По счастливой случайности центрифугу, привезённую в ЛИИ из ФРГ, решили использовать для, как ни странно, физиологических, медицинских и психологических экспериментов по программе подготовки полёта людей на Марс. Исследовалась возможность долгой жизни при непрерывном медленном вращении экипажа в квартире-центрифуге.
Её в ЛИИ сконструировали, менее чем за год построили и назвали «Марс-Орбита» (её диаметр 20 метров) . Эти эксперименты продолжались несколько лет. Но в 1967 году их ненадолго прервали, так как ЛИИ получил задание провести некую исследовательскую работу с использованием немецкой центрифуги с восьмиметровым плечом.
Меня привлекли к этой работе как испытателя.
Из-за сугубой секретности не ознакомили с документами, в которых был описан планируемый космический полёт, подготовка которого требовала исследований и испытаний на центрифуге с плечом вращения 8 метров. Мне лишь на словах и рисуя траекторные схемы полёта на листе бумаги, объясняли сущность предполагаемого полёта. Описывая ниже моё участие в экспериментах с вращением на центрифуге, буду опираться на скудную информацию, полученную мной тогда.
Двадцатиметровую квартиру-центрифугу "Марс-Орбита" мостовым краном сняли с оси, подняли, отнесли в сторону и поставили около стенки на громадные козлы. Восьмиметровое плечо немецкой центрифуги установили на ось вращения.
В первых же экспериментах с вращением меня на восьмиметровой центрифуге надо было изучать возможность управления посадкой корабля, возвращающегося из космоса со второй космической скоростью. Предполагалось, что он будет иметь форму «летающей тарелки» и тормозиться, как бы упираясь дном тарелки в атмосферу Земли. На его экипаж из-за торможения о земную атмосферу должна действовать довольно большая перегрузка.
В экспериментах с вращением надо было определить, какова перегрузка, при которой пилот всё ещё способен управлять положением этой «снижающейся летающей тарелки».
Миша Харитонов разработал и создал программное обеспечение этими экспериментами. В опытном производстве ЛИИ (на нашем заводе) заказали ложемент для испытателей, чтобы установить его на плече немецкой центрифуги. В конструкторском бюро (КБ) ЛИИ изобрели специальную очень сложную штурвальную рукоятку, которой пилот мог бы управлять «летающей тарелкой» при воздействии на него больших ускорений (перегрузок). Рукоятка была сделана, а ложементы — нет, и испытатели ещё не были назначены. Но мои друзья из конструкторского бюро хотели испытать при больших перегрузках, надёжно ли действует созданная ими штурвальная рукоятка. И вот, они попросили меня: «Покрутись на центрифуге и скажи — удобно ли рукояткой при перегрузках управлять скоростью вращения центрифуги, и что надо в ней исправить, доделать». Так как ложемента не было, я должен был сесть на подобие кресла, расположенного на 8 метровом плече центрифуги (в 8 метрах от центра вращения). "Немецким креслом" были одна фанерка на которой я сидел, другая фанерка у меня под спиной. Эти две фанерки прислали нам вместо кресла из Западной Германии. Меня притягивали к ним какие-то жалкие тряпичные лямки. Медицинское обеспечение этих экспериментов было возложено на бывшего военного врача Ёлкина Петю (Петра Афанасьевича).
Управление «летающей тарелкой» при её вхождении в атмосферу Земли должно производиться, как тогда говорили, «по качеству». Пилот с помощью управляющей системы, держа специальную, сложно-устроенную штурвальную рукоятку, мог смещать центр масс космического корабля вперёд, либо назад. Но так, чтобы «летающая тарелка» снижалась (при этом замедлялась бы её вторая космическая скорость) под углом к земной поверхности, то есть так, чтобы траектория её полёта «вписывалась» бы в некую невидимую воронку. Если бы плоскость «тарелки» слишком наклонилась назад, либо вперёд, то она, либо «скользнув» по атмосфере Земли, улетела бы обратно в космос, либо «зарываясь» в атмосферу, врезалась бы в Землю, не уменьшив скорость снижения до нужной величины. Во втором случае в пилотской кабине «тарелки» чрезмерной перегрузкой экипаж мог быть раздавлен ещё до удара о Землю. Тормозя свой полёт и спускаясь по оптимальной траектории «внутри» воображаемой воронки, «тарелка» достигла бы скорости, при которой у неё безопасно раскрылся парашют. Потом приземление.
Крутясь в этой немецкой центрифуге, я должен был будто бы управлять наклоном «летающей тарелки» вперёд или назад так, чтобы она, будто снижаясь, тормозила свой полёт. При этом перегрузка, действующая из-за ускорения вращения центрифуги, не должна превышать заданной величины, то есть, оставаться не слишком опасной для меня.
Сложность управления «летающей тарелкой» была в том, что результат моих управляющих движений штурвальной рукояткой проявлялся лишь через 3–4 секунды. И если я, условно говоря, слишком наклонял «летающую тарелку» вперёд или назад, то исправить эту ошибку, увидев её пагубный результат на индикаторах, которые были предо мной, было уже невозможно, поздно. И моя «тарелка» или условно улетала в космос, или всё больше и больше, тормозив об атмосферу «врезалась» в Землю. В первом случае центрифуга останавливалась, будто я, в «тарелке», «скользнув» ею по атмосфере Земли, улетел в космос, в условную невесомость. Во втором случае, якобы при торможении днищем «тарелки» об атмосферу, на меня действовало не условная, а реальная, нарастающая перегрузка. Но ограничители в системе управления центрифугой должны были стабилизировать её вращение при перегрузке 6G (когда перегрузка в шесть раз больше земного притяжения).
В первый день испытаний (они были подготовлены только к двум часам дня) я не стал обедать, хотя аппетит к этому времени, как обычно, был хороший. Решил ничего не есть, чтобы пища не оборвала желудок, ведь и она, и всё в моём теле должно было стать во много раз тяжелее. Сел на фанерку, на плече центрифуги, закрепили меня лямками. Управляя штурвальной рукояткой, начинаю вращение центрифуги. Меня прижимает к фанеркам. Пытаюсь создавать скорость вращения и перегрузку, действующую на меня, будто «вписываюсь» в заданную «траекторную воронку». Но через 5 минут вращения вижу на индикаторе и чувствую всем телом, что ошибся.
Перегрузка превысила заданный предел — 6G и растёт. Вот уже 7G, 8G! Перегрузка возрастает!
Одна за другой идут минуты вращения центрифуги, и я уже не могу замедлить его. Значит, в реальном полёте через несколько минут я буду раздавлен, а «тарелка» врежется в Землю. Понимаю, что сорвал первый эксперимент, но сегодня же будет его повторение. Но тут же понимаю совсем другое — скорость вращения моей центрифуги продолжает расти — 9G, 10G! Ограничители скорости её вращения не сработали. Меня до боли вжимает в фанерки «сидения» и «спинки». Чувствую, как лицо моё поехало вниз: будто щёки кто-то оттягивал, а глаза пришлось раскрывать шире, чтобы поднять верхние веки и зубы стиснуть, не дать разинуться рту.
Жду замедления. И тут начинаю чувствовать нечто невероятное и очень неприятное: внутри меня в моём желудке всё сильнее и сильнее нарастает чувство, которое бывает, когда проголодался; тогда, как говорят, «сосёт под ложечкой», а раньше говорили: «Надо поесть, червячка заморить».
И вот это ощущение голода в желудке нарастает всё сильнее и сильнее, как не бывает никогда, ни при каком голодном желудке. Да так, что стало мне очень больно. Эта боль не жжения, не давления, она не колющая. Нет! Это сильная боль из-за небывалого ощущения голода.
Думаю, что болезненные чувства у долго голодающих людей, все-таки, не такие, как сильнейшая «голодная боль», которая возникла у меня, когда я крутился на центрифуге в обеденное время, а в желудке не было ничего кроме пищеварительного желудочного сока. А, ведь, в его составе соляная кислота и другие пищеварительные соки! При перегрузке стенки желудка, сдавливая одна другую, начинают переваривать себя.
Это мы поняли потом, обсуждая первый «неудачный» эксперимент. А тогда, оценив происходящее, я стал ругаться, кричать: «Стойте! Кончайте вращение!» Ещё одна маленькая подробность. Я с трудом терплю матерщину других людей. Сам никогда не матерюсь. Но тут вдруг мои ругательства были сдобрены таким отборным матом, который я слышал ещё в детстве у рыбаков на Волге. Всё, что я кричал в центрифуге, оказалось, было слышно через репродукторы в огромном зале, в котором проводилось её вращение. Потом мне рассказывали, что Петя Ёлкин, услышав громогласный мат, радостно воскликнул: «Слышите! Слышите, как перегрузка действует на Китаева-Смыка: раскрывает его психологические заслоны». А Миша Харитонов просто остановил вращение. В этот день мы больше не вращали центрифугу, исправляли регуляторы её автоматической остановки.
Если бы во время вращения центрифуги посмотреть на «поехавшее» вниз мое лицо, то, думаю, оно напомнило бы кадры киносъёмки С. Н. Анохина в полёте, когда он испытывал прочность конструкций истребителя при больших перегрузках.
На следующий день и в последующие дни перед вращением я в столовой ел только жареное мясо, но супа не ел, чтобы желудок был наполнен едой, но не стал бы слишком тяжёлым. Ничего необычайного, того что было при первом вращении при центрифуге, не случалось. Управляя вращением центрифуги, я чаще, «соскользнув» об атмосферу, выскакивал в космос, несколько раз «зарывался в землю», но было — и «вписывался в воронку», чтобы безопасно раскрылся мой парашют. А в реальности центрифуга переставала вращаться. Я оценивал работу штурвальной рукоятки. Мои замечания были учтены при её доработке.
Потом на плече центрифуги укрепили удобное кресло с ложементом, точно облегающее тело человека, сидящего в нём, назначили испытателей, провели серию вращений центрифуги, как говорили, для создания какого-то (всё было засекречено) перспективного космического корабля, возвращающегося на Землю со второй космической скоростью. Помню, что исследованиями руководил Н.Н. Владычин. В дальнейших экспериментах с вращением на центрифуге, когда она уже была оснащена ложементами для испытателей, я не принимал участие, так как под моим руководством начались новые срочные испытания в полётах «на невесомость».
Корабль 7К-Л1 (11Ф91) с разгонным блоком Д
1 -опорный конус, сбрасываемый перед стартом к Луне,
2- кресла космонавтов с ложементами, 3- переходной отсек,
4- приборный отсек,
5- агрегатный отсек с корректирующей двигательной установкой,
6 - переходная ферма,
7- сферический бак с окислителем,
8- торовый бак с горючим,
9 - двигательная установка разгонного блока,
10 - блок обеспечения запуска,
11 - переходная межбаковая ферма,
12 - хвостовая юбка корабля,
13 - приборно-агрегатный отсек корабля,
14 - панель солнечных батарей (сложена),
15 - спускаемый аппарат
Прошли годы после эксперимента, когда мой желудок «переваривал сам себя». Теперь рассекречено почти всё о несбывшихся намерениях нашей космонавтики.
Оказывается, торможение второй космической скорости было необходимо при возвращении космического корабля на Землю после облёта (либо после посещения) Луны.
Читаем в рассекреченных дневниках Каманина l о том, как трудно пилотам-космонавтам оказаться в траекторной «воронке»:
«1967 год.
26 января.
Более трёх часов руководство ЦПК вместе со мной занималось вопросами штурманского обеспечения облёта Луны. Леонов, Кадушкин, Воронов и Никитин подробно рассказали нам о состоянии дел на сегодня. Оказывается, ещё окончательно не отработан вариант автоматического управления полётом, средства автономного управления тоже ещё не определены. В ОКБ-1 никто не знает, какие приборы и оборудование будут на борту корабля для обеспечения коррекции полёта силами экипажа (секстант, вычислительная машина, визиры и т. д.). Не принято окончательное решение и о параметрах траектории полёта. Долгое время ОКБ-1 ориентировалось на то, что при возвращении к Земле корабль должен попасть в «воронку» радиусом 10 километров на высоте 100 километров. Сейчас рассматривается вариант, по которому вхождение в плотные слои атмосферы Земли будет осуществляться на высоте 40 километров с точностью плюс-минус 6,5 километров. Из обмена мнениями я понял, что нам необходимо очень энергично и много поработать, чтобы ускорить решение вопросов навигационного обеспечения полёта вокруг Луны. Леонову, Воронову и другим специалистам ЦПК я поставил конкретные задачи работы в этом направлении».
Уже шёл сентябрь 1967 года, но как возвращать на Землю космический корабль с людьми на борту после полёта к Луне было неясно. Вот скорбное замечание генерала Каманина в его дневнике .
19 сентября
Главное в этом полёте — возвращение корабля на Землю со второй космической скоростью. Мы можем уверенно вывести корабль на орбиту вокруг Земли, сообщить ему вторую космическую скорость, вывести его в район Луны, а затем направить в сторону Земли — всё это уже неоднократно проверено практически. Но у нас, как и в США, нет пока практики возвращения кораблей на Землю со второй космической скоростью. Теоретически это возможно. Но сумеем ли мы так скорректировать подлёт корабля к Земле, чтобы он точно вошел в 30-километровую «воронку» в атмосфере Земли, — это покажет данный полёт».
Жаль, но тот, подготовленный полёт (назначенный на 28.09.1967 г.) — на Луну и обратно — не состоялся из-за взрыва ракеты носителя (РН) на старте, но спускаемый аппарат (СА) не сгорел и был возвращён на Землю системой аварийного спасения.
Потом ещё несколько неудач.
И вот, корабль «Зонд-5» 15.09.1968 г. облетел Луну, а СА успешно вернулся на Землю и приводнился в Индийском океане с живым экипажем на борту. На нём летали и вернулись «к себе домой» две черепахи. Они стали первыми живыми существами в истории, благополучно вернувшимися на Землю после облёта Луны — за три месяца до первого пилотируемого гражданами США полёта к Луне «Аполлона-8».
Наши корабли «Союз 7К-Л1» совершали только беспилотные автоматические полёты вплоть до 1970 г. Пилотируемых полётов, казалось бы, хорошо подготовленных, не было, их программа была свёрнута по политическим мотивам в связи с очевидной победой США в «лунной гонке».
Читаем об этом в Википедия (смотрите раздел «Союз 7К – Л1») : «Интересной особенностью нашего лунного проекта был способ входа в атмосферу при возвращении на Землю. Вход в атмосферу совершался над южным полушарием Земли, при этом за счёт подъёмной силы спускаемый аппарат отскакивал от плотных слоёв атмосферы и снова поднимался в космос, а его скорость уменьшалась со второй космической до суборбитальной. Повторный вход в атмосферу проходил уже над территорией Советского Союза. Такая ˮдвухнырковаяˮ схема позволяла осуществить посадку в высоких широтах, на территории СССР (американские “Аполлоны”, садившиеся с одного “нырка”, приводняясь в низких широтах в океане)».
Надо думать, эксперименты с моим вращением на центрифуге в ЛИИ были ранним этапом нашей лунной программы.
Мифологический сын Зевса Тантал оскорбил олимпийских богов и был наказан муками голода. Еду, яства, которые он видел, ускользали от него, как бы он ни тянулся к ним. Тантал страдал! Известно, что голод становится особенно мучительным, когда долго голодавшему показывать аппетитную еду, но не давать её съесть. Её вид способствует выделению желудочных соков (а ведь в них и соляная кислота!); при отсутствии пищи они всё больше раздражают, и даже как бы переваривают стенки желудка. Это муки Тантала!
При вращении на центрифуге в обеденное время желудочные соки ждали еды в моем желудке. Его стенки из-за центробежных сил стали давить друг на друга. Это усилило, можно сказать, их пищеварительную способность. Они стали «переваривать» сами себя. И я испытал сильную боль, но не боль давления, жжения, не колющую боль, а странным образом ставшим кошмарным ощущение голода.
После окончания этой "лунной программы" на ось вращения вновь была установлена квартира-центрифуга "Марс-Орбита".