Книга 4. Ракеты и люди. Лунная гонка
Шрифт:
Для пилотируемого полета к Луне окончательно была выбрана трехступенчатая ракета-носитель «Сатурн-5».
Стартовая масса всей системы – ракеты вместе с космическим кораблем «Аполлон» – достигала 2900 тонн. На первой ступени ракеты «Сатурн-5» были установлены пять двигателей F-1, каждый тягой 695 тс, работавших на жидком кислороде и керосине. Таким образом, суммарная тяга у Земли составляла почти 3500 тс. На второй ступени были установлены пять двигателей J-2, каждый из которых развивал в вакууме тягу 102-104 тс – суммарная тяга около 520 тс. Эти двигатели работали на жидком кислороде и водороде. Двигатель третьей ступени J-2 – многократного запуска, работавший, так же как и двигатель второй ступени, на водороде,
Я рискую утомить читателей обилием цифр. Но без внимания к ним будет трудно представить, где конкретно и почему мы проигрывали американцам.
Надежность и безопасность были очень жестким требованием всех этапов американской лунной программы. Был принят принцип обеспечения надежности путем тщательной наземной отработки, с тем чтобы в полете производить лишь ту отработку, которую при современном уровне техники невозможно осуществить на Земле.
Высокой надежности удалось достичь благодаря созданию мощной экспериментальной базы для наземных испытаний каждой ступени ракеты и всех модулей лунного корабля. При наземных испытаниях значительно облегчаются измерения, повышается их точность и имеется возможность тщательного исследования после испытаний. Принцип максимальной наземной отработки был продиктован также очень высокими затратами на летные испытания. Американцы поставили задачу свести к минимуму отработочные летные испытания.
Наша экономия расходов на наземную отработку подтвердила старую истину о том, что скупой платит дважды. Американцы не скупились на наземную отработку и проводили ее в невиданных до того масштабах.
Были созданы многочисленные стенды для огневой отработки не только одиночных двигателей, но всех полноразмерных ступеней ракеты. Каждый серийный двигатель штатно проходил огневые испытания до полета по меньшей мере три раза: два раза до поставки и третий – в составе соответствующей ракетной ступени.
Таким образом, одноразовые по программе полета двигатели были фактически многоразовыми. Надо иметь в виду, что для получения надежности и у нас, и у американцев имелись две основные категории испытаний: те, которые проводятся на единичном прототипе изделия (или на малом числе образцов), чтобы продемонстрировать, насколько надежно конструкция будет выполнять свои функции во всех условиях полета, в том числе определить фактический ресурс изделия; и те испытания, которые проводятся на каждом летном образце, чтобы гарантировать, что они не имеют случайных производственных дефектов или ошибок в технологии серийного производства. Первая категория испытаний включает отработочные испытания на стадии конструирования. Это так называемые конструкторско-доводочные отработочные (по американской терминологии – квалификационные) испытания, проводимые на испытательных образцах. Здесь мы с американцами, испытывая одиночные двигатели, действовали более-менее идентично. По второй категории, относящейся к приемочным испытаниям двигателей, ступеней ракеты и ряда других изделий, мы в части методики смогли догнать американцев только спустя 20 лет при создании ракеты «Энергия».
Огромная глубина и ширина спектра испытаний, не поддающихся никаким сокращениям в угоду срокам, были главным фактором, ведущим к высочайшей степени надежности ракеты «Сатурн-5» и космического корабля «Аполлон».
Вскоре после убийства президента Кеннеди на одном из наших очередных совещаний по графику лунных работ Королев огласил сведения, которыми, по его словам, располагало наше высшее политическое руководство. Якобы новый президент Линдон Джонсон не намерен поддерживать лунную программу в таких темпах и с таким размахом, которые предлагались НАСА. Джонсон склонен больше средств тратить на боевые межконтинентальные ракеты и экономить на космосе.
Наши надежды на сокращение космических программ не оправдались. Новый президент США Линдон Джонсон обратился с посланием к Конгрессу, отчитываясь за работы в области авиации и космонавтики, проведенные в США в 1963 году. В этом послании говорилось: «1963 год был годом наших дальнейших успехов в освоении космического пространства. Он был также годом тщательного пересмотра нашей космической программы с точки зрения интересов национальной безопасности, в результате чего широко одобрен курс на достижение и сохранение в будущем нашего превосходства в овладении космосом…
Достижение успехов в освоении космоса весьма важно для нашей нации, если мы хотим сохранить первенство в развитии техники и эффективно содействовать укреплению мира во всем мире. Однако для осуществления этой задачи потребуется затратить значительные материальные ресурсы».
Даже Джонсон признавал, что США отставали от СССР «в результате сравнительно позднего начала работ и отсутствия в первое время энтузиазма в освоении космоса». Он отмечал: «В этот период наш главный соперник не стоял на месте и фактически продолжал лидировать в некоторых областях… Однако наши замечательные успехи в разработке больших ракет и сложных космических кораблей являются убедительным доказательством того, что Соединенные Штаты находятся на пути к новым успехам в освоении космоса и ликвидируют всякое отставание в этой области… Если мы поставили перед собой цель добиться и удержать первенство, то нельзя ослаблять усилия, снижать энтузиазм».
Перечисляя достижения 1963 года, Джонсон счел нужным упомянуть: «… осуществлен успешный запуск ракеты „Кентавр“, первой ракеты с высокоэнергетическим топливом, успешно проведено одно из серии испытаний первой ступени ракеты „Сатурн «тягой 680 000 кгс – наибольшей из испытанных до сих пор первых ступеней ракет-носителей. В конце 1963 года США разработали более мощные ракеты, чем имеющиеся в данный момент в СССР“.
Перейдя непосредственно к лунной программе, Джонсон отметил, что в 1963 году были изготовлены уже девять макетов космического корабля «Аполлон», разрабатывались двигательные установки корабля, многочисленные испытательные стенды и проходила испытания система спасения на случай взрыва на старте.
Подробный доклад о работах по ракетам «Сатурн» подтвердил имевшиеся у нас отрывочные сведения об успешном выполнении этой программы. В частности, было сказано, что водородный двигатель J-2, предназначенный для второй ступени ракеты-носителя «Сатурн-5», успешно прошел заводские испытания, начались первые поставки этих двигателей. Окончательно были сняты все сомнения в выборе типа ракеты для лунной экспедиции: «В настоящее время в стадии разработки находится самая мощная ракета-носитель „Сатурн-5“, предназначенная для доставки двух человек на поверхность Луны».
Далее членам Конгресса было подробно рассказано о конструкции и параметрах «Сатурна-5», схеме полета к Луне, ходе производства испытательных стендов, стартовых сооружений и разработке средств транспортировки гигантской ракеты.
Сопоставление состояния работ по лунной программе «у нас и у них» к началу 1964 года показывает наше, по меньшей мере, двухлетнее отставание по проекту в целом. Что касается двигателей, то кислородно-керосиновые на тягу порядка 600 тс и мощные кислородно-водородные ЖРД у нас в это время не разрабатывались вовсе.