Книга 4. Ракеты и люди. Лунная гонка
Шрифт:
Вслед за первой лунной экспедицией Америка отправила еще шесть! Только одна из семи лунных экспедиций оказалась неудачной. Экспедиция «Аполлона-13» вследствие аварии на трассе Земля – Луна вынуждена была отказаться от высадки на Луну и вернуться на Землю. Этот аварийный полет вызвал наше инженерное восхищение в большей мере, чем благополучные высадки на Луну. Формально это была неудача. Но она продемонстрировала запасы по надежности и безопасности, которыми в то время наш проект не обладал.
Почему? Для поиска ответа вернемся в Советский Союз.
Глава 3. ЛУННАЯ ПРОГРАММА Н1-Л3 ПРИ КОРОЛЕВЕ
Когда-нибудь, думаю, что не раньше середины XXI века, историки будут спорить о том, кому принадлежал приоритет идеи об использовании атомной
В НИИ-1, научным руководителем которого в то время был Мстислав Келдыш, инициатором и руководителем работ по ЯРД был Виталий Иевлев. В 1957 году он сделал по этой теме сообщение Игорю Курчатову, Анатолию Александрову и Александру Лейпунскому. Это были люди действия, имевшие возможность принимать решения, не ожидая указаний сверху. По их инициативе на Семипалатинском ядерном полигоне в небывало короткий срок был сооружен уникальный графитовый реактор. Первые успехи подтолкнули к следующим шагам по созданию ЯРД.
В США было также объявлено о финансировании исследований по созданию ракеты с ЯРД. Эта информация дошла и до энтузиастов атомной энергетики в СССР. Отставать в таких проблемах мы не могли.
Исследовательские работы по этой теме были начаты в институте атомной энергии у Курчатова, в ОКБ-456 у Глушко, в НИИ-1 у Келдыша и в ОКБ-670 у Бондарюка. 30 июня 1958 года появилось первое постановление ЦК КПСС и Совета Министров о разработке тяжелой ракеты, использующей ЯРД. Этим же постановлением предусматривалась разработка тяжелых ракет с использованием ЖРД на криогенных высокоэнергетических компонентах – кислороде и водороде. В подготовке постановления активно участвовали Курчатов, Королев, Келдыш, Александров, Глушко. Глушко никаких практических работ по разработке ЖРД на водороде не начинал, но идея ЯРД его заинтересовала. У себя в Химках он организовал проектные работы на эту тему совместно с НИИ-1.
В ОКБ-1 Королев поручил исследовать возможность создания ракеты с использованием ЯРД Мишину, Крюкову и Мельникову. В течение 1959 года проводились расчеты, прикидки и компоновки различных вариантов тяжелых ракет-носителей с кислородно-водородным ЖРД на первой ступене и ЯРД на второй ступени.
Постановление от 30 июня 1958 года узаконило уже ведшиеся работы. Эскизный проект ракеты на основе использования ЯРД был в ОКБ-1 разработан и утвержден Королевым 30 декабря 1959 года.
Проект предусматривал использование в качестве первой ступени ракеты шести блоков первой ступени ракеты Р-7. Вторая ступень – центральный блок был по существу ядерным реактором. В ядерном реакторе рабочее тело подогревалось до температуры свыше 3000 К. В качестве рабочего тела ОКБ-456 предлагало использовать аммиак, а ОКБ-670 – смесь аммиака со спиртом. Сам двигатель представлял собой четыре сопла, через которые и вылетали струи раскаленных ядерной реакцией газов.
В эскизном проекте были обстоятельно рассмотрены несколько вариантов ракет с ЯРД. Самой впечатляющей была суперракета со стартовой массой 2000 тонн и массой полезного груза до 150 тонн на орбите ИСЗ. На первой ступени этой «суперракеты» предлагалось установить такое число ЖРД, чтобы получить общую стартовую тягу в 3000 тс. Глушко предлагал для этого разработать ЖРД на токсичных высококипящих компонентах на 500-600 тс тяги. Королев и Мишин этот вариант категорически отвергли, и в проекте предусматривались только кислородно-керосиновые ЖРД Николая Кузнецова. У него пока в начальной стадии разработки находился двигатель НК-9 для первой ступени глобальной ракеты (ГР) – тягой до 60 тс. Таких двигателей для первой ступени ракеты с ЯРД требовалось 50 (!). Одно это делало проект ядерной суперракеты малореальным.
Эскизным проектом для начала предлагалась комбинированная ракета со стартовой массой 850-880 тонн, выводящая на орбиту высотой 300 километров полезный груз 35-40 тонн. Первая ступень ракеты принималась аналогичной блочной конструкции ракеты Р-7 и набиралась из шести блоков с ЖРД. Центральный блок был ядерно-химической ракетой.
Несмотря на особую секретность всех работ, связанных с ЯРД, в инженерных умах блуждали сверхоптимистические надежды на исключительную эффективность ядерной энергетики для ракет.
Ядерный бум подогревался слухами, исходившими не только из курчатовского института и келдышевского НИИ-1. Туполев работал над проектом самолета, для которого создавалась авиационная ядерно-энергетическая установка. Самолет с ядерным двигателем должен был обладать сверхзвуковой скоростью при неограниченной дальности полета. Почти параллельно у нас и в США были затрачены большие средства на исследование этих проблем, проводились экспериментальные работы с различными реакторами.
Однако практического использования ни в авиации, ни в ракетной технике ядерные двигатели до сих пор так и не получили. В этом отношении оптимизм, подогревавшийся примерами успешного использования атомной энергетики на подводных лодках, ледоколах и тяжелых боевых кораблях, сменился полнейшим разочарованием. Но охлаждение к ЯРД наступило не так скоро, и еще в 1959 году Королев, имевший доступ к работам Туполева, упрекал своих заместителей в недостаточном рвении на ядерном поприще, говоря, что нельзя допускать, чтобы ракета с ЯРД появилась позднее самолета.
Однако подавляющее большинство проектантов сходились на том, что быстрее, надежнее и безопаснее создавать тяжелые ракеты только на ЖРД, имея в виду ЯРД в далекой перспективе. Американцы практически доказали преимущества водорода, создав ракету «Сатурн-1» со второй ступенью на водороде. Наши ведущие главные конструкторы по ЖРД Глушко, Исаев, Косберг в это время продолжали горячие дискуссии о проблемах создания ЖРД на водороде.
Противники и скептики применения жидкого водорода раздували трудности его практического использования. Малая плотность жидкого водорода потребует создания непомерно больших топливных баков, что приведет к увеличению размеров ракеты. Ракетчики говорили двигателистам, что это не их забота. Тогда двигателисты пугали тем, что при температуре -253°С все металлы делаются хрупкими. Прочность на удар якобы падает на 30%. Применять в этих условиях пироклапаны вообще нельзя. Даже школьникам известно, что смесь водорода с кислородом – это гремучий газ, и при заправке мельчайшее разгильдяйство приводит к взрыву. Представьте себе, пугали скептики, что водород незаметно утекает и насыщает пространство вокруг стартовой позиции. Малейший инициатор – и произойдет объемный взрыв. Кто не погибнет от ударной волны, тот задохнется без кислорода и сгорит вместе с водородом. Я упомянул только основные, но было еще немало придумано возражений, оправдывающих наше отставание по созданию ЖРД на водороде.
После всяческих обсуждений и консультаций ВПК начала готовить постановление с надеждой форсировать работы по мощным ракетам и соответственно двигателям с высокими характеристиками. В тексте проекта Королев лично редактировал требование о разработке двигателей на водороде. 23 июня 1960 года выходит согласованное с Министерством обороны и министрами – председателями госкомитетов всех нужных оборонных отраслей постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960-1967 годах». Это была первая попытка затвердить на самом высоком уровне перспективу развития космонавтики в виде семилетнего плана. Постановление [8] в какой-то мере было ответом на визит Брежнева в ОКБ-1. К этому времени Хрущев счел целесообразным планировать развитие всего народного хозяйства не сталинскими пятилетками, а семилетками.
[8]
См. Черток Б.Е. Ракеты и люди. Фили – Подлипки – Тюратам. М.: Машиностроение, 1996.