В предыдущей статье мы рассказывали, как Борис Черток пришёл в советское ракетостроение и познакомился с Королёвым. В этой статье поговорим о том, как космический академик принимал непосредственное участие в создании межконтинентальных и космических ракет. Удивительно, что будучи человеком деликатным и скромным, в мемуарах Черток свой вклад особо не подчёркивал, уделяя внимание работе всего коллектива.
О создании ракет Р-5 и Р-7, а также о полёте «Спутника-5» читайте в статье Алексея Беломойкина.
В 1949 году ракету Королёва Р-1 ещё не приняли на вооружение. Ракету Р-2 только проектировали. Но уже в этом году Королёв выпустил эскизный проект ракеты Р-3 с дальностью полета 3000 км. Тогда он писал: «Одним из перспективных направлений в развитии ракет дальнего действия является разработка крылатой ракеты…». А управлять крылатой ракетой необходимо по всей траектории до самой цели.
Система астронавигации: дорога к крылатым ракетам
Для этого нужна была система навигации. Именно её и предложил Борис Черток. Он вспомнил об астрокуполе самолета Н-209. Штурман Левченко хвастался Чертоку, что в ясную звёздную ночь он с помощью звёздного секстанта может определить свое географическое место с ошибкой не более 10 км.
Позже Черток писал об этом: «Когда в разговоре со специалистами ГК НИИ ВВС я заикнулся, что мы в НИИ-88 хотим начать разработку системы автоматической астронавигации и обойтись без штурмана, то увидел ехидные улыбки…
Я пошел к Королёву и заявил: “Есть идея! Берусь за разработку системы навигации для крылатой ракеты при условии, что вы действительно будете делать такую ракету”. Королёв сразу принял идею, но сказал, что надо получить согласие на организацию новой лаборатории…»
В итоге такую систему разработали. В 1949 году – Лисовичу, Чертоку и Васильеву-Люлину выдали авторское свидетельство, признанное «совершенно секретным». Все основные принципы астронавигации, используемые и сегодня, были разработаны и проверены на макетах в течение 1948-1949 года. При существовавшем в то время уровне отечественного приборостроения была доказана возможность автоматической навигации по звёздам. Изобретатели пошли по пути чистой электромеханики, в расчёте на надёжность классических методов за счёт простоты идей и конструкции. Столкнулись и с проблемами, о которых позже рассказывал Черток:
«Первой проблемой была разработка следящей системы за звёздами. Наиболее сложными здесь оказались задачи световых помех – от общего фона засветки и опасности “зацепиться не за ту звезду”. Для слежения за двумя звёздами одним телескопом было придумано устройство с поворачивающимся зеркалом. Гироскопическая стабилизация позволяла удерживать направление на звезду, даже если она какое-то время не наблюдалась…
Вторая, после звездной, проблема заключалась в изобретении вертикали. Искусственная вертикаль должна была вырабатывать направление к центру Земли. Угол между направлением на звезду и направлением вертикали позволял определить «высоту» звезды над горизонтом и построить так называемую окружность равных высот. Если построить по двум звёздам две окружности равных высот, то одно из пересечений этих окружностей на карте и будет положением самолета, корабля или ракеты. Создание вертикали было в то время совершенно новой задачей.
Третья проблема – разработка счетно-решающего прибора, вырабатывающего команды на автопилот, была реализована с помощью кулачкового механизма. Любопытно, что приведённая погрешность такого примитивного прибора по углу не превосходила одной угловой минуты».
У разработки Чертока было достаточно противников. Чтобы им противостоять, Королёв предложил провести испытания системы астронавигации на самолёте. Это позволяло экспериментально подтвердить правильность принципов и точность, обещанную в расчётах. В итоге, действующий макет системы астронавигации был изготовлен и готов к установке на самолёт к началу 1952 года.
Испытания проводили на протяжении второй половины 1952 года и первой половины 1953 года. Было совершено девять полетов по маршруту Москва-Даугавпилс протяжённостью около 700 км. Решения, которые предложил Черток, оказались правильными. За всё время испытаний не было ни одного отказа, а ошибка навигации не превышала 7 км. Система работала!
Пуск Р-5
В этом же 1953 году начались работы по созданию ракеты-носителя ядерного заряда Р-5М на базе проходящей испытания ракеты Р-5. Для данной ракеты была разработана новая аварийная система АПР – автоматический подрыв ракеты. Зачем это сделали? Допустим, ракета уходит сильно в сторону от цели или вместо территории противника грозит поразить свою. Тогда при помощи АПР ракету можно было бы уничтожить в полёте, да так, чтобы не произошел подрыв или распыление ядерного заряда.
Лётные испытания проводились с января по июль 1955 года. Из 17 ракет 15 достигли цели. Две ракеты отклонились более чем на семь разрешённых градусов. Тогда их двигатели были выключены системой АПР.
К зачётным испытаниям пять ракет P-5М подошли полностью укомплектованными. Пуски начались в январе 1956 года. 2 февраля 1956 года был произведён пятый пуск с ядерным зарядом.
«Ракета Р-5М впервые в мире пронесла через космос головную часть с атомным зарядом. Пролетев положенные 1200 км, головка без разрушения дошла до Земли в районе Аральских Каракумов. Сработал ударный взрыватель и наземный ядерный взрыв ознаменовал в истории человечества начало ракетно-ядерной эры».
А после первого успешного пуска ракеты Р-5М с настоящим атомным зарядом, Королёв и Мишин – первый заместитель Главного конструктора – были удостоены звания Героев Социалистического Труда. Ещё двадцать сотрудников НИИ-88, в их числе Борис Черток, получили ордена Ленина.
Пуск Р-7: база для «Востока» и «Союза»
Черток участвовал в разработке Р-7. Благодаря этой двухступенчатой баллистической ракете были выведены на орбиту искусственные спутники Земли. Также она послужила базовой конструкцией для создания ракет-носителей космических аппаратов «Восток» и ракет-носителей «Союз».
Многое в ней было новым. Обычно ракеты устанавливали на стартовый стол. Тогда конструкторы решили от него отказаться, чтобы «…создать ракете ещё на Земле условия, близкие к полётным. Вместо установки на стол ракета подвешивается в стартовом устройстве, опираясь на его фермы в том же месте, куда передаются усилия боковых блоков».
Были и другие изменения: вместо газоструйных рулей для управления ракетой были созданы специальные двигатели. Также вместо одной камеры сгорания установили 32!
Большое количество двигателей, работая в разное время в разных режимах, расходовали разное количество топлива: кислорода и керосина. Потребовалось создать такую систему, которая управляла бы общим расходом и соотношением расходов керосин-кислород на каждом двигателе. Тогда коллектив Чертока разработал СОБИС – систему опорожнения баков и синхронизации, без которой теперь немыслима ни одна современная ракета.
15 мая 1957 года ракету Р-7 впервые запустили с полигона Тюратам — будущего Байконура.
Как вернуть человека из космоса?
После успешных испытаний и выводов на орбиту Земли искусственных Спутников, а также успешных запусков ракет на Луну и малоуспешных – на Венеру и Марс, настало время человеку полететь в космос. Но перед этим следовало отработать возвращение космонавта на Землю. И здесь пригодилась изобретательность Чертока.
Предварительные проработки вопроса о создании спутника Земли «с человеком на борту» относились к августу 1958 года. В конце этого же года начались разработки системы управления, жизнеобеспечения и других систем.
В апреле 1959 года был выпущен секретный «Эскизный проект корабля “Восток”», и уже в мае появились первые баллистические расчёты с вариантами спуска с орбиты.
А уже через год, 15 мая 1960 года, успешно запустили аппарат 1-КП – прототип будущего одноместного спутника для пилотируемых полётов.
ТАСС так сообщило об этом запуске: «…Отделение герметичной кабины от корабля-спутника произошло, и при этом зарегистрирована нормальная работа системы стабилизации кабины. В результате первого запуска решён ряд важнейших научных и технических задач. Системы корабля работали нормально и обеспечивали условия, необходимые для будущего полёта человека… Результаты проведённой работы позволяют перейти к дальнейшим этапам испытаний».
Следующий корабль-спутник должен был лететь в космос с живыми пассажирами – собаками Лисичкой и Чайкой.
Черток вспоминал, что Королёв очень хотел, чтобы собаки вернулись целыми. Но Лисичке и Чайке не было суждено полететь в космос: корабль разбился недалеко от места старта при аварии первой ступени носителя. Эта трагедия многому научила конструкторов. Они поняли: начиная со старта, нужно обязательно разработать системы спасения спускаемого аппарата.
«Спутник-5»
Третьим кораблём был 1К № 2. Нам он больше известен как «Спутник-5». Его оснастили большим количеством аппаратуры для научных экспериментов, рассчитанных на изучение особенностей жизнедеятельности животных в условиях космического полёта, действия космической радиации на растительные организмы, а также исследование эффективности системы регенерации отходов, питания, водоснабжения и ассенизации. Для этого в герметичной кабине находились чёрные и белые крысы, мыши, а также две собаки – Белка и Стрелка.
Не обошлось и без «актуального». Черток, вспоминая об этом запуске, иронизировал: «зная о пристрастии Хрущёва, в спускаемый аппарат загрузили семена различных сортов кукурузы, чтобы проверить впоследствии влияние невесомости на урожайность».
Корабль стартовал 19 августа 1960 года в 15 часов 44 минуты 06 секунд. «Спутник-5» успешно вышел на заданную орбиту. Полёт продолжался более 25 часов. За это время корабль совершил 17 полных витков вокруг Земли. На следующий день начали спуск.
Черток вспоминал:
«…Тормозная двигательная установка (ТДУ) будет запущена где-то над Африкой. Но удержит ли система до запуска ориентацию на Солнце? … В 10 часов 50 минут появился писк “Сигнала”. Значит, ТДУ сработала. Если спускаемый аппарат идёт в атмосферу, а не в космос, как это случилось на 1-КП, то в 10 часов 57 минут “Сигнал” должен замолчать: аппарат войдёт в атмосферу, антенны сгорят в жарком потоке окружающей плазмы… В 10 часов 57 минут Измерительный пункт - 1 (ИП-1) и Москва подтверждают, что “Сигнал” ещё слышен. Через 10 секунд “Сигнал” ослабел и потонул в шумах. Всеобщее ликование. Теперь ждём сообщений о приёме сигналов передатчика “Пеленга”. Это подтвердит раскрытие парашютов спускаемого аппарата – антенны заделаны в парашютные стропы. В 11 часов 4 минуты по телефону – восторженный крик: “Слышу П-3!” …. Службы наблюдения ПВО и КГБ, мобилизованные для слежения за сигналами, докладывают: “Посадка в треугольнике Орск-Кустанай-Амангельды – отклонение всего на 10 километров от расчетной точки”».
Запуск «Спутника-5» показал, что живые существа могут успешно вернуться из космического путешествия. Настало время задуматься о полёте человека в космос…
#АлексейБеломойкин_ЦИ, #Изобретатели_ЦИ, #КосмическийАкадемик_ЦИ