Читаем Пятьдесят лет в космической баллистике онлайн бесплатно
Пятьдесят лет в космической баллистике
Автор книги Анатолий Викторович Брыков — участник Великой Отечественной войны, лауреат Ленинской премии, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, почетный академик и действительный член Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского, доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник 4 Центрального научно-исследовательского института Министерства обороны Российской Федерации. С 1949 года, после окончания Московского механического института, работал в одном из ракетных научно-исследовательских институтов Академии артиллерийских наук в так называемой группе Тихонравова. Эта группа объединяла молодых инженеров, которые занимались решением проблем только что зародившейся космонавтики. Рассказывая о своей научной деятельности в 4 ЦНИИ и в 50 ЦНИИ КС в период становления и развития советской космонавтики, автор — ученик М. К. Тихонравова и непосредственный участник описываемых знаменательных событий — дает ответы на некоторые вопросы, связанные с тайнами наших успехов и неудач в освоении космоса. Книга адресована всем читателям, интересующимся историей космонавтики.
Документальная литература / Биографии и МемуарыДругу и спутнице
всей жизни — жене моей
Лидии Петровне
посвящаю.
Моя творческая научная деятельность сложилась так, что я оказался не только свидетелем событий, связанных с зарождением у нас в стране нового научного направления, за которым впоследствии утвердилось название «космическая баллистика», но и непосредственным участником этих событий. Как это случилось? Вот об этом и пойдёт речь.
Начало Великой Отечественной войны застало меня в городе Брянске. Был я тогда студентом Брянского института транспортного машиностроения, только что окончил второй курс обучения. И 2 июля 1941 года, ровно через десять дней после начала войны, нас, студентов и молодых рабочих, призвали на защиту Родины. Долгие четыре года шли мы сначала на восток, потом на запад.
В конце войны оставшихся в живых бывших студентов высших учебных заведений отпускали из армии на учебу. Я использовал предоставленную возможность продолжить учебу и в марте 1945 года поступил в Московский механический институт, преобразованный в 1948 году в Московский инженерно — физический институт (МИФИ). В 1949 году над дипломным проектом я работал в Конструкторском бюро Александра Давыдовича Надирадзе. 15 июня 1949 года успешно защитил дипломный проект и должен был приступить к практической работе в Конструкторском бюро А. Д. Надирадзе. Однако, как позднее выяснилось, представителю военного министерства из Академии артиллерийских наук было предоставлено право выбрать из выпускников нашего института лучших студентов для работы в недавно сформированном четвертом научно — исследовательском институте ААН, работавшем над исследованием проблем ракетного вооружения. А так как я окончил институт по специальности «Проектирование и производство ракетного вооружения» и получил диплом с «отличием», то, естественно, оказался в НИИ-4!
Институт был организован только в 1946 году, директор института — генерал Нестеренко Алексей Иванович, заместитель по научной работе — полковник Шор Яков Борисович. В институте было несколько управлений (специальностей — в прежней терминологии), каждому из которых был определён круг исследуемых проблем. Начальником управления, в одном из отделов которого для меня было отведено «место» младшего научного сотрудника, был Тихонравов Михаил Клавдиевич. Это управление разрабатывало проблемы жидкостных баллистических ракет, в его состав входило несколько отделов: отдел конструирования ракет, два отдела, занимавшиеся исследованиями проблем двигателей и топлива, и ещё один отдел — баллистический, который специализировался на разработке проблем, связанных с теорией полета жидкостных баллистических ракет.
Отдел ещё только формировался, состоял в основном из молодых инженеров, и вот 20 июля 1949 года я пополнил коллектив этого замечательного отдела. Именно он в скором времени стал первым подразделением страны, где зародилась космическая баллистика.
Следует отметить, что основную, наиболее важную исследовательскую работу отдел, в котором мне предстояло работать, выполнял под непосредственным руководством самого начальника управления М. К. Тихонравова. В скором времени я познакомился не только с самим Михаилом Клавдиевичем, но и с его творческой деятельностью в области ракетной техники. Оказалось, что он — известный ракетчик, по его проекту в нашей стране была создана первая жидкостная ракета «09», успешно, испытанная 17 августа 1933 года на полигоне в Нахабино под Москвой. Вдохновлённый первым успехом, в начале апреля 1934 года он выступил на первой Всесоюзной конференции по изучению стратосферы с докладом «Применение ракетных летательных аппаратов для исследования стратосферы», в котором определил, что летательные аппараты на ракетном принципе наиболее выгодно использовать там, где кончаются возможности других летательных аппаратов. Касаясь далее перспектив ракетной техники, указал на возможность в ближайшем будущем достижения высот полёта 100 км и более и затронул вопрос о возможности полёта человека на ракете.
Хотя в своих научных публикациях и в официальных выступлениях он ещё конкретно не высказывался по поводу полёта человека в космос в том понимании, как это сейчас принято, но мечту такую имел. И в одном из своих поздних воспоминаний он описал содержание своей беседы с С. П. Королёвым, в которой на вопрос: «Хотелось бы знать, кто будет проектировать и строить корабль для полёта человека в космос?» — они пришли к согласованному утверждению: «Обязательно доживём, будем проектировать и строить корабль, и увидим, как люди, (а может быть и мы) полетят в космос».
Запуск человека в космос был заветной мечтой М. К. Тихонравова.
И как только развитие ракетной техники достигло уровня, при котором появилась возможность осуществить первую часть своей мечты — полёт человека на ракете — Михаил Клавдиевич приступил к её реализации.
Великая Отечественная война подходила к концу, когда нашим ракетчикам удалось ознакомиться с достижениями ракетной техники Германии. В частности, с ракетой ФАУ-2, и не только «теоретически», но и «материально»: мы получили доступ к готовым образцам трофейных ракет ФАУ-2. В 1945 году Тихонравов с группой энтузиастов ракетной техники из РНИИ разработали проект высотной ракеты ВР-190, предназначенной для подъёма двух человек на высоту до 200 километров и состоящей из ракетной части и ракетной кабины. Предполагалось, что ракетная часть создаётся на базе модернизированной трофейной ракеты ФАУ-2, а в ракетной кабине предусматривалось специальное устройство для управления полётом в пустоте, приспособление для мягкой посадки на Землю, тормозной двигатель и специальное амортизирующее шасси. Высокая автоматизация управления полётом сочеталась с широкими возможностями ручного управления. Прямо прообраз космического аппарата!
Проект высотной ракеты ВР-190 получил поддержку академиков Л. А. Орбели, В. Р. Фесенкова, Н. Д. Папалекси, профессоров В. В. Стрельцова и Н. П. Вернова. Однако реализация проекта оказалась очень сложным делом. Требовалось создание специальной лаборатории. Даже, несмотря на интерес И. В. Сталина к проекту, нужных средств после только что окончившейся войны у государства не нашлось.
К моменту моего прихода в отдел вопросы реализации полёта человека на ВР-190 отошли на второй план. Теперь Михаил Клавдиевич с группой сотрудников (И. М. Яцунский, Г. Ю. Максимов, Л. Н. Солдатова, Я. И. Колтунов к ним присоединился и я) работали над второй частью своей мечты — запуск человека в космос!
Уровень отечественной ракетной техники (да и мировой!), достигнутый к концу 1940–х годов, ещё не мог обеспечить осуществление этой мечты. Мы располагали находящейся в отработке ракетой Р-1 и в стадии проектирования были ракеты Р-2 и Р-3. Поставленную задачу можно было решить только с использованием многоступенчатой жидкостной баллистической ракеты, способной вывести на орбиту искусственного спутника Земли космический корабль с человеком на борту. Тихонравов, основываясь на малоизвестных работах К. Э. Циолковского, предложил очень плодотворную идею создания такой ракеты на базе существовавшего в то время технического уровня советского ракетостроения. Эта идея состояла в переходе на новый, нетрадиционный путь компоновки составной ракеты по схеме так называемого “пакета”. Первые же исследования, выполненные группой молодых инженеров отдела под руководством М. К. Тихонравова, привели к удивительному выводу: по состоянию уровня ракетостроения на начало 1950–х годов возможно создание составной баллистической ракеты, способной обеспечить достижение первой космической скорости!
Предварительные результаты были доложены Тихонравовым в 1948 году на НТС института, где идея «пакетной» схемы была фактически отвергнута учеными института (на исследования по этой тематике был наложен запрет), и вторично состоялся доклад на первой научно — технической конференции НИИ-4 в марте 1950 года. Аудитория, на которой были представлены специалисты всех основных ведомств страны, причастных к созданию и эксплуатации ракетной техники, ответила настороженным шумом, когда Тихонравов сформулировал свой вывод, и бурным негодованием вся аудитория отреагировала на заключительные слова докладчика «…о возможности полёта человека в космос!»
После обсуждения (скорее — осуждения) доклада один из руководителей закончил своё выступление словами: «Думаю, что всё это фантастика! Никому не нужная затея!» Эти слова были встречены аплодисментами. Не вызывала восторга эта идея не только у большинства специалистов ракетной техники, но и у широкой научной общественности.
И действительно, после такой тяжелой, разорительной войны казалось абсурдным тратить колоссальные государственные деньги на реализацию этой фантастической, возможно даже авантюристической идеи!
Далее, как обычно это у нас бывает, последовали репрессии. М. К. Тихонравова с должности начальника управления сняли, оставили его лишь консультантом нашего отдела, сотрудникам отдела, разрабатывавшим под руководством Михаила Клавдиевича проблемы, касающиеся возможности создания спутника Земли, было категорически запрещено заниматься этими проблемами, а контроль поручили выполнять Александру Захаровичу Краснову, бывшему заместителю Тихонравова, который теперь был назначен начальником управления вместо Тихонравова.
Этот «запрет» и «освобождение» Михаила Клавдиевича от руководства большим научным коллективом только сплотило нас, и в отделе фактически образовалась «подпольная корпорация», члены которой (впоследствии члены «группы Тихонравова»), выполняя свои плановые исследовательские работы, продолжали работать и над запрещенной тематикой.
Наши разработки проблем многоступенчатых ракет «пакетной» схемы, оформленные в виде научных отчетов, в начале 1951 года были направлены в ОКБ С. П. Королёва. Кроме «негативных последствий» для М. К. Тихонравова и его коллектива, эти разработки имели и «положительную составляющую». В них содержались первые зачатки космической баллистики. Так, разработанный И. М. Яцунским приближенный метод определения оптимальных параметров составных ракет «пакетной» схемы позволял при заданном числе ступеней определить оптимальное распределение масс между ступенями и наиболее выгодный расход топлива. На базе этого метода для двухступенчатого «пакета» из трёх ракет Р-3 (проектные параметры разработки ОКБ С. П. Королёва ракеты Р-3 с дальностью стрельбы 3 тыс. км) была показана возможность достижения первой космической скорости. Исследования Г. Ю. Максимова по определению оптимальных условий вывода искусственного спутника Земли на заданную круговую орбиту содержали математическую модель для выбора оптимального распределения между потребной скоростью ракеты в конце активного участка и потребным значением импульса для перевода спутника с переходного эллипса на заданную круговую орбиту. Им же была рассмотрена и задача спуска спутника (или его части!) с круговой орбиты на Землю с определением потребного импульса торможения при минимальном отклонении от расчетного места спуска.
По моему глубокому убеждению, эти «зачатки» космической баллистики в нашей стране появились впервые и, как это ни парадоксально, именно наш НИИ-4 оказался первым научным институтом, положившим начало успешному развитию космической баллистики.
А вскоре нашей группе и нашему институту крупно повезло. Этому способствовали два обстоятельства. Во — первых, Сергей Павлович Королёв очень хорошо отнесся к идее Тихонравова, доклад Михаила Клавдиевича ему очень понравился и он обещал Тихонравову поддержку. Высокую оценку получили и представленные ему наши разработки. Во — вторых, к этому времени в мире складывалась такая ситуация, что в условиях напряженного международного положения наша страна оказалась практически под угрозой атомного нападения со стороны США при полном отсутствии возможности нанести ответный атомный удар по объектам на территории США. Для исключения такой угрозы необходимо было создание межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью стрельбы порядка 8…10 тысяч километров. И сделать это нужно было оперативно!
И вот теперь начатые Тихонравовым исследования возможности создания многоступенчатых жидкостных баллистических ракет дальнего действия на основе «пакетной» схемы оказались очень кстати! Сергей Павлович заказал нашему институту (а фактически, нашему коллективу) научно — исследовательскую работу по определению возможности создания межконтинентальной жидкостной баллистической ракеты «пакетной» схемы. У нас появилась возможность, разрабатывая эту тему, официально решать и вопросы вывода космических аппаратов на орбиту искусственного спутника Земли, так как межконтинентальная баллистическая ракета требуемой дальности практически всегда может служить ракетой — носителем.
А несколько позже, 16 сентября 1953 года мы узнали, что с начала будущего года в институте открывается заданная С. П. Королёвым новая тема: «Исследования по вопросу создания искусственного спутника Земли». А начинать работать по ней нам разрешили, не дожидаясь официального открытия темы. Сергей Павлович выполнять свои обещания не забывал!
Так, практически в самом начале своей научной деятельности, я оказался в коллективе, которому предстояло участвовать: во — первых, в решении одной из самых актуальных проблем, связанных с обеспечением безопасности нашей страны, и во — вторых, в проведении исследований по совершенно новому научному направлению — обоснованию возможности создания искусственного спутника Земли на базе современного развития науки и техники.
Это было начало работ, которые привели к созданию в стране самой совершенной в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, в отработке и испытаниях которой активное участие принимал наш институт — НИИ-4 Министерства обороны.
