100 великих тайн космонавтики - Станислав Славин

Правда, в тот момент, когда эта книга уже готовилась к печати, в СМИ проскользнуло сообщение, будто бы в 2015 году должен совершить облет Луны вместе с напарником, имя которого не называется, знаменитый режиссер Джеймс Кэмерон. Он, дескать, готов выложить 150 миллионов долларов за то, чтобы стать первым космическим туристом, побывавшим в окрестностях Луны.

Однако состоится ли такой вояж в указанный срок? Сомнительно. Ведь на нынешний день ни у нас, ни у американцев нет корабля, готового к межпланетному перелету. А чтобы подготовить его, испытать, 300 миллионов долларов, которые готовы выложить Кэмерон с напарником, будет маловато. Значит, потребуются большие дополнительные ассигнования. Откуда их взять? Государство, судя по всему, раскошелиться на это не торопится. Так что за четыре года найти средства, создать, по существу, заново техническое оснащение лунной экспедиции вряд ли получится…

Хотя поживем — увидим. Так или иначе, в лунной эпопее когда-нибудь будет дописана еще одна глава.

ГОРИЗОНТЫ КОСМОНАВТИКИ

В заключительной части нашего повествования давайте попробуем подвести хотя бы некоторые итоги сказанному и наметить горизонты грядущего.

Корабли для космических дорог

Сто лет назад К. Э. Циолковский и другие отцы — основатели космонавтики полагали, что космические корабли будущего станут чем-то похожи на суда океанские. Во всяком случае, никто и представить себе не мог, что космолеты будут годны лишь для одного-единственного полета.

Но это оказалось именно так. Почему так получилось? Какими будут космолеты ближайшего и отдаленного будущего? Давайте попробуем разобраться.

«Такси» на одну поездку?

Неудивительно, что первые проекты космолетов виделись их конструкторам многоразовыми и зачастую крылатыми. Никто и представить себе не мог, что столь сложная техника может оказаться одноразовой. Ведь летают же самолеты десятилетиями…

И поначалу космолеты, во многом похожие на диковинные аэропланы, до самого начала пилотируемых полетов конкурировали в мыслях и на чертежных досках конструкторов с одноразовыми «Востоками» и «Меркуриями». Но все-таки первый космонавт нашей планеты Ю. А. Гагарин полвека назад совершил первый полет вокруг Земли на корабле, который прожил даже меньше тех 108 мин., что длился сам полет. Почему так получилось?

Полет первого космонавта Земли готовился в обстановке страшной спешки и глубокой тайны. В спешке потому, что наши политики хотели во что бы то ни стало опередить американцев. А втайне отчасти потому, что полет тот совершался на знаменитой «семерке» — слегка модернизированной разновидности военной баллистической межконтинентальной ракеты.

Модель американского ракетоплана «Дайна Сор»

Ракетчики же, да будет вам известно, ведут свою родословную, с одной стороны, от артиллеристов, а с другой стороны, от авиаторов. Авиационные специалисты все норовили приделать к ракете крылья, чтобы она походила на самолет. Артиллеристы полагали, что можно обойтись и без этого, поскольку, к примеру, снаряды отлично летают и так. Первые боевые ракеты, созданные ими, тоже полетели без крыльев. И подобно снарядам, оказались техникой одноразовой.

Только куда еще более сложной. А значит, и капризной. Когда Юрий Алексеевич 13 апреля 1961 года, на следующий день после полета, под магнитофонную запись рассказал о всех перипетиях своего полетах, специалисты за голову схватились: получалось, что полет закончилось благополучно почти что чудом. И доклад предпочли засекретить почти на 30 лет.

Между тем ничего необычного в многочисленных малых и больших отказах не было. При организации полета конструкторы во главе с С. П. Королевым столкнулись с целым комплексом проблем, в числе которых — чрезвычайно высокие механические перегрузки и огромные тепловые нагрузки на ракету-носитель и сам космический корабль.

С помощью расчетов, а также экспериментальных исследований инженеры разработали оптимальную форму спускаемого аппарата и эффективные теплозащитные материалы. В итоге когда перед советом главных конструкторов встала проблема выбора, строить космический «самолет» или аппарат капсульного типа, похожий на головную часть межконтинентальной баллистической ракеты, они предпочли более простое решение — ведь космическая гонка шла в бешеном темпе и времени было в обрез.

И инженеры для спуска с орбиты предложили баллистическую капсулу, которую входит в атмосферу с огромной скоростью, а ее поверхность может нагреваться до 2500–3000°. От сгорания ее спасает так называемая абляционная обмазка. Ее вещество в атмосфере оплавлялось и испарялось с поверхности капсулы потоком набегающего воздуха, унося при этом излишнее тепло.

Следующая хитрость, которую придумали конструкторы: они разделили космический корабль на несколько отсеков-модулей. В одном пометили ТДУ — тормозную двигательную установку с топливными баками, в другом — системы управления и энергопитания, в третьем — самого космонавта и системы жизнеобеспечения…

Со временем все системы первых «Востоков» на последующих кораблях — «Восходах» и «Союзах» — были доведены почти до идеала. Не случайно многократно модернизированная «семерка» и по сей день возит космонавтов с астронавтами на орбиту, справедливо считаясь одной из самых надежных ракетных систем в мире.

Но это вовсе не значит, что мечта о создании многоразовых космических систем окончательно оставлена.

Хотя большинство многоразовых кораблей так и осталось проектами, а единственная система многократного применения, принятая в эксплуатацию (Space Shuttle), оказалась страшно дорогой и далеко не самой надежной, начиналось все не так уж плохо. В начале прошлого века наряду с одноразовыми космическими системами многие ученые и конструкторы, как уже говорилось, работали и над многоразовыми системами.

Исторически одним из первых технически проработанных проектов был ракетный самолет конструкции австрийского конструктора Ойгена Зенгера. В 1929 году 24-летний инженер начал работу над докторской диссертацией. По замыслу инженера ракетоплан должен был выходить на околоземную орбиту, а затем возвращаться на Землю с помощью крыльев. В конце 30-х — начале 40-х годов ХХ века в обстановке полной секретности он также выполнил глубокую проработку «антиподного бомбардировщика», способного атаковать цель на другой стороне Земли.

К счастью, война кончилась раньше, чем в Третьем рейхе успели реализовать проект, иначе американцам, к примеру, было бы несдобровать. А сам проект был тщательно изучен по обе стороны Атлантики и стал отправной точкой для многих послевоенных исследований как на Западе, так и в Советском Союзе.

Идея о полетах в космос с обычного аэродрома не оставляла специалистов по обе стороны Атлантики. Так, в США в начале 50-х годов разрабатывался ракетный бомбардировщик Bomi, двухступенчатый вариант которого мог бы выходить на околоземную орбиту. В 1957 году американские военные начали работу над ракетопланом «Дайна-Сор», который по идее мог бы добираться до спутников на орбите, осуществлять разведку с высоты и даже в случае нужды атаковать бомбами и ракетами те или иные цели, а затем, планируя, возвращаться на базу.

Далее, была осуществлена программа постройки и испытаний экспериментальных ракетопланов, которые сбрасывались с самолета-носителя Б-29 или Б-52 и, включив затем собственные двигатели, развивали гиперзвуковые скорости, ставили рекорды высоты. Так, в сентябре 1961 года ракетоплан Х-15 развил скорость 5832 км/ч, а 22 августа 1963 года достиг высоты 107 906 м! В дальнейшем предполагалось, что подобные самолеты смогут выходить и на орбиту.

Суперсекретная «Спираль»

В СССР, еще до полета Гагарина, также рассматривалось несколько вариантов крылатых пилотируемых аппаратов многоразового использования. Так, главный конструктор В. М. Мясищев предлагал ВКА-23, А. Н. Туполев «проект 136», П. В. Цыбин по заказу С. П. Королева известный как «лапоток».

Во второй половине 60-х годов в СССР, в ОКБ А. И. Микояна, под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского, велась работа над многоразовой авиационно-космической системой «Спираль», которая состояла из сверхзвукового самолета-разгонщика и орбитального самолета, выводимого на орбиту с помощью двухступенчатого ракетного ускорителя. Рассматривался и вариант запуска «Спирали» в космос с помощью ракеты-носителя «Союз».

Расскажем об этой сверхсекретной системе несколько подробнее.

Узнав о достижениях американцев, наши конструкторы тоже принялись за освоение подобных рубежей. В середине 60-х годов ОКБ-155 Артема Микояна получает задание правительства возглавить работы по орбитальным и гиперзвуковым самолетам, а точнее — по созданию двухступенчатой авиационно-космической системы «Спираль». Главным конструктором этой системы стал Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский.