Книга 2. Ракеты и люди. Фили-Подлипки-Тюратам
Шрифт:
Три ступени ракеты были более или менее опробованы и не внушали особых опасений. Несмотря на это при каждом пуске, даже в жаркую погоду, к сердцу подкатывался тревожный холодок.
Четвертая ступень требовала отработки запуска на орбите в невесомости и к тому же вне зоны радиовидимости с территории Советского Союза. Для двигателя четвертой ступени была разработана специальная система обеспечения запуска – СОЗ, содержащая твердотопливные двигатели с небольшим суммарным импульсом. Система сообщала начальное ускорение, необходимое для надежного запуска основного двигателя четвертой ступени.
Кислородно-керосиновый двигатель четвертой ступени под строгим присмотром Мишина разрабатывали Мельников и его заместители Райков и Соколов. Они очень гордились тем, что впервые создали
Производство двигателей требовало высокой культуры металлообработки, освоения новых материалов, теснейшей совместной работы с испытателями и конструкторами. Внедрение новой для нашего завода технологии и руководство производством двигателей Королев и Турков поручили молодому инженеру Вахтангу Вачнадзе. И опять они не ошиблись в выборе.
КДУ для межпланетного аппарата на высококипящих компонентах согласился разработать Исаев, но потребовал помощи нашего производства.
Проектирование самого космического аппарата выполняла группа Глеба Максимова. Максимов не имел большого стажа в создании межпланетных аппаратов. Его, увы, не имел пока никто. Фантазию проектантов надо было претворить в конкретную компоновку, включающую исаевскую КДУ, нашу собственную систему ориентации, стабилизации и управления всем бортовым хозяйством, пристроить солнечные батареи Лидоренко, буферные аккумуляторы, радиосистему Белоусова – Ходарева, большую параболическую антенну и еще много всяческих устройств, каждое из которых способно при отказе погубить всю затею.
Основные заботы по разработке четвертой ступени легли на Сергея Охапкина. Общей компоновкой и увязкой десятка проектных параметров четырехступенчатой ракеты-носителя занимался Сергей Крюков.
На долю моих отделов свалились совершенно новые задачи. Нам, «управленцам», ОКБ-1, надо было «от нуля» проектировать систему управления первым в мире космическим аппаратом, летящим к Марсу. Основной задачей была разработка логики и аппаратуры системы, обеспечивающей заданную с Земли практически любую ориентацию в пространстве АМСа во время работы корректирующей двигательной установки. Что касается самой КДУ, то Алексей Исаев не стал ссылаться на загрузку макеевскими морскими заказами. «Путешествие к Марсу стоит того, чтобы рискнуть», – заявил он и окунулся в общий водоворот сотворения АМСов.
После встреч на Стромынке (Москва) в ЦКБ «Геофизика» с Владимиром Хрусталевым мы договорились о разработке солнечных и звездного приборов. Вновь изобретенная система ориентации была многофункциональной. Первой задачей была постоянная ориентация на Солнце так, чтобы обеспечить в необходимых пределах постоянную освещаемость солнечных батарей. Была придумана ПСО – постоянная солнечная ориентация и ГСО – грубая, которая могла быть использована при выходе из строя ПСО для закрутки объекта вокруг солнечной оси. Для коррекции траектории одного Солнца не хватало. Требовалась установка оси КДУ практически в любом положении в пространстве, в зависимости от расчетов, проведенных на Земле для выдачи корректирующего импульса. Кроме Солнца потребовался второй оптический ориентир. Была выбрана яркая звезда Канопус, а резервом служил Сириус. «Геофизика» разработала звездный датчик с объективами, подвижки которых на заданные углы в соответствии с числовыми данными, передаваемыми с Земли, обеспечивали в пространстве ориентацию оси КДУ перед ее включением. Предстояло разработать вместе с «Геофизикой» приборы и надежную логику поиска нужной звезды. Это было второй задачей.
Третьей задачей системы ориентации было наведение на Землю узкого луча параболической антенны.
Куда как просто решались бы все эти проблемы, если бы была возможность поставить на борт компьютер, разработанный только 15 лет спустя! В 1960 году мы об этом даже не мечтали. А потому потребовалось усложнять аппаратуру радиосистемы введением в ее состав программно-временных устройств.
Стратегия управления полетом, проведения коррекций и получения информации разрабатывалась так, чтобы успеть проделать все необходимые операции, пока АМС находится в зоне видимости Евпаторийского центра. Кроме передачи команд на борт для управления бортовыми системами, получения телеметрической информации, измерения координат от радиосистемы требовалась передача числовых уставок перед коррекцией с их обратным контролем.
Инженеру Виталию Калмыкову предстояло разработать единую схему распределения электроэнергии и передачи команд от дешифраторов радиолинии и ПВУ. Кроме того, требовалось создать блокировку, разрешающую включение КДУ для коррекции только при наличии звезды в поле зрения объектива, звездного датчика.
При проектировании бортовой автоматики и общей электрической схемы было необходимо понимать логику работы каждой системы. Каждый из разработчиков создавал свой «кусок» сложной системы. Задача инженера, разрабатывающего логику и схему управления всем бортовым комплексом, состояла в том, чтобы, изучив каждый такой «кусок», собрать все в единое целое. Местничество в тесном объеме аппарата и в единой радиолинии создавало опасность, что выданная с Земли команда могла попасть не по адресу и создать на борту аварийную ситуацию. Логика распределения команд должна была исключить такие ситуации. В 1960 году коллектив Юрия Карпова параллельно проводил разработку систем управления бортовыми комплексами (СУБК) первых кораблей-спутников и АМСов. На кораблях каждая система обладала «суверенитетом», затруднявшим создание единой системы электроснабжения и общей логики управления. Для АМСов требовалась разработка единой логики и единой централизованной системы электропитания. Эту задачу я поставил перед вновь созданным коллективом Юрия Карпова. Необходимость системного комплексирования постепенно проникала в сознание каждого из его инженеров. АМСы были первым серьезным экзаменом, и надо сказать, что разработавший общую схему Калмыков его выдержал.
Не простой задачей было создание бортовой электростанции. Ее основу составляли плоские солнечные батареи, включаемые через бортовой коммутатор источников питания (БКИП) на подзаряд буферных аккумуляторов. Для защиты от перезаряда ставился специальный счетчик ампер-часов. Александр Шуруй вместе с двумя смежными институтами разработал единую систему питания. Забегая вперед, скажу, что эта малая космическая электростанция нас не подвела.
Мы были в самом начале пути и еще не набрались опыта системного проектирования. Среди ошибок упомяну о том, что проблемы электромагнитной совместимости отбрасывались как несущественные. Пренебрежение ими вскоре дало о себе знать.
Под Евпаторией в бешеном темпе строился Центр дальней космической связи. Ввод в строй этого центра определял реальность начала марсианской программы.
Агаджанов, Гуськов и многочисленные создатели Евпаторийского центра не подвели. К октябрю 1960 года НИП-16 был готов к работе с марсианским «бортом». Но «борта», способного долететь до Марса или Венеры, еще не было.
Первых марсианских аппаратов под шифром 1М заводу было заказано два. Времени на изготовление, включая испытания в КИСе и отправку на полигон, Королев отвел Туркову всего пять месяцев! В этот же срок надо было спроектировать четвертую ступень и провести ее наземную отработку.
Многократно проверяемые расчеты показывали, что оптимальным днем старта к Марсу в том году являлось 26 сентября. Всякое опоздание привело бы к необходимости уменьшения массы полезного груза.
Мы потратили на создание двух первых «семьдесят восьмых» и двух первых марсианских космических аппаратов всего один год. По современным меркам это срок фантастический. Выручала смелость незнания.
В многолетней инженерной жизни часто приходилось сталкиваться с ситуацией, когда молодой коллектив берет обязательство создать новую систему в невероятно короткие сроки. Это объясняется отсутствием опыта, который приходит после многих неудач. Трудоемкая наземная отработка на специальных макетах и стендах отдельных систем и всего космического аппарата в те годы не предусматривалась. Это создавало возможность планировать сроки создания штатного летного образца, игнорируя длительный цикл наземной отработки.