108 минут, изменившие мир - Антон Первушин

Впервые в системе «Бинокль-Д» использовалось преобразующее осредняющее и запоминающее устройство (ПОЗУ) «Кварц», разработанное Опытно-конструкторским бюро Ленинградского политехнического института (ОКБ ЛПИ). Устройство производило съем с радиолокатора значений дальности и углов, их осреднение и привязку к единому времени. Информация ПОЗУ передавалась по телеграфным линиям связи автоматически. Параллельно производилось запоминание этой информации на магнитных сердечниках. Наличие «Кварца» на НИПах-1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 позволило автоматизировать сбор траекторной информации и обеспечить ее обработку на КВЦ.

Стыковка «Объекта Д» с ракетой-носителем (© РКК «Энергия»)

Особого внимания заслуживает аппаратура командной станции МРВ-2М, которая была сконструирована в НИИ-648[131] под руководством Николая Ивановича Белова[132] на основе серийного минного радиовзрывателя MPB-2, оснащенного всенаправленной антенной. Станция могла передавать 20 команд в диапазоне ультракоротких волн. «Объект Д» еще не был полноценным управляемым космическим аппаратом, но его оборудование позволяло использовать командную линию. Как и другие станции, МРВ-2М размещалась в «кунге» автомашины «ЗИС», имела собственный электрогенератор и антенну. По прибытии в заданное место она разворачивалась и через полчаса была готова к работе. В эфир станция отправляла кодированные двумя частотами импульсные посылки, причем каждая команда имела свою комбинацию частот.

Командная линия была совсем новым делом для космонавтики, а потому не обошлось без курьеза. Во время подготовки «Объекта Д» на технической позиции полигона Тюра-Там одновременно в системе КИКа проводилась тренировка – станция выдавала в эфир предписанные команды. Спутник, находящийся в МИКе, послушно выполнял их. Легко представить, какой шок испытали конструкторы, когда сначала по транспарантам на пультах, а затем по пленкам регистрации телеметрических параметров увидели сумбурную работу систем спутника. Выяснилось, что команды приходят из эфира. Представители спецслужб, работавшие на полигоне, заподозрили происки иностранных диверсантов. В результате автомашину станции МРВ-2М брали чуть ли не штурмом. К счастью, недоразумение удалось быстро урегулировать.

Станция командной радиолинии МРВ-2М

В период с октября 1957-го по март 1958 года в Подлипках было изготовлено четыре ракетных «пакета» 8А91: два отправлены на наземные стендовые испытания, а два (№ Б1-1 и Б1-2) – на полигон Тюра-Там.

Первый пуск модифицированной «Р-7» (№ Б1-2) с объектом «Д-1» состоялся 27 апреля 1958 года, но спутник на орбиту не вышел из-за гибели ракеты: на 89-й секунде возникли резонансные колебания боковых блоков, которые через семь секунд привели к разрушению ракеты. «Р-7» рухнула на территории полигона, в 100 км от старта. Спутник оторвался, упал отдельно и, видимо, поэтому уцелел. «Д-1» привезли в МИК и вскрыли. При этом несостоявшийся космический аппарат заискрил и полыхнул – произошло короткое замыкание проводов. Ракетчикам пришлось прибегнуть к огнетушителям, чтобы сбить огонь…

Наконец 15 мая 1958 года состоялся успешный пуск ракеты 8А91 (№ Б1-2). Третий искусственный спутник Земли массой 1327 кг вышел на орбиту, близкую к расчетной (наклонение – 65,2°; высота перигея – 226 км; высота апогея – 1881 км; период обращения – 105,95 минуты). Он активно функционировал там до 3 июня 1958 года, а с орбиты сошел только 6 апреля 1960 года, совершив 10 037 оборотов вокруг Земли[133]. С его многочисленных приборов была получена обильная телеметрия, а впоследствии – богатая научная «жатва».

Центр Командно-измерительного комплекса отработал по «Спутнику-3» в штатном режиме: получал от НИПов доклады о готовности, от КВЦ в Болшево – решения о задействовании конкретных станций, целеуказание и команды для станций командных радиолиний, формировал и передавал на НИПы соответствующие распоряжения, совместно с КВЦ координировал работу многочисленных организаций.

Больших успехов добились и баллистики НИИ-4. Разработанная ими программа для ЭВМ «Стрела-2» впервые позволила определять параметры орбиты не по сведениям от пеленгаторов, а по результатам траекторных измерений, получаемых станциями «Бинокль-Д» на НИПах. Теперь благодаря баллистикам КИК мог прогнозировать движение спутников по орбите.

Фактически в Советском Союзе появился космический Центр управления полетами (ЦУП).

3.4

Испытания ядерной «семерки»

Спутники произвели колоссальный эффект, в корне изменив расклад сил на геополитической арене. Хотя американцам удалось запустить на орбиту сначала Explorer, а потом Vanguard[134], их масса – 13,9 и 1,47 кг соответственно – на фоне даже самого легкого «ПС» (83,6 кг) просто терялась. Никита Сергеевич Хрущев иронизировал по этому поводу: «США придется запустить много спутников размером с апельсин, чтобы догнать Советский Союз».

Политическое руководство страны «заболело» космосом и готово было оказывать Сергею Павловичу Королёву и его соратникам всестороннюю поддержку. Однако военные не забыли, зачем строился полигон Тюра-Там и создавалось мощное производство в Подлипках, Загорске и Химках. Спутники – это хорошо, резонанс в мире – еще лучше, но формирующиеся стратегические войска нуждались в межконтинентальной ракете, а ее пока не было.

В период первых запусков «Р-7» Сергей Королёв получил хорошее известие: атомщики сумели вдвое уменьшить вес боеголовки, создав новый термоядерный заряд 46А[135]. Благодаря запасу, который давали двигатели «семерки», рассчитанные на 5,5 т, дальность полета можно было поднять с 8 тыс. до 12 тыс. км.

Однако прежде предстояло решить проблему защиты боеголовки от разрушающего термического воздействия при ее входе в атмосферу. Боеголовки ракет «Р-5» успешно долетали до цели, но скорость головной части «Р-7» при сближении с землей достигала 7900 м/с – это в два с половиной раза больше, чем у предшественницы. А кинетическая энергия в двадцать семь раз больше!

Когда проблема проявила себя в «полный рост», Сергей Королёв пошел по самому прямому пути: создал в ОКБ-1 отдел головных частей, а на Опытном заводе в Подлипках – специализированное производство. К консультациям были привлечены крупнейшие исследователи в области аэродинамики, тепловых потоков, теплозащитных покрытий. Изучив обломки головной части, долетевшие до камчатской земли 7 сентября 1957 года, ученые увидели, что уносимая теплозащита осталась практически нетронутой, а вот конический наконечник прогорел и разрушился полностью[136]. По результатам анализа был принят ряд мер по изменению наконечника: уменьшена его длина и увеличено притупление. Новую головную часть изготовили в кратчайшие сроки и отправили на Тюра-Там для испытаний. Для детального изучения процессов, происходящих при торможении, в ней была установлена дополнительная система «Трал-Г2» со штыревыми антеннами под теплозащитной обмазкой.

Варианты ракеты «Р-7»: первый летный вариант «Р-7», первый серийный вариант «Р-7», ракета «Р-7А» (рисунок А. Шлядинского)

Двадцать девятого января 1958 года была запущена ракета «Р-7» (№ М1-11) с новой головной частью. Полет проходил нормально, однако из-за неисправности механизмов отводящих сопел боковых блоков «В» и «Г» они при отделении от центрального блока повредили магистраль наддува баков. Турбонасосный агрегат пошел вразнос и взорвался. Была разрушена магистраль управляющего давления и повреждена кабельная сеть. Головная часть не отделилась от центрального блока, и, войдя в атмосферу, они упали на территории полигона Кура с перелетом в 80 км.

Аварийный пуск заставил внести новые доработки в конструкцию головной части. Вместо одного толкателя на отделение было поставлено три, с усилием по тонне каждый. Принципиальным нововведением стала и установка в головную часть «черного ящика» – автоматического регистратора с мощной бронезащитой.

Сергей Павлович Королёв и Дмитрий Ильич Козлов («Новости космонавтики»)

Следующий старт «Р-7» (№ М1-12) состоялся 4 апреля. На 142-й секунде полета на центральном блоке «замолчала» система радиоуправления. Все же головная часть поразила учебную цель на Камчатке, но с отклонением по дальности: перелет 68 км, уход вправо 18,2 км. Главный плюс – проблема разрушающейся боеголовки была наконец-то решена.

В начале того же года правительство распорядилось организовать серийное производство ракет «Р-7». Под него был переоборудован Куйбышевский авиационный завод № 1[137], а возглавил процесс ведущий конструктор «Р-5» Дмитрий Ильич Козлов, выпускник Ленинградского военно-механического института и бывший фронтовик[138]. Поднимать производство приходилось практически с нуля и при участии минимального числа опытных специалистов – мало кто соглашался переехать из благоустроенных Подлипок в барачный городок Безымянки[139]. Но Дмитрий Козлов справился – 30 декабря 1958 года, через 305 дней после прибытия первой делегации ОКБ-1 в Куйбышев, на полигон Тюра-Там были отправлены две первые серийные «семерки».