скачать книгу бесплатно
Объем для помещения людей, т. е. заполненного разреженным кислородом пространства, составлял около 400 кубических метров. Предполагалось отправить в путь 20 человек. На каждого отводилось помещение в 20 кубических метров или около двух кубических сажень, что при постоянно очищаемой атмосфере было в высшей степени комфортабельно. Все отделения сообщались между собой небольшими проходами. Средний объем каждого отсека составлял около 32 кубических метров. Но половина этого объема была занята необходимыми вещами и взрывающейся массой. Оставалось на каждое отделение около 16 кубических метров. Средние отделения были больше, и каждое могло служить отличным помещением для одного человека. Одно отделение, в наиболее толстой части ракеты, имело в длину 20 метров и служило залом собраний. На боковых сторонах этих отделений были расположены окна с прозрачными стеклами, закрываемыми наружными и внутренними ставнями».
Чтобы сегодняшнему читателю было понятнее, о чем писал Циолковский, я «перевел» ряд используемых им терминов на современный язык.
Согласитесь, что в 2017 году на таком «ракетном поезде» мы в космос не полетим. Будут (и уже есть) другие ракеты и корабли.
Однако проект, предложенный Циолковским в начале XX века, интересен не только в историческом аспекте. По сравнению с тем, что предлагалось ранее, его можно считать существенным шагом вперед в подготовке полета человека в космос.
Труды Циолковского дали мощный толчок для работ по созданию ракетной и космической техники во многих странах мира. В 1920—1930-х годах этими вопросами занимались уже сотни ученых и инженеров: Ф.А. Цандер, Ю.В. Кондратюк и многие другие в нашей стране, Роберт Годдард в США, Герман Оберт и Макс Валье в Германии, Роберт Эно-Пельтри во Франции.
Так, Юрий Васильевич Кондратюк (настоящее имя Александр Иванович Шаргей) в 1916—1919-м годах написал работу, которую озаглавил: «Тем, кто будет читать, чтобы строить». Первые наброски книги были сделаны Шаргеем еще в бытность студентом Петроградского политехнического института[2 - Ныне – Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.], а завершены после демобилизации (точнее, дезертирства) из Белой армии.
В своей книге Кондратюк, независимо от Циолковского, оригинальным методом вывел основное уравнение движения ракеты, привел схемы и описания четырехступенчатой ракеты на кислородно-водородном топливе, камеры сгорания двигателя с шахматным и другим расположением форсунок окислителя и горючего, параболоидального сопла и многого другого. Кондратюком было предложено: использовать сопротивление атмосферы для торможения ракеты при спуске с целью экономии топлива; при полетах к другим планетам выводить корабль на орбиту его искусственного спутника, а для посадки на них человека и возвращения на корабль применить небольшой взлетно-посадочный корабль (предложение реализовано в программе «Аполлон»); использовать гравитационное поле встречных небесных тел для доразгона или торможения космического аппарата при полете в пределах Солнечной системы (пертурбационный маневр). В этой же работе рассматривалась возможность использования солнечной энергии для питания бортовых систем космических аппаратов, а также возможность размещения на околоземной орбите больших зеркал для освещения поверхности Земли[3 - В 2012 году в архиве Санкт-Петербургского государственного политехнического университета была обнаружена рукопись сокурсника Кондратюка (Шаргея) Павла Кульбуша «Великая греза человечества (Межпланетные путешествия)». Во многом текст рукописи перекликается с первой редакцией работы «Тем, кто будет читать, чтобы строить». Правда, в отличие от Кондратюка, Кульбуш в зрелые годы никогда более не возвращался к теме межпланетных путешествий. Но тут важен сам факт одновременного появления двух работ (а может быть, их было и больше) в стенах одного и того же учебного заведения. Это означало, что «плод созрел» и пришла «пора его срывать».].
В 1929 году Кондратюк издал в Новосибирске на собственные средства тиражом 2000 экземпляров книгу «Завоевание межпланетных пространств», в которой была определена последовательность первых этапов освоения космического пространства. Более подробно рассматривались вопросы, поднятые в его ранней работе «Тем, кто будет читать, чтобы строить». В частности, в книге было предложено использовать для снабжения спутников на околоземной орбите ракетно-артиллерийские системы (в настоящее время это предложение, естественно, в измененном виде реализовано в транспортной системе «Прогресс»). Кроме того, в работе были исследованы вопросы тепловой защиты космических аппаратов при их движении в атмосфере.
Любопытно, что в предисловии к книге Кондратюк упоминает о нескольких главах рукописи, которые «слишком близки к рабочему проекту овладения мировыми пространствами – слишком близки для того, чтобы их можно было публиковать, не зная заранее, кто и как этими данными воспользуется». Так как неизвестные главы еще не найдены и вряд ли когда-нибудь будут обнаружены, судить о том, что там было в действительности, не представляется возможным.
Сам автор утверждает, что он нашел способ достижения начальной скорости ракеты 1500–2000 метров в секунду «без расходования заряда и в то же время без применения грандиозного артиллерийского орудия». По его словам, он также «пришел к весьма неожиданному решению вопроса об оборудовании линии сообщения с Земли в пространство и обратно, для осуществления которой применение такой ракеты, как рассматриваемая в этой книге, необходимо только один раз».
Кондратюк также указал, что многие предложенные им технические решения могут быть реализованы уже на достигнутом уровне развития техники, особенно американцами.
В те же годы, когда Кондратюк формулировал свой план освоения космического пространства, этим же занимался и немец Герман Оберт. Из-под его пера вышло предложение о постройке космического корабля, названного им «Модель Е». Это была ракета с одной большой дюзой и широким основанием, к которому крепились четыре опоры-стабилизатора. Ракета состояла из двух частей: первой разгонной ступени, работавшей на спирте и жидком кислороде, и второй, основной, в которой в качестве горючего использовался жидкий водород, а в качестве окислителя все тот же жидкий кислород. В верхней части основной части размещалась каюта с иллюминаторами, позволяющими вести астрономические наблюдения. Оберт назвал ее «аквариумом для земных жителей». Высота всей ракеты, рассчитанной на двух пассажиров, соответствовала четырехэтажному дому, а общий вес заправленной ракеты – 288 тонн.
Для преодоления земного притяжения, согласно расчетам Оберта, его ракета должна была лететь 332 секунды при ускорении 30 метров в секунду в квадрате. По истечении этого времени она достигнет высоты более 1600 километров и скорости почти 10 километров в секунду.
Возвращение пассажирской кабины с путешественниками внутри ее на Землю Оберт предполагал осуществить с помощью парашюта либо при помощи специальных несущих поверхностей и хвостовых стабилизаторов, позволяющих реализовать планирующий спуск.
А вот соотечественник Оберта Макс Валье предложил превратить обычный самолет в ракетный путем замены поршневых двигателей ракетными. В своей книге «Полет в мировое пространство», вышедшей в 1924 году, он утверждал, что в дальнейшем, постепенно совершенствуя двигатели и сокращая площадь несущих поверхностей, можно будет создать из такого самолета пилотируемую космическую ракету.
Первый свой проект Валье представлял в виде обычного аэроплана того времени с винтом, большими крыльями и двумя ракетами-ускорителями, закрепленными под ними. Во втором варианте ракетоплан уже имел четыре ракетных двигателя, а третий был уже лишен винта, имел крылья меньшей площади, но был оснащен шестью ракетными двигателями. И наконец, в фантазии конструктора появился настоящий ракетный монстр – аэроплан с двумя фюзеляжами и восемнадцатью ракетными двигателями. Правда, конечный «продукт» Валье был в некоторой степени похож на конструкцию Оберта – двухступенчатый межпланетный корабль, первая ступень которого представляла собой аэроплан с толстыми короткими крыльями и множеством ракетных ускорителей.
Можно было бы описать и множество других проектов ракет, космических кораблей, ракетопланов и тому подобного, что появилось в те годы. Но особой необходимости в этом нет, так как они, в основном, похожи друг на друга, а отличаются только деталями. К тому же все работы Циолковского, Годдарда, Оберта и других были лишь теоретическими изысканиями. На практике пионеры космонавтики занимались в те годы небольшими ракетами, которым было не под силу поднять человека в космос. О ракетах большей мощности тогда только мечтали как о деле отдаленного будущего.
Глава III. Первые реальные проекты
Первые, скажем так, «материальные» проекты космических ракет и кораблей появились лишь тогда, когда общий уровень развития науки и техники достиг соответствующего рубежа. А произошло это уже в 1940-е годы, с появлением у немцев баллистической ракеты «Фау-2». Приходится признавать, как бы этого ни хотелось, что это «оружие разрушения» стало предтечей всех современных ракет. И рассказывать о «Фау-2» придется подробно.
Ее создание началось еще в середине 1930-х годов. С самого начала ракета проектировалась с расчетом на ее боевое применение, поэтому все разговоры о космических устремлениях нацистов, которые вели немецкие ученые-ракетчики, не более чем попытка завуалировать свои истинные цели. Все тактико-технические требования, которые были предъявлены к изделию, однозначно говорят о том, что ни о каком космосе Вернер фон Браун и его соратники и не думали. По крайней мере, в тот момент. Все было нацелено на то, чтобы создать эффективную систему вооружений.
Работы над ракетой велись достаточно активно. Но началась Вторая мировая война, средств, выделяемых на продолжение работ, стало значительно меньше, и это не позволило специалистам-ракетчикам реализовать свои задумки в короткие сроки. Первые опытные образцы «Фау-2» были изготовлены лишь в 1942 году. Тогда же был завершен этап наземных испытаний двигателей и систем управления ракеты. Летом того же года начались летные испытания.
Первый блин, как это часто бывает, оказался комом. Состоявшийся 13 июня 1942 года в присутствии министра вооружений Альберта Шпеера и генерального инспектора германских военно-воздушных сил (ВВС) фельдмаршала Эрхарда Мильха экспериментальный запуск закончился преждевременным падением ракеты на землю и ее взрывом. Как удалось выяснить позднее, во время полета отказала система управления, и «Фау-2» упала неподалеку от места старта. Тем не менее Вернер фон Браун был очень доволен результатами. Удалось решить, пожалуй, важнейшую задачу того периода – отрыв ракеты от стартового стола.
Неудачей завершился и второй пуск, который состоялся 16 августа того же года. На этот раз в полете у ракеты оторвало носовой конус, и она разрушилась, не выполнив свою задачу. Тем не менее и этот полет фон Браун посчитал удачным – впервые в мире ракете удалось превысить скорость звука.
И лишь третий пуск можно считать полностью удачным. Это случилось 3 октября 1942 года. Со страшным грохотом ракета поднялась в воздух. На 21-й секунде полета была превышена скорость звука, а еще через 19 секунд в небе появился белый инверсионный след. Через некоторое время он стал зигзагообразным и как будто застыл в голубом небе. Кто-то из зрителей даже придумал для него название – «замороженная молния».
Через 58 секунд после старта по команде с земли произошло отключение двигателей, но ракета по инерции продолжала набирать высоту. Она поднялась на 48 километров – рекордную по тем временам высоту. Падение ракеты произошло через 296 секунд после старта на удалении 190 километров.
В ходе дальнейших испытательных пусков ракета поднималась все выше и выше, летала все дальше и дальше. В 1944 году началось серийное производство этой ракеты.
А 6 сентября 1944 года «Фау-2» «отметилась» первым боевым применением. Две ракеты, правда, неудачно, были запущены по Парижу. Спустя два дня начались регулярные обстрелы Лондона. До 27 марта 1945 года по позициям союзных войск в континентальной части Европы и мирным городам Великобритании было выпущено более 3200 ракет. Планировалось применение «Фау-2» и на Восточном фронте, но стремительное наступление Советской армии не позволило осуществить эти планы.
После окончания войны многое из того, что немцы создавали как «оружие возмездия», попало в руки союзников. Это были и специалисты, и документация, и оборудование, и образцы ракет. В СССР и в США тут же приступили не только к изучению всех этих трофеев, но и к организации широкомасштабных работ по ракетной тематике в целом.
Среди «добра», которое удалось захватить у немцев, были и наработки, имеющие непосредственное отношение к пилотируемым полетам в космос. В частности, в руки советских специалистов попали документы с чертежами кабины пилотов на «Фау-2». Это вызвало значительный интерес не только у инженеров, но и у высшего советского руководства.
Со слов участников тех событий, первое, что сделал Сергей Павлович Королев, это попытался выяснить у «наших немцев» (немецкие специалисты-ракетчики, оказавшиеся в советской зоне оккупации Германии) подробности этого проекта. Но его ждала неудача – все, кто «оказался» в тот момент под рукой, в один голос уверяли, что слышали об этой разработке, но сами никакого отношения к ней не имели, занимались другими проблемами. Врали они или говорили правду, никто выяснять не стал. На нет – и суда нет.
Так как перед Королевым тогда стояли задачи и поважнее, он не стал дальше интересоваться этой модификацией «Фау-2», а переключился на создание боевых ракет, превосходящих по своим характеристикам немецкую ракету. Это совсем не означает, что Сергею Павловичу данная тематика была неинтересна. Просто как здравомыслящий человек он понимал, что всему свое время, а пилотируемая космонавтика – это дело будущего, пусть и не такого уж, как оказалось, отдаленного. А раз так, то пусть и подождет.
Иначе к информации о кабине пилота на «Фау-2» отнесся Михаил Клавдиевич Тихонравов – один из создателей первых советских ракет на жидком топливе, взлетавших в небо еще в 1930-х годах. Он посчитал, что при некотором желании есть возможность в течение ближайших двух-трех лет поднять человека в стратосферу. Так появился проект ракеты «ВР-190», предполагавший полет двух человек (тогда еще не было термина «космонавт», поэтому Тихонравов употреблял термины «астронавт» и «стратонавт») на высоту 190 километров. Отсюда и появился числовой индекс «изделия».
Однако корни этого проекта следует искать не в немецких разработках. Это было бы слишком просто, да и неправильно. Работы фон Брауна и его команды стали лишь катализатором тех идей, которые Тихонравов высказывал еще в довоенные годы.
Впервые достаточно четко он сформулировал свои взгляды на пилотируемую космонавтику в 1935 году в докладе, сделанном на Всесоюзной конференции по применению летательных аппаратов для освоения стратосферы: «Исследование стратосферы не является конечной целью развития ракетной техники. Это – только технически подготовиться для того, чтобы человеку сначала подняться в верхние слои атмосферы, затем выйти из нее…» (цитирую по публикации в журнале «Новости космонавтики», № 9, 2001 г.). В том же году он опубликовал статью «На ракете в стратосферу», в которой отмечал, что думать «о подъеме человека на большую высоту можно и должно… Полет человека на ракете вполне возможен».
В конце 1930-х годов Тихонравов не только занимался вопросами теории полета в космос, но и пытался сконструировать ракету, способную это сделать. Но работы в этом направлении были остановлены начавшейся Великой Отечественной войной. Конечно, трудно предположить, что тогда такой проект мог бы состояться: советское двигателестроение вряд ли смогло бы оснастить ракету двигателем достаточной тяги. Но пути работы были достаточно четко определены, и когда в Советском Союзе узнали о немецких идеях, пусть и не воплощенных в жизнь, Тихонравов и предложил свой проект. Тем более что появился и ракетный двигатель, способный поднять человека на такую высоту.
В чертежах ракета «ВР-190» появилась еще в 1945 году, когда до первых пробных пусков в нашей стране «Фау-2» оставалось два года. Часто этот проект называют «проект Тихонравова – Чернышева» по именам его разработчиков – Михаила Клавдиевича Тихонравова и Николая Гавриловича Чернышева. Иногда ракету именуют «Победой». Якобы это наименование было «в верхах» зарезервировано для первого советского пилотируемого космического аппарата.
Академия наук СССР одобрила сделанное предложение и рекомендовала Министерству авиационной промышленности рассмотреть возможность его практической реализации. Однако авиаторы не слишком торопились следовать этим рекомендациям, и пришлось Тихонравову и Чернышеву обращаться с личным письмом к Сталину. Тот дал соответствующее указание министру авиационной промышленности.
Но это совсем не означает, что Сталин поддержал проводимые работы. Как политика его интересовали больше всего дивиденды, которые можно было получить от того или иного решения. А в предлагаемом проекте не все было однозначно. С одной стороны, полет человека в стратосферу, если бы он оказался удачным, мог бы существенно повысить престиж СССР на международной арене. Но, с другой стороны, мог бы и привести к нежелательным последствиям в случае неудачи. Поэтому Сталин и не спешил делать резких шагов, а поручил во всем разобраться специалистам.
Михаил Васильевич Хруничев, являвшийся в то время министром авиационной промышленности СССР, не первый год работал в высших эшелонах власти и прекрасно знал характер вождя. Поэтому в направленной 20 июля 1946 года на имя Сталина докладной записке «О рассмотрении предложения Тихонравова и Чернышева о создании ракеты для полета человека на высоту 100–150 километров» он постарался и одобрить предложение Тихомирова и Чернышева, и привести такие аргументы, которые не позволили бы развернуть работы широким фронтом.
Это довольно любопытный документ, который частично был опубликован в 2003 году на страницах журнала «Новости космонавтики». Так как эта записка фактически объясняет, почему «ВР-190» так и не была создана, позволю себе процитировать отдельные ее фрагменты.
Положительно оценив саму идею, Хруничев вслед за этим писал:
«Если же представляется возможным, то целесообразно изучить все работы по исследованию испытаний «Фау-2», проводимых в Германии, и первую стадию работ по созданию самой ракеты, а также первоначальные ее испытания на стендах и в полете (без пилота, только с приборами) провести в Германии, так как там существуют условия для успешного проведения этой части работ.
Поставку 10–15 корпусов ракеты «Фау-2» со всеми изменениями по чертежам конструкторского бюро тов. Тихонравова, а также проектирование и изготовление стартовых стендов для испытания и пуска ракет следует возложить на Министерство вооружения, как на головное министерство по производству ракет «Фау-2».
Проектирование и изготовление необходимой измерительной аппаратуры по заказу конструкторского бюро следует возложить на ряд других Министерств.
Одновременно докладываю, что в письме, адресованном на Ваше имя товарищами Тихонравовым и Чернышевым, называется срок строительства высотной ракеты, близкий к году, после же рассмотрения всех материалов авторы называют уже срок два года.
Следует отметить, что срок два года является минимальным и весьма напряженным. Группа инженеров, возглавляемая тов. Тихонравовым, по своему инженерному опыту в этой области не является достаточно сведущей, за исключением тов. Тихонравова, который в области ракетной техники имеет опыт и навык.
В связи с этим, если будет предрешен вопрос об организации бюро, эту группу придется усиливать за счет более опытных специалистов.
При наличии Вашего согласия организовать работу по созданию высотных ракет и конструкторское бюро для этих целей на заводе Министерства Авиапромышленности, прошу утвердить прилагаемый проект постановления Совета Министров Союза ССР».
Как известно теперь, приложенный к докладной записке проект постановления Совета Министров так и остался проектом. Да и необходимости в нем к тому моменту уже не было, так как 13 мая 1946 года Сталин подписал другое Постановление – № 1017-419сс, которым определялись основные направления работ в нашей стране по вопросам создания ракетной техники. Что-то менять в угоду «сомнительного» проекта никто не захотел.
Но проект не похоронили, предоставив его авторам возможность продолжить свою деятельность в ракетном НИИ-4, куда была переведена группа Тихонравова – Чернышева. На первых порах они работали над проектом по его целевому назначению – вертикальный ракетный полет двух пилотов с изучением кратковременного воздействия на человеческий организм невесомости, проверкой бортовых систем и исследованиями верхних слоев атмосферы.
Однако довольно скоро стало ясно, что «ВР-190» не вписывается в тематику работы института, и следовало предпринимать какие-то меры, чтобы работы, пусть в урезанном виде, но могли бы продолжаться. Так в плане НИИ-4 появилась строка о создании «Ракетного зонда», задачами которого стали исследование возможностей спасения на парашюте отработавших ступеней и головных частей ракет в процессе проведения испытаний (в том числе и зенитных ракет), сброса на парашютах техники и вооружения с самолетов в интересах парашютно-десантных войск (военно-воздушные войска появятся позднее), спасения контейнеров с животными, к пускам которых уже готовились.
Весьма резко о проекте «ВР-190» высказывался и Королев, возглавивший к тому времени коллектив, которому предстояло заниматься работой по созданию в нашей стране баллистических ракет. Сначала это был отдел в составе НИИ-88, затем конструкторское бюро в том же институте, и наконец, самостоятельное ОКБ-1.
Сейчас трудно сказать, почему Сергей Павлович не поддержал Тихонравова, с которым начинал работать еще в 1930-х годах. Вполне возможно, что это была обыкновенная ревность. Не исключено, что Королев уже «застолбил» на будущее этот участок работы для себя и не намерен был отдавать приоритет в чужие руки. Даже если это были руки друга и соратника. А может быть, в тот период времени Королев искренне считал, что такой вариант достижения космоса – прыжок на ракете – не нужен. Кстати, после трансформации «ВР-190» в «Ракетный зонд» Сергей Павлович дал положительное заключение по проекту и предложил подключить к нему многих видных ученых.
Казалось бы, теперь только работать и работать, но к тому времени Тихонравов и Чернышев, авторы первоначального проекта, потеряли к нему всякий интерес. Михаил Клавдиевич занялся составными ракетами, а Николай Гаврилович – топливами для жидкостных ракетных двигателей.
У американцев, насколько известно, в те годы подобных проектов не было. Были лишь предложения общего характера, которые от «вынужденного безделья» плодил Вернер фон Браун (в первые годы нахождения в США немца к работам по ракетной тематике не допускали, предварительно получив от него всю требуемую информацию). Так родились, а впоследствии были широко разрекламированы проект огромной орбитальной станции на околоземной орбите, программа экспедиции на Марс, проект лунной базы и так далее. Я не буду описывать здесь эти проекты подробно, но скажу, что выглядели они масштабно и красиво. Правда, без всякой надежды на реализацию, в первую очередь, именно из-за своей масштабности и красоты.
Глава IV. Гонка начинается
Ни один из описанных в предыдущих главах проектов, ни «фантастические» проекты XIX века, ни «наивные» начала XX века, ни «масштабные» фон Брауна, никогда так и не были реализованы. Причин тому множество и технического, и экономического, и политического характера. Но самое главное – человек тогда еще не был морально готов вырваться на бескрайние просторы космоса. Хотя и подошел к этой идее вплотную.
Моральное «дозревание» человечества произошло где-то в середине 1950-х годов, когда стало ясно, что разрабатываемая в тот момент ракетная техника уже в ближайшие годы позволит доставить человека в космос. Не в начале XXI века, как прогнозировал Циолковский, а гораздо раньше. Тогда-то и начались первые проработки этого вопроса. Сначала на теоретическом уровне (ну что тут поделаешь, если за сотни предыдущих лет человечество уже привыкло теоретизировать на эту тему), а потом и в практическом аспекте.
В те годы лишь две державы имели возможности заниматься созданием пилотируемых космических систем – СССР и США. Поэтому и неудивительно, что первые разработки, имевшие реальные шансы на успех, появились у нас и американцев. Эти две страны и стали основными конкурентами в области пилотируемой космонавтики. Надо отметить, что борьба между сверхдержавами за первого человека в космосе началась еще тогда, когда не был известен результат соревнования за первый спутник.
Так как до самого последнего момента, до запуска 12 апреля 1961 года корабля «Восток», не было никакой ясности с будущим победителем этой гонки, дальнейшее повествование я буду вести, рассказывая о событиях по обе стороны Атлантического океана. Такое сравнение позволит понять и осознать, почему в этом соревновании победил Советский Союз, а не Соединенные Штаты, которые были далеко впереди нас в экономическом и техническом плане, но оказались в итоге позади нас.
В нашей стране разработка космического аппарата (термин «космический корабль» появился позднее), предназначенного для полета человека в космос, началась в 9-м отделе ОКБ-1 в начале 1957 года. Работы по проектированию пилотируемых кораблей Королев поручил одному из авторов проекта ракеты «ВР-190», о которой я рассказывал в предыдущей главе, Михаилу Тихонравову, перешедшему из НИИ-4 в ОКБ-1.
Так как задача полета человека в космос виделась относительно далекой перспективой – на первом плане тогда стояло создание межконтинентальной баллистической ракеты, а на втором спутников, – то и сил на эту работу было выделено совсем немного. Это было даже не эскизное проектирование, а просто наброски различных вариантов космических аппаратов, которые когда-нибудь будут «бороздить просторы Вселенной».
В тот момент конструкторы не были связаны жесткими массогабаритными ограничениями, поэтому могли немного «пофантазировать». Но в разумных пределах, так как прекрасно знали «предельные» возможности тех ракет, которые должны были появиться в ближайшие годы и которые должны были стать носителями этих аппаратов.
Сразу скажу, что от рассмотрения варианта совершения суборбитального полета отказались сразу. У Королева «прыжок человека в космос» всегда вызывал отторжение. Он не считал его полноценным космическим полетом. Поэтому и рассматривать такой полет – неважно, как промежуточный шаг или как возможность «застолбить» первенство, он не собирался. Побеждать, так «с явным преимуществом». Именно на это Королев и нацеливал своих сотрудников.
А среди вариантов, которые тогда были рассмотрены, можно отметить два. Первый представлял собой спутник с человеком на борту, оснащенный системами жизнеобеспечения, управления, навигации, связи, двигательной установкой для маневрирования в космосе и научными приборами.
Второй вариант был намного «сложнее». В космос предполагалось вывести аппарат, напоминающий обыкновенный самолет и своим внешним видом, и компоновкой бортовых систем. С точки зрения конструкторов, он больше подходил для возвращения с орбиты, так как позволял использовать земную атмосферу для торможения и маневрирования. Да и посадку мог осуществить практически на любой аэродром. И управлять им мог, в идеале, конечно, любой квалифицированный летчик.
Рассматривалось и множество других «промежуточных» вариантов. Например, различные формы возвращаемого аппарата. Про различия в компоновке бортового оборудования можно и не говорить. Таких вариантов было великое множество. И это было само собой разумеющимся.
Во всех вариантах, и «основных», и «промежуточных», масса космических аппаратов составляла от четырех до пяти тонн. Однако если в варианте спутника возвращаемая масса составляла около полутора тонн, то в варианте «самолетика» она достигала четырех тонн.
Сроки осуществления всех этих проектов варьировались в узком диапазоне (от 1 года и десяти месяцев до 2 лет и трех месяцев): меньше – для спутника, больше – для крылатой конструкции. Причем, за начальную точку отсчета бралось начало полномасштабных работ над кораблем. При этом считалось, что ракета, способная доставить пилотируемый аппарат в космос, уже есть. Хотя на деле ее тогда еще не было.
Дальше «просмотра» различных вариантов будущих пилотируемых космических аппаратов в ОКБ-1 тогда дело не пошло, лишний раз подтверждая, что «всему свое время». Хотя и было ясно, что это время наступит очень и очень скоро.
И оно наступило. И наступило гораздо быстрее, чем это виделось в самом начале работ. Уже 15 февраля 1958 года (к тому времени в нашей стране уже были запущены два искусственных спутника Земли, а Соединенные Штаты обзавелись своим первым спутником) Королев поставил перед своими сотрудниками конкретную задачу: разработка пилотируемого орбитального корабля. Главным проектантом был назначен Константин Петрович Феоктистов, ставший впоследствии летчиком-космонавтом.
Тут необходимо отметить, что работа над пилотируемым кораблем для ОКБ-1 была не главной. В тот момент важнее было «удовлетворить» военных, стремившихся получить в свое распоряжение спутник-фоторазведчик. И именно на эту работу, а не на амбициозные проекты «мирного» характера, они выделяли деньги. Поэтому Королев и поставил перед своими сотрудниками задачу максимальной унификации этих двух аппаратов: будущего пилотируемого корабля и будущего разведывательного спутника.
Летом 1958 года предварительные работы по кораблю были закончены и утверждены Главным конструктором. Королев тут же направил свои предложения по созданию пилотируемого корабля и беспилотного спутника-разведчика в правительство. Не дожидаясь официального одобрения проекта, в ОКБ-1 сразу же начали разработку конструкторской документации и выдали технические задания в смежные организации.
С этого момента оба аппарата стали проходить под одним названием, но с разными цифровыми обозначениями: фоторазведчик назывался «Восток-2» (объект 2К), а пилотируемый корабль – «Восток-3» (заводской индекс 3К). Тем самым демонстрировалось, что военные задачи в те годы стояли на первом месте. Ну а полет в космос человека – это так, «от нечего делать». Правда, после полета Юрия Гагарина фоторазведчик получил другое наименование – «Зенит-2», под которым и вошел в историю. А название «Восток-1» (объект 1К) было дано упрощенному космическому аппарату, предназначавшемуся для отработки бортовых систем.
Различие в целевом назначении пилотируемого корабля и беспилотного спутника предопределило и их отличия. Внешне они были похожи если не как близнецы, то как родные братья. Но внутреннее устройство, естественно, было для каждого свое.
О разведывательном «Востоке» я не буду ничего говорить, при рассказе о подготовке полета человека в космос это не самое интересное. А вот его пилотируемого собрата опишу подробнее.
Корабль «Восток-3» должен был состоять из двух отсеков: спускаемого аппарата и приборного отсека с тормозной двигательной установкой.
Герметичный спускаемый аппарат, который одновременно был и кабиной пилота, имел почти сферическую форму. Снаружи он покрывался теплоизоляцией из асбестовой ткани, пропитанной бакелитовой смолой. Масса спускаемого аппарата составляла 2,4 тонны.
В спускаемом аппарате были установлены бортовые системы, которые требовались при совершении пилотируемого полета: система жизнеобеспечения, системы ориентации, связи и так далее.
Космонавт в течение всего полета должен был находиться в скафандре СК-1, подключенном к бортовой системе жизнеобеспечения. При внезапной разгерметизации корабля скафандр поддерживал жизнедеятельность космонавта в течение четырех часов, что было достаточно для совершения аварийной посадки на Землю. Также он позволял катапультироваться из кабины на высоте 10 километров.
Приборный отсек массой 2,3 тонны представлял собой два соединенных основаниями усеченных конуса. В нем размещалась аппаратура, обеспечивающая функционирование бортовых систем во время орбитального полета.
На приборном отсеке устанавливались тормозные двигатели, обеспечивавшие сход корабля с орбиты и его последующий вход в атмосферу. Тормозная установка была в одном экземпляре, без дублирования. Если бы она отказала, то корабль мог вернуться на Землю за счет естественного торможения об атмосферу. Для этого корабль выводился на низкую орбиту, чтобы возвращение могло произойти еще до того, как будут исчерпаны ресурсы системы жизнеобеспечения.
Технологический корабль «Восток-1» – предтеча пилотируемого аппарата отличался от «Востока-3» тем, что на его борту шла параллельная отработка и систем пилотируемого корабля, и фоторазведывательного оборудования. На первых экземплярах ряд систем либо вообще не устанавливался, либо устанавливался в упрощенном варианте.
Эскизный проект корабля «Восток-1» был утвержден 26 апреля 1960 года. Но одновременно, что было характерно для того времени, шло и его производство. Упрощенный вариант уже существовал в «железе» и был практически готов к летно-конструкторским испытаниям. Вскоре они начались.
Сегодня трудно представить себе такое. Лишь монстры космической промышленности могут себе позволить разрабатывать эскизный проект и параллельно вести изготовление корабля. Да и то не всегда. А если кто-то и позволяет себе такое делать, то в случае неудачи могут возникнуть большие неприятности в связи с «нецелевым использованием средств».
Мир теперь иной, чем был во второй половине 1950-х годов. Чем-то лучше, чем-то хуже. И порядки теперь другие. И психология у людей иная.
Впрочем, хватит об этом. А то читатель подумает, что у меня просто начинается брюзжание по поводу ушедшей молодости.
К рассказу о разработке корабля «Восток» в Советском Союзе я вернусь чуть позже, а пока посмотрим, как шли дела у наших конкурентов, у американцев. Они жаждали «рассчитаться» с нами за первый спутник, и первый полет человека в космос как нельзя более подходил для этого.
В США первая реальная программа (я подчеркиваю, реальная, а не гипотетическая) осуществления пилотируемого полета – «Проект «Адам» – была сформулирована Вернером фон Брауном осенью 1957 года. Она представляла собой двухлетний план работ по подготовке суборбитального полета человека, который должен был состояться до конца 1960 года. В качестве носителя предполагалось использовать модернизированную баллистическую ракету «Редстоун». В головной части ракеты предлагалось разместить герметичную гондолу от стратостатов, которые использовались военно-воздушными силами для высотных исследований.
Согласно расчетам фон Брауна, «Редстоун» должна была вывести капсулу с человеком на высоту около 240 километров. После этого происходило разделение космического аппарата и носителя, и кабина не менее 8 минут должна была двигаться к Земле по баллистической траектории. На высоте чуть больше 10 километров в действие должна была вступить парашютная система, которая обеспечивала бы приводнение капсулы с человеком на борту.
В ходе такого суборбитального полета планировалось изучить жизнедеятельность человеческого организма в условиях невесомости и при перегрузках, проверить работоспособность систем управления и связи, выработать критерии конструирования обитаемых аппаратов для будущих космических полетов. Кроме того, как отмечал фон Браун в своей докладной записке, запуски по проекту «Адам» позволят утвердить факт технического превосходства США в глазах мировой общественности.
На подготовку и осуществление первого суборбитального запуска Управление баллистических ракет Армии США просило выделить 11,5 миллиона долларов. Смехотворная сумма по сравнению с теми затратами, которые в настоящее время требуются создателям космической техники. Но и этих мизерных денег в 1957 году американские конгрессмены не дали, посчитав предложение фон Брауна «пустой и ненужной затеей».
История проекта «Адам» оказалась очень короткой. Летом 1958 года проект был рассмотрен правительственными чиновниками, которые его отклонили. Основным аргументом при этом стал факт учреждения нового агентства – Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), которому предстояло сосредоточить в своих руках все космические программы. В том числе и программу пилотируемых полетов.
Проект «Адам» был не единственным вариантом осуществления пилотируемого полета, который появился на свет после начала гонки за лидерство в космосе. Помимо фон Брауна со своими предложениями об отправке человека в космос выступили и американский флот, и ВВС США. Проект последних – «Человек в космосе за кратчайший срок» (Man in Space Soonest), или проект 7969, – был наиболее продуманным. И с организационной, и с технической точки зрения.
Первые работы по проекту 7969 начались в марте 1958 года, когда на большой конференции, организованной Штабом ВВС в центральном офисе Управления баллистических систем в Лос-Анджелесе, были сформулированы основные характеристики будущей пилотируемой системы.
Тогда же была определена этапность освоения космоса человеком. Программа «Человек в космосе за кратчайший срок» была лишь первой фазой многолетних исследований. За ней должны были последовать следующие этапы: «Человек в космосе, продолжение» (Man in Space Sophisticated), «Исследование Луны» (Lunar Reconnaissance) и, наконец, «Высадка на Луну и возвращение» (Manned Lunar Landing and Return). Если взглянуть на эту грандиозную программу из сегодняшнего дня, то можно легко увидеть, что все ее основные положения были выполнены. Не в те сроки, как это виделось в 1958 году, но американцам все это удалось.
Когда стало ясно с основным направлением работ, ВВС США объявили конкурс по созданию обитаемой капсулы для высотных исследований. Так как предполагалось проводить запуски с помощью ракеты «Атлас» с дополнительной ступенью, то основным требованием к этой разработке стало ограничение, чтобы будущий аппарат выдерживал перегрузки до 12 единиц, возникающие на участке запуска.
В рамках объявленного ВВС США конкурса было получено 11 технических предложений.
Одной из первых свой вариант пилотируемого корабля предложила компания «Локхид». Их обитаемая капсула представляла собой конус с диаметром в основании 2,7 метра, длиной 4,3 метра и массой 1400 килограммов. Согласно расчетам, ракета-носитель должна была выводить капсулу на высоту 480 километров. Сам орбитальный полет должен был продолжаться не более 5 часов. На реализацию своего предложения «Локхид» запросила 100 миллионов долларов. При этом первый полет человека в космос должен был состояться через два года после начала финансирования.
Другое предложение поступило от компании «Мартин», которая предложила свой вариант обитаемой капсулы, а также предложила использовать в качестве носителя не «Атлас», а межконтинентальную баллистическую ракету «Титан». Это позволяло увеличить продолжительность полета до 24 часов. Правда, высота орбиты при этом несколько уменьшалась – до 240 километров. Капсула от «Мартина» должна была иметь диаметр в основании 2,4 метра, длину – 4,3 метра, массу – 1600 килограммов.
