100 рассказов о стыковке. Часть 1
Шрифт:
Видимым невооруженному глазу отличием новых «союзовских» СА от шарообразных «восточно–восходовских» стала форма, напоминающая колокол или фару. В аэродинамике внешняя форма является важнейшей, принципиальной характеристикой. Если «шарик» камнем летит к Земле по так называемой баллистической траектории, то СА конической, или колокольной, формы обладает так называемым аэродинамическим качеством, то есть имеет подъемную силу. Этой силой можно варьировать за счет еще одного важного аэродинамического параметра, называемого углом атаки. Он создается за счет несимметричной центровки СА, т. е. смещения центра давления относительно его центра тяжести. Подъемной силой можно управлять, если вращать СА по крену, за счет этого можно маневрировать в полете, изменять траекторию спуска, сильнее погружаясь в атмосферу или планируя по более отлогой траектории. Чтобы управлять таким движением, СА снабдили системой управления спуском (СУС) с подсистемой РСУ (реактивной системой управления). Так спускаемый аппарат превратился
Из?за больших скоростей и перегрузок человек, находящийся в неуправляемом «шарике», вообще не может вернуться с Луны или с другой планеты. Вот почему в первой половине 60–х испытания всех систем и режимов полета управляемого СА имели определяющее, фундаментальное значение для пилотируемой космонавтики и астронавтики. Американцы начали эту работу уже в рамках своей первой программы «Меркурий» и продолжили на кораблях «Джемини» и «Аполлон». У нас эта работа началась при Корол ве, а завершающая часть программы выполнялась под руководством Мишина. Заключительный этап комплексных испытаний заканчивался полетом корабля в полном составе, сначала на ракете в космос, потом на орбите, и наконец СА возвращался на Землю.
Примерно по такой же программе отрабатывались корабли «Восток». В процессе подготовки и самих испытаний сформировались методы их проведения. Они включали так называемые копровые сбросы (с высоты в несколько метров), сбросы с самолета для отработки парашютной системы (с высоты в несколько километров), а в заключение — беспилотные пуски на орбиту с возвращением СА на Землю. В общей сложности, с мая 1960 по март 1961 года состоялось семь полетов кораблей «Восток» в космос, причем при спуске первых двух (с Гагариным и Титовым) имели место замечания, т. е. отказы.
Теперь вернемся к тому, что происходило при аварийных и полуаварийных пусках беспилотных «Союзов».
Первый беспилотный корабль, названный «Космос-133», 28 ноября 1966 года успешно вывели на орбиту. Однако после этого начались неприятности. Управленцы Раушенбаха оказались не на высоте. Основные отказы произошли в системе управления ориентацией, причем в обоих основных режимах: при стабилизации с помощью реактивных двигателей — РСУ и при включении основного двигателя, когда стабилизация производилась с помощью управляющих сопел. Сопла поворачивались приводами, созданными нашим отделом, поэтому мне пришлось участвовать в их создании, а позднее — в работе аварийной комиссии при анализе отказа. Ситуация с системой ориентации привела к тому, что не только маневрирование на орбите стало невозможным, но и спуск корабля на Землю оказался под большим вопросом. Из «Космоса-133» постарались выжать все. По специальной программе удалось включить основной двигатель и сойти с орбиты, но из?за неустойчивой ориентации двигатель не смог проработать в течение заданного времени. В результате траектория входа в атмосферу, в отличие от расчетной, оказалась слишком пологой. СА подорвали с помощью специальной системы, а его обломки утонули в океане.
Следующий пуск доработанного «Союза» (также в беспилотном варианте) закончился 14 декабря 1966 года тяжелой аварией, которая могла обернуться еще большей трагедией. Она напоминала крупнейшую аварию МБР Р-16 Янгеля на старте в октябре 1960 года. Тогда тоже неожиданно сработала вторая ступень ракеты, что привело к взрыву ракеты, заполненной ядовитыми самовоспламеняющимися компонентами топлива, и к гибели более ста человек. На этот раз после команды «пуск» прошла так называемая отсечка, то есть выключение двигателей «семерки». Примерно через 20 минут, когда пусковой персонал, как и шесть лет назад, покинув бункер, находился у подножия ракеты на нулевой отметке, неожиданно сработала САС — система аварийного спасения. Как выяснили при разборе, эта система оставалась включенной и продолжала следить за состоянием и положением корабля. Через «астрономический» промежуток времени беспристрастные гироскопические датчики зафиксировали угловое отклонение СА, появившееся из?за вращения Земли, и выдали аварийный сигнал. Космический корабль, точнее — его верхняя часть, СА и БО вместе с головным обтекателем, взмыли вверх, уносимые пороховой ракетой. В апогее, на высоте около километра, произошло разделение, и спасенный СА спустился на парашюте. Это было лишь полбеды — потеря одного корабля. В приборно–агрегатном отсеке (ПАО), оставшемся на стартовом столе, начался пожар. Сначала небольшой — загорелся теплоноситель, который стал выливаться из?за отсутствия обратных клапанов. Минут через двадцать один за другим последовали несколько взрывов. Однако топливо королёвской «семерки», которое так отстаивал наш Главный конструктор, не было ядовитым, а этих минут оказалось достаточно, чтобы основная масса людей, включая техническое руководство, полковников и генералов, успели вовремя смыться. Очевидцы потом рассказывали, что было установлено несколько рекордов скорости в прыжках в длину и в высоту. Однако тогда было не до шуток. Майор из испытательного управления решил не бежать, а спрятаться за стену ограждения, и погиб, задохнувшись. На следующий день после пожара умерли еще два солдата,
Опыт ракетно–космической техники давался дорого.
Единственной системой, которая успешно отработала в конце тяжелого 1966 года, оказалась САС. Вильницкий мрачно шутил: у всех несчастье, а сасовцы празднуют победу. К сожалению, система аварийного спасения не могла спасти всех ни тогда, ни в будущем.
Еще один пуск «Союза» в беспилотном варианте («Космос-140») состоялся 7 февраля 1967 года. И на сей раз не все прошло гладко. Корабль приземлился, вернее — приводнился в Аральское море. При этом вопреки ожиданию (он сконструирован так, чтобы сохранять плавучесть) СА затонул. Когда его выудили, а также нашли лобовой щит, воспринимающий наибольшие аэродинамические и тепловые нагрузки, то обнаружили, что он прогорел, в результате чего корпус СА потерял герметичность. Говорили, что причина прогара очевидна: специальную пробку в лобовом щите завернули плохо.
Наступил момент, имевший важнейшее значение для последующих событий. Проектанты «Союза», среди них и К. П. Феоктистов, рвались в бой, стремясь форсировать события. Да, произошло много отказов, но их причины понятны, очевидны и легко устранимы. Казалось, что на новом корабле уже можно летать в космос; испытания прошла даже аварийная система САС. Мишин колебался, но в конце концов согласился с аргументами, казавшимися убедительными, как выяснилось, только на первый взгляд.
Было принято решение пустить сразу два пилотируемых «Союза», чтобы состыковать их на орбите. Бригада специалистов, в том числе и я, вылетела на полигон.
Собранные на заводе космические аппараты и ракеты–носители передаются в контрольно–испытательную станцию (КИС), где вместе с испытателями работают специалисты, которых называют системщиками, или разработчиками. По завершении кисовских испытаний изделия снова разбираются на отсеки и транспортируются на полигон, где они попадают в МИК — монтажно–испытательный корпус. В данном случае название целиком отражает назначение: корабли и ракеты монтируются и испытываются, после чего корабли заправляются топливом. Затем космический корабль и ракета стыкуются между собой в МИКе и вывозятся на старт, где устанавливаются на пусковой стол. Там проводятся заключительные испытания, а ракета заправляется компонентами топлива.
На Байконуре несколько стартов и несколько МИКов. Их называют площадками, которые удалены друг от друга на несколько десятков километров — в казахстанской степи места хватало всем. Старейшая площадка называется «двойка», с нее запускали спутник и первый «Восток» На «двойке» — база экспедиции, основные гостиницы, домики Королёва и Гагарина. Для подготовки и пуска второго «Союза» использовали еще одну площадку под названием «31–я».
В МИКе и на старте работали несколько групп специалистов. Хозяевами считались военные: полигон, большинство его сооружений принадлежали министерству обороны. Офицеры, выпускники высших военных училищ и академий, испытывали системы, корабль и ракету в целом. Они работали вместе с бригадами наших испытателей. В дополнение к этим двум группам на полигоне обычно присутствовали системщики, специалисты, занимающиеся всеми основными системами космического корабля.
Наш завод также держал там группу монтажников, выполнявших сборочные и другие операции.
Хозяйственное обеспечение: жилье, транспорт, питание, связь для гражданских — организовывала так называемая экспедиция, в которую входили сотрудники нашего предприятия, командированные на длительный срок.
Вот такая непростая — даже в упрощенном изложении — структура обеспечивала подготовку к полетам в космос.
Итак, вместе со своей первой системой стыковки я попал на полигон, на заключительную подготовку первых двух космических кораблей: «Союза-1» с командиром Владимиром Комаровым, дублером у которого был Юрий Гагарин, и второго корабля, так и не получившего своего порядкового номера, с экипажем в составе Валерия Быковского, Евгения Хрунова и Алексея Елисеева. Надо отметить, что Комаров выделялся среди военных космонавтов начала 60–х своей зрелостью: он не только был старше большинства из них, но и проявлял интерес к технике. Конечно, он не был конструктором, как его ровесник К. Феоктистов, с которым они вместе летали на первом многоместном «Восходе» в 1964 году, но его интерес к системам корабля был глубоким, неподдельным. Помню, как в Звездном городке во время занятий по системе стыковки Гагарин на цыпочках вышел из класса перед самым концом лекции; видимо, его ждали более важные, государственные дела, а Комаров остался после занятий и задавал мне вопросы о стыковочном механизме. Мы разговорились, и он сообщил мне, что закончил Батайское авиационное училище. Небольшой город Батайск расположен на полпути между Ростовом и Азовом, и каждый раз, направляясь на азовский ОМЗ, мы проезжали вторую родину Комарова, где он учился летать. Мы договорились съездить вместе в те края, чтобы поддержать стыковщиков–азовчан. Этим планам не суждено было осуществиться. Нам пришлось ездить туда с космонавтом Павлом Поповичем гораздо позже, когда начинали работать по программе орбитальных станций.