О космолетах
Шрифт:
В июне 1955 года в отчете о научной деятельности за 1954 год члена-корреспондента АН СССР С. П. Королева есть такие строки:
«Принципиально возможно при посредстве ракетных летательных аппаратов осуществить полеты на неограниченные дальности, практически со сколь угодно большими скоростями движения на беспредельно большие высоты. В настоящее время все более близким и реальным кажется создание искусственного спутника Земли и ракетного корабля для полетов человека на большие высоты и для исследования межпланетного пространства… Необходимо было бы развернуть работы, связанные со сеем комплексом вопросов по созданию искусственного спутника Земли (ИСЗ), поначалу в самом простом варианте… В связи с разработкой проблемы ИСЗ, несомненно, возникает необходимость организации еще лабораторий, групп и отделов
В тезисах доклада С. П. Королева о разработке эскизного проекта искусственного спутника Земли, сделанного 25 сентября 1956 года, говорится:
«Создание этого эскизного проекта не является случайностью, а подготовлено всей предшествующей работой организаций, занимающихся разработкой ракет дальнего действия… Несомненно, что работа по созданию первого искусственного спутника Земли является важным шагом на пути проникновения человека во вселенную, и несомненно, что мы вступаем в новую область работ по ракетной технике, связанную с созданием межпланетных ракет. В итоге тщательной проработки плана исследований, которые могут быть проведены с помощью спутника, в комиссии Академии наук под председательством академика М. В. Келдыша было установлено, что нельзя ограничиться одним вариантом спутника, и приняты три варианта, отличающиеся составом аппаратуры…»
— Меня, Константин Петрович, в этих документах поражает спокойный, деловой тон. Ни тени сомнения. Как будто речь идет о чем-то обычном, будничном, а не реальной возможности того, что большинством людей планеты считалось тогда едва ли не фантастикой.
— Уверенность в своих действиях вообще была свойственна Королеву. В начале 1956 года было решено группу Михаила Клавдиевича (включая и меня) перевести из института в КБ Королева. Но потом почему-то решение видоизменилось, и к Королеву отпустили только одного Тихонравова. В декабре 1957 года и я оказался у Королева, в отделе Тихонравова. Отдел в тот период занимался разработкой спутников. Первые два «простейшие», ПС-1 и ПС-2 с собакой Лайкой, уже летали. Работами по автоматическим спутникам руководил тогда в тихонравовском отделе Евгений Федорович Рязанов. И вот как раз, когда я пришел в отдел, в нем зарождались два новых направления: автоматические аппараты для исследования планет и спутники для полета человека (так тогда назывались космические корабли). Тихонравов предложил мне выбрать одно из этих двух направлений. Я с радостью взялся за второе, и с тех пор область своей деятельности уже не менял…
ПРИСТУПАЕМ К «ВОСТОКУ»
Исследования по полету человека на ракетном летательном аппарате начались в КБ Королева еще до прихода К. П. Феоктистова. Рассматривался, однако, вопрос не орбитального полета, а баллистического на большую высоту.
Чуть позже одна из групп у Королева начала изучать возможность создания орбитального пилотируемого аппарата, причем крылатого. Но выяснилось, что сложности тут, связанные с аэродинамикой и теплозащитой, огромные.
Ракетный полет по высотной или баллистической траектории технически несколько проще, чем орбитальный, но он мало что дает в плане изучения условий космического полета, поскольку длительность невесомости при вертикальном пуске 2–4 минуты, а при наклонном не более 10–15 минут. В то время как даже один виток по орбите — это полтора часа невесомости. Затраты же времени и средств на проектирование и разработки, как и трудности осуществления, для баллистического и орбитального вариантов соизмеримы.
Американцы в своем проекте пилотируемого корабля «Меркурий» не обошли этап полета по баллистической кривой. Прежде чем запустить космонавта на орбиту, они дважды уже после полета Юрия Гагарина — 5 мая и 21 июля 1961 года — осуществили такие полеты (они их называли суборбитальными).
Состояние невесомости длилось около 10 минут, и никаких исследований на борту космонавты практически осуществить не смогли. Это были чисто испытательные полеты. Вполне возможно, что эти полеты были вызваны неготовностью в 1961 году орбитального носителя «Атлас» и осуществлялись они с помощью маломощной ракеты «Редстоун».
— Проработкой задачи о баллистическом полете человека занимался в отделе Тихонравова сектор, возглавляемый
— С каким энтузиазмом вы приступили к этому делу, я представляю, — ведь вы мечтали о нем давно. Но было, наверное, немало скептиков, сомневавшихся в реальности поставленной в то время задачи.
— Были не только скептики, но и противники, утверждавшие, что бороться за пилотируемый спутник преждевременно и что надо идти по пути создания «автоматов» различного назначения и размера, набираться таким образом опыта. При этом имелись в виду не только объективные трудности, но и возможность реализовать замысел силами нашего КБ. Некоторые предлагали сначала создать крупный, на несколько тонн автоматический спутник. Другие считали, что отработку возвращения на Землю нужно начинать с небольших автоматических аппаратов.
Так поступили американцы, впервые возвратившие на Землю маленькие капсулы своих спутников «Дискаверер». Шли к этому они около полутора лет и добились успеха едва ли не с десятой попытки. Дело это действительно было непростое и, кстати, для малых аппаратов не менее сложное, чем для больших. Но для автоматов проблем, конечно, намного меньше, чем для пилотируемых кораблей.
Прежде всего нужно было хорошо — реалистично и перспективно — поставить задачу на проектирование. И задача была сформулирована так: создать пилотируемый спутник, который после выведения на околоземную орбиту мог бы совершить по ней полет от одного витка до нескольких суток и возвратиться на Землю. На борту должен быть человек, с тем чтобы провести исследование его самочувствия и работоспособности в условиях космического полета, а также некоторые научные наблюдения и эксперименты.
В основе осуществления такого полета лежало достижение высокой надежности ракеты-носителя (это дело ракетчиков), конструкции корабля, системы управления, обеспечения жизнедеятельности космонавтов, спуска и других. Самой трудной и ответственной задачей было обеспечение возвращения космонавта на Землю.
В те годы, о которых мы сейчас ведем речь, многие специалисты даже в авиации практически не представляли, как можно решить эту задачу: затормозить и спустить с орбиты аппарат, движущийся со скоростью 8 километров в секунду (29 тыс. километров в час, 25 скоростей звука!), чтобы он не сгорел при входе в плотные слои атмосферы. Из газовой динамики было очевидно, что у лобовой части аппарата должна возникнуть плазма с температурой 6—10 тысяч градусов. Как отвести тепло, чтобы космонавт не «изжарился», — вот был вопрос вопросов, и в реальность решения этой задачи в ближайшие годы кое-кто тогда просто не верил.
А между тем в это время (во второй половине 50-х годов) уже были найдены методы расчета теплозащиты возвращающихся с орбиты объектов и показано, что создание ее вполне реально с конструктивной точки зрения. Это был результат исследований, проведенных академиками М. В. Келдышем, Г. И. Петровым, В. С. Авдуевским (тогда молодым доктором наук) и другими учеными. Специалисты нашли также оптимальный материал для теплозащитного покрытия: им оказался тогда хорошо известный асботекстолит. Он обладает свойством, поглощая огромные количества тепла, не плавиться, а испаряться в потоке набегающего воздуха. Не очень легкий материал, но достаточно эффективный. Однако создать конструкцию теплозащиты только полдела. Нужно найти такую компоновку аппарата, чтобы масса теплозащиты оказалась минимальной.