустимо возможных боковые и вертикальные перемещения контейнера в процессе сейсмических воздействий. Образующаяся полость между старым и новым стволом заполнялась бетоном, что резко повышало (в десять раз) защищенность шахты от нагрузок ударной волны атомного взрыва атакующей ракеты противника. Эффективной реализации минометного старта способствовала и принятая в конструкторском бюро тандемная схема деления ступеней, когда вся ракета имеет единообразную форму, состоящую из цилиндрических и конических отсеков, и поэтому очень хорошо вписывается в цилиндрический транспортно-пусковой контейнер ракеты. Намного сложнее создать транспортно-пусковой контейнер, а следовательно, и шахту для ракеты пакетной схемы, состоящей из центрального блока и боковых ускорителей. В этом случае поперечное сечение ракеты имеет очень сложную форму. Именно с такими трудностями пришлось встретиться, когда была предпринята попытка поместить в шахту ракету Р-7 конструкции С.П. Королева

Эксплуатация

Между тем стало вполне ясно, что долгое сопротивление Е.Г. Рудяка как Главного конструктора шахты имело под собой сугубо личную, отнюдь не инженерную причину. Существовало даже мнение, что для такого эрудита, каким был ленинградский смежник, это был единственный "шкурный мотив", определявший его поведение на каждом этапе обсуждения, когда придумывались все новые и новые возражения. Борьба шла, по существу, не за техническую концепцию, а за объемы разработок в общем комплексе. Как выразился один из участников этой эпопеи, в хрущевском "сосисочном" конвейере, производившем ракеты, Е.Г. Рудяку хотелось быть колбасой, а не сосиской.
Дело в том, что в существовавшей схеме газодинамического старта по направляющим основным узлом был стакан, который определял сложность шахтного комплекса, а следовательно, и степень участия организации в общем объеме работ. При минометном же старте в системе связи шахта-ракета важнейшим элементом становился транспортно-пусковой контейнер, внутри которого сосредотачивались все связи борта ракеты с наземными коммуникациями. В то время как связь транспортно-пускового контейнера с шахтой сводилась к минимуму. Отсутствие газоходов и стакана со всей его начинкой, роль которого начал выполнять контейнер, являвшийся принадлежностью ракеты, приводило к резкому уменьшению участия конструкторского бюро Е.Г. Рудяка в общем объеме работ при создании ракетного комплекса.
В этом контексте следует сделать некоторое отступление. В любом деле, как и в самом простом механизме, есть незаметные "винтики", без которых, однако, он не может функционировать. В ракетной же технике таким незаменимым является процесс транспортировки ракеты из цеха завода-изготовителя до установки на стартовый стол. Вопросы транспортировки, несмотря на кажущуюся их второстепенную роль, во многом определяют облик будущей ракеты. Проблемы начинаются у цеховых ворот, габариты которых должны быть такими, чтобы ракету можно было вывезти, а затем доставить каким-либо из видов транспорта на полигон в монтажно-испытательный корпус, где она проходит полный комплекс проверок на функционирование всех систем и агрегатов. И только после этого ее погружают на транспортное устройство — тележку, с помощью которой и доставляют на стартовую позицию и устанавливают на пусковое устройство — стартовый стол.
С принятием схемы минометного старта принципиально упрощался и весь комплекс подвижного наземного оборудования. До этого ступени двухступенчатых ракет из монтажно-испытательного корпуса возились по отдельности на старт по грунтовым дорогам на специальных тележках. Здесь они перегружались на специальный установщик, с помощью которого и водружались на стартовый стол. При принятой схеме особенно сложным была конструкция установщика, так как для осуществления стыковки ступеней требовался механизм со всеми степенями свободы: вверх, вниз, вправо, влево. С появлением транспортно-пускового контейнера резко упрощались весь комплекс подвижного оборудования и его номенклатура. А это входило в противоречие с интересами Е.Г. Рудяка, поскольку касалось всего комплекса в целом и собственных проблем и вопросов. Ну и, наконец, резко сокращался объем работ, а следовательно, и времени, необходимого для состыковки всех магистралей ракеты с "землей" после загрузки ее в шахту, поскольку вся стыковка с транспортно-пусковым контейнером производилась на заводе-изготовителе, а не в шахте, как раньше.

Смена генерального конструктора

Поняв, что пути с тем, кто его не поддерживает, разошлись окончательно и бесповоротно, он предпринимает решительные действия и добивается отстранения от работы главного оппонента — Е.Г. Рудяка. Правда, для этого, по собственному признанию М.К. Янгеля, пришлось много раз водить ленинградского конструктора в Центральный Комитет КПСС к Д.Ф. Устинову, ведавшему оборонной техникой. В результате новым Главным конструктором пускового шахтного комплекса вместо Е.Г. Рудяка становится его бывший заместитель В.С. Степанов. Однако и с новым Главным пришлось вначале тоже повоевать. Гипноз невозможности решения некоторых принципиально новых вопросов довлел не только над Е.Г. Рудяком. В конце концов, не будучи связан шорами старых концепций, он понял и прочувствовал все преимущества идеи М.К. Янгеля и стал их активным проводником. Именно при техническом руководстве В.С. Степанова было воплощено в жизнь принципиально новое направление в решении стартовых позиций.

ПАД

В принятой схеме выбрасывания ракеты из шахты роль поршня выполнял специальный поддон. Справедливости ради следует отметить, что это название лишь в малой степени определяло роль, отводимую ему, в реализации минометного старта. Как уже отмечалось выше, терминология и в этом случае (в отличие от конструкции, которую она характеризует) далека от совершенства. В действительности поддон представлял достаточно сложную пространственную тонкостенную конструкцию с диаметром, равным диаметру ракеты, а длина его составляла несколько метров. Исходный объем, который начинал заполняться газами, образовывали два сферических сегмента. Один из них — нижний — являлся, по сути, днищем контейнера, на нем располагались пороховые аккумуляторы давления. Ответный сегмент — днище поддона — выполнял роль поршня. Вместе верхнее и нижнее днища представляли фигуру чечевицеобразной формы. Рабочим телом, выталкивающим ракету из шахты, являлись газы, вырабатываемые пороховыми аккумуляторами давления. Кроме разработки их конструкции, что само по себе представляло отдельную проблему, требовалось обеспечить оптимальный режим нарастания давления.
Расчеты показали: одним аккумулятором давления это сделать невозможно. Поэтому пришлось предусмотреть второй, включавшийся через определенный промежуток времени после начала работы первого. Применение двухступенчатой схемы позволило обеспечить прогрессивный расход, следивший за увеличением объема, заполняемого газами в процессе выхода ракеты из шахты. В начале отработки ПАДов масса заряда на основании расчетов была определена в 75 килограмм. Но оказалось, что не учтены тепловые потери. И начался длительный процесс отработки: надо делать заряд, а его поставлял подмосковный НИИ, оснастку же для изготовления заряда делали в Днепропетровске. Итак, в конце концов, экспериментальным путем нашли потребную массу. Она оказалась равной 120 килограммам. Об эффективности работы пороховых аккумуляторов давления свидетельствует такой факт: найденный суммарный вес заряда смесевого твердого топлива легко выталкивал из контейнера массу в 210 тонн со скоростью до 25 метров в секунду на высоту до 15–20 метров.

При запуске ПАДов неизбежно взрывное догорание газов в воздухе, находящемся в чечевицеобразном пространстве, образуемом днищами поддона и контейнера. Эта опасность остроумно исключалась с помощью специальной гибкой разделительной диафрагмы — мембраны, закрепленной на нижнем днище. В исходном положении диафрагма лежала на нижнем днище. Для перевода ее в верхнее положение, с целью вытеснения атмосферного воздуха, пришлось предусмотреть еще один пороховой аккумулятор давления. По мере нарастания давления пороховых газов диафрагма перекладывалась с нижнего днища к верхнему, вытесняя атмосферный воздух, при этом рабочий объем полностью заполнялся пороховыми газами аккумуляторов давления. В процессе проработки конструкции вопросы нарастали, как снежный ком. Новые решения порождали, в свою очередь, очередные и новые проблемы. Так обнаружилось, что разделительная мембрана, исключавшая взрывное догорание, в силу собственной нежесткости на изгиб провисала при транспортировке и в процессе заполнения газами перекрывала отверстие для выхода воздуха, который она должна была вытеснять. Потребовалось над выходным отверстием соорудить специальный зонтик, устранявший выявленный недостаток.

Много хлопот доставили ударные нагрузки, действующие на двигательный отсек первой (на конструкторском жаргоне — "хвост") ступени. Причиной были газы ПАДов. Отражаясь от стенок контейнера, они догоняли ракету и создавали дополнительные усилия, приводившие к разрушению "хвоста". Поэтому кривую, обеспечивающую прогрессивный расход газа, пришлось выбирать и с учетом фактических ударных нагрузок. Интенсивность нарастания давления должна была подчиняться противоречивым требованиям: с одной стороны из условий прочности ее следовало выбирать минимальной, но в то же время и такой, чтобы обеспечить достижение необходимой высоты в момент начала работы двигателей.

Реализация минометного старта поставила в повестку дня много других принципиально новых задач. В частности, решен был и вопрос прочности и надежности промежуточного днища, разделявшего бак горючего и окислителя. Как часто бывает в таких случаях, возникшая проблема послужила толчком для создания новой технологии. Материаловеды предложили материал, состоявший из трех слоев — триметалл, который и был впервые применен в конструкции баков.

Горячий наддув баков

Остро стоял вопрос о запуске двигателя первой ступени в состоянии невесомости. Главный конструктор двигательной установки В.П. Глушко приводил веские доводы, что в том случае, когда перегрузка становится равной нулю, под действием сил упругости сжатый до этого корпус ракеты начинает "разжиматься". В результате возникают колебания, которые могут инициировать нестационарные колебательные процессы жидкости в топливных магистралях, что может привести к ненормальной работе двигателя. Однако эти опасения не подтвердились. Для обеспечения надежного запуска двигателя первой ступени было найдено эффективное решение — горячий наддув баков, что позволило избавиться от ранее применявшейся сложной газобаллонной системы наддува баков. С этой целью через специальный электрогидроклапан в бак горючего, когда ракета еще находилась в пусковой установке, впрыскивался окислитель. В результате возникало поверхностное горение на уровне зеркала горючего. В момент повышения давления в подушке бака до требуемой величины срабатывал датчик контроля заданного уровня давления, который и отслеживал процесс. При запуске двигателя включался жидкостный газогенератор, и система подачи топлива начинала работать в нормальном режиме.

Транспортно-пусковой контейнер

Выше уже частично отмечалось, какие трудности пришлось при этом преодолеть в процессе его создания и экспериментальной отработки. Как было сказано, прямо или косвенно они были связаны с задачей выбрасывания ракеты и запуском жидкостного ракетного двигателя большой мощности в условиях резкого сброса осевой перегрузки при выходе ракеты из ТПК и наступающей затем невесомости, воздействием прямых и отраженных от пусковой установки газовых струй, возникающих при раскрытии контейнера и запуске маршевого двигателя, влиянием начальных возмущений на дальнейший полет ракеты, конструированием и технологией изготовления узлов и агрегатов. Практически все решения, возникшие в процессе проектирования контейнера, были признаны изобретениями. Для того, чтобы оценить масштабность и роль, которую суждено было сыграть контейнеру в реализации новой идеи, необходимо охарактеризовать его место и те функции, которые он взял на себя в общей схеме минометного старта. По своему назначению транспортно-пусковой контейнер выполнял роль ненарезного (отсюда, наверное, и название "минометный старт") артиллерийского ствола неведомых доселе циклопических размеров: диаметр более трех, а длина до сорока метров. Кстати, диаметр пушки, из которой Жюль Верн "стрелял" по Луне, тоже приближался к трем метрам.
В конструктивном отношении — это цилиндрическая оболочка с гладкой внутренней поверхностью, механически точно обработанная. Диаметр контейнера выбирался из расчета обеспечения минимальных зазоров (порядка 150–200 миллиметров) между корпусом ракеты и ТПК. Но самым необычным являлся "снаряд" внутри этого ствола пушки: огромнейшая, массой более двухсот тонн межконтинентальная баллистическая ракета стратегического назначения, которая двигалась в контейнере не собственным ходом, а по законам внутренней баллистики снарядов под действием газов, образуемых сгоранием порохового заряда в замкнутом "заснарядном" пространстве. Продолжая аналогию дальше, следует отметить, что роль ведущего медного пояска, запрессованного в канавку на корпусе снаряда и делающего невозможным прорыв газов при выстреле, выполняла специальная манжета, укрепленная на поддоне, а четыре обтюрирующих кольца, установленные по длине корпуса, обеспечивали центрирование ракеты при ее движении. Контейнеру суждено было сыграть в будущем революционную роль и в технологии подготовки ракеты при постановке на боевое дежурство. Отныне для старта нужно будет осуществить лишь одну операцию — нажать на кнопку "Пуск". Связано это было, в первую очередь, с перераспределением ролей между транспортно-пусковым контейнером и шахтой, имевшем далеко идущие последствия. Именно в контейнере сконцентрировались все конструктивные решения, реализующие преимущество идеи минометного старта.

По старой технологии ракету с завода-изготовителя транспортировали на полигон в монтажно-испытательный корпус, в котором проводились комплексные проверки функционирования всех систем. Только после этого ее вывозили на старт, где предстояла сложная операция опускания, установки и центровки в шахте. Отныне вся аппаратура оголовка шахты стала принадлежностью контейнера. Ее разместили на внешней поверхности последнего. В контейнер прямо на заводе-изготовителе "втягивалась" ракета и, после необходимых проверок на функционирование, в таком укомплектованном виде сборка как ампула транспортировалась прямо на стартовую позицию. Одновременно туда прибывал и комплект контролирующей аппаратуры. Контейнер с ракетой опускался в шахту и подвешивался на специальных амортизаторах. Производилось подсоединение необходимых коммуникаций, проверка работы всех систем, и никаких дополнительных проверочных работ после транспортировки контейнера в позиционный район не требовалось. В результате отпадала необходимость в таком огромном по площади и высоте дорогостоящем здании, каким является монтажно-испытательный корпус. Применение контейнерной схемы обслуживания значительно упростило и удешевило эксплуатацию ракетных комплексов. Пространство, занимаемое ранее оголовком, залили железобетоном, что значительно повысило защищенность шахты.

Испытание ТПК на устойчивость к атомному взрыву

Самый сложный экзамен для контейнера состоялся в октябре 1976 года на специальном семипалатинском полигоне, где впервые были проведены испытания на защищенность стартовой позиции и унифицированного командного пункта при воздействии поражающих факторов ядерного взрыва. Позиция для испытаний включала унифицированный командный пункт, две шахтные пусковые установки с ракетами конструкции М.К. Янгеля и две ШПУ с ракетами конструкции В.Н. Челомея, одна из которых являлась факультативной, поскольку не была рассчитана на повышенную стойкость. Для имитации воздействия ударной сейсмической волны на заглубленную часть шахты в районе командного пункта на расстоянии порядка 400 метров от уровня земли было установлено подрывное ядерное устройство. Мощность его выбиралась из расчета воздействия на перечисленные объекты нагрузок, соответствующих эквиваленту ядерной бомбы, равному одной мегатонне.
Для имитации воздействия ударной волны на защитное устройство шахтной пусковой установки — крышу — в районе каждой из перечисленных шахтных пусковых установок были заложены в специальных шурфах диаметром около метра в непосредственной близости от шахты на расстоянии 12–15 метров заряды взрывчатого вещества. Для каждой ПУ предусматривалось по шесть зарядов. Во избежание возможных непредвиденных последствий заправка топливных баков производилась не компонентами топлива, а спиртом и водой. Соотношение между ними выбиралось такое, чтобы сохранялись штатные инерционно-массовые характеристики объектов. Комплексы перед испытаниями приводились в полную боевую готовность. Все параметры телеметрического контроля были выведены на систему измерений. В процессе испытаний фиксировалось давление по всей образующей стакана шахтной пусковой установки, давление на крышу, возникающие перегрузки, угловые скорости вращения стакана, напряженно-деформированное состояние элементов ШПУ и ракеты. Одной из основных целей испытаний была проверка работы продольной и поперечной амортизации ракеты с контейнером, обеспечивающей не только невозможность соударения последнего со стенкой шахты, но и ограничивающей перегрузки до заданного уровня. Превышение продольных перегрузок могло привести к прорыву промежуточных днищ, соединению компонентов топлива и взрыву, а поперечных перегрузок — к потере азимута стрельбы. При этом необходимо было учитывать, что взрывная волна, доходя до центра земли, возвращается обратно, и так в затухающем режиме могло происходить нагружение до шести раз. И вот настал час "Х".
В установленное строго засекреченное время был произведен одновременный подрыв ядерного устройства и взрывчатого вещества в шурфах. Через 45 минут после взрыва по разрешению дозиметрического расчета произвели внешний осмотр испытуемых объектов. В результате детального изучения всех подвергшихся воздействию ударной волны шахтных пусковых установок комиссия констатировала, что ракета и ее штатная пусковая установка никаких изменений не претерпели. Другая янгелевская ракета была развернута на 1–1,5 градуса относительно направления воздействия взрыва. Более серьезные замечания были по пусковой установке В.Н. Челомея. Проанализировав возникшие отклонения, комиссия пришла к выводу о возможности проведения на всех ракетах так называемого "сухого пуска", предусматривавшего прохождение команд по штатной циклограмме вплоть до выдачи команды на запуск пороховых аккумуляторов давления. В результате было установлено, что все ракеты способны выполнить боевую задачу. Это было далеко не последнее "атомное" испытание шахтной пусковой установки, и все последующие при различных видах нагружения контейнер выдержал, продемонстрировав тем самым высокую защищенность комплекса. К сожалению, для испытателей это были далеко не безобидные эксперименты. Впоследствии его участники были приравнены к ликвидаторам чернобыльской аварии.

Отработка ТПК

Заканчивался первый этап бросковых испытаний отработкой процесса выхода на длинных макетах БИ-1Д. Контейнер, как и в будущей штатной конструкции, изготовили из стеклопластика. Его также пришлось отрабатывать "на марше". И это была еще одна проблема в проблеме. При первых пусках под действием температуры газов ПАДов стеклопластик загорался. Нашли специальные антипириновые добавки, ими пропитывали первые слои. Контейнер стал жаропрочным, но появилась новая задача. После выхода макета за счет истечения газов внутри возникало разрежение, приводившее к отрыву внутренних слоев стеклопластика. Для увеличения адгезии пришлось еще раз менять состав связующего. Так путем последовательных доработок, проводившихся в процессе испытаний, удалось создать многократно используемый контейнер.

Введение понятия бросковых испытаний

Бросковые испытания проводились в четыре этапа, соответственно называвшиеся по первым буквам БИ-1, БИ-2, БИ-3 и БИ-4. Для того, чтобы проверить различные ситуации, возникающие в процессе выброса ракеты, необходимо было создать специальную оснастку, которая, кроме того, что ее нужно было сначала "изобрести", требовала, в свою очередь, также экспериментальной отработки. В процессе бросковых испытаний отрабатывались запуск и работа ПАДов, динамика движения и газодинамические процессы, разделение заправочно-стыковочных магистралей и электрических разъемов, отделение и увод в сторону поддона, запуск двигателя первой ступени. Для осуществления намеченной программы были спроектированы и построены специальные стенды, на которых можно было воспроизводить все эти архисложные ситуации, возникавшие при минометном старте. В процессе создания стенда для проведения бросковых испытаний возникли дополнительные трудности: если, стартовав, ракета улетает, то при бросковых испытаниях весовой макет после выхода из имитатора шахты надо вовремя поймать, ибо в противном случае 210 тонн, упав обратно, разрушат полностью стенд.
Постройка же нового стенда не только удорожала процесс отработки, но и удлиняла сроки проведения экспериментальной отработки минометного старта. Для реализации бросковых испытаний конструкторами нестандартного оборудования был разработан специальный стенд, который представлял сложное сооружение, позволявшее многократный запуск в режиме минометного старта. В качестве же имитатора использовался весовой макет массой в 210 тонн. Основными элементами стенда являлись мощная грузовая платформа с весовым макетом ракеты и направляющие квадратного сечения колонн с неподвижным закреплением на верхнем силовом поясе, обеспечивавшие движение платформы в строго заданном направлении на требуемую высоту подъема весового макета.
Оригинальным техническим решением, позволявшим многократный запуск стенда, явились неподвижные клиновидные захваты, через которые проходили штанги. Они не препятствовали движению платформы с весовым макетом и надежно фиксировали ее в заданном положении после вылета из контейнера. Захваты стенда, работа которых основывалась на использовании силы трения, функционировали безотказно. Идеологами оригинальных решений конструкций нестандартного оборудования и оснастки для осуществления всех этапов бросковых испытаний, благодаря которым оказалась возможной успешная экспериментальная отработка минометного старта, стали С.И. Набутовский, В.И. Старчеус, В.Г. Ситало. Персонально ответственными за отработку и создание стендов для отработки бросковых испытаний были назначены: от КБЮ — В.Н. Паппо-Корыстин, ЮМЗ — В.С. Соколов и Павлоградского машзавода — В.М. Шкуренко.

Испытание ТПК

... готовились к очередному пуску удлиненного макета. Решено было посвятить его празднику Первомая. В целях секретности, чтобы скрыть проведение работ от всевидящих глаз спутников-шпионов, пуск назначили на 4 часа ночи 1 мая 1971 года. Присутствовавшие, а среди них Первый секретарь Днепропетровского обкома партии А.Ф. Ватченко и директор "днепровской кузницы" А.М. Макаров, стали свидетелями необыкновенного зрелища, многократно усиленного конструктивными особенностями экспериментального контейнера, из которого выбрасывался макет. И, в первую очередь, это было связано с особенностями материала конструкции контейнера. Несмотря на солидную толщину стенки — 35 мм, стеклопластик элементарно просвечивался под действием раскаленных газов. А на боковой поверхности для упрочнения корпуса контейнера были предусмотрены специальные металлические кольца-шпангоуты, которые, естественно, не просвечивались. Все это и создавало запоминающееся зрелище процесса выхода макета.
Внутреннее давление газов достигало 10 атмосфер, и через просвечивающуюся стенку контейнера было видно, какая огненная сила "бушует" внутри. Создавалось такое впечатление, что он раздувается, как шар. Свою лепту в неповторимую картину выхода макета вносили шпангоуты. Когда макет проходил их, то в этом месте оставалась темная полоска. В результате "освобождавшийся" от макета раскаленный ярко-красный цилиндр контейнера становился полосатым, будучи разделен шпангоутами на отдельные секции. Завершилось же все мощным ударом упавшего грузового макета, потрясшего землю и возвестившего, что первое испытание очередного этапа отработки прошло успешно.

Кронштейны

Были в процессе проведения бросковых испытаний третьего этапа и казусные случаи. Так, при первом пуске макета БИ-3 № 1, как и положено, он вылетел из шахты. Поддон же, вместо того, чтобы уйти в сторону под действием пороховиков, упал обратно в контейнер, а стоявшие на нем пороховики улетели одни. Оказалось, что не выдержал возникшую нагрузку кронштейн, на котором крепились пороховики. Как и принято в таких случаях, срочно собралась аварийная комиссия. Заводчане, естественно, отстаивая качество своих узлов, по отработанной схеме в случившемся винят конструкторов и расчетчиков. Проектанты, наоборот, доказывают, что у них все в порядке. Страсти накаляются. И вдруг, доведенный до крайней степени возбуждения, руководитель испытаний в сердцах, повинуясь инстинктивному чувству, "хватил" находившийся у него в руках, целый кронштейн о край стола. А он, к неописуемому удивлению всех участников совещания, как стеклянный, раскололся пополам. Непредвиденное никакими правилами спонтанное оперативное испытание было настолько эффективным, что продолжать дальше дискуссию и выяснять, кто прав, а кто виноват не имело никакого смысла.
Оказалось, что стенки кронштейна имели более чем достаточную толщину — около 60 миллиметров: но качество литейного сплава, из которого он был изготовлен, оставляло желать лучшего. Технологам пришлось заняться улучшением качества литья. Однако на этом история с кронштейнами не закончилась. Намного позднее, уже в процессе отработки минометного старта при летных испытаниях были отмечены случаи схода поддона по нерасчетной траектории. Он отстыковывался, но не уводился на достаточное расстояние в соответствии с данными расчета.
Причину нашли довольно быстро: на кронштейнах обнаружили трещины, которые приводили к их разрушению. Стало совершенно ясно, что литая конструкция кронштейна крепления порохового ракетного двигателя исчерпала себя. На сей раз было принято кардинальное решение — делать кронштейны кованными с последующей механической обработкой. И все изготавливаемые поддоны стали комплектовать новыми кронштейнами. Но на одной из ракет, находившейся в шахте и подготовленной к пуску, предстояло произвести замену непосредственно в пусковой установке. Задача была не из простых. Нужно было спуститься лифтом вниз, добраться до хвостовой части ракеты, снять люк поддона, отстыковать ПРД увода поддона и только после этого заменить кронштейн. Для проведения операции требовались смельчаки. Рискованное предприятие возглавил ведущий конструктор ракеты С.И. Ус, личным примером воодушевляя спускавшихся в шахту. Как выразился один из них: — Тут уж было не до эмоций, когда у тебя над головой огромная заправленная ракета со скрытой в ней мощью, а ты находишься на самом дне пусковой установки. Страшно и жутко. Малейшая неточность при проведении любой из операций по снятию и установке ПРД и кронштейнов для их крепления — и взрыв неминуем. Во многом успех работ определили маленький рост и умелые действия в ограниченном объеме одного из представителей военной приемки — В.М. Федюшкина.

Фреон под действием высоких температур

— Случилось это глубокой осенью — вспоминает начальник отдела И.Г. Писарев, ставший на одном из этапов этих испытаний председателем комиссии. — Поздно вечером, после длительной подготовки было проведено очередное бросковое испытание. Погода — хуже не придумаешь. Моросит дождь, вдобавок опустился густой туман. Между тем грузовой макет вылетел нормально и, как положено, был "пойман" удерживающими захватами. Прозвучал отбой, и мы пошли осматривать контейнер, так как иногда после броска происходил небольшой пожар. В свете прожекторов вокруг контейнера, как копна сена, образовалось небольшое желтое облако. Когда подошли вплотную и внедрились в окружающий установку дым, то сразу ощутили неприятный запах, из глаз потекли слезы, начался кашель. Пришлось быстро покинуть задымленную зону. В последовавшие после этого недели мучила рвота, возникла одышка. В общем, полный набор неприятных ощущений. Ну и, естественно, полное отсутствие аппетита. А бросок происходил после продувки задонной части фреоном. И только через год я узнал от Главного химика Министерства химической промышленности Сиволодского, что при воздействии на фреон температуры 2000–2500 оС, возникающей в газах пороховых аккумуляторов давления, происходит его разрушение с образованием фосгена и дихлорфосгена, которые являются сильными отравляющими веществами.

"Горячая" система наддува баков Р-36

... при создании ракеты Р-36, на которой впервые в стране, а может быть и в мире, применили так называемую "горячую" систему наддува топливных баков. Для реализации новой идеи устанавливались специальные газогенераторы и баки наддувались продуктами сгорания топлива. Такое решение существенно упрощало систему наддува и приводило к общей экономии в весе конструкции, так как отпадала необходимость иметь на борту тяжелые баллоны с запасом сжатого воздуха или азота для тех же целей. Однако, как это иногда бывает, новые решения приносят и свои сюрпризы. Так случилось и в данном случае. Для повышения энергетики ракеты и полного использования запасов топлива на мощных ракетах обычно устанавливается система одновременного опорожнения баков, в качестве чувствительных элементов которой применяют датчики уровня компонентов в баках. По этим датчикам система определяет как текущие расходы, так и оставшиеся запасы компонентов топлива. В результате расходами компонентов через двигатель управляют таким образом, чтобы к концу работы двигателя окислитель и горючее закончились одновременно, то есть топливо должно быть израсходовано полностью.
Поскольку на ракете Р-36 использовались компоненты топлива, представляющие собой диэлектрики в обычных условиях, то в системе СОБ были применены емкостные датчики уровня, представлявшие собой пластины, устанавливаемые на нескольких уровнях по высоте баков. Как только уровень компонента уменьшался настолько, что датчик оказывался в воздухе, емкость его менялась и появлялся соответствующий сигнал. Но, как оказалось, а это стало ясно потом, только после проведенных исследований, при наддуве бака горючего продуктами сгорания, содержавшими гептил, последний "скисал", в нем появлялись ионы, и вместо диэлектрика гептил становился активным проводником. Естественно, что в таких условиях емкостные датчики работать не могли.
Положение осложнялось еще и тем, что при наземной отработке это явление не проявлялось, так как продукты сгорания, содержавшие ионы проводимости, концентрировались в тонком верхнем слое компонента, а в полете при интенсивных колебаниях жидкости шло перемешивание жидкости. Более того, проводящие слои компонента шли в глубину волнами, что приводило не только к преждевременному срабатыванию датчиков, но и к рассогласованию с другими датчиками, установленными в баке окислителя.
В результате, когда начались летные испытания ракеты, совершенно неожиданно оказалось, что система опорожнения баков — неработоспособна. А это приводило к потере примерно 25 % максимальной дальности. В сложившихся жестких временных сроках, осложнившихся "политической" обстановкой, нужно было срочно решить эту проблему, произвести доработки непосредственно в процессе летных испытаний. А политическая ситуация заключалась в том, что параллельно с конструкторским бюро М.К. Янгеля испытывал конкурирующую ракету УР-200 В.Н. Челомей.

Ошибка в сопряжении специальной боевой части и носителя Р-36

Непростая ситуация сложилась в 1966 году при экспериментальной отработке головной части ракеты Р-36: в процессе статических испытаний головной части, совместно с корпусом помещаемого в нее самого мощного на тот момент ядерного заряда выявилась недостаточная прочность последнего. Связана она оказалась с тем, что при проектировании силового корпуса бомбы было допущено два непростительных для инженера чисто конструкторских просчета.
Во-первых, не был предусмотрен необходимый радиус скругления, обеспечивающий плавный переход от одной толщины к другой — от фланца корпуса заряда, с помощью которого заряд крепился к стыковочному шпангоуту корпуса головной части. В результате появился очаг всегда вредной концентрации напряжений.
Во-вторых, в качестве материала для изготовления корпуса использовался хрупкий литейный сплав, плохо сопротивлявшийся деформациям изгиба, возникавшим в процессе нагружения его полетными нагрузками.
В конструкторском бюро "Южное" и Всесоюзном научно-исследовательском институте экспериментальной физики, создававших корпус головной части и корпус ядерного заряда, оба узла были подвергнуты независимым статическим испытаниям на прочность. Результаты оказались положительными. Но в обоих случаях они проводились без учета жесткости ответного узла смежника. Однако, при заключительных совместных испытаниях корпуса головной части с корпусом ядерного заряда, произошло преждевременное разрушение фланца последнего, явившегося следствием указанных конструктивных недостатков.
Возникла сложнейшая конфликтная ситуация на государственном уровне. Связана она была с той поспешностью, с которой, еще не прошедшая полный цикл испытаний, ракета, а потому и не принятая официально на вооружение, была поставлена на боевое дежурство. Такое вынужденное решение диктовалось сложной международной обстановкой. Поскольку к этой неприятной истории были причастны две организации, представлявшие разные министерства, то вопрос шел не только о материальных затратах, связанных с необходимостью демонтажа головных частей на ракетах, и замены в них заряда на новый с доработанным корпусом, но и о престиже министерств. Поэтому разработчик заряда выискивал всякие поводы, чтобы как-то сгладить свою вину.

Течи компонентов на первых серийных Р-36

Учитывая большое значение для обороны страны ракеты Р-36, она была поставлена на боевое дежурство в середине 1965 года еще в ходе летных испытаний, которые были закончены в конце мая. Несмотря на это, ракетный комплекс официально не был принят Заказчиком в эксплуатацию. То есть ракета стояла на боевом дежурстве и в любой момент должна была выполнить поставленную задачу, а официально на вооружении не числилась. Причина для этого была достаточно серьезная. В процессе нахождения ракеты в заправленном состоянии, в местах разъемных соединений, а их на одной машине насчитывалось до ста пятидесяти, были обнаружены течи. И хотя характер течей — компоненты сочились в местах соединений и натекание во времени было незначительным — не вызывал особых опасений, тем не менее сам факт был очень неприятен и военные ставили законные вопросы о степени возможности возникновения аварийных ситуаций.
Для решения возникшей проблемы в декабре 1966 года создали специальную комиссию. Председателем был назначен М.К. Янгель. Комиссии предстояло выработать совместное с Заказчиком решение, дающее возможность принять ракету на вооружение. Конечно, кардинальное решение вопроса — ампулизация ракет, связанная с переходом на полностью герметичные неразъемные соединения. Но это сложная техническая проблема, которая требовала длительного времени и будет реализована в дальнейшем. А что делать с теми ракетами, которые уже потекли, — сливать компоненты, нейтрализовать и ремонтировать, или ограничиться предлагаемыми конструкторами мерами, в частности, обматывать потекшие соединения специальными поглощающими лентами, получившими название "портянок", которые позволят снизить загазованность до допустимых размеров и для надежности ввести строгий контроль с помощью гелиевых течеискателей?

Янгель как руководитель

Однако М.К. Янгель мог быть очень "крутым" в решениях и шел на крайние меры, когда требовали интересы дела. Так в процессе проектирования наземного старта ракеты Р-36 в московском Конструкторском бюро транспортного машиностроения одним из подразделений конструкторского бюро, курировавшим наземное оборудование, было высказано много замечаний, связанных с несовершенством принятых решений. Недостатки конструкции не заставили себя ждать. Особенно обидно было испытателям, когда они являлись следствием простой невнимательности или досадных ошибок. Дошло до того, что, в процессе установки ракеты в вертикальное положение, выяснилось: крюк подъемного крана не входит в ответную серьгу траверсы. Но самая главная, ошибка сыграла роковую роль при первом пуске: из-за чисто конструктивных просчетов, связанных с геометрией стартового стола, ракета разрушилась на старте. Оказалось, что отраженная струя газового потока, исходившего из маршевого двигателя, "возвратилась" обратно и "нашла применение" своей нерастраченной энергии. Сразу после аварии М.К. Янгель настоял на снятии Главного конструктора наземного оборудования ракеты Р-36 В.П. Петрова.

Первый старт Р-36М

После непродолжительных обсуждений было дано добро на проведение пуска ракеты Р-36М № 1. По команде "Пуск" на командном пункте офицер, официальная должность которого — начальник пусковой команды, нажимает кнопку "Пуск". И с этого момента поведение ракеты в автономном автоматическом режиме подчиняется расписанию, разработанному и оформленному специалистами в области системы управления — "управленцами". Все, что происходит дальше, на их профессиональном языке звучит как набор "пусковой циклограммы", которая, будучи записана на магнитную ленту или введенная в память запоминающего устройства, определяет последовательность выдачи всех команд, связанных с выходом ракеты из шахты и запуском двигателя первой ступени. При этом происходит фантастический отсчет времени: команды подаются с точностью десятых и сотых долей секунды. Одновременно на КП высвечиваются все коды подаваемых команд.
В течение тридцати секунд выполняются следующие операции: первой дается команда на открытие крыши с помощью двух ПАДов. Вслед за началом горячего наддува баков проходит команда на срабатывание ПАДов предварительной ступени. Далее следует команда на запуск ПАДов промежуточной ступени. Выделяемые газы плавно приподнимают ракету с поддоном над днищем пусковой установки, и в этот момент, подхваченная ПАДом основной ступени, она выбрасывается из транспортно-пускового контейнера на высоту 15–20 метров. Попутно происходит освобождение корпуса от обтюраторных опорных колец. Под воздействием механических толкателей они, как петарды, разлетаются каждое на три части перпендикулярно корпусу ракеты, совершая замысловатые пируэты. Поддон же, наоборот, отделяется строго организованно, отталкиваясь вертикально вниз, и мгновенно, подхватываемый пороховыми ракетными двигателями, уводится в сторону. Его полет — это полет бочки внушительных размеров. В процессе выхода из транспортно-пускового контейнера происходит набор функционала системы управления для выдачи команды на запуск маршевого двигателя первой ступени.
В момент, когда ракета, зависнув, кажется, вот-вот рухнет на пусковую установку, вдруг мощнейший взрыв потрясает окрестности. Это заработал двигатель первой ступени. Звук настолько сильный и неожиданный, что нередко впервые присутствующие при запуске, зачарованные происходящим, невольно приседают, а у одного военного даже слетела фуражка. Ракета же под мощный рев двигателя, плавно набирая высоту, сопровождаемая огненным факелом, уверенно ложится на курс. В момент подачи команды на запуск двигателя первой ступени происходит прорыв мембран, предохраняющих попадание компонентов топлива в полости двигателя. А поскольку с опережением подается компонент окислителя, то какое-то время из сопловых блоков камер сгорания вылетает желтое облако паров азотной кислоты. В результате вокруг пусковой установки остается желтое пятно. Оно да легкий дымок от пороховых двигателей, открывающих крышу шахты — это практически все, что оставляет после себя стартовавшая ракета.

Неудачный пуск первой ракеты Р-36М2

При пуске первой ракеты Р-36М2, когда сам по себе минометный старт стал уже хрестоматийным явлением, эффект зависания, всегда вызывавший неприятное ощущение, не только проявился воочию, но за ним последовали и все непредсказуемые явления. Вылетев из пусковой установки и израсходовав сообщенную ей пороховыми аккумуляторами давления энергию, ракета полностью потеряла скорость, и вдруг, как бы "подумав" секунду, начала двигаться в обратном направлении. Не успев отклониться в сторону, точно так же, как только что вышла, без помех устремилась обратно, скрывшись в шахте. Вслед за этим мгновенно последовал мощнейшей силы взрыв. Над уже бывшей пусковой установкой поднялся столб почти бесцветного дыма, напоминавший "ядерный гриб".
Взрывная волна оказалась такой силы, что на расстоянии семи километров в монтажно-испытательном корпусе, где находился орбитальный корабль многоразового использования "Буран", вылетели стекла, а в монтажно-испытательном корпусе янгелевского КБ, по рассказам очевидцев, стекла вдруг "ожили" и стали сильно выгибаться внутрь в направлении находившихся там людей. Но не вылетели и вернулись на исходное место. А до МИКа было более десяти километров от стартовой позиции. Вместо шахты образовался кратер конусообразной формы глубиной около сорока и в диаметре — семидесяти метров. Кругом все пространство оказалось усыпанным мелкими, до одного квадратного сантиметра, обрывками транспортно-пускового контейнера.

Расследование аварии первой Р-36М2

Увеличенные в двадцать раз фотографии дали ответ на интересовавший комиссию вопрос. На одном из снимков было четко видно, что ракета движется вверх, но обтюраторное кольцо еще не слетело и на нем находится ответная часть разъема ШР-200. По разрыву этой связи стало ясно, что разъем расстыковался. Следовательно, команда на запуск системой управления должна была быть сформирована и причину надо искать в последней. Вновь вернулись к циклограмме. По мере продвижения процесса поиска менялся психологический настрой причастных к аварийному пуску заинтересованных лиц. Пока шли поиски материальной части и обработка телеметрической информации, Главный конструктор системы управления В.А. Уралов чувствовал себя очень уверенно, "как король", считая что виновато конструкторское бюро "Южное". И только после установления факта расстыковки разъемов и переключения области поиска на систему управления стал проявлять особую заинтересованность. То, что обнаружили при дальнейшем ее изучении, потрясло даже видавших виды испытателей.
Причиной аварии стала грубейшая халатность, созвучная по характеру и соизмеримая по последствиям роли запятой в известном сочетании слов: "казнить нельзя помиловать". Ошибка произошла из-за невнимательности оператора: в цифровом коде командного прибора системы управления в ячейке, выдающей сигнал на запуск двигателя первой ступени, были переставлены местами ноль и единица. В результате команда на запуск двигателя не прошла, ракета вернулась обратно в контейнер, а самовоспламеняющиеся компоненты топлива завершили дело.
О физических возможностях человека поэт сказал: "Единица — вздор, единица — ноль". Это в повседневной жизни, когда надо поднять "простое пятивершковое бревно, тем более дом пятиэтажный". Совсем другое дело в ракетной технике, если в роли единицы выступает символ, определяющий наступление определенной операции или действия. Единица в циклограмме минометного старта, запуская двигатель, вызывала к жизни огромную созидательную энергию. Пропустив же вперед ноль и заняв свое место в числовом ряду, она "выпустила на свободу джина" огромной разрушительной силы.
Как было выяснено в процессе работы комиссии, роковую ошибку с перестановкой цифр можно было обнаружить. Если бы при отработке циклограммы на комплексном стенде научно-производственного объединения "Электроприбор", разрабатывавшем систему управления, сымитировали ситуацию расстыковки разъема ШР-200, то сразу бы обнаружилось, что по разрыву контактов этого разъема, связывающего ракету с пусковой установкой, электрическая команда на запуск двигателя первой ступени не прошла. Эта операция при отработке циклограммы была исключена, и ошибка осталась, "повиснув" дамокловым мечом над стартовой позицией.
По результатам расследования причины, приведшей к взрыву шахтного комплекса, проводилась коллегия в Министерстве общего машиностроения. После обязательных в таких случаях разносов состоялось "вручение наград главным лауреатам". Генеральному конструктору ракетного комплекса — строгий выговор, Главному конструктору направления — строгий выговор, Главному конструктору системы управления — строгий выговор, и всем — с занесением в личное дело. Кроме этих морально-психологических воздействий, у каждого из отмеченных вниманием высчитали по месячному окладу. Целесообразность этой меры наказания министр сформулировал так: — Чтобы жены знали.

Интриги в ВПК

Создание минометного старта было не только сложной научной проблемой. С морально-психологической точки зрения это был очень болезненный процесс, поскольку реализовывался в условиях жесточайшей конкуренции. По сути дела, речь шла о жизни и смерти огромных коллективов. Борьба, при огромном нервном напряжении всех участников, происходила на самом высоком уровне: в высших эшелонах власти образовались два мощнейших лагеря — Д.Ф. Устинов и А.А. Гречко. Это были интриги на государственном уровне, в сфере действия которых оказался Главный. Именно маршал А.А. Гречко как министр обороны СССР, а следовательно, и главный Заказчик, с самого начала возглавил армию неверующих в идею минометного старта. Он остался верным себе и тогда, когда были осуществлены первые пуски из нового комплекса.
И только на полигоне в Тюратаме, известном по открытой печати больше как космодром Байконур, лично увидев, как огромная жидкостная ракета длиной 34 метра, диаметром 3 метра и массой 210 тонн под действием пороховых газов ПАДов со скоростью до 25 метров в секунду легко вышла из пускового контейнера, установленного в шахте, а затем на высоте 20 метров, как бы зависнув на мгновение над землей, вдруг, подхваченная реактивной силой запустившегося маршевого двигателя, устремилась вверх, маршал признал как свое поражение, так и реальность минометного старта. К этому наблюдению, описанному Главным конструктором шахтного комплекса В.С. Степановым, следует добавить, что, судя по всему, основной недоброжелатель М.К. Янгеля не пользовался большим уважением среди военных. В частности, их отношение было отчетливо сформулировано в одной небезобидной шутке какого-то острослова, пущенной по поводу назначения А.А. Гречко министром обороны: "Пережили кукурузу, переживем и Гречку".

Операция "Пальма" - показательный пуск для французов

... качество полигонных транспортных магистралей — бетонированных дорог явно не отвечало "президентским нормам". Поэтому де Голля решили доставить из административного центра космодрома — города Ленинска на наблюдательный пункт с помощью мотовоза, которым обычно каждый день возили на работу и обратно сотрудников, участвовавших в работе на стартовых площадках. А поскольку посадочная площадка вообще не отвечала никаким нормам, то пришлось соорудить специальную. Оборудовали и специальный вагон. Кстати, с тех пор эта, вошедшая в историю космодрома как "Деголевка", посадочная площадка используется при следовании работников полигона в районы стартовых и технических позиций. Для встречи Президента на аэродроме впервые в истории космодрома был выстроен почетный караул. Визит продолжался два дня. После осмотра космической техники Шарль де Голль был приглашен на пуск ракет. Делегацию Советского Союза на показе ракетной техники возглавлял лично Генеральный секретарь ЦК КПСС Л.И. Брежнев. Он же в процессе подготовки ракет к старту давал де Голлю своеобразные интервью — пояснения. Представляя государство как политический деятель, показал себя отнюдь не дилетантом в технических вопросах, обнаружив хорошую осведомленность в вопросах ракетной техники.
По свидетельству очевидцев, Л.И. Брежнев очень ловко "обрабатывал" де Голля, со знанием дела характеризуя тактико-технические данные демонстрируемых ракет, и если где-то "загибал", то явно умышленно в сторону завышения боевых возможностей ракет, чтобы произвести большее впечатление на гостя. Так, он заявил, что уровень готовности ракет соответствует тридцати секундам, в то время как он был равен трем минутам. Этому способствовало и то, что репортаж о командах шел с временной задержкой, то есть слово "Пуск" произносилось через две минуты тридцать секунд после нажатия кнопки "Пуск". Вначале Президент присутствовал при запуске ракеты Р-7 конструкции С.П. Королева. Из янгелевских машин планировалось продемонстрировать только пуск ракеты Р-16. Но видя на лице эмоционального француза выражение крайнего удивления, произведенное грандиозным зрелищем старта ракеты, решили "подлить масла в огонь", усилить впечатление, показав старт из шахты ракеты Р-36, которая была на всякий случай подготовлена к пуску. О чем и уведомили высокого гостя из Франции. Через некоторое время из газоходов вырвались клубы густого дыма и языки пламени. Ракета выходила из шахты. Оглушительный рев реактивного двигателя и неповторимый гул, сопровождавшийся резким треском, потрясли округу. Невольно становилось жутковато, когда многотонная громадная сигара, набирая скорость и прорезая своим острием плотную завесу облаков, устремилась вверх. Сила, мощь и опасность слились воедино в этом движении.
Бывалый генерал буквально потрясен увиденным зрелищем. Обращаясь к сопровождавшему его сыну Филиппу, капитану первого ранга (а он как военный человек, несомненно, мог дать авторитетную оценку случившемуся), де Голль только и смог выдохнуть: — Колоссаль! А затем еще несколько раз повторил: — Колоссаль! Колоссаль! Придя в себя и справившись с нахлынувшими чувствами, Президент без обиняков и реверансов через переводчика обратился к сопровождавшим его руководителям Советского государства: — Правда ли, что такие ракеты нацелены на Париж? — Ракеты нацелены туда, где размещены ракеты войск НАТО, — прямо и откровенно, без дипломатических уловок ответили ему. Как сообщали газеты, визит де Голля в Москву был продиктован его желанием освободиться от военного покровительства США. "Демонстрация мускулов" Президенту Франции обернулась для Советского Союза и стран Варшавского договора большой военно-политической победой в холодной войне, приведшей к кардинальной перегруппировке сил НАТО. Убедившись, что Советский Союз обладает мощным ракетным вооружением, способным решать задачи обороны не только своей страны, но и союзников, после возвращения домой генерал Шарль де Голль ускорил вывод штаб-квартиры НАТО из Парижа и способствовал выходу Франции из этой военной организации.

Операция "Пальма-2" - показательные пуски при главах соцстран

Пуск ракеты Р-16 с наземного старта прошел исключительно четко. Не успели "гости" собраться на НП, как с командного пункта на основании нашего доклада о готовности было дано разрешение, а точнее команда на проведение пуска. Через несколько секунд была объявлена пятиминутная готовность к пуску. Боевой расчет уже находился на своих местах. По истечении указанного времени была нажата кнопка "пуск" и ракета стартовала, как было описано выше. А через 7–8 минут был прекращен телерепортаж о ходе полета этой ракеты. Шахтный старт значительно сложнее по своей конструкции. Подготовка к пуску с этого старта изобиловала характерными особенностями. Да и опыт эксплуатации у боевых расчетов этого старта был ниже в сравнении с наземным стартом.
Ракетный комплекс "Шексна" состоял из трех шахтных пусковых установок, расположенных на удалении 60 метров одна от другой. Такое расположение стартов позволяло в целях повышения "надежности" пуска вести подготовку одновременно двух ракет с интервалом в проведении технологических операций, обеспечивающих полную безопасность работ. Подготовку первой ракеты было решено довести до начала необратимых операций циклограммы пуска, а затем, в случае необходимости, с интервалом около десяти минут переключиться на подготовку второй (запасной) ракеты. На наземном старте такую "хитрость" реализовать невозможно, а на шахтном старте эта возможность оправдала себя полностью. Оправдание состояло в том, что о возникшей задержке с первой ракетой "не догадались" не только гости, но и присутствовавшие в качестве приглашенных более компетентные лица.
Итак, подготовка первой ракеты была прекращена за пять минут до времени нажатия кнопки "пуск", боевые расчеты на своих местах. К этому времени на НП должны были прибыть "гости". С прибытием, размещением "гостей" объявляю пятиминутную готовность к пуску. В это время на пусковом пульте загорается транспарант "КП" — контакт подъема. Эта информация должна появиться только после того, как ракета уйдет с пускового стола, то есть пуск состоялся. Смотрю в перископ — никакого пуска не было. Немедленно отключаю от стартовой аппаратуры первую ракету и продолжаю набор готовности на дублирующей ракете. В положенное время не поступает сигнал о заполнении азотом бортовых баллонов ракеты, которые используются для наддува баков второй ступени в полете. Принимаю решение и объявляю по громкой связи: "Открыть все баллоны!" С появлением сигнала о заполнении указанных баллонов нажимаю кнопку "пуск". В положенное время пуск "дублера" состоялся.
До настоящего времени не могу забыть, какими длинными были секунды от нажатия кнопки "пуск" до загорания на табло пусковой стойки транспаранта "КП". А сообщение информатора телеизмерений: "Десятая секунда полета, пуск нормальный" — было самым целительным подарком". После отъезда "гостей" провели повторный цикл подготовки к пуску первой ракеты. Тот же дефект сохранился. Заменили отказавший прибор. Подготовка к пуску этой ракеты прошла без замечаний. Анализ возможных последствий в случае пуска первой ракеты с указанным дефектом показал, что ракета стартовала бы, но взорвалась на высоте порядка 500 метров. Михаил Кузьмич долго и сердечно благодарил боевые расчеты за то, что не растерялись и приняли единственно правильное решение в данной ситуации".

"Лист" — первая из советских систем преодоления противоракетной обороны

"Лист" — первая из советских систем преодоления противоракетной обороны. Решена была и теоретическая задача эффективности преодоления противоракетной обороны. Как показал проведенный анализ, выбранное необходимое число ложных целей требовало наличия в воздухе более десяти противоракет противника. Система "Лист" — первая из советских систем преодоления противоракетной обороны, состояла не только из комплекса различных ложных целей, но и средств маскировки самих головных частей и боевых блоков разделяющейся головной части, которые не позволяли выделить их на фоне облака из ложных целей.

Один из сложнейших вопросов, который предстояло решить: где разместить ложные цели? Ведь ракета Р-36 уже существовала не только на бумаге, но и в металле. На следующих ракетах для этих целей будут заранее предусмотрены специальные отсеки. Пока же предстояло втиснуться с корпусами ложных целей в уже готовую конструкцию ракеты. А компоновка ее систем была настолько плотной, что "пустых" мест практически не было. В результате сделали ставку на хвостовой отсек, где расположен двигатель. Для этого использовалось любое незаполненное пространство, любые "щели".
Ложные цели должны были быть выстрелены из корпуса ракеты одновременно с отделением головной части или, в последующем, с разведением боевых блоков, входивших в состав разделяющейся головной части. Как показали проработки, наиболее просто эта задача решалась выбросом ложных целей с помощью мортиры, снабженной пиростартерами различной мощности. Последнее было связано с тем, что стояла задача создания нескольких типов ложных целей, в облаке из которых располагалась головная часть в полете на внеатмосферном участке траектории.
При этом от пуска к пуску это положение должно было меняться, что обеспечивалось разными направлениями и скоростями отстрела ложных целей от ракеты. Употребленное выше слово "выброс" можно принять условно, так как при вылете ложных целей возникали перегрузки до полутора тысяч единиц. Это, в свою очередь, поставило перед конструкторами сложнейшую задачу обеспечения прочности объекта при минимально возможном весе. В результате из стальной закаленной фольги с помощью точечной сварки были сконструированы коробчатые системы, сочетавшие в себе два названных, казалось бы, несовместимых качества. Подобные конструкции принято называть "воздушными". Автором этого уникального решения унифицированной кассеты с "привязным" помеховым фоном был руководитель одного из подразделений, занимавшихся проектированием и размещением ложных целей, А.П. Слепцов, талантливый инженер, человек упрямый и настойчивый. Именно эти качества и привели в результате длительного поиска к оригинальному решению. А успех был налицо.
В дальнейшем разработанная конструкция вошла во все типы ложных целей и устройств искажения радиолокационных характеристик головных частей. В процессе отработки мортир остро встал вопрос о наборе статистики по скоростям отстрела ложных целей. Это была объемная отработка, потребовавшая нескольких сот выстрелов. При этом испытания чуть было не окончились трагически. — Мы до того отупели от бесконечного грохота пиропатронов, — вспоминает один из участников этих испытаний Ю.А. Панов, — что при очередной зарядке в пусковой контейнер, являвшийся по сути ничем иным как стволом пушки, ложной цели для отстрела, инженер, проводивший эту операцию, забыл отключить предварительно пусковой пульт, и в результате произошел неожиданный отстрел в момент стыковки разъема пускового пульта и мортиры. Вылетевшая ложная цель при скорости в пятнадцать метров в секунду пролетела в считанных сантиметрах от головы одного из участвовавших в испытаниях. Еще долго потом говорили, что он родился в рубашке…

"Квазиложные" цели

Янгель выходит с предложением о разработке двух новых ракетных комплексов: один — на основе тяжелой ракеты Р-36М, которая получит развитие в будущей широкоизвестной "Сатане", и другой — на основе малогабаритной ракеты МР-УР-100. Проектирование этих ракет в конструкторском бюро шло полным ходом. Естественно, учитывая развертывание новых работ по системе противоракетной обороны в США, встал вопрос о защите боевых блоков разделяющихся головных частей, которыми должны были оснащаться ракеты, и на атмосферном участке нисходящей ветви траектории. Это был новый этап в совершенствовании ложных целей. На этот раз в весовых сводках эскизного проекта ракеты предусматривалось заранее наличие на борту новой системы. Однако задача не становилась от этого легче. Она была архисложной: ложные цели, имитируя полностью боевые блоки, по всем физическим, в том числе баллистическим и радиофизическим характеристикам должны были иметь не только существенно меньший вес, но и габариты. В противном случае они теряли смысл.
После долгих поисков нужное решение было найдено. Для того, чтобы подчеркнуть равноценность по массе и габаритам боевых блоков, их создатели дали ложным целям приставку "квази", подчеркивая тем самым, что они как бы "тяжелые". — Помню, — вспоминает Н.И. Урьев — предложенное нами решение не встретило должного понимания в Москве. В частности, даже само название очень раздражало заместителя Председателя Военно-промышленной комиссии генерал-полковника Бориса Алексеевича Комиссарова. Формулируя свое отношение к предложению КБ "Южное", он говорил: — Что это за "квазиложные" цели? Может их вообще нет? Такая позиция определялась тем, что Б.А. Комиссаров был сторонником направления, развивавшегося в Центральном научно-исследовательском радиотехническом институте. А этот институт был навязан конструкторскому бюро в качестве смежника (идеолога) постановлением правительства на разработку новых ракет, и у него было мощное лобби в Военно-промышленной комиссии.

Придание летящему объекту свойств головной части в диапазоне радиолокационных и инфракрасных характеристик

Как обычно всегда бывает, на первом этапе система использования ложных целей решала только одну задачу — придание летящему объекту свойств головной части в диапазоне радиолокационных характеристик. Для этих целей, чтобы скрыть различия, в отраженном сигнале, идущем от головной части и ложных целей, последние были снабжены так называемым "привязным" помеховым фоном, который содержал в своем составе дипольные отражатели, реагировавшие на разведанные частоты радиолокационных станций противоракетной обороны противника. На последующих ракетах устанавливались более совершенные системы, работавшие в инфракрасном диапазоне и диапазоне оптических характеристик.
Для придания летящей ложной цели свойств маскируемого объекта в диапазоне инфракрасных характеристик необходимо было поверхность последней — "покрытие" делать таким, чтобы оно медленно остывало в полете и сохраняло тепло как и у действительной головной части. Диапазон оптических характеристик определялся способностью ложной цели создавать такой отраженный световой сигнал, который по эффективности распознаваемой поверхности объекта на локаторе противника соответствовал бы величине отраженного сигнала от реальной цели. И все характеристики ложных целей в перечисленных диапазонах должны были сохраняться до предельно малых высот перехвата. Разгар проводившихся работ пришелся на конец 1970 — начало 1971 годов. Именно в этот момент развернувшихся научных баталий между сторонниками разных направлений последнее слово оказалось за М.К. Янгелем, который, как и всегда в сложных ситуациях, решительно поддержал предлагавшееся его сотрудниками решение проблемы. — И в этом, — заключает Н.И. Урьев, — был весь Михаил Кузьмич. Казалось бы, на хрена ему иметь дело с какими-то пацанами. Но он поверил и доверял своим ребятам и решительно поддерживал нас… К этому следует добавить, что система квазиложных целей была создана в заданные сроки, успешно прошла летные испытания и была принята на вооружение не только на ракетах Р-36М и МР-УР-100, но и на всех последующих, созданных в конструкторском бюро "Южное". Это был капитальный прорыв в проблеме подавления многоэшелонной противоракетной обороны Соединенных Штатов Америки.

Государственная позиция и три ракетных КБ

К концу первой половины шестидесятых годов в ракетной технике сложилась непростая ситуация. С одной стороны — признанный лидер и зачинатель ракетной техники С.П. Королев, человек решительный и целеустремленный, взрывавший любые препоны на пути к цели. В свое время бытовала история, ставшая легендой, когда он с главой государства не пришел к общему мнению на развитие нового направления. Н.С. Хрущев ему попросту отказал. На что С.П. Королев в достаточно резкой форме отпарировал: — Тогда я буду жаловаться на Вас в Политбюро. Хрущеву на Хрущева? Ведь именно он и возглавлял как Генеральный секретарь руководящей партии этот всесильный высший синклит власти в стране — Политбюро ЦК КПСС, решения которого были окончательны и обсуждению не подлежали.
По легенде, Н.С. Хрущев не выдержал подобного напора, попросил так сильно не горячиться и предложил продолжить беседу за чашкой чая. Дипломатический реверанс главы государства и позволил в конце концов найти приемлемое решение. С другой стороны — на пути реализации любой идеи возникала фигура В.Н. Челомея, ставшего всесильным на рассматриваемый период времени. Ему протежировал все тот же Н.С. Хрущев. Связка была покрепче альпинистской: отец — глава государства, сын — сотрудник В.Н. Челомея. Таково было соотношение сил и амбиций ведущих Главных конструкторов ракетной техники. Все это очень напоминало ситуацию, блестяще описанную "дедушкой" Крыловым в известной басне о лебеде, раке и щуке: С.П. Королев тянет в одну сторону, В.Н. Челомей — в другую, М.К. Янгель — в третью, располагая мощным, набравшим силы коллективом, который для реализации сформировавшихся перспективных идей должен занять свое место в развернувшемся негласном соревновании Главных.

Королев с проектом Н1-ЛЗ в Днепропетровске

Коротко объявив о причине совещания, М.К. Янгель предоставил слово С.П. Королеву. Сергей Павлович вышел к доске и начал с того, что еще раз повторил свое восхищение, вызванное прогулкой по территории завода. — Здорово сделали! Мы постараемся последовать вашему примеру. И после короткой паузы перешел к цели своего визита. — Через три года исполняется пятьдесят лет Октябрьской революции в нашей стране, и к этому времени мы должны решить национальную задачу — высадить экспедицию на Луну. У американцев тоже есть свой проект, над реализацией которого они сейчас усиленно работают. Нам одним тяжело. Слишком большой объем работ. Поэтому предлагаем вместе решать эту задачу и вместе полететь на Луну. Затем С.П. Королев подошел к доске и, взяв мел, начал демонстрировать схему этапов предполагавшегося полета на Луну и возвращения обратно. Очертив большим и малым кругами Землю и Луну, он "стартовал" с большого круга, "вышел" на околоземную орбиту, а затем резким движением прочертил линию, означавшую путь сначала на окололунную орбиту, а затем к конечной цели и обратную "дорогу" на Землю.
Обрисовав в общих чертах "путешествие" в космическом пространстве, Сергей Павлович перешел к составу предполагавшегося проекта ракеты Н1-Л3. В этой аббревиатуре индексом Н1 обозначалась собственно ракета-носитель тяжелого класса длиной 70 метров, способная выводить на околоземную орбиту полезный груз массой до 90 тонн. За индексом Л3 стояла космическая система, в задачи которой входил полет экипажа астронавтов к Луне, посадка лунного корабля на ее поверхность и возвращение экспедиции на Землю. Комплекс должен был иметь длину около 30 метров. Конструктивно предполагалось ракету выполнить по последовательной схеме из семи ракетных блоков, обозначаемых по королевской традиции не порядковыми номерами, а буквами русского алфавита: А, Б, В, Г, Д, Е, И. Первые три блока — А, Б, В составляли ракету-носитель Н 1. Эти блоки традиционно для королевских ракет должны были быть кислородно-керосиновыми. В их задачу входило вывести на опорную орбиту вокруг Земли высотой примерно в 200 километров конструкции остальных четырех блоков Г, Д, Е и И, входивших в состав лунного комплекса Л3. Функции между этими блоками распределялись следующим образом. Блок Г одноразовым запуском двигателя должен был обеспечить "срыв" с околоземной орбиты на траекторию полета к Луне. Блок Д, оснащавшийся двигателем многоразового включения, осуществлял коррекцию траектории полета к Луне, торможение Лунного комплекса, перевод его на орбиту искусственного спутника Луны (ОИСЛ). В его задачу входило и создание основной части тормозного импульса при посадке лунного корабля на поверхность Луны. Блоки Г и Д, как и предыдущие блоки, должны были быть кислородно-керосиновыми. Блоки Е и И входили в состав двух кораблей: лунного корабля, осуществлявшего посадку на Луну с одним космонавтом на борту и возвращение его на орбиту искусственного спутника Луны, и лунного орбитального корабля, находившегося со вторым космонавтом на ОИСЛ во время посадки лунного корабля на Луну и осуществлявшего на последнем этапе экспедиции возвращение экипажа на Землю. Блоки Е и И, учитывая специфику выполняемой задачи — длительное функционирование в космическом пространстве, предполагалось проектировать на высококипящих компонентах топлива: азотном тетроксиде и несимметричном диметилгидразине. Закончил С.П. Королев краткую информацию об основных этапах полета и предполагавшейся структуре лунной ракеты четко сформулированным предложением: — Так вот, мы предлагаем Вам вместе лететь на Луну и возвратиться обратно, взяв на себя проектирование, изготовление и отработку всех блоков, начиная с блока Г, то есть Г, Д, Е и И.
По тону выступления, невольно обозначившему фактическое положение дел, участникам совещания стало ясно, что С.П. Королев находится в тяжелом положении: через три года национальная задача должна быть выполнена, а, как говорится, еще и "конь не валялся", если Главный конструктор проекта отдает на откуп целых четыре важнейшие ступени. Не в духе это строптивого С.П. Королева, проложившего человечеству дорогу в космос и уже привыкшего быть первым в этой области новой техники. Только серьезность положения и неуверенность в возможности решить самостоятельно задачу заставили его искать, на кого бы можно было переложить часть ответственности. Проект к тому же автоматически терял смысл, если Соединенные Штаты Америки в возникшем соревновании успеют раньше.

Была ли "дружба против Челомея"?

И вдруг неожиданно, совершенно по другому сценарию и совсем по другому поводу, увязывая его с выработкой совместной политики в отношении однозначной для них фигуры В.Н. Челомея, преподносит этот эпизод Я.К. Голованов. "Надо думать, — пишет он, — что Королев с Янгелем видели в Челомее своего конкурента. Не могли не видеть. Общая тревога даже сблизила их. Известно, что Сергей Павлович приезжал к Михаилу Кузьмичу в Днепропетровск и они провели несколько дней "на рыбалке", обсуждая создавшуюся ситуацию и вырабатывая совместный план действий". Так, с чьей-то подачи, получасовая встреча растянулась на несколько дней. Между тем, никому из причастных к приезду С.П. Королева в КБ "Южное" подобного о так затянувшейся "рыбалке", как и о других неформальных контактах в дальнейшем двух Главных конструкторов, кроме встреч на официальных приемах и заседаниях, не известно. А свидетельство одного из крупнейших руководителей ракетой промышленности А.М. Макарова о событиях тех дней является, несомненно, истиной в последней инстанции.

Днепропетровцы в Подлипках

Все были увлечены поставленной задачей, а потому трудились в жестком режиме с большим энтузиазмом, не считаясь со временем, как будто в собственном конструкторском бюро. Отношения с королевскими проектантами установились дружественные, при хороших взаимоотношениях и понимании по всем вопросам. Но взятый темп был настолько высоким, что местные проектанты иногда даже ворчали: — Что Вы, как одержимые работаете? Сам Сергей Павлович Королев оказался очень простым в общении с рядовыми сотрудниками. Постоянно был в курсе состояния всех проработок. При необходимости можно было без труда встретиться с ним и подробно обсудить в кабинете Главного конструктора возникшую проблему.
Особенно покорил днепропетровцев заместитель С.П. Королева по проектным работам С.С. Крюков. Интеллигентный по натуре и глубокий специалист в своей области, он пользовался большой популярностью среди проектантов, чего нельзя было сказать о В.П. Мишине — первом заместителе С.П. Королева. На фоне Королева Мишин резко выделялся своей надменностью, мог ни за что ни про что оскорбить, обозвать, унизить человека. Предлагая янгелевскому конструкторскому бюро всю "верхушку", то есть все ступени, уходившие с околоземной орбиты к Луне, и обеспечение возвращения экипажа обратно на Землю, С.П. Королев преследовал, кроме разгрузки собственного КБ, еще одну цель, идея которой определялась длительным пребыванием блоков в условиях космического пространства и низких температур. С этих позиций предпочтительнее представлялось использование двигателей на высококипящих компонентах топлива, которые являлись "коньком" днепропетровских проектантов.
Не обошлось и без острого конкурентного соревнования. Когда М.В. Мельников — главный конструктор двигателей королевского КБ узнал, что у янгелевцев получается достаточно хороший блок Д на высококипящих компонентах топлива, то сам лично встал за чертежную доску и, не доверяя даже своим сотрудникам, сделал необходимые прорисовки, в том числе скрупулезно вычертил все разводки системы питания, поскольку, как уже было сказано, блок должен был обеспечивать семикратный запуск двигателя. И добился цели — доказал, что его вариант имеет определенные преимущества по сравнению с предложением днепропетровских проектантов. А поскольку М.К. Янгель не собирался браться за его проектирование, то был принят вариант на низкокипящих компонентах топлива — кислороде и керосине.
За время работы бригады в Подлипках, а она продолжалась девять месяцев, М.К. Янгель всего лишь один раз, в сопровождении своих заместителей В.С. Будника и В.М. Ковтуненко, на конечном этапе работ посетил конструкторское бюро С.П. Королева. Он практически интересовался ходом работ, связанных с разработкой лунного аппарата. О результатах проектных изысканий по блоку Е докладывал инженер О.И. Дробахин. Подробно обосновав принятую схему, характеристики блока и его конструктивные отличия в связи с выполняемой задачей, он акцентировал внимание на основной идее, заложенной в проект и являвшейся его главной задачей, — гарантированное возвращение космонавтов на Землю. Все принятые предложения подвергались всесторонним проверкам и анализу на предмет возникновения аварийных ситуаций, которые даже с самой малой степенью вероятности можно было бы ожидать. Выслушав доклады по остальным блокам, М.К. Янгель среагировал (очевидно, он уже заранее имел определенный взгляд на проблему) быстро и неожиданно: — Все это — не задача нашего конструкторского бюро. Мы берем на себя блок, создадим и отработаем его в установленные сроки. Решение Главного оказалось окончательным и бесповоротным. Больше М.К. Янгель никогда не возвращался к этому вопросу.

Противостояние заинтересованных сторон в советской лунной программе

... ситуация на тот момент отличалась на самом деле резким противостоянием С.П. Королева и В.Н. Челомея. С альтернативным предложением выступил и П.Ф. Зубец. В противовес королевской ракете были выдвинуты проекты Р-700 В.Н. Челомея и носителя на гибридном топливе (пастообразное топливо, в котором один из компонентов — твердый, например полиэтиленовая шашка, а второй — кислота) Главного конструктора Казанского конструкторского бюро П.Ф. Зубца. Поскольку В.Н. Челомей не счел нужным послать в Днепропетровск свой проект, то в ЦНИИмаш был командирован инженер М.А. Онищенко, который, ознакомившись, фактически подпольно с ним, составил объективное негативное заключение. Основываясь на этих материалах, при обсуждении проекта, предложенного конструкторским бюро В.Н. Челомея, выступил В.С. Будник, убедительно показав недостатки, содержавшиеся в предложениях В.Н. Челомея.
В проекте УР-700 на первой и второй ступенях был принят блочный вариант компоновки двигателей. К тому времени в конструкторском бюро уже имелись данные, что американцы, разрабатывая проект "Сатурн V", отказались от блочной схемы на том основании, что у нее очень сложная динамическая схема. На УР-500 питание каждого блока производилось автономно, а в предлагавшемся проекте УР-700 все двигатели и топливные отсеки оказались закольцованы, и это приводило к непредсказуемым последствиям. В итоге В.Н. Челомею отказали в финансировании работ. П.Ф. Зубец, в отличие от В.Н. Челомея, представил в конструкторское бюро М.К. Янгеля проект на заключение. Защита его состоялась в Научно-исследовательском институте (НИИ-94) по топливам.
Волею судьбы заметная роль при обсуждении проекта выпала опять на долю молодого инженера М.А. Онищенко. Он и на этот раз готовил заключение, а потому был командирован на защиту. Выступать же должен был М.К. Янгель. — Я сижу скромно в последнем ряду и жду Главного, — вспоминает М.А. Онищенко. — Вдруг подходит работник нашего Министерства и говорит: — Звонил Михаил Кузьмич и сообщил, что он задерживается по неожиданно возникшему срочному делу, а его выступление — первое. Поэтому он просил, чтобы доложили Вы, поскольку, по его мнению, хорошо владеете материалом. — Приказ есть приказ, — продолжает М.А. Онищенко. — Поборов естественную робость, вызванную непредвиденной ситуацией, изложил заключение нашего конструкторского бюро. В нем было убедительно показано, что по энергетике заявленное топливо не обеспечивает достижение нужных параметров и носитель получится в полтора раза тяжелее, чем Н-1. Кроме того, нужно было еще осваивать изготовление топлива и производство двигателей больших размеров. Наше заключение сводилось к тому, что проект Н-1 более реален. Таковы факты, убедительно опровергающие досужие замыслы и свидетельствующие о том, что М.К. Янгель, после того как ему отказали в создании ракеты Р-56, достаточно активно поддерживал проект Н-1 как альтернативу предложениям В.Н. Челомея и П.Ф. Зубца. Правда, у конструкторского бюро М.К. Янгеля было свое мнение по количеству двигателей на первой ступени лунной ракеты. А их было тридцать два. Предлагалось использовать более мощные 600-700-тонники, над которыми работал В.П. Глушко, и создание их было вполне реально.

Создание «Космос-2»

8 августа 1960 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О создании ракеты-носителя 63С1 на базе боевой ракеты Р-12, разработке и запуске 10 малых ИСЗ". Это была программа работ для космических исследований, предложенная днепропетровским конструкторским бюро. Ракета-носитель, получившая название 63С1 (впоследствии 11К63), характеризовалась простотой конструкции, низкой себестоимостью и позволяла выводить на орбиту спутники весом до 450 килограммов. Идея, заложенная в проект первой ракеты-носителя, оказалась необыкновенно удачной. В дальнейшем по этому пути шло создание большинства космических ракетных комплексов.
Первый космический носитель был создан в рекордно короткие сроки и, как покажет дальнейшая его судьба, оказался очень счастливым. Однако доказать это пришлось лишь с третьей попытки. На первом этапе, учитывая принятые предельно сжатые сроки для запуска собственных спутников, серьезные трудности мог представить вопрос создания стартового комплекса. Использовать существовавший наземный старт ракеты Р-12 не представлялось возможным. Постановка второй ступени привела к значительному удлинению носителя в целом. И поэтому, находясь на наземном стартовом столе, ракета была не в состоянии "устоять" при воздействии ветровых нагрузок. И причина тому была не в малой прочности (или в малой жесткости, как утверждается в одном печатном источнике) первой ступени. В полете действующие нагрузки, исходя из которых назначаются толщины силовых элементов корпуса, существенно больше, чем при наземной эксплуатации. Все было намного проще — ветер мог просто опрокинуть ракету. На помощь пришла опять военная техника.
К этому времени как раз выполнили свою роль насыпные шахтные комплексы "Маяк", из которых на полигоне Капустин Яр производились первые экспериментальные пуски ракет Р-12. Один из них и использовали в качестве старта для носителя 63С1. В дальнейшем запуски стали производить из штатной шахтной пусковой установки ракеты Р-12 "Двина" на том же полигоне. Поскольку вторая ступень не помещалась полностью в защитное сооружение, то пришлось создать специальную башню, закрывавшую сверху ракету от воздействия атмосферных влияний и отводившуюся перед стартом в сторону. Испытатели окрестили ее на украинский манер "халабудой". Одновременно были разработаны, изготовлены и подготовлены к испытаниям первые два спутника ДС-1. Для посвященных индекс ДС означал, что это "днепропетровский спутник". Предполагалось первый спутник на новом носителе запустить в октябре 1961 года, приурочив старт к началу работы ХХII съезда КПСС.

Причина аварии первого ДС

Расшифровка телеметрической информации позволила быстро установить причину — вышел из строя датчик регулирования скорости. Из-за маленького (но важнейшего!) винтика, каким являлся в системе ракеты датчик регулирования скорости, погиб не только дорогостоящий носитель, но и не менее дорогой спутник, начиненный специальной аппаратурой. Это лишний раз подтвердило известную истину, что в большом деле мелочей не бывает. А самый главный итог неудачного пуска — космический дебют конструкторского бюро с первой попытки не удался.
На состоявшееся заседание Государственной комиссии по проведению испытаний для выяснения возможных причин отказа датчика был вызван представитель Заказчика, контролировавшего изготовление прибора на заводе в Саратове. В роли Заказчика выступало Министерство обороны, так как другого ведомства для космической продукции, способного обеспечить надежный контроль разработки и изготовления, в то время не существовало. Заказчика представлял капитан первого ранга, который клятвенно заверил Государственную комиссию, что лично сам проверял всю партию датчиков и никаких дефектов и замечаний не было обнаружено. Однако присутствующие усомнились в полноте экспериментальной отработки, и было принято решение: оставшиеся от партии семь приборов перепроверить, в частности, на воздействие вибрационных нагрузок. Разгадка неудачного пуска наступила быстро.
Причина оказалась до предела досадной. При проектировании не учли, что прибор работает не сам по себе, а в системе ракеты и нагружен теми же нагрузками, которые возникают в процессе полета. А это, не в последнюю очередь, вездесущие и грозные, если они появляются, самопроизвольно, вибрации. В результате при испытании на вибростенде отваливались отдельные детали конструкции прибора. Когда о результатах лабораторных испытаний доложили на заседании Государственной комиссии, атмосфера накалилась до предела. Не в силах сдержать свои эмоции в создавшейся ситуации, председатель Госкомиссии начальник полигона генерал-полковник В.И. Вознюк сорвал с капитана первого ранга (что соответствует общевойсковому званию — полковник) погоны. Больше на полигоне этого представителя военной приемки, курировавшей изготовление датчиков регулирования скорости, не видели.

Ракеты-носители на базе Р-12

Второй носитель мог выводить на орбиту полезный груз в три раза больший, чем первый, — до полутора тонн. Успешные старты носителей, могущих выводить на орбиту искусственные спутники Земли, малые объекты и с малыми затратами сделали им хорошую рекламу и вызвали большой интерес Академии наук СССР, а также военных ведомств. Для увеличения количества запускаемых объектов в 1966 году на северном космодроме в Плесецке построили открытые наземные старты для носителей 63С1 и 65С3, по два стола для каждого. Строительство их велось параллельно, а по конструктивным решениям это были близнецы — братья, и "родство" проявилось не только в заложенных идеях, но и, несмотря на разницу в габаритах, в использовании многих одинаковых элементов.
Для защиты от погодных условий при проведении монтажных и проверочных работ в процессе подготовки к пуску, а также от опрокидывания ракеты от порывов ветра стартовая позиция закрывалась специальным сооружением — башней обслуживания, выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда с воротами. Последние позволяли надвигать башню на ракету, находящуюся на стартовом столе, и отводить башню в сторону перед пуском. Внутри башни имелись площадки обслуживания обеих ступеней и обтекателя ракеты. Для подъема на них был предусмотрен специальный лифт. Ракета в вертикальное положение приводилась вместе с транспортировочной тележкой, на которой она лежала на ложементах. После придания вертикального положения ракета устанавливалась на стартовый стол, а тележка опускалась. Перед пуском башня по рельсам отъезжала в сторону. Конструкция старта, проектирование которого было выполнено под руководством Главного конструктора наземного оборудования В.Н. Соловьева, оказалась очень удачной.
При пусках ракеты 63С1 на полигоне Капустин Яр были аварийные ситуации. Причиной их, как выяснилось, оказывались вибрации, возникавшие при движении ракеты в шахте и приводившие к разрушению узлов крепления газоструйных рулей управления ракетой. При старте с открытой позиции на космодроме в Плесецке, а первый спутник носителем 63С1 был запущен в марте 1967 г., аварии прекратились. За двадцать лет состоялось 130 стартов, и все они практически оказались удачными. Для запусков использовались ракеты, бравшиеся из боезапаса из числа тех, которые не стояли на боевом дежурстве. Давая оценку роли носителя 63С1 в истории развития советской космонавтики, научный сотрудник Центра по изучению проблем разоружения, развития энергетики и охраны окружающей среды при Московском физико-техническом институте М.В. Тарасенко в книге "Военные аспекты советской космонавтики" напишет: "Совокупность эксплуатационных и технических характеристик наземного комплекса и носителя на базе боевой ракеты Р-12 дала отечественной космонавтике возможность перейти от единичных пусков уникальных и дорогих космических аппаратов к массовому производству и запуску спутников, удешевив космическую программу, сделав ее более гибкой и устойчивой к срывам".

Передача задела в 1962 году по космическим проектам

... чтобы обеспечить фронт работ по заделам для нужд обороны и, в первую очередь, по ракете Р-36, М.К. Янгель вынужден принять очень трудное решение — отдать приоритет боевой технике. В соответствии с волей Главного все дальнейшие работы по созданию ракеты-носителя 65С3 (впоследствии 11К65) и спутников специальной связи "Стрела" и "Пчела" передаются вновь организованному конструкторскому бюро в Сибири (Главный конструктор М.Ф. Решетнев), а спутник космической метеорологической системы "Метеор" — во ВНИИЭМ (г. Москва), возглавляемый А.Г. Иосифьяном. "Метеор" был по тем временам самым крупным первым советским метеорологическим спутником. Военно-промышленная комиссия при Совете Министров СССР согласилась с предложением М.К. Янгеля, однако сохранила за конструкторским бюро роль головной организации по этим работам, предписав оказывать всю необходимую научно-техническую помощь.

"Циклоны"

... следующей ракетой, которой предстояло наряду с несением боевого дежурства выводить на околоземную орбиту космические объекты, стала боевая ракета Р-36, на базе которой были созданы ракеты-носители "Циклон-2" и "Циклон-3". Ракета-носитель "Циклон-2" имеет стартовый вес 170 тонн и представляет собой принятую на вооружение в 1967 году доработанную двухступенчатую межконтинентальную баллистическую ракету Р-36. Она используется и в настоящее время и выводит в заданную точку баллистической траектории космические аппараты весом до 4 тонн. Формирование необходимой орбиты осуществляется за счет доразгона космического аппарата его собственной двигательной установкой. Первый старт штатной ракеты-носителя состоялся 6 августа 1969 года.
Ракетно-космический комплекс "Циклон-2" базируется на космодроме Байконур и впервые в истории ракетно-космической техники был создан с полной автоматизацией предстартового цикла подготовки ракеты-носителя с минимально возможной продолжительностью указанного цикла. Это дало возможность задействовать ракетно-космический комплекс в систему противокосмической обороны Советского Союза. Ракета-носитель "Циклон-3" — трехступенчатая, тандемной схемы с поперечным делением ступеней. Первые две ступени — незначительно доработанная РН "Циклон-2", а третья ступень спроектирована на базе тормозной двигательной установки орбитальной головной части ракеты Р-36. На полярную орбиту высотой 200 километров этот носитель выводит космический аппарат весом до 4 тонн. Важной особенностью РН является возможность двукратного запуска маршевого двигателя третьей ступени в условиях невесомости, что позволило расширить диапазон высот орбит космических аппаратов. Космический ракетный комплекс "Циклон-3" базируется на космодроме Плесецк, и схема его эксплуатации практически идентична КРК "Циклон-2", за исключением третьей ступени, которая выполнена по ампульной схеме и заправляется на специализированной заправочной станции. Первый пуск РК "Циклон-3" состоялся 24 июня 1977 года.

Спутник для отработки ПРО

Одна из проблем возникла при проектировании спутника, предназначенного для системы контроля противовоздушной обороны. К конструкции внешней его оболочки согласно техническому заданию предъявлялись диаметрально противоположные требования. С одной стороны, из условий калибровки локаторов она должна была иметь форму идеального шара, поскольку именно такая поверхность хорошо поддается расчету и по ней можно производить метрологическую юстировку станций системы противовоздушной обороны. Но поверхность оболочки для обеспечения питания электроэнергией одновременно должна была нести и солнечные батареи в виде плоских пластин. Долго ломали голову над этой проблемой: как сделать "граненый шарик". И, наконец, поиски увенчались успехом, нужное решение было найдено: корпус спутника необходимо представить в виде замкнутого многогранника — додэкаэдра с плоскими гранями, а на них наклеить также плоские элементы солнечных батарей, сверху поместить металлическую сетку, частота ячеек которой должна выбираться из условия беспрепятственного прохождения солнечных лучей, и в то же время быть такой, чтобы локатор не реагировал на ее дискретность, а воспринимал как сплошную оболочку.
Однако на пути реализации этого остроумного решения встал завод. Довод один — не сможем выполнить. Пришлось конструкторам, засучив рукава, взяться за дело самим. Выточили деревянный болван, на который методично с помощью пайки, выложили всю сетку, предварительно расчертив для этого всю поверхность вручную. И когда заводчане увидели воочию, что это все возможно сделать, то не только приняли предложение, но, проявив изобретательность, нашли более изящное решение для осуществления технологии сборки сетки, сделав ее из двух полуоболочек. Так родился новый оригинальный спутник для системы противоракетной обороны — ДСП-1, положивший начало серии искусственных спутников Земли для калибровки наземных радиолокаторов и исследования верхних слоев атмосферы по заказам Министерства обороны. Один из создателей противоракетной обороны Советского Союза Главный конструкто Г.В. Кисунько в этой связи в своих мемуарах отмечает: "… Янгель начал запускать из Капьяра первые ИСЗ серии "Космос", служившие согласно нашему заданию "мишенями" для проверки функционирования радиолокационных средств ПРО…"

1970 год, Крымский Совет Обороны - концепция Янгеля

Несомненно, это было одно из лучших выступлений М.К. Янгеля. Именно на этом, оказавшем определяющее влияние на пути дальнейшего развития ракетной техники Совете Обороны, впервые на самом высоком официальном уровне были провозглашены пять принципов построения боевых ракетных комплексов: — высокая степень защищенности на весь период нахождения на боевом дежурстве; — применение разделяющихся головных частей как способа нанесения высокоэффективного удара по противнику; — минометный старт, как направление повышения индустриальных методов изготовления ракетных комплексов; — повышение гарантийных сроков нахождения ракеты на боевом дежурстве; — возможность нахождения ракетного комплекса в автономном режиме эксплуатации.
Янгель не был бы Янгелем, если бы декларируемые предложения рассматривал только с позиций развития военной ракетной техники. В них четко прослеживались перспективы развития науки и техники в общегосударственном масштабе, предлагались конкретные задачи, которые должны решать научно-исследовательские институты, конструкторские бюро и промышленность. Верный своим принципам комплексного подхода к любому вопросу, он объявляет, что решение предлагаемой концепции требует создания принципиально новых систем, конструкций и технологий. Именно они должны стать инструментом в развитии ракетной техники будущего.
Поднимая вопрос о разработке вместо аналоговых, как было до сих пор, высокоточных систем управления, Главный ставит масштабную задачу перед радиоэлектроникой, выдвинув жесткое требование по созданию быстродействующих цифровых вычислительных комплексов. Именно в этом видении будущего систем управления проявились прозорливость и масштабность мышления М.К. Янгеля, понявшего те огромные возможности, которые открывались с быстрым прогрессом вычислительной техники.
Ставя на повестку дня вопрос о разделяющихся головных частях и вытекающем из него требовании резкого увеличения точности стрельбы, Михаил Кузьмич выдвигает задачу создания высокоточных командных приборов на основе дальнейшего развития гироплатформ. Для успешного решения этой задачи необходимы "хранители направлений" на качественно новой основе. Поэтому возникает острая необходимость создания квантовых гирометров — приборов, точно определяющих положение меридиана, способных при ядерном воздействии учесть возможное вращение ракеты относительно исходного положения прицеливания и вносить поправку на прицеливание с учетом происшедшего разворота ракеты.
Рассматривая вопросы обеспечения сохранности пусковой установки от воздействия ударной волны ядерного взрыва, М.К. Янгель объявил, что конструкторское бюро обязуется довести уровень ее прочности, соответствующий давлению в тридцать-шестьдесят килограммов на квадратный сантиметр. И хотя научные авторитеты считали, что, исходя из точности, которая может быть реализована в течение ближайших десяти лет, уровень защищенности шахты должен быть значительно выше, М.К. Янгель отстаивал именно заявленные цифры, как единственно реальные на рассматриваемый момент.
В докладе практически впервые ставилась задача равнозащищенности всех систем шахты. Например, слабыми звеньями в системе связи боевого управления являлись кабели и антенны. И если первые были заглублены в почву и по ним было трудно попасть, то проблема защищенности наружных антенн стояла очень остро. В то время еще мало кто осознавал, что необходимо обеспечить защищенность комплекса не только от ударной волны, но и от нейтронов проникающей радиации, светового и теплового излучений. И М.К. Янгель одним из первых понял важность создания шахты, равностойкой ко всем поражающим факторам ядерного взрыва.
В связи с проблемой повышения боеготовности Главный ставит задачу создания таких ракетных комплексов, которые "выходили " бы из-под воздействия ядерного удара атакующей ракеты. После команды, приходящей в систему управления, последняя должна блокировать пуск до тех пор, пока в районе старта не стабилизируются окружающие условия, в том числе и атмосфера, до расчетного уровня. В то время задержка оценивалась в сто двадцать секунд. Если ядерное воздействие оказывалось выше заданного порога, то блокирование пуска повторялось. Развивая положение об увеличении времени нахождения пусковой установки и командного пункта боевого ракетного комплекса в автономном режиме, Михаил Кузьмич обращает внимание на чисто технические трудности — отсутствие малогабаритных батарей большой емкости и ставит вопрос о необходимости их создания. И это требование будет выполнено, благодаря чему срок пребывания в автономном режиме увеличится с десяти дней до месяца. Но для того чтобы использовать заявленные технические преимущества и обеспечить эффективность реализации ответного удара, необходимо создать систему раннего оповещения о наносимом противником ударе. Такая система в дальнейшем будет фигурировать под аббревиатурой СПРН, что обозначало — система предупреждения раннего нападения.
Подвергнув резкой критике существовавший на тот период старт по газодинамической "горячей" схеме, автором которого он являлся сам, и объективно показав его несостоятельность на новом этапе развития военной ракетной техники, Михаил Кузьмич предложил идею выхода ракеты из шахты по "минометной" схеме из закрытого стартово-пускового контейнера, установленного на специальных амортизирующих устройствах. Эта часть доклада особенно удалась Главному конструктору, поскольку он буквально был одержим новой идеей. Убедительно и последовательно доказывает все преимущества, которые таит в себе минометный старт, что он может сыграть революционную роль в развитии боевого ракетостроения. Убедительно обосновав все преимущества предлагаемого решения, он особо подчеркнул: — Главным достоинством минометного старта становится возможность существенного уменьшения габаритов пусковой установки, а следовательно, и снижения действующих нагрузок при ядерном воздействии. Это, в свою очередь, позволяет не только коренным образом упростить конструктивно компоновочную схему пусковой установки, но и добиться высокого уровня защищенности шахты при минимальных затратах материала. А это обстоятельство приобретает важное значение при использовании ранее построенных шахт, из которых ракеты стартовали по схеме "горячего" пуска.
Закончив изложение основных принципов проектирования ракетных комплексов, докладчик сказал, что конструкторское бюро предлагает к разработке две жидкостные ракеты: крупногабаритную Р-36М и малогабаритную МР-УР-100 и, что важно, с одними и теми же блоками. В них реализовывались изложенные концепции, но задачи, выполняемые ракетами, были различные, как и различными были районы их прицеливания. Ракета Р-36М была существенно дороже, чем МР-УР-100, и поэтому их можно было сделать значительно меньше. И еще одно важное положение прозвучало в конце выступления, которое сыграло в дальнейшем огромную роль в совершенствовании ракетной техники. Для развития нового направления предполагалась третья ракета с твердотопливным двигателем, на которой также реализовывались все изложенные идеи.

1970 год, Крымский Совет Обороны - концепция Челомея

Доклад был построен на сравнении своей концепции с предложениями М.К. Янгеля. Вот тут-то и обнаружилась явная осведомленность докладчика о содержании тезисов М.К. Янгеля. Предложения В.Н. Челомея базировались на существовавших разработках его конструкторского бюро и, в первую очередь, на малогабаритную ракету УР-100. Основная идея вырисовывалась в виде тезиса: надо иметь на вооружении большое количество достаточно простых в эксплуатации дешевых ракет. Для этого следует построить соответствующее количество также дешевых простых шахт. Выход из шахты предполагалось осуществлять только по газодинамической схеме. Ракеты должны были оснащаться недорогими аналоговыми системами управления. Он был против систем управления на основе современных бортовых вычислительных машин. И во взгляде на системы управления главный довод основывался также на экономических показателях. Был он противником и оснащения ракет разделяющимися головными частями.
Готовность ракет к пуску в его концепции также не играла особой роли. — Однако, если по нам ударят, — обосновывал свою позицию В.Н. Челомей, — то мы ответим мощью всех ракет сразу. Ведь очевидно, что ни при каком попадании вывести из строя огромное количество шахт не представляется вероятным. С массированным же ответным ударом не в состоянии справиться никакая противоракетная оборона, поскольку у любой системы ПРО ограниченные возможности. В.Н. Челомей выступал и против развития твердотопливного направления, настаивая на проектировании только жидкостных ракет. И это несмотря на то, что в США уже в то время был на вооружении "Минитмен I" и твердотопливная тематика становилась одним из ведущих видов ракетной техники. Нужно сказать, что по тем временам какая-то определенная логика в доводах В.Н. Челомея была, и они не лишены были определенного смысла. Под это были подведены все выкладки, приведенные на плакатах. Он утверждал, что такой путь окажется намного экономичнее, чем то, что будет предлагать М.К. Янгель. Дешевле, проще и быстрее — это были главные козыри первого докладчика.

Результат битвы концепций

По результатам работы комиссии в августе 1970 года в Москве состоялся Совет Обороны СССР, который одобрил предложения конструкторского бюро "Южное", направленные на создание легких и тяжелых боевых ракет на основе модернизации ракетных комплексов Р-36 и УР-100. Так, в результате, по выражению одних острословов, "битвы века" или "гражданской войны" — других, М.К. Янгель отстоял свою концепцию развития боевой ракетной техники, и КБ "Южное" приступило к реализации проектов Р-36М и МР-УР100. Для того, чтобы сохранить свою малогабаритную ракету, В.Н. Челомей вынужден был пойти на доработку УР-100, создав ракету УР-100Н с системой управления, созданной для модернизированной ракеты Р-36.

Челомей и УР-100Н

Последующие события покажут, что на год позже сдаст на вооружение и В.Н. Челомей свою модернизированную УР-100Н с шестью боевыми блоками. Правда, приняв все же схему разделяющейся головной части, он тем не менее останется верен газодинамическому старту из шахты с газоходами, но при этом ракета будет выходить все же из контейнера. Естественно, что существенно повысить защищенность такого старта не удастся.