Евгений Федосов - ПОЛВЕКА В АВИАЦИИ Записки академика
– А вы знаете, мы все учимся по учебникам Солодовникова…
В. В. Солодовников читал свои лекции всего один год, по сути дела, опробуя на нас то, что разрабатывал, и, как оказалось, очень успешно, поскольку эти лекции и легли в основу учебников. Его заслуга, по моему мнению, - в том, что он ушел от чисто теоретических методов, переведя их в инженерную плоскость. По сути дела он подвел под теорию управления такой инженерный фундамент, который и по сей день практически не изменился, стал классическим. Студенты всего мира сейчас учатся, используя именно его частотные методы.
Вторым нашим учителем был Вячеслав Вячеславович Петров - ныне, когда я пишу эти строки, уже покойный - член-корреспондент Академии наук. Он читал нам теорию нелинейных систем (тогда как частотные методы применяются к линейным системам). На основе этой теории можно объяснить работу таких приборов, как автопилот. Он имеет ряд нелинейностей - зона нечувствительности, зона насыщения, петля гистерезиса и т. д. Это так называемые существенные нелинейности, которые не поддаются линеаризации. Скачкообразные, разрывные функции в принципе не могут быть линеаризованы. А этой разрывностью и объясняются физические процессы, когда при управлении в цепях возникают автоколебания.
В. В. Петров был учеником школы Андронова. Это горьковская (ныне нижегородская) школа, в основу которой положены методы фазовой плоскости, и он блестяще преподал нам расчеты на базе этих методов. По сути дела В. В. Петров заложил второй теоретический «кирпич» в фундамент нашей новой специальности.
Однако собственно теорию систем управления ракетами нам толком так никто и не читал. Простейшие знания по автопилотам и системам стабилизации дал нам аспирант Владимир Алексеевич Карабанов (он и сейчас преподает). У него очень светлая голова, и он из весьма скудной информации, которую черпал в литературе по автопилотам, сумел выстроить некое подобие учебного курса по нашей специальности. И все…
МВТУ я закончил с хорошим теоретическим фундаментом в области электродинамики, радиолокации, теории управления, но по своей специальности никакого практического багажа из стен училища не вынес. Мне выпала большая честь - как одного из лучших студентов меня оставили в аспирантуре. Я был очень горд таким решением своих учителей, хотя в то же время понимал, что знаний у меня маловато.
И вот, учась в аспирантуре, я должен был сдавать кандидатский минимум по немецкому языку. Преподавала его нам заведующая кафедрой, немка Анна Яновна Тримм, требования у нее были жесткие, так что на первом году учебы в аспирантуре я в основном занимался немецким языком. И вот тут мне повезло.
В МВТУ был передан немецкий архив единственного в своем роде КБ-1 «Берлин». В этом архиве хранились, в частности, докладные полковника Главного разведывательного управления Красной Армии Синельщикова. В них он докладывал тогдашнему министру обороны Булганину, что американцы вывезли через Гамбург целый пароход с документацией немцев по разработкам ракетной техники, а также сами ракеты ФАУ и специалистов, которые их создавали. Тут же в Германию были командированы Королев, Черток, Пилюгин и другие наши будущие корифеи ракетной техники для сбора всего, что касалось создания ракет. Им также поручалось найти и привезти в Россию всех, кто имел хоть малейшее отношение к их разработке, с тем, чтобы эти специалисты выпустили документацию по ракетам. Тогда, прямо в Германии, и было образовано КБ-1 «Берлин». Дело казалось несложным - сделаем чертежи, а по ним построим и сами ракеты. О динамике полета, о том, как они управляются и т. д., тогда задумывались мало.
Нужная документация была собрана. Более того - разыскали и сами изделия: ракеты А-4 (ФАУ-2), зенитные ракеты «Вассерфаль», «Рейнтохтер», «Шметерлинг». Кроме того, в этом арсенале была планирующая бомба SD-1400X («Фриц-Х») и ракета «Руршталь» - первое изделие класса «воздух - воздух». То есть немцы имели широкий набор ракет, которые вот-вот должны были поступить в серийное производство, но не успели - война закончилась, Германия потерпела поражение.
И в этот период, я считаю, произошло событие, которое определенным образом отразилось на судьбе нашей авиационно-космической промышленности. Во всем мире эта промышленность едина. В СССР же ее разделили на две отрасли - авиационную и ракетно-космическую. А началось это разделение именно с момента прибытия КБ-1 «Берлин» в СССР. Тогдашний нарком авиационной промышленности А. И. Шахурин не нашел в своем ведомстве площадки для материалов и коллектива этого КБ, и их разместили на заводе № 8 в Подлипках, подчиненном Наркомату вооружения, которым руководил Д. Ф. Устинов. На этом заводе главным конструктором до войны работал знаменитый впоследствии Л. В. Люльев. Там выпускались 100-миллиметровые зенитные пушки. В войну завод был эвакуирован на Урал, в Свердловск (ныне это завод им. Калинина). А на территории завода в Подлипках занимались ремонтом тех же зенитных пушек. Но в мирное время работы почти не было, и предприятие собирались перепрофилировать…
Вот так был организован НИИ-88. Директором в нем стал М. К. Янгель, который принял часть арсенала, немецких специалистов и вернувшихся из Германии наших «охотников за ракетами». При этом НИИ было организовано КБ-1, где главным конструктором стал работать Сергей Павлович Королев, будущий Главный конструктор всей космонавтики.
Зенитные ракеты были переданы КБ Лавочкина - все эти «Вассерфаль», «Шметерлинг» и «Рейнтохтер». Планирующие бомбы оказались в конструкторском бюро А. Я. Березняка в Дубне (филиал ОКБ им. А. И. Микояна). Часть немецких специалистов привезли в Москву, в ОКБ, что располагалось у развилки Ленинградского и Волоколамского шоссе на «Соколе», руководителем которого назначили С. Л. Берию, а научным руководителем П. Н. Куксенко. Им была поставлена задача создать систему ПВО на базе управляемых зенитных ракет. Туда стали собирать лучших специалистов страны в области радиолокации, в их числе оказались Расплетин и другие будущие корифеи, создававшие наши зенитные ракеты и современные комплексы ПВО.
В итоге все, что было связано с ФАУ-2, в том числе немецкие специалисты, работавшие по этой ракете, разместились в Подлипках; зенитные ракеты - в КБ Лавочкина; системы управления - в КБ-1 на «Соколе» С. Л. Берии; крылатые ракеты - у А. Я. Березняка и, частично, у В. Н. Челомея, который воспроизводил ФАУ-1 на заводе № 51. Это ракета с пульсирующим двигателем. Сам Челомей работал в то время в ЦИАМе, был специалистом по авиационным двигателям, а также хорошим ученым в области колебаний. Ему были близки по духу автоколебательные режимы, на которых работают пульсирующие двигатели, по этой теме он защищал докторскую диссертацию. 19 октября 1944 года, став главным конструктором завода № 51, он начал работу над ракетой 10Х, аналогом ФАУ-1.
Что касается немцев, то единственным, кто действительно с успехом работал на Россию, был доктор Хох. Я его лично не знал, но мне рассказывали, что он добровольно согласился сотрудничать с нами, в отличие от других специалистов, которые, по сути дела, тихо саботировали работу. Это быстро поняли, от работ их отстранили и какое-то время держали на острове в Московском море, потом отправили в ГДР, откуда почти все они вскоре перебрались в ФРГ. Хох же открыто симпатизировал России и очень много дал нам в области динамики управления и наведения ракет. Он создал так называемую «Бан-Хох-Модель». Баллистическая ракета - это изделие, которое нужно разогнать под определенным углом до какой-то заданной скорости, выключить в определенной точке траектории двигатель, и дальше она летит по инерции. В ФАУ-2 команду на «отсечку» двигателя давали интегрирующий гироскоп и акселерометр, которые, по сути дела, определяли достигнутую скорость, интегрируя ускорение. Подобный гироскоп Хох и использовал в своей модели в качестве аналогового интегратора. С помощью нелинейных потенциометров и двух интегрирующих гироскопов он фактически собрал электромеханический аналог уравнения колебательного движения тела вокруг центра тяжести - уравнения второго порядка, и решал его с учетом переменных аэродинамических коэффициентов. Вот эта «Бан-Хох-Модель» на двух гироскопах и была первым устройством, на котором моделировался процесс стабилизации баллистической ракеты.
…Итак, в конце концов, все материалы, описания, вся материальная часть вместе с этой «Бан-Хох-Моделью» из Подлипок были перевезены в МВТУ на кафедру М-1 ракетного факультета, которую возглавлял профессор В. И. Феодосьев. И я как аспирант, которому нужно было сдавать определенное количество страниц переведенного с немецкого языка текста, стал переводить этот архив. Чем больше я углублялся в него, тем интереснее становилось. Я начал разбираться, как работают немецкие ракеты, их системы управления. А потом решил собрать автопилот «Рейнтохтера», тем более, что меня попросили подыскать новую тему лабораторных работ для студентов, а заодно запустить «Бан-Хох-Модель», чтобы она решала уравнения движения. С последней задачей мне удалось справиться быстро, а вот с автопилотом пришлось повозиться. Я никак не мог понять, как он работает. И лишь очень нескоро разобрался: оказалось, существовали два варианта «Рейнтохтера»: один - стабилизированный по крену, другой же - нестабилизированный. А поскольку это была телеуправляемая ракета, то в ней наблюдался эффект так называемой скрутки координат. В нестабилизированной ракете стояли синусно-косинусные потенциометры, которые делают пересчет этой самой скрутки, а в стабилизированной подстройка шла автоматически.
