Антон Первушин - 108 минут, изменившие мир
На расстоянии 200 и 350 м от стартового сооружения были размещены два подземных сооружения командного пункта с оборудованием, обеспечивающим дистанционную заправку ракеты компонентами топлива и газами, а также подготовку и пуск ракеты. В отдельных сооружениях находились компрессорная станция, дизельная электростанция и хранилище воды.
Для обслуживания нижней части «Р-7» и стыковки с ней заправочных коммуникаций разработали «выдвижную кабину» с поворотными и выдвигающимися площадками, размещаемую в стартовом сооружении под ракетой. На время пуска части кабины «прятались» в специальную нишу.
Реализация этого необычайного замысла напрямую зависела от строителей полигона Тюра-Там, которым предстояло возвести основу сооружения – монолитный железобетонный остов, состоящий из фундаментной плиты, четырех пилонов для опоры и наклонного отражательного лотка. А строители в это время столкнулись с почти непреодолимыми трудностями.
После того как геологи изучили окрестности будущего полигона, структуру грунта и дали добро на возведение стартового комплекса в определенном месте, в Тюра-Там приехали «маскировщики» Генштаба и потребовали перенести старт на несколько километров с возвышенности в низину, мотивируя это тем, что в ином случае «площадка номер один» станет идеальной целью для вражеской артиллерии. Требование «маскировщиков» выполнили, однако повторную геологоразведку делать не стали – сочли, что структура грунта везде примерно одинаковая. Это оказалось роковой ошибкой. Если в старом месте на все 50 м глубины котлована залегал песок, то в новом с глубины 7 м пошли твердые «ломовые» глины, которые не брал ни один ковш.
Стройка сразу застопорилась – из 1,3 млн кубометров грунта за целое лето 1955 года сняли всего 0,3 млн. Попробовали рыхлить отбойными молотками – бесполезно. Катастрофически не хватало техники: на котлован было выделено по пять скреперов[102]и самосвалов, по два бульдозера и экскаватора – явно недостаточно. Только зимой, после бомбардировки вышестоящего начальства письмами и жалобами, удалось выбить 20 экскаваторов, 30 скреперов, 25 бульдозеров и 60 самосвалов «МАЗ-250». Для ускорения работ был внедрен линейно-уступчатый метод отрывки в три уровня, а плотный грунт дробили с помощью направленных взрывов. Все эти меры помогли повысить ежесуточную выработку грунта до 15–18 тыс. кубов.
Строительство на «площадке номер один»
Казалось, самое страшное позади, но весной случилась новая беда: из скважины, пробуренной рядом с котлованом на его проектную глубину, хлынула вода. Работы были остановлены. Руководители стройки опасались, что наткнулись на водоносный слой. Если продолжить копать, вода прорвется и затопит котлован за несколько часов. Взрывные работы были строжайшим образом запрещены – с прорабов даже взяли подписку, пригрозив им уголовной ответственностью. Началось обсуждение. Идея перенести стартовую площадку в другое место поддержки не нашла – в таком случае все сроки сдачи полигона и испытаний ракеты «Р-7» сдвигались на полтора-два года. Предложение остановиться на достигнутом уровне и начать бетонирование тоже не приняли – уменьшение глубины котлована относительно проектной на 13 м приведет к ухудшению отвода факела, что может вызвать опрокидывание ракеты. В конце концов ученые предложили снижать уровень грунтовых вод с помощью иглофильтров и насосов. Промышленность обещала поставить необходимое оборудование в течение года, что опять же срывало план строительства.
И тогда Георгий Шубников решился на отчаянно смелый шаг. Воспользовавшись опытом метростроевцев, он приказал «отжать» грунтовые воды мощными взрывами. По прикидкам, «отжатая» вода заполнит грунт не менее чем через десять суток. За это время можно успеть снять оставшиеся слои, заложить дренаж и начать бетонирование. Во избежание конфликта с руководством шпуры[103] бурили по ночам, а днем маскировали их. Затем заложили по 150 кг взрывчатки. Первый взрыв прогремел 7 апреля, второй – 12-го. Расчет оправдался – вода ушла.
Чтобы ускорить процесс бетонирования, строители сделали наездной мост по размерам фундаментной плиты и прямо с него самосвалами сваливали бетон в опалубку. По традиционной схеме «самосвал-бадья-кран-укладка» бетонирование заняло бы месяц, а с наездным мостом хватило недели.
В июне 1956 года, когда половина работ по бетонированию уже была выполнена, грянула еще одна напасть. Главный инженер Алексей Ниточник наконец-то получил данные геологоразведки и пришел в ужас: несущая способность грунтов под фундаментом оказалась на 20 % меньше проектной – грунт мог осесть, «разорвав» трещинами все сооружение. Нужно было либо уменьшить вес комплекса, либо увеличить площадь опоры. Строители пошли сразу по обоим направлениям: площадь была расширена за счет фундаментов башенных кранов, а вес снизили, сделав пилоны комплекса пустотелыми по принципу пчелиных сот.
В сентябре 1956 года, точно в соответствии с графиком, строительные работы на «площадке номер один» были завершены – теперь туда пришли монтажники из Минмонтажспецстроя.
Военные строители сделали невозможное – не только уложились в предписанные сроки, обойдя природные препятствия, но и создали циклопическое сооружение, гарантированный срок эксплуатации которого исчисляется не десятками, а сотнями лет. Высочайшую оценку этой работе дал Сергей Павлович Королёв.
«Я был уверен, что строители не подведут, – сказал он. – Но я не предполагал, что они в короткий срок смогут построить так много и так хорошо.»
2.3
Сборка «семерки»
Ударно трудиться приходилось не только строителям, ведь компоновка ракеты «Р-7» постоянно менялась и дорабатывалась. Немецкий опыт пригодился лишь отчасти – конструкторы относились к блокам «семерки» как к ракете «Р-5» и проектировали соответствующую оснастку, однако при сборке пяти таких ракет в «пакет» появлялись новые факторы, которые в принципе не пытались когда-либо решать ракетчики Пенемюнде. Советским специалистам приходилось двигаться вперед буквально на ощупь, действуя методом проб и ошибок – почти как в 1930-е годы.
Приведу несколько примеров.
После изменения схемы старта встала проблема одновременного размыкания элементов силовой конструкции стартового комплекса. Решить ее можно было только одним способом – обеспечив плавный подъем ракеты в строго заданном направлении. Это потребовало от разработчиков двигателей организовать трехступенчатый процесс их запуска с созданием «предварительной», «промежуточной ступени» и «главной» тяги. В свою очередь регулирование тяги можно организовать только за счет турбонасосного агрегата, качающего компоненты топлива (керосин и жидкий кислород) в многочисленные камеры сгорания. Двигателистам пришлось с нуля спроектировать и испытать перенастраиваемый привод регулятора расхода перекиси водорода, на продуктах разложения которого и работал турбонасосный агрегат. Кстати, сам этот агрегат развивал мощность, на порядок превышающую мощность своего предшественника, использованного в немецкой ракете «А-4», но при этом весил лишь в полтора раза больше. Интересно, что отработанный турбиной агрегата парогаз выбрасывался через патрубок за борт ракеты, создавая тем самым дополнительную тягу.
Сборка «пакета» ракеты «Р-7» (© РКК «Энергия»)
Регулирование тяги жидкостных двигателей было настолько новым делом, что потребовалось проверить идею в действии. Для этого создали специальную ракету «Р-М5РД» с регулируемыми двигателями 5МРД. Для экспериментов изготовили две опытные партии этих ракет по пять экземпляров каждая. Запуски состоялись в июле – августе 1956 года. Помимо системы регулирования тяги проверялись приборы нормальной и боковой стабилизации центра масс, новые гироскопы и датчики колебаний топлива. Кроме того, «на натуре» были опробованы головные части с теплоизоляционной обмазкой на основе карбида кремния ТО-2 (на трех ракетах) и с покрытием из асботекстолита (на двух ракетах). Все десять пусков оказались удачными, подтвердив правильность выбранных решений.
Совершенно новым для конструкторов был и процесс разделения ступеней. Как сделать, чтобы «боковушки» отходили от центрального блока «А» вовремя и не повредили его? При этом система должна быть проста и надежна, то есть основываться не на радиоэлектронике, которая может отказать при вибраций, а на элементарных физических принципах. И опять предложенное решение отличалось изяществом – боковые блоки отходили от ракеты самостоятельно. Реализовано это было за счет остаточного давления наддува в кислородных баках. «Боковушки» соединялись с блоком «А» в двух местах – в районе удерживающего силового пояса стартового сооружения находились четыре башмака, в пазы которых входили оголовки блоков, а внизу, на стыке топливных и двигательных отсеков, имелись поперечные стяжки. В полете при разделении ступеней маршевые двигатели «боковушек» переводились в режим пониженной тяги, управляющие камеры выключались, а нижние поперечные стяжки «пакета» разрывались пирозарядами. Тяга двигателей «боковушек» создавала момент относительно опорных узлов. «Пакет» раскрывался, блок «А» уходит вперед. Как только сферические оголовки боковых блоков выходили из башмаков и освобождали имеющиеся там электроконтакты, вскрывались сопловые крышки в верхней части «боковушек», и остаточное давление наддува баков кислорода стравливалось, создавая при этом небольшую тягу. Боковые блоки разворачивались и сами собой отводились на безопасное расстояние.
