Мифы факты о космической гонке. Подготовка к полету человека
“Восток” на востоке
Академики и член-корреспонденты должны были раз в год отчитываться о своих планах и результатах. Многие относились к этому чисто формально, как к отписке. Но не Сергей Павлович Королев. Он подходил к этому отчету как своей личной программе, крайне серьезно. Биографы обнаружили, что все намеченные пункты Сергей Павлович сумел реализовать.
В 1954 году Королев писал в своем отчете, что становятся все более реальными искусственный спутник Земли и пилотируемый космический полет. И это писалось в то время, когда "космическая" ракета Р-7 была только в чертежах. В тот год 21-летний Юрий Гагарин закончил индустриальный техникум и только собирался стать летчиком. Если бы ему тогда сказали, что через семь лет он полетит в космос, Гагарин, скорее всего, только бы посмеялся.
Поначалу Королев планирует идти осторожными шагами. Сначала человеку следовало совершить только вертикальный подскок в космос. Такой сделали немцы в 1944 году, правда, без научной аппаратуры, и потом с аппаратурой и животными стали запускать сразу после войны в США и СССР. (О таких полетах я писал в Части 2)
Затем запуск человека по баллистической кривой, то есть по дуге, верхняя часть которой выходила в космос. Так запустили американцы своего первого астронавта в 1961. И только к 1964-67 Королев планирует орбитальный полет.
Но Сергей Павлович обогнал собственные расчеты. К 1958 году стало ясно, что СССР может запустить на орбиту до пяти тонн, куда расчетный вес будущего корабля прекрасно укладывался.
Работы над будущим космическим кораблем начались еще в 1957 году. Деятельное участие в них принимал Михаил Клавдиевич Тихонравов (я о нем уже писал). Конечно, Королев - отец советского космоса. Но как конструктор он, все-таки, был больше сосредоточен на средствах доставки в космос, ракетах. А Тихонравов внес огромный вклад в разработку проблем, что и как будут делать те устройства, которые полетят в космос.
Тихонравов определил пути подходов к главным проблемам будущего корабля с человеком на борту, в частности, как не допустить его сгорания и слишком больших перегрузок при спуске.
В июле 1958 года Королев и Тихонравов подают в правительство записку о перспективах будущего полета человека в космос. Она начинается фразой: «Околосолнечное пространство должно быть освоено и в необходимой мере заселено человечеством». Именно так.
Военным, на которых работает Королев, человек на орбите интересует не особенно. А вот идея отправить тяжелый спутник для сбора информации с Земли (как начнут называть такое через несколько лет, спутник-шпион) очень даже. Разработку корабля для человека и спутника-шпиона одновременно королевское ОКБ-1 не потянет.
В ноябре 1958 года Совет главных конструкторов принимает соломоново решение делать в первую очередь пилотируемый корабль, но легко переделываемый в разведчик.
Руководят разработкой будущего космического корабля К.П. Феоктистов и О.Г Ивановский.
Константин Петрович Феоктистов родился в 1926 году в семье бухгалтера и медсестры. Прочитав в десять лет книгу Я. Перельмана "Межпланетные полеты" принял твердое решение строить космические корабли.
В 1942 году, в шестнадцать лет Костя ушел на фронт добровольцем, воевал под Воронежем разведчиком.
Во время боевого задания в тылу немцев был схвачен патрулем СС и расстрелян. Да, именно так. Пуля попала ему в подбородок и прошла навылет. Костя притворился мертвым и немцы ушли, оставив его лежать в яме. Трое суток он прятался от патрулей и смог перейти линию фронта. Вылечился, закончил десятилетку в Коканде (Узбекская ССР) в 1943 и тогда же поступил в МВТУ имени Баумана. С 1951 работал вместе с Тихонравовым в НИИ-4, в 1955 защитил кандидатскую по теории движения крылатых ракет. В 1957 году перешел в ОКБ-1 под начало Королева. После многих лет успешной деятельности как конструктора, в 1964 году Феоктистов станет еще и космонавтом!
В 1958 году Феоктистову было 32 года, он руководил группой инженеров, которых в ОКБ называли "детским садом" за молодость, им был в среднем 27-28 лет. Этот "детских сад" разрабатывал первые спутники.
Сначала форма будущего корабля планировалась как крылатая, но быстро выяснилось, что такой корабль сгорит в атмосфере, так как для такой формы эффективной теплозащиты не было. Потом была выдвинута идея тупого конуса со сферическим днищем. Такая форма позволяла снизить перегрузки до 5-6 g. Но во время опытов с первым отрядом космонавтов выяснилось, что люди без особого вреда могут выдержать до 10 g. Тогда решили не мудрить и сделать спускаемый аппарат сферическим. Аэродинамика сферы была проста и изучена досконально. Сферическая форма позволяла, сместив центр тяжести, добиться направленного движения аппарата (эффект ваньки-встаньки).
Также проектантами была выдвинута идея разделить корабль на два отсека, спускаемый аппарат и приборный. Это позволяло снизить вес теплозащиты, которая была очень тяжела (около 1/3 от СА), оставив ее только для спускаемого аппарата.
Приборный отсек отстреливался от СА. “И нехай вин горыть”, выразился Королев. Это был очень редкий пример, когда Сергей Павлович переходил на “ридну мову”. Обе идеи понравились Королеву, а вот когда Феоктистов предложил еще больше упростить корабль и не герметизировать природный отсек, Королев отказался и напомнил, что неизвестно, как поведет себя аппаратура в вакууме.
Как сажать аппарат? Королев, как бывший летчик, не любил “тряпки”, то есть парашюты. Многие отмечали эту черту у тогдашних летчиков. Он выдвигал идею роторного спуска, с помощью винта на верху аппарата. Королев увлекся этой идеей и даже “атаковал” знаменитого Михаила Леонтьевича Миля (три слова, вертолеты серии Ми) с целью “взять его в плен” и заставить работать на себя, как брал в плен Королев других знаменитых ученых и инженеров. Но Миль отбился и убедил Королева, что ротационный спуск будет разрабатываться слишком долго и без всякой гарантии. Королеву пришлось согласиться на хорошо изученный и отработанный парашютный спуск.
Конструкторская разработка корабля началась еще до официального одобрения. Официальное название, корабль-спутник, придумал сам Королев. Ему нравилось называть будущий аппарат именно так, корабль, а не капсула, как у американцев. Хотя сотрудники Королева шутили, что это скорее лодка, чем корабль.
Кто придумал имя кораблю “Восток”, доподлинно неизвестно, но всем сразу понравилось. Хотя в документации космический корабль назывался гораздо скромнее, сначала ОД-2, потом «изделие-3-КА».
Теплозащита была еще не отработана, как и многие другие системы, когда взялись за тормозную двигательную установку (ТДУ). На тот момент она была важнее всего.
Чтобы вывести спутник на орбиту, его нужно разогнать до первой космической скорости, 7,9 километров в секунду. Если это сделано,в безвоздушном пространстве спутник может кружится очень долго, в зависимости от высоты орбиты, от нескольких лет до десятков. Чтобы свести с орбиты аппарат, его следует затормозить, тогда он снизится и начнет уже тормозиться атмосферой. Для этого и нужен был ТДУ.
Главный двигателист, Валентин Глушко, с которым у Королева были очень сложные отношения, делать ТДУ отказался. Силами ОКБ-1 Королева это сделать было невозможно. Тогда Сергей Павлович в своей манере “сделал набег” на ОКБ-2, под руководством старого двигателиста А.М. Исаева и уговорил их сотрудничать.
Исаев предложил Королеву уже имеющийся проект подходящего двигателя. По поводу каждого килограмма двигателя “Начался торг, как на восточном базаре.
– Простите, Алексей Михайлович, – неожиданно спросил Королев очень серьезно, – а сколько вы сами весите?
– Сто пять кило, – оторопело ответил Исаев.
– Так что же мы спорим! – рассмеялся Королев. – Все же ясно: вся установка должна весить столько, сколько весит Алексей Михайлович!
Исаев сделал ТДУ в рекордно короткий срок: между техническим заданием, полученным от Королева, до испытаний готовой установки на стенде прошло всего семь месяцев”. (Голованов).
Ракетой-носителем для будущего корабля должна была стать все та же Р-7, описанная мной в Части 3, но доработанная третьей ступенью.
На первый испытательный старт сделали резко упрощенный корабль без систем жизнеобеспечения и теплозащиты. По воспоминаниям Феоктистова, для дополнения веса корабль забили металлическими чушками. Аппарат был запущен 15 мая 1960 года и благополучно достиг орбиты. Через несколько дней решено было его спускать. И тут произошла неудача. Система ориентации спутника отказала, заработавшая система ТДУ вместо спуска загнала его на более высокую орбиту. Естественно, спустить теперь его не могли.
Корабль пробыл на орбите еще более двух лет и упал на территории США. Его крупный обломок был обнаружен прямо посреди главной улицы городка Манитовок. В городке была установлена памятная табличка и даже проходит ежегодный “Спутникфест”.
28 июля 1960 был запущен следующий корабль, уже оснащенный теплозащитой и системой жизнеобеспечения, с собаками Лисичкой и Чайкой. Но из-за взрыва одного из двигателей корабль разрушился, собаки погибли.
19 августа 1960 состоялся полет знаменитых Белки и Стрелки. Он описан в Части 2.
То, что советские ракеты могли запустить на орбиту до 5 тонн, давало преимущество в том, что все системы можно было сделать автоматическими и отказаться от ручного управления космонавтом, что сократило время на разработку. У американцев такого преимущества не было, что сильно повлияло на их программу, в том числе, на отбор астронавтов.
10 сентября министры Устинов и Малиновский, Королев, Келдыш и другие направили в ЦК записку, где предлагали ускорить работу и запустить “пилота-астронавта” в космос уже в декабре 1960. Но жизнь распорядилась по своему.
В первой половине октября работы по пилотируемому полету были отложены из-за старта (неудачного) аппаратов на Марс, нельзя было пропустить окно запуска. А 24 октября 1960 года произошла трагедия. На Байконуре взорвалась межконтинентальная ракета Р-16. Погиб главком РВСН Неделин и еще свыше ста человек. Только в декабре работы были возобновлены.
1 декабря был запущен корабль с собаками Пчелкой и Мушкой. На орбите корабль вел себя благополучно, но на спуске из-за неполадок грозил приземлиться за пределами СССР. На такой случай на борту была система автоматического подрыва (АПО), которая и сработала. Собаки погибли.
Следующий пуск, 22 декабря, также был неудачным. Ракета не смогла вывести аппарат на орбиту и он приземлился в Красноярском крае. Собаки остались живы.
Схемы "собачьего" корабля
9 марта состоялся запуск четвертого (удачного) корабля-спутника. Он уже был пригоден для нахождения человека, обладал системой жизнеобеспечения и катапультирования. Но вместо человека в кресле должен был сидеть Иван Иванович. Это был специальный манекен.
Я уже о нем немного рассказывал в части 2. Сделан он был так, чтобы максимально повторить анатомию человека. С максимально похожей на человеческую, резиновой кожей, волосами и ресницами, он производил на многих вызванное “эффектом зловещей долины” жутковатое впечатление.
Но для некоторых это было поводом для шуток. На испытательной площадке никто не сидел без дела, и уж тем более, было запрещено курить. Кто-то из инженеров посадил манекен в кресло, положил ему на колени книжку и сунул в пальцы сигарету. Однажды Королев чуть было не налетел на манекен с разносом, но разобрался и захохотал.
Помимо прочего, нужно было проверить систему связи космонавта с центром управления. Но как? Радисты требовали передачи человеческого голоса. Сначала решили вмонтировать в манекен магнитофон с записью речи. Но знали, что американцы перехватывают нашу связь с орбитой (так они узнали о полете собак до официального заявления). Что, если услышав человеческий голос с орбиты, они решат, что СССР запустил туда человека. А если аппарат погибнет? Попробуй потом, объясни. Так и рисовались заголовки западных газет: “Советы секретно запустили человека в космос, но он в мучениях погиб, поэтому коммунисты скрыли это от всего мира”.
Потом решили записать русские народные песни. Но вдруг решат, что космонавт поет? Так что в итоге записали хор. Явно уж хор на орбиту вывести бы не смогли.
Кроме магнитофона внутри Ивана Ивановича были, в специальных полостях, мыши и морские свинки. Чтобы никто не принял манекен за мертвого космонавта, ему под забрало скафандра сунули табличку “макет”.
На манекене, помимо прочего, отрабатывали систему катапультирования. Так как отрабатывать систему мягкой посадки капсулы не было времени, решено было, что будущий космонавт обязательно катапультируется.
Иван Иванович благополучно слетал и катапультировался неповрежденным. На следующий день “Правда” заявила на весь мир, что это была отработка будущего полета человека.
Иван Иванович в американском музее космонавтики
25 марта был сделан еще один запуск, снова с манекеном и с собакой Звездочка. Вообще, ее звали Удача. Но на запуске были пять будущих космонавтов, и лично Гагарин переименовал собаку.
Во время полета отрабатывалась система фоторазведки. Она показала хорошее качество съемки с орбиты.
“На снимках были видны турецкий город Александретта и бетонная полоса аэродрома. Кроме того, было зафиксировано несколько...«летающих тарелок». Н.П.Каманин в своем дневнике писал: «По форме это не тарелки, а рюмки или вазы, поставленные одна на другую. Очертания этих красивых и несколько фантастичных фигур очень четкие, я бы сказал, даже резкие. Не верится, что это оптические фокусы в атмосфере; «тарелочки» воспринимаются как реальные предметы – таки хочется дотронуться до них рукой». (Мировая пилотируемая космонавтика)”.
На базе корабля “Восток” были спроектированы разведывательные спутники “Зенит”. https://ru.wikipedia.org/wiki/Зенит_(космический_аппарат)
СА "Зенитов"
28 марта состоялась пресс-конференция Академии наук СССР. “Приехало много советских и иностранных журналистов. Толкаясь и мешая друг другу, все усердно фотографировали Чернушку и Звездочку, тихо повизгивавших в горячем свете перекалок. В первом ряду сидели Гагарин, Титов и другие космонавты. На них никто не обращал внимания...”
Между тем до первого полета человека счет шел на дни.
Об американской космической программе, а также о первых отрядах космонавтов и астронавтов в следующем посте.
П.С. Прошу прощения читателей, перерыв получился слишком большой. Надеюсь, такого больше не будет.
@user7394387 @acethelittle, Спасибо за донат!
Литература
Голованов Я. Королев: факты и мифы
Мировая пилотируемая космонавтика. И.Б.Афанасьев, Ю.М.Батурин, А.Г.Белозерский и др.
Человек. Корабль. Космос. Сб. Документов
Уокер С. Первый: Новая история Гагарина и космической гонки
