Приключения на орбитах

В мире проблем

Выступление Кеннеди (состоявшееся на совместном заседании Сената и Палаты представителей США 25 мая 1961 года), в котором он обосновал необходимость осуществления пилотируемого полета на Луну, прозвучало как приказ: «На Луну – за престижем страны!» С этого момента все или почти все, что делалось в американской космонавтике, было подчинено этой цели.

В СССР дело обстояло значительно сложнее. Еще в июне 1960 года у нас в стране было принято решение о разработке в КБ С.П. Королева двух крупных ракет-носителей: «Н-1», предназначенной для вывода на околоземную орбиту 40-50 тонн полезной нагрузки, и «Н-2» с грузоподъемностью 60-80 тонн. Первая из них должна была быть готова в 1963 году, а вторую предполагалось разработать в период 1963-1967 годов.

Эти ракеты задумывались не под какую-либо конкретную программу, а как бы сами по себе, по принципу: давайте сделаем, а потом посмотрим, зачем они нужны. Вместе с тем было ясно, что тяжелые ракеты-носители лишними не будут и могут потребоваться как для осуществления лунной экспедиции, так и для запуска тяжелых спутников, и для вывода орбитальных станций.

В мае 1961 года не без участия Н.С. Хрущева было решено осуществить программу пилотируемого облета Луны. Работы по созданию соответствующей ракеты-носителя «УР-500» (позже известной как «Протон») и космическому кораблю были поручены ОКБ, руководимому В.Н. Челомеем. Создание «Н-1» отодвинулось на задний план и было перенесено на 1965 год, а работы по «Н-2» были ограничены лишь выпуском эскизного проекта в 1965 году.

С.П. Королев предложил для облета Луны двумя космонавтами использовать ракету «Н-1», но понимания в этом вопросе не нашел. В апреле 1962 года этот план вновь был пересмотрен. На этот раз и работы по «Н-1» тоже ограничили только выпуском эскизного проекта с тем, чтобы все силы и средства сосредоточить на программе пилотируемого облета Луны.

Таким образом, С.П. Королев оказался фактически отстраненным от лунной программы. Тем не менее в ОКБ С.П. Королева эскизный проект ракеты-носителя «Н-1», выводящей на орбиту искусственного спутника Земли полезную нагрузку массой 75 тонн, был разработан. Уже в июле 1962 года экспертная комиссия под руководством академика М.В. Келдыша рассмотрела и одобрила этот проект. В конце сентября было принято правительственное постановление о создании ракеты-носителя «Н-1» до 1965 года. При этом должен был быть построен, конечно, и ее стартовый комплекс. Одновременно Академии наук СССР вменялась в обязанность разработка предложений о создании спектра космических объектов для запуска ракетой-носителем. О пилотируемом полете на Луну речь пока не шла. В принципе это и понятно – такая экспедиция была не нужна нашей стране. От нее ничего не зависело – ни обороноспособность, ни тем более факт существования мировой системы социализма, ни престиж, поскольку отыгрывающейся стороной здесь были американцы.

Следует также принять во внимание, что в начале 60-х годов велась беспрецедентная гонка вооружений. Именно в это время на вооружение поступали все новые ракетные комплексы, строились шахтные пусковые установки, создавался атомный подводный флот и др. Участвовать еще в одной гонке, космической, для Советского Союза было обременительно.

Н.С. Хрущев в целом, видимо, правильно оценивал ситуацию. 25 октября 1963 года на вопрос колумбийского журналиста Л.П. Варгаса о том, намеревается ли СССР осуществить полет на Луну, Н.С. Хрущев ответил:

«Очень интересно было бы совершить путешествие на Луну. Но сейчас я не могу сказать, когда можно будет это осуществить. В настоящее время мы не планируем полетов космонавтов на Луну. Советские ученые работают над этой проблемой. Изучают ее именно как научную проблему, ведут необходимые исследования».

Продолжая отвечать на вопрос Л.П. Варгаса, он далее сказал: «Я читал сообщение о том, что американцы хотят высадить человека на Луну к 1970 году. Но что же, пожелаем им успеха. А мы посмотрим, как они туда прилетят, как «приземлятся» или, вернее, «прилунятся» и, самое главное, как они взлетят и вернутся обратно. Мы учтем их опыт.

Мы не хотим соревноваться в посылке людей на Луну без тщательной подготовки. Ясно, что от такого соревнования не было бы пользы, а, наоборот, был бы вред, так как это могло бы привести к гибели людей».

Позиция Н.С. Хрущева была четкой и последовательной. Он не ставил перед нашими специалистами задачу достижения приоритета в высадке космонавтов на Луну. А если бы поставил? Академик Б.В. Раушенбах писал: «Я уверен, что наши космонавты оказались бы на Луне первыми. Впрочем, последнее – лишь мое предположение».

В июне 1964 года Н.С. Хрущев все-таки согласился с развертыванием работ по лунной программе. При этом он, вероятно, считал, что в какое-либо соревнование с американцами вступать не следует. Высадится наш космонавт на Луну раньше американского – хорошо, нет – тоже не беда.

Таким образом, отставание СССР от США в освоении Луны было предопределено в самом начале затягиванием сроков постановки этой задачи.

В техническом соревновании можно либо участвовать, либо нет. Нельзя участвовать, работая вполсилы. Однако с лунной гонкой у нас в стране именно так и получилось. Фактически она развернулась всего за пять лет до полета американцев на Луну. Да и то ее материальное обеспечение осуществлялось по остаточному принципу.

В октябре 1964 года Н.С. Хрущева на посту руководителя государства заменил Л.И. Брежнев, который поставил задачу включиться в гонку за приоритет, но не принял энергичных мер по интенсификации работ по лунной программе.

В КБ С.П. Королева рассматривались различные варианты осуществления лунной экспедиции. Сначала сам С.П. Королев отдавал предпочтение многопусковой схеме, при которой отдельные части лунного комплекса доставляются на околоземную орбиту и там состыковываются между собой. Эту схему можно было реализовать с помощью ракеты «Н-1». Однако, после того как в США остановились на однопусковой схеме, правительство нашей страны выдало задание коллективам С.П. Королева, М.К. Янгеля и В.Н. Челомея на разработку проектов ракет-носителей, позволяющих обеспечить полет на Луну одним запуском.

Уже в конце 1964 года проекты ракет «Р-56» конструкции М.К. Янгеля, «УР-700» – В.Н. Челомея и «Н-1» – С.П. Королева были готовы.

В конечном итоге был выбран проект ракеты-носителя «Н-1» (с массой полезной нагрузки, выводимой на околоземную орбиту, около 95 тонн). Это было меньше, чем у «Сатурна-5», поскольку С.П. Королев при разработке своего проекта исходил из уже существовавшего эскизного проекта ракеты «Н-1», увеличивая ее мощность настолько, насколько позволяла ее конструкция. В соответствии с новым проектом «Н-1» могла обеспечить полет к Луне двух космонавтов с высадкой одного из них на ее поверхность.

Следует отметить, что на ракете «Н-1» были использованы весьма интересные новаторские решения*.

[*] Более подробно с работами по экспедициям на Луну читатели могут ознакомиться в следующих брошюрах серии «Астрономия и космонавтика», выпущенных издательством «Знание»: Г.М. Салахутдинов. «Аполлоны летят на Луну», 1988; В.П. Мишин. «Почему мы не слетали на Луну», 1990.

Впервые в насосах турбонасосного агрегата жидкостных ракетных двигателей были применены преднасосы, что позволило сделать шаровые топливные баки подвесными. Такая конструктивная схема, как оказалось, обеспечивала экономию массы топливных отсеков по сравнению со случаем их выполнения по несущей схеме.

Недостаток всех существовавших в то время ракет-носителей заключается в том, что они еще в значительной степени несли на себе отпечаток конструкции тяжелых баллистических ракет. В случае выхода из строя одного ее двигателя приходилось прекращать полет аварийно, при этом погибал ценный груз, а космонавты вынуждены были прибегать к аварийной системе спасения. И вот на ракете «Н-1» впервые была сделана попытка преодолеть этот недостаток. На ракетном блоке А было установлено шесть центральных и двадцать четыре периферийных (расположенных по окружности корпуса) двигателей с номинальной тягой у Земли, равной 194 тонны; на блоке Б располагалось восемь таких же двигателей, снабженных высотными соплами и имевших тягу в вакууме 179 тонн; на блоке В было установлено четыре двигателя с тягой в пустоте, равной 41 тонне.

При этом на блоке А допускался полет при отключенных (двух парах противоположно расположенных) периферийных двигателях, на блоке Б могла не работать одна пара двигателей, а на блоке В – один двигатель. Неисправные и противоположные им двигатели отключались специальной следящей системой КОРД.

В то время почти на всех имевшихся ракетах управление полетом осуществлялось поворотом камер основных двигателей, а также с помощью специальных вспомогательных двигателей (сопел). Управление первой и второй ступенями «Н-1» по углам тангажа и рыскания осуществлялось рассогласованием тяги противоположно расположенных периферийных двигателей (по углу рыскания управление осуществлялось качающимися соплами, через которые истекал газ, отработанный в турбонасосных агрегатах периферийных двигателей).

Двигатели для «Н-1» создавались под руководством Главного конструктора авиационных двигателей академика Н.Д. Кузнецова. Они работали на керосине и жидком кислороде по прогрессивной схеме с дожиганием газа, отработанного в турбине, и имели высокие по тому времени энергомассовые характеристики.

Объективности ради отметим, что схема лунной экспедиции у американцев была лучше из-за применения ими жидкого водорода в качестве топлива и более благоприятного расположения космодрома. В декабре 1965 года председателем Совета по проблемам освоения Луны был назначен академик М.В. Келдыш.

В сентябре 1966 года экспертная комиссия под его руководством одобрила эскизный проект лунного корабля «Л-3». Тогда же был утвержден и конкретный план-график разработки и изготовления «Л-3».

Лунный ракетный комплекс «Л-3» состоял из ракетных блоков Г и Д, лунного орбитального корабля (ЛОК), лунного посадочного корабля (ЛК), системы аварийного спасения (САС) и головного обтекателя.

Ракетный блок Г с помощью кислородно-керосинового двигателя сообщал лунному кораблю вторую космическую скорость, переводя его с околоземной орбиты на трассу полета к Луне.

Блок Д служил для коррекции траектории полета к Луне, торможения и перевода лунного корабля на селеноцентрическую орбиту, для торможения при посадке на Луну до высоты приблизительно один километр.

Лунный посадочный корабль с одним космонавтом на борту имел в своем составе ракетный блок с двигателем, работавшим на тетраксиде азота и несимметричном диметилгидразине. Этот блок обеспечивал торможение посадочного корабля, начиная с высоты один километр над поверхностью Луны, маневрирование при посадке, а также последующий взлет корабля с Луны и встречу с орбитальным кораблем. Система аварийного спасения вступала в действие при авариях во время старта; головной обтекатель защищал лунный корабль от аэродинамических нагрузок при выведении корабля на орбиту Земли и сбрасывался при работе второй ступени.

Постановление о создании ракетно-космического комплекса «Н-1» – «Л-3» вышло только в феврале 1967 года. В нем, в частности, указывалось, что уже в третьем квартале 1967 года должны начаться летные испытания «Н-1», а срок лунной экспедиции был намечен на третий квартал 1968 года. Сроки были явно нереальными, поэтому в ноябре 1968 года они были пересмотрены. Летные испытания были перенесены на третий квартал 1968 года, а экспедиция на Луну должна была быть осуществлена, как отмечалось в решении, в сроки, обеспечивающие приоритет.

В 1964 году С.П. Королев, стремясь объединить программы облета Луны с программой полета на Луну («Н-1» – «Л-3»), предложил использовать для облета Луны ракетные блоки Б, В и Г ракеты-носителя «Н-1» (так называемая ракета «Н-11»), а также лунный орбитальный корабль. Однако и на этот раз его предложение принято не было.

Академик В.П. Мишин, как-то вспоминая те годы, сказал, что у В.Н. Челомея хорошо шли дела с ракетой, но почти не двигались с лунным кораблем. Обеспокоенный таким положением, С.П. Королев после октябрьского 1964 года Пленума ЦК КПСС, освободившего Н.С. Хрущева от обязанностей руководителя партии и государства, предпринял очередную попытку взять под свой контроль программу пилотируемого облета Луны. На этот раз он предложил использовать на разрабатываемой В.Н. Челомеем ракете «УР-500» ракетный блок Д с ракеты-носителя «Н-1», а в качестве корабля – лунный орбитальный корабль с ракетного комплекса «Л-3». Это предложение было принято, и в конце 1965 года появилась программа облета Луны «УР-500К» – «Л-1».

Советские специалисты работали не считаясь со временем и со здоровьем, забыв про сон и отдых, и сделали, казалось бы, невероятное в столь короткие сроки и в таких трудных условиях. Но получить приоритеты в пилотируемом полете вокруг Луны и в посадке космонавта на ее поверхность им так и не удалось, причем ни одна из этих программ не была закончена.

На пути пилотируемого полета на Луну было множество проблем, как научных, так и чисто технических. Человек еще только шагнул в космос, и необходимо было изучить особенности его жизнедеятельности в невесомости, для того чтобы с уверенностью отправить астронавтов в двухнедельную экспедицию. Для полета на Луну следовало отработать в реальных условиях полета вопросы сближения аппаратов, их стыковки и расстыковки и другие, необходимо было достаточно хорошо изучить особенности ее поверхности с целью выбора места посадки, а также определения исходных данных для проектирования соответствующих систем посадочной ступени. Наконец, были неясности в вопросе о метеорной и радиационной обстановке на трассе Земля – Луна.

В США руководство по созданию ракеты-носителя, предназначенной для запуска пилотируемых космических аппаратов на Луну, было возложено на Вернера фон Брауна. До сих пор роль этого человека в развитии космонавтики в полной мере не оценена.

Сергей Павлович Королев и Вернер фон Браун – два инженера, которым человечество всегда будет благодарно за их вклад в развитие космонавтики. Они были одержимы одной страстью и одним желанием – создавать новые ракеты и космические аппараты. Они жили примерно в одно время – С.П. Королев в 1907-1966 годах, а Вернер фон Браун – в 1912-1977 годах. Оба относились к поколению, которому посчастливилось в 30-е годы начать первые практические работы по созданию ракет.

С.П. Королев по ложному обвинению был осужден в 1937 году. Вернер фон Браун по приказу Г. Гиммлера был заключен в тюрьму СС за то, что чересчур много сил отдавал разработке ракет для исследования космического пространства в ущерб их применению в военных целях.

С.П. Королев был членом КПСС, Вернер фон Браун в 1936 году вступил в нацистскую партию, хотя какая-либо идеология вряд ли серьезно привлекала их внимание. Их членство в правящих партиях своих стран было до известной степени неизбежно, поскольку способствовало достижению их основных целей – созданию ракетной техники.

В нашей литературе, в справочных материалах биография Вернера фон Брауна обычно представляется в черных тонах. Так, например, в энциклопедии «Космонавтика», выпущенной в издательстве «Советская энциклопедия» в 1985 году, о нем сказано:

«Браун тесно связывал свои работы с милитаристскими планами гитлеровского военного командования и фашистского рейха и пользовался особой поддержкой гитлеровского руководства. Был членом нацистской партии, имел звание штурмбанфюрера СС. В 1938—1942 годах под руководством Брауна была создана баллистическая ракета дальнего действия «А-4», применявшаяся как орудие массового террора против гражданского населения (Англия). На предприятиях, производивших ракетную технику, широко использовался подневольный труд заключенных фашистских концлагерей».

Вместе с тем следует однозначно сказать, что Вернер фон Браун был одним из величайших инженеров XX века. В своей жизни он не совершил ни одного преступления. Он был главным конструктором ракеты, но не отдавал приказов на обстрел ею гражданского населения, не участвовал в организации работ по ее производству с помощью военнопленных, и уж тем более не несет ответственность за бесчеловечное обращение с ними охраны из войск СС.

Англичане, в отличие от многих наших соотечественников, относятся к Вернеру фон Брауну с большим уважением, несмотря на то, что подвергались бомбардировкам его ракетами. В августе 1949 года он был избран почетным членом Британского межпланетного общества.

После войны в США встретили Вернера фон Брауна с прохладцей. Его назначили на высокооплачиваемую должность советника в армии США по испытаниям захваченных американцами в Пенемюнде ракет «ФАУ-2», проводившимся на полигоне Белые Пески (Уайт-Сэндз), но к конструкторским работам не допускали. Лишь спустя пять лет он, оставаясь на службе в армии, получил возможность разработать в Редстоунском арсенале оперативно-тактическую ракету «Редстоун». Именно ей американцы обязаны запуском своего первого искусственного спутника Земли, первым пилотируемым полетом в космос. По программе «Аполлон» под руководством В. Брауна были разработаны три ракеты: «Сатурн-1» грузоподъемностью примерно 10 тонн, «Сатурн-1 Б», служивший для вывода на низкую околоземную орбиту груза свыше 18 тонн и, наконец, «Сатурн-5», предназначенный для доставки «Аполлона» в космос. Без этой ракеты полет на Луну по однопусковой схеме был бы немыслимым.

И тем не менее, несмотря на все заслуги Брауна, американцы не забывали его нацистского прошлого. Рассказывают, что однажды на одной из пресс-конференций какой-то бойкий репортер спросил у Брауна: «Скажите, пожалуйста, доктор Браун, а вы уверены, что «Сатурн-5» не упадет на Лондон?».

Взбешенный наглостью журналиста, Вернер фон Браун покинул зал. Трудно сказать, эта история – быль или небыль. Ясно, что она вполне могла бы произойти. По крайней мере, она стала широко известна в Америке – тонкий намек журналиста был понятен и близок многим американцам.

Не ладились у американцев полеты автоматических аппаратов к Луне. Кроме постоянно терпевших неудачи «Пионеров», к исследованию Луны с 1961 года были подключены и аппараты «Рейнджер», предназначавшиеся для изучения «лунных трасс» и поверхности Луны с пролетных траекторий. Но и их преследовали неудачи. Американские специалисты, проанализировав отказы, внесли ряд изменений в конструкцию и добились в конце концов положительных результатов. В 1964-1965 годах к Луне были запущены три аппарата «Рейнджер», успешно выполнившие задачи.

30 мая 1966 года к Луне был отправлен аппарат нового типа «Сервейер-1», предназначенный для посадки на Луну и изучения особенностей ее грунта.

Всего до января 1968 года было запущено семь таких аппаратов.

Для составления карт лунной поверхности и выбора районов высадки будущих экипажей был создан специальный тип аппаратов, названных «Лунар Орбитер». Они должны были становиться спутниками Луны и передавать на Землю интересующую ученых информацию.

Первый запуск «Лунар Орбитер» был осуществлен в августе 1966 года. До августа 1967 года было запущено пять таких аппаратов, которые работали удовлетворительно.

Аналогичные исследования проводились и в СССР с помощью аппаратов «Луна». На серии аппаратов «Луна-4» – «Луна-14» проводились всевозможные исследования космоса на будущих трассах полета космонавтов, отрабатывалась посадка на поверхность Луны. Аппараты «Луна-10», «Луна-12» и «Луна-24» были переведены на окололунные орбиты, а «Луна-9» и «Луна-13» осуществили мягкую посадку («Луна-9» – в 1966 году). Все эти аппараты были запущены до 1968 года и в целом успешно справились со своими задачами. В этой области космонавтики лидировали советские специалисты.

Одним из важнейших элементов лунных программ были пилотируемые космические полеты, которые явились самыми яркими и впечатляющими событиями в космонавтике.