Олег Ивановский - Первые ступени
…Большую ценность имеет полученный при полетах второго спутника материал по изучению космических лучей… Огромный интерес представляет впервые осуществленное на втором спутнике изучение биологических явлений при полете живого организма в космическом пространстве».
Нарисовав перспективную картину дальнейшего исследования космического пространства, Сергей Павлович так заключил свою статью:
«Наступит и то время, когда космический корабль с людьми покинет Землю и направится в путешествие на далекие планеты, в далекие миры.
Сегодня многое кажется лишь увлекательной фантазией, но на самом деле это не совсем так. Надежный мост с Земли в космос уже перекинут запуском советских искусственных спутников, и дорога к звездам открыта!»
Эти строки Королев написал в декабре 1957 года!
По дороге к «Востоку»
Шел 1960 год. Был создан и запущен третий искусственный спутник — космическая летающая лаборатория, — поразивший мир своим весом и обилием научной аппаратуры. Принесли нашей Родине славу лунные ракеты. «Луна-1», названная «Мечтой», впервые достигла второй космической скорости и стала первой искусственной планетой солнечной системы; «Луна-2» доставила на Луну вымпел с гербом Советского Союза; «Луна-3» сфотографировала таинственную и никем не видимую прежде «ту» сторону нашей естественной спутницы.
Но можно ли познать по-настоящему космос без человека? Какому прибору доверить то, что только сам человек способен увидеть, оценить, испытать? Над этим много и упорно думали. Мысли собирались воедино, рисовались серьезные и полуфантастические эскизы, намечались планы.
Человек должен выйти в космос, человек обязан освоить его — так говорили, обсуждали, писали. Кто-то считал это уже задачей сегодняшнего дня, кто-то полагал, что запуск человека в космос может быть осуществлен только через несколько лет.
* * *
— Зайдите немедленно ко мне! — Приказ Сергея Павловича, переданный по диспетчерскому циркуляру, многих сорвал со своих рабочих мест.
В кабинете собрались все руководители конструкторского бюро и завода, секретарь парткома, председатель завкома, секретарь комитета комсомола.
Сергей Павлович был в черном костюме с Золотой Звездой Героя Социалистического Труда: это значило, что он приехал откуда-то «сверху».
— Здравствуйте, товарищи! Так экстренно собрал я вас вот по какому вопросу. Я только что вернулся из Центрального Комитета. Там очень интересуются ходом создания космического аппарата для полета человека. Все мы должны ясно себе представить, какое доверие нам оказывается. Для внесения окончательных предложений я прошу всех заместителей, всех руководителей отделов и завода, а также общественные организаций самым тщательным образом продумать, как нам организовать эту работу. Мы еще соберемся через некоторое время и подробно обсудим все мероприятия. А сейчас я прошу остаться моих заместителей и директора завода. Остальные свободны.
Решавшаяся конструкторским бюро задача была чрезвычайно сложна своей новизной и необычайностью. Советоваться было не с кем, подобного еще никто и нигде не делал.
Через несколько дней был обсужден и утвержден план окончания проекта, получившего условное название «Восток». Вначале несколько странно было писать в технических документах это слово, но привычка есть привычка. «Восток» быстро завоевал себе право на жизнь, пока, правда, в кругу проектантов и конструкторов.
* * *
Попытаться описать более или менее подробно процесс рождения космического корабля — его расчеты, проектирование, конструирование, изготовление и испытания — в небольшой книжке почти безнадежное дело. Сделать это можно разве что во многих специальных томах.
Пожалуй, трудно даже перечислить названия всех тех специальностей, представители которых сообща создают космический корабль: от ученого-теоретика до слесаря-монтажника.
Со временем, очевидно, будут написаны соответствующие книги, быть может, даже целые курсы проектирования, которые будут изучаться студентами в институтах. Сейчас же мне хочется рассказать лишь о некоторых эпизодах создания «Востока».
В 1960 году была построена и испытана ракета-носитель, способная вывести на орбиту полезный груз весом около 41/2 тонн.
Этот груз, эти 41/2 тысячи килограммов и явились нашими первыми «исходными данными». Проведенные расчеты показали, что космический корабль, предназначенный для полета человека и спуска его на Землю, может «уложиться» в такой вес.
Итак, ракета может вынести на орбиту космический корабль с человеком на борту. А что значит — вынести? Это значит поднять, оторвать от Земли, преодолевая силу земного тяготения и сопротивления атмосферы в начале полета, и разогнаться вместе с кораблем до скорости, необходимой для того, чтобы стать искусственным спутником. А скорость эта около 28 тысяч километров в час, или чуть меньше 8 километров в секунду.
Специалисты-баллистики определили, какой формы может получиться орбита: это эллипс с определенным числом километров при минимальном удалении от Земли (в перигее) и определенным — при максимальном удалении (в апогее).
Что еще есть в распоряжении проектантов? Немного. Им дано не слишком большое время, ограниченное жестким графиком. У них есть большое желание сделать все как можно лучше. Им может быть обещана и преподнесена куча неприятностей за то, что предлагаемое ими неоптимально или очень оптимально, но невыполнимо «по таким-то и таким-то соображениям», или… Да мало ли еще найдется этих «или».
Как только проектные работы разворачиваются полным ходом, почти сейчас же появляются сомнения, что вообще-то задачу можно решать не одним способом, придумать не эту, а другую конструкцию. Предлагается несколько вариантов. Появляются сторонники и противники этих вариантов. Начинаются споры, проводятся расчеты и рисуются первые «картинки» — компоновочные схемы.
Если в это время зайти в проектный отдел конструкторского бюро, то на чертежных досках (почему-то до сих пор именующихся кульманами) можно увидеть предполагаемые общие контуры корабля. Их несколько. Но во всех существует одно — главное: корабль должен состоять из двух частей. Это основная схема.
Основной она стала не сразу, а лишь тогда, когда все в ней более или менее «завязалось», когда она была внимательно рассмотрена Константином Дмитриевичем, а потом доложена Сергею Павловичу и, наконец, утверждена для дальнейшей разработки на совещании у Королева с участием всех его заместителей и начальников ведущих отделов конструкторского бюро.
Что же представляла собой эта «завязанная» схема?
Ну, естественно, на корабле, предназначавшемся для полета человека, прежде всего должно быть помещение: кабина, в которой будет находиться космонавт. Поскольку кабина должна спуститься на Землю, то часть корабля вместе с кабиной и получила название «спускаемый аппарат».
Спуск — это ответственнейший этап всего космического полета. Происходит он в плотных слоях атмосферы и характеризуется уменьшением скорости с 28 тысяч километров в час почти до нуля в момент приземления. Очевидно, что гасить такую скорость аппарата интенсивным ракетным торможением невыгодно. Гашение же за счет силы лобового сопротивления будет сопровождаться большими перегрузками и сильным аэродинамическим нагревом. При этом конструкция будет претерпевать испытание и на прочность и на термостойкость, а космонавт — подвергаться перегрузкам.
Проектантам необходимо все учесть: и количество тепла, которое «обрушится» на спускаемый аппарат, и максимальную скорость его притока, и величину максимальной перегрузки, и продолжительность ее действия.
Понятно, конструкция кабины должна обеспечить такой вход с орбиты в атмосферу, такое торможение и посадку, чтобы перегрузки не превысили определенной величины, переносимой человеком.
Почему разговор прежде всего идет о перегрузках? Это очень легко понять, но трудно представить. На орбите корабль летит со скоростью около 8 тысяч метров в секунду; затем он должен затормозиться и к поверхности Земли, к посадке, подойти со скоростью не более 10 метров в секунду. Если скорость окажется большей — это уже опасно. Отсюда и задача: уменьшить скорость кабины от 8 тысяч до 10 метров в секунду, причем уменьшить очень плавно и постепенно.
Кто хоть раз проехал в автомобиле, автобусе или троллейбусе, хорошо представляет, сколь неприятно резкое торможение. Но это при скорости около 20 метров в секунду, а каково на космическом корабле!
Если автомобиль, затормозив, все же проходит каких-нибудь 10–15 метров, то космический корабль — около 10 тысяч километров! Понятно, форма спускаемого аппарата играет при этом немалую роль: тела разной формы испытывают и разное воздействие атмосферы, в которой они перемещаются. Если при движении в атмосфере тело должно сохранять определенное положение, то тогда надо иметь какие-то средства, чтобы это положение поддерживать, — стабилизаторы, рули или другие средства управления.
