Виталий Витальевич Кажарский
Человек в Космосе. 60 лет
1. Всё начиналось с мечты
Идея полета Человека в Космос и его освоения зародилась в древние времена в процессе духовного и научного развития человечества. Вначале она находила свое воплощение в художественных и религиозных образах, затем формировалась на уровне теоретического сознания и, наконец, приняла конкретные научно-технические очертания.
В истории нашей цивилизации известно множество легенд и мифов о полете человека подобно птице, о пущенных им «огненных стрелах», сказаний о ковре-самолете, преданий и сказок о крылатых конях и других мифических существах, переносящих человека на небо, Солнце, Луну и звезды.
Например, в ассиро-вавилонской литературе и мифологии широко отражено предание о полете благочестивого Этана на орле к небу к богу Ану за травой плодородия. В легенде поражает то, что ее герой, поднявшись над Землей, видит не нечто на трех китах, или двенадцати цепях, или на слонах, а круглое тело, диск Земли. Уже из этой легенды можно сделать вывод, что в древние времена человечество имело представление о сферичности планеты и о возможности полета на небо.
В иерусалимском Талмуде есть сказание о полете, совершенном Александром Македонским (356–323 годы до н. э.) к Солнцу и Луне на «царском троне», запряженном четырьмя грифами. На большой высоте Александр увидел громадную, свернувшуюся в кольцо змею, а в центре кольца – маленький помост. Оказалось, что змея есть море, а помост – земля, окруженная морем.
Широко известен миф о скульпторе Дедале и его сыне Икаре, сделавшем себе крылья из орлиных перьев и воска. Перед полетом осторожный Дедал посоветовал сыну держаться строго определенной высоты над Землей, но, опьяненный радостью полета, пылкий Икар забыл об этом напутствии, поднялся слишком высоко. Солнце растопило воск, и Икар погиб.
Первым из известных авторов «описаний» космических путешествий называют греческого философа-софиста Лукиана Самосатского (120–180 гг. н. э.). Он в своих «Истинных историях» рассказал о жизни на других планетах, а в повествовании «Икароменипп» запустил своего героя в космос с горы Олимп. В этом произведении в художественной форме зарождается идея космического полета человека.
Само понятие «космос» появилось в Древней Греции на рубеже VI–V вв. до нашей эры и употреблялось древними греками как в значении «порядок», «строй», «красота», так и в значении «Вселенная», «мир». Тогда же возникло космоцентрическое представление о мире, согласно которому мир воспринимался как космос, разнообразный и гармоничный.
Рассматривалась связь микрокосмоса (Человека) и макрокосмоса (Вселенной), что создавало предпосылки для появления идей о космическом полете человека.
В эпоху Средневековья господствовала геоцентрическая картина мира Аристотеля – Птолемея, согласно которой центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звезды. В рамках этой модели человеку не было нужды даже мысленно выбираться из «центра мироздания», и идея космического полета не получила своего развития.
Для этого требовалась коренная ломка привычных схем и понятий. Нужна была революция в астрономии, которую и произвел в XVI веке Николай Коперник. Система Птолемея была поставлена под сомнение. Наступила эпоха возрождения космической идеи. В своем сочинении «Об обращениях небесных сфер» Коперник нарисовал гелиоцентрическую картину мира, где Земля из центра Вселенной была переведена в ранг рядовой планеты Солнечной системы.
Труды многих ученых Нового и Новейшего времени легли в основу современной космонавтики. Среди них: Джордано Бруно, выдвинувший идею множественности обитаемых миров; Галилео Галилей, один из первых бросивших взгляд на Луну в телескоп; Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет; Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения – основу небесной механики; наш соотечественник Михаил Ломоносов, обнаруживший атмосферу на Венере и открывший первую страницу новой науки – физики планет.
В мировой литературе начал появляться целый ряд произведений писателей-фантастов, отражающих идею космического полета. Одним из первых «отправился» на Луну в своем романе французский писатель Сирано де Бержерак.
Писатель-фантаст Жюль Верн в своих произведениях «Робур-Завоеватель» и «Властелин мира» рассматривал космонавтику как неотъемлемую часть земной жизни, выступал как настоящий ученый-исследователь.
В 1832 году было опубликовано первое оригинальное произведение русской литературы, в основу которого положен космический сюжет, – «Путешествие в Солнце и на планету Меркурий и все видимые и невидимые миры» Д. Сигова. Его автор задался целью опровергнуть слухи о возможном столкновении в том году кометы с Землей. В 1844 году вышла книга С. Дьячкова «Путешествие на Луну в чудной машине, с описанием тамошних стран, обычаев и разных редкостей».
В 1897 году газета «Северная пчела» поведала о том, что крестьянин села Ключи в Рязанской губернии Матвей Селиванов «измастерил из холстины крылья» и 12 апреля 1897 года прыгнул с колокольни, «махая оными».
В первой половине XIX века опытные работы по боевым ракетам проводили русские изобретатели – инженеры А. Д. Засядко, К. А. Шильдер, К. И. Константинов.
Последний обобщил предшествующий опыт научно-исследовательской и производственной деятельности по изготовлению ракет в России и был ревностным пропагандистом идей ракетной техники.
С середины XIX века русские изобретатели и конструкторы исследовали перспективы применения реактивного принципа движения для решения проблемы космического полета человека. В 1849 году военный инженер И. И. Третеский разработал проекты летательных аппаратов, движение которых было основано на действии реактивной струи газа или пара.
В 1866 году герой обороны Севастополя, теоретик воздухоплавания, контр-адмирал Н. М. Соковнин в работе «Воздушный корабль» предложил проект реактивного аэростата, сила тяги которого в горизонтальном полете должна была создаваться при истечении сжатого воздуха. В 1867 году изобретателю Н. А. Телешову был выдан патент на ракетоплан, в котором использовался принцип отдачи газов, образующихся при взрыве смеси в полом цилиндре, служившем камерой сгорания.
В конце XIX века пионер российской авиации контр-адмирал А. Ф. Можайский испытал в 1883 году созданный им самолет – прообраз современных воздушных лайнеров. Однако недостаточная мощность двигателей не позволила аэроплану совершить устойчивый полет.
Особое место среди большого количества проектов реактивных летательных аппаратов занимает проект изобретателя Н. И. Кибальчича. Интересно, что его «Проект воздухоплавательного прибора» был разработан в 1881 году в тюрьме, куда он был заключен за участие в покушении на императора Александра II.
Изобретатель утверждал, что атмосфера для полета реактивного аппарата только вредна, так как создает дополнительное сопротивление движению. Н. И. Кибальчич стал автором первого в мире проекта реактивного аппарата для полета человека в безвоздушном пространстве.
Подлинно научная теория реактивного движения ракет была разработана выдающимся русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским. Он первый назвал ракету средством осуществления межпланетных полетов. В 1883 году в рукописи «Свободное пространство» ученый пришел к выводу, что ракетодинамический принцип движения является единственно возможным для достижения других планет.
К. Э. Циолковский был глубоким мыслителем, теоретиком, оригинальным конструктором и инженером, основоположником космонавтики. Его блистательные идеи до сих пор используются в практической работе в области ракетно-космической техники. Он написал много трудов. Среди них «Грёзы о Земле и небе», «Исследование мировых пространств реактивными приборами», «Вне Земли», «Космический корабль», «Космические ракетные поезда», «Наибольшая скорость ракеты», а также знаменитый «План Циолковского», где ученый нарисовал перспективы развития реактивных летательных аппаратов.
В конце XIX и начале XX века идеи космических полетов занимали умы ученых других стран, среди которых можно отметить пионеров ракетной техники: немецких инженеров Германа Гансвиндта и Германа Оберта, австрийского инженера Франца фон Гефта, французского исследователя Робера Эсно-Пельтри.
Самым ярким событием тех лет для астронавтики считается успешный запуск ракеты с жидкостным ракетным двигателем американца Роберта Хатчингса Годдарда 16 марта 1926 года. В качестве топлива использовал бензин, окислитель – жидкий кислород.
В это время начинают свою деятельность известные отечественные ученые и инженеры Ф. А. Цандер и Ю. В. Кондратюк, внесшие большой вклад в развитие ракетной техники. Под влиянием трудов К. Э. Циолковского энтузиасты космических полетов начали объединяться в группы и сообщества.
В начале 1921 года под руководством Н. И. Тихомирова в Москве была создана первая в нашей стране государственная лаборатория, реорганизованная в 1928 году в Ленинградскую газодинамическую лабораторию (ГДЛ). В лаборатории разработкой жидкостных и электрических двигателей руководил талантливый инженер-конструктор В. П. Глушко.
В 1931 году при Осоавиахиме (Общество содействия обороне, авиационному и химическому строительству) были созданы Московская и Ленинградская группы по изучению реактивного движения (ГИРД), которые занимались разработкой экспериментальных ракет.
В июне 1932 года было решено о создании в Москве на базе ГИРДа научно-экспериментальной организации с производственной базой для разработки ракет и реактивных двигателей. Руководить этой организацией стал Сергей Павлович Королев.
В 1933 году по приказу Реввоенсовета в Москве создан Реактивный научно-исследовательский институт путём слияния московской Группы по изучению реактивного движения и ленинградской Газодинамической лаборатории. Первым руководителем института стал военинженер 1-го ранга Иван Терентьевич Клеймёнов, его заместителем дивинженер Сергей Павлович Королёв. Ведущими специалистами института стали М. К. Тихонравов, В. П. Глушко, Г. Э. Лангемак, Б. В. Раушенбах. Этот коллектив развернул широкий фронт работ по реактивной технике военного назначения, не забывая и об основах практической космонавтики.
Волна необоснованных репрессий конца тридцатых годов фактически прервала эти работы: по надуманным обвинениям были осуждены и расстреляны Клеймёнов и Лангемак, сосланы в лагеря Глушко, Королёв и другие конструкторы…
Но даже во время войны мечты о реальном выходе в космическое пространство не затухали в умах инженеров – энтузиастов, а к её концу возродились с новой силой. Как вспоминают ветераны, в 1945 году знакомясь в Германии с ракетной техникой фон Брауна, по вечерам они мечтали о полётах на земные орбиты и даже к Марсу.
Главу подготовил Владимир Михайлович Латанов, кандидат исторических наук.
2. От баллистической до космической
Вторая мировая война отодвинула проекты космических полётов на второй план. Но после её завершения стремление в Космос снова ожило, особенно с появлением реактивной техники. Возможным становилось создание ракеты, способной выйти на околоземную орбиту.
Для этого ракета должна разогнаться до космической скорости. Первая космическая скорость для орбиты, расположенной вблизи поверхности Земли, равняется 7,91 км/с. Согласно классификации Международной федерации аэронавтики космическим считается полёт, высота которого превышает 100 км (линия Кармана).
Но перед выходом на орбиту есть ещё одна ступенька – суборбитальный полёт – полёт аппарата по баллистической траектории со скоростью, меньшей первой космической, но всё-таки позволяющая «выглянуть» в Космос.
Первые успешные попытки суборбитальных полётов были совершены в 1944 году в Германии при испытании боевой баллистической ракеты Фау-2. На некоторых тестах ракета достигала высоты 190 км, что, по современным меркам, считается суборбитальным полётом.
Ракета, разработанная немецким конструктором Вернером фон Брауном, была одноступенчатой, имела жидкостный ракетный двигатель, запускалась вертикально, на активном участке траектории в действие вступала автономная гироскопическая система управления, оснащённая программным механизмом и приборами для измерения скорости. Крейсерская скорость полёта – 1,65 км/с (5940 км/ч), дальность полёта достигала 320 км, высота траектории – 80–90 км. Боевая часть вмещала до 800 кг взрывчатки.
В октябре 1942 года прошёл первый успешный пуск ракеты Фау-2. После испытаний начальник фон Брауна Дорнбергер сказал: “Мы вторглись в космос нашей ракетой и впервые доказали, что ракетная тяга годится для космического путешествия… но, пока продолжается война, нашей главной задачей может быть только быстрое совершенствование ракеты как оружия”.
ФАУ-2 – стала "оружием возмездия" и начала активно применяться в конце войны. Первую ракету с боевым зарядом выпустили по Парижу 6 сентября 1944 года. На следующий день начали обстрел Лондона. Но полностью осуществить свой план германскому командованию не удалось.
В конце 1944 года началась эвакуация предприятий ракетной техники в наиболее удаленные от фронтов районы. Одним из таких районов был выбран район города Нордхаузена, где был расположен подземный завод по выпуску ракет А-4 «Миттельверк».
Сюда же, в Бляйхероде и его окрестности, были эвакуированы личный состав и основные материальные ценности Германского научно-исследовательского ракетного центра «Электромеханише Верке», созданного немцами на острове Узедом, в Пенемюнде.
Эвакуированные лаборатории и бюро «Электромеханише Верке» работ на новом месте развернуть не успели. Имущество лабораторий, складов и технических архивов было рассредоточено по многим точкам и даже не распаковано. Всё это попало в руки американских войск, которые вывезли в свою зону около 100 готовых ракет ФАУ-2, ценные архивы, приборы, лабораторное оборудование, а также свыше 500 человек – ведущих немецких специалистов, в том числе и руководителя – Вернера фон Брауна.
В начале 1945 года группы советских специалистов, направленных в Германию из разных ведомств, были объединены в Советскую техническую комиссию. Возглавил её начальник штаба опергруппы гвардейских миномётов инженер-подполковник Г. А. Тюлин. В комиссии работали военные инженеры, ставшие в последствии видными ракетно-космические деятелями. Они трудились вместе с будущими корифеями, такими как Б. Е. Черток, В. П. Бармин, Л. А. Воскресенский, В. П. Мишин, Н. А. Пилюгин, М. С. Рязанский. В этот коллектив влились С. П. Королёв, В. П. Глушко и другие специалисты, освобождённые из заключения.
Личные впечатления автора-составителя
С Георгием Александровичем Тюлиным мы выздоравливали после инсультов в 1979 году сначала в ЦКБ, потом в подмосковной больнице. Там, в двухместной палате мы прожили почти месяц. Он поражал широтой знаний и интересов в науке, технике, искусстве. Не будучи тогда открытым для широкой общественности, интервью никому не давал, да о своих мемуарах не помышлял. Был в запасе, работал профессором МГУ, занимался теорией. Но почувствовав интерес собеседника к его ракетно-космическому прошлому, стал постепенно раскрываться. Наши тренировочные прогулки по берегу Москвы-реки под щебет майских птиц сопровождались его увлекательными рассказами о первых шагах нашей космонавтики…
Усилиями членов Комиссии, действовавших под брендом "Хозяйство Тюлина" был собран и переведен на русский язык обширный материал по немецкой ракетной технике, создан специальный ракетный институт в Германии в районе Нордхаузена. Был восстановлен опытный завод по сборке ракет ФАУ-2, восстановлена испытательная лаборатория, создано 5 технологических и конструкторских бюро, собрано из немецких деталей 7 ракет ФАУ-2, из них 4 подготовлены к опытной стрельбе. Три ракеты ФАУ-2 доставлены в Москву для изучения.
В мае 1946 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совнаркома, по которому создавалась инфраструктура ракетной отрасли: от руководящих, научных и конструкторских органов до производственных и испытательных организаций. В частности, создавался Государственный центральный полигон (ГЦП). Начальником полигона был назначен заместитель командующего артиллерией Южной группы войск генерал-лейтенант Вознюк Василий Иванович. В то время ему, ныне легендарной фигуре нашей ракетно-космической истории, не было и 40 лет…
Вот как пишет о тех днях сам Василий Иванович: «Голая степь. Полынь, верблюжья колючка, изредка молочай. Воды по сути нет. Эшелон за эшелоном прибывали прославившие себя во время Великой Отечественной войны бойцы инженерно-строительных частей… Размещение – в палатках и в лучшем случае в деревеньках, расположенных вдоль небольшой речушки, вода в которой для питья не годится – соленая… Работа организована по-фронтовому».
Как рассказывают инженеры-строители, коренастую фигуру начальника полигона можно было увидеть на всех стройках. Испытательный центр на голом месте у посёлка Капустин Яр под Сталинградом создали в рекордно короткие сроки – в два с половиной месяца. К подготовке испытаний приступили в прямом смысле – с колёс специального поезда, в котором гражданские специалисты и ракетная техника прибыли из подмосковного НИИ-88. Испытания начались в октябре 1947 года запусками ракет А-4, ещё немецкого происхождения. Как отмечают участники запусков, ракеты оказались очень низкой надёжности. В следующем году уже на обустроенном полигоне была испытана первая отечественная баллистическая ракета Р-1, а затем её модификации и продолжения до Р-5М, которая и стала первой стратегической.
Эти работы обеспечивали испытатели, прошедшие подготовку ещё в Германии, где на основе гвардейской миномётной части была сформирована бригада особого назначения под командованием генерала А. Ф. Тверецкого.
Из офицерского состава бригады выросло немало специалистов, чья последующая деятельность оказала существенное влияние на развитие ракетной, а затем и космической техники. На полигоне помощником начальника электро-огневой группы начинал карьеру будущий руководитель Главного управления ракетного вооружения генерал-лейтенант Н. Н. Смирницкий, а его заместителем был капитан В. И. Меньшиков – будущий начальник 50 ЦНИИ.
Вопрос о том, насколько наша ракетно-космическая техника произошла от немецкой, иногда возникает и теперь. Наиболее взвешенное мнение по этому поводу, которое высказывают ветераны, состоит в следующем. В остатках ракетной техники и документации, доставшихся им после американской «зачистки», наши ракетчики и, прежде всего, С. П. Королёв, воплощения каких-либо существенно новых идей не увидели. Они констатировали, что немцы реализовали на практике то, что могло бы быть реализовано у нас гораздо раньше.
Что касается специалистов, которые остались в советской зоне, то сам Вернер фон Браун отозвался о них так: «…СССР всё же удалось получить главного специалиста по электронике Гельмута Греттрупа… Но он оказался единственным крупным из специалистов Пенемюнде, оказавшихся в их руках». И всё же немецкий опыт, во-первых, послужил большим стимулом для активных действий руководства страны по развитию ракетной отрасли и, во-вторых, стал для наших специалистов хорошей школой, прежде всего, по эксплуатации, технологии и производству ракет.
Серия испытаний на полигоне "Капустин Яр" (часто сокращают до "Кап. Яр") показала способность наших конструкторов и промышленников не только повторить зарубежные достижения в ракетной технике, но и значительно их перекрыть.
И в этом – немалая заслуга Начальника полигона генерала Вознюка. Работавшие с ним отмечают, что он разбирался в ракетной технике, технологии испытаний так глубоко, что удивлял даже видавших виды специалистов, включая конструкторов и самого Королева.
Личные впечатления автора-составителя
С "Капустиным Яром" и его самобытным начальником довелось познакомиться в 1965-м. На полигоне шла напряжённая подготовка расчётов, прибывающих из Ракетных войск к реальным пускам. Одновременно велись испытания новых ракетных комплексов и космических аппаратов. Среди всех этих неотложных забот Василия Ивановича приятно удивило его ежедневное внимание быту испытателей, да и всех жителей 10-площадки, ставшей городом Знаменском.
Городок выглядел как оазис в пустыне: дома и коттеджи в окружении тополей и кленов, асфальтированные тротуары и улицы под кронами деревьев, густой парк с клумбами цветов и даже фонтан перед Домом офицеров. Школьники вырастили свой парк и назвали его «Юность». Всё это делалось по инициативе и под жёстким нажимом Батьки. При этом как-то создавалась атмосфера домашности и уюта, она была и в официальных названиях улиц и в неофициальных «именах» общественных заведений (так, гауптвахту здесь называли "ридна хата"). Такая атмосфера поддерживалась и традицией коллективных рыбалок на Ахтубе после запусков…
Полигон "Капустин Яр" на 10 лет (с 1947 по 1957 год) стал единственным местом испытаний советских баллистических ракет – от Р-1 до Р-14 и ракет космического назначения.
Но эти модификации уже не устраивали Сергея Павловича Королёва, и он вместе с Советом главных конструкторов в мае 1954 года инициировал Постановление Правительства о создании новой ракеты Р-7. «Семерка», БРДД – это разные названия одного и того же «изделия» № 8К71», первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты с отделяющейся головной частью массой 3 тонны и дальностью полёта 8 тыс. км.
Заложенная в конструкцию ракеты Р-7 система компоновки «пакет» впервые появилась ещё в работах К. Э. Циолковского. Позднее М. К. Тихонравов обосновал рациональность «схемы пакета блоков различной размерности». Однако на вопрос: кто же истинный творец «семерки», наиболее взвешенным ответом будет такой: структурно-однородный пакет просчитывали по заданию С. П. Королева в Институте М. В. Келдыша, проектный отдел ОКБ возглавлял К. Д. Бушуев, многое привнесли инженеры Г. Ю. Максимов, С. С. Охапкин, главный проектировщик С. С. Крюков, первый заместитель Королева В. П. Мишин… Двигатели – В. П. Глушко, бортовые системы – Н. А. Пилюгин, В. И. Кузнецов, М. С. Рязанский…
Короче, трудно перечислить всех причастных. Трудно выделить тех, кто чего-нибудь не привнес в проект – слишком уж много выдающихся умов своего времени работали над конструкцией этой ракеты. И все-таки «семерку» называют королёвской по праву.
О процессе её создания вспоминает доктор технических наук Анатолий Петрович Абрамов, один из ведущих специалистов по наземному оборудованию ракетно-космической техники.
"При выборе схемы ракеты вначале предполагалось блоки ракеты, а их пять, ставить на пусковой стол торцами, и сборку «пакета» и его испытания проводить в вертикальном положении, как это делали ракетчики США… Но всесторонний анализ показал, что эта схема не является оптимальной…
Вместо него конструкторское бюро Королева предложило сборку пакета проводить в горизонтальном положении в МИКе и подвешивать его в стартовой системе за силовые узлы на боковых блоках. Эта схема была лишена недостатков первой и позволяла вести расчет только на полезные нагрузки. Этой же цели служило и заглубление ракеты на семь метров ниже нулевой отметки. Существенно упрощалась конструкция установщика, обслуживание ракеты, подвод коммуникаций.
Этот вариант был принят, и время подтвердило его преимущества, чему в большей степени способствовала остроумная, простая и надежная схема стартовой системы, предложенная и реализованная под руководством главного конструктора В. П. Бармина. Работы развернулись на десятках предприятий, и вскоре многие наземные системы были готовы… Но была нужна контрольная сборка, доработка и отладка в заводских условиях, где все под рукой.
Выход был найден. Руководство промышленности предложило Ленинградский металлический завод, в цехе которого имелся колодец большого диаметра, что требовалось для монтажа пусковой установки. Цех был высоким и имел несколько кранов большой грузоподъемности. Работа закипела. В Ленинград шли вагоны с оборудованием. Монтаж шёл круглосуточно. Сборщикам помогали специалисты, которым предстояло обеспечить подготовку ракеты к пуску на космодроме… Наконец ракета была собрана и предстала перед ее создателями, для многих впервые.
Двумя кранами ее перенесли на установщик, а затем установили в пусковую систему. Конструкторы и испытатели приступили к проверкам, исследованиям, доработкам.
Полученные данные подтвердили мудрость решения о необходимости контрольной сборки.
Процесс познания не знает предела. Перед нами стояла «заправленная ракета». А почему бы ей не взлететь? Хотя бы чуть-чуть. Зачем это надо? А чтобы получить уверенность в том, что все элементы сработают именно так, как задумано…
Мысль о том, чтобы поднять ракету при помощи кранов уже не казалась фантастической. Завод откликнулся на просьбу С. П. Королева и с нашей помощью разработал чертежи и изготовил специальную траверсу для подъема ракеты… Наступил волнующий момент – ракета начала подниматься, а наземные механизмы работать по заданной программе. Непохожесть на все виденное ранее вызывала трепетное уважение к ожившему великану. Стоявшие вокруг молча смотрели на свое детище, как завороженные. А ведь главное было еще впереди, но все понимали, что сейчас к этому главному сделан большой скачок.
Теперь можно было уверенно переходить к следующему этапу – работе на полигоне…"