— У нас сейчас две основных задачи. Скорейшим образом максимально нарастить общее число МБР и создать ракету, способную нести мощный заряд, либо большое количество боевых блоков меньшей мощности, преодолевать разрабатываемую систему ПРО, длительное время храниться в заправленном состоянии при максимальной боеготовности. Копирование американского подхода для нас недоступно, у нас нет такого количества передовых авиабаз для бомбардировщиков, а сами бомбардировщики не дают гарантии прорыва вражеской ПВО, — напомнил Первый секретарь. — Предлагаю поступить следующим образом. Массовой основой РВСН сделать твердотопливные РТ-2, которые потом заменим на мобильные 'Темп-2С', и мобильные Р-9, которые мы, благодаря запускам разведывательных спутников, научились делать крупной серией. Флот и авиацию пока не обсуждаем, у них свой путь развития. ГР-1, как глобальная ракета, нужна будет в ограниченном количестве. Р-36 стоит разработать, как её замену, если она получит возможность долгого хранения в заправленном состоянии и быстрого запуска. Р-16 прослужит какое-то время, раз уж сделали её, но их, видимо, будет немного, и размещать их надо в шахтах. Все наработки по Р-26 следует учесть и использовать при создании Р-36.
Рассказом об Р-36 Янгель покончил с программой баллистических ракет и перешёл к космическому разделу. Он считал, что способен потеснить Королёва в космическом пространстве. Конечно, таких уникальных возможностей, которые обеспечивались ракетами Королёва, у него пока не было, но для многих применений рекордный вес на орбите оказался непозволительной роскошью. Нарастив ещё по ступени на Р-12 и Р-14, он уже смог забрасывать в космос небольшие спутники: исследовательские, гражданские — для трансляции телевизионных передач, предсказания погоды или установления связи на сверхдальние расстояния, а также военные: разведывательные, связные, навигационные.
Накануне февральского совещания Янгель, на зависть Челомею, запустил с полигона Капустин Яр свой первый спутник. Он имел чисто мирную начинку, но, с расчётом на предстоящие военные запуски, решили никакой информации о назначении спутника не публиковать: только то, что невозможно скрыть — параметры орбиты. 6 апреля из Капустина Яра тоже запустили янгелевский аппарат. За ним последовал третий, стартовавший 24-го апреля.
Пока же Михаил Кузьмич пошёл ва-банк. Вслед за Челомеем и Королёвым он предложил в сотрудничестве с Глушко сделать космический носитель Р-56, способный доставить на орбиту тонн тридцать, в перспективе — пятьдесят. Проект Янгеля был хорошо проработан, просчитан с разумным запасом. Предлагалась и соответствующая космическая начинка — тяжелая орбитальная станция. Янгель предусмотрел и боевой заряд в пятьдесят мегатонн.
Хрущёв, однако, хорошо помнил, чем обернулось в 'той' истории распыление сил по нескольким КБ, и решил сосредоточить усилия под руководством Королёва. Первый секретарь постарался подсластить пилюлю:
— Ваше конструкторское бюро — ведущее в обеспечении нашей обороноспособности, а это важнее любых космических запусков. Поэтому, — объяснил Никита Сергеевич, — не следует отвлекать силы от решения основной задачи.
Янгель всё же попытался, пользуясь хорошим отношением чиновников из Военно-промышленной комиссии, протащить свой носитель, пристегнув его к постановлению по Р-36, подписанному в апреле 1962 года. Но тут уже вмешался Устинов, предупреждённый Хрущёвым, и все работы по Р-56 окончательно прикрыли.
(АИ частично, в реальной истории тему Р-56 закрыли окончательно только в июне 1964 года)
С докладом о новом перспективном двигателе для безвоздушного пространства по поручению руководства Главкосмоса выступил академик Арцимович.
— Недавно мы представляли вашему вниманию различные варианты ионных двигателей, — напомнил в начале доклада Лев Андреевич. — В ходе работ по изучению поведения плазмы, изучая информационные подборки, предоставляемые ВИМИ, мы наткнулись на интересную идею: разгонять электромагнитным полем не просто низкотемпературные ионы, а полноценную, нагретую до высоких температур плазму. В обзоре, предоставленном ВИМИ, предлагалось использовать для получения и нагрева плазмы СВЧ-генератор, облучая микроволнами аргон. Удерживая получаемую плазму от контакта со стенками двигателя магнитным полем, можно разогревать её микроволнами до температур, составляющих миллионы градусов. Вместо или вместе с аргоном можно использовать водород, или другие газы, а также пары различных веществ.
При такой температуре для удержания плазмы потребуются сверхпроводящие магниты. До недавнего времени у нас не было материалов, позволяющих создать сверхпроводящий магнит при температуре выше температуры жидкого гелия, то есть, близкой к абсолютному нулю. Обеспечить подобную низкую температуру даже в космосе очень непросто.
В том же обзоре из ВИМИ высказывалась идея необычного материала, состоящего из итррия, бария, меди и кислорода. Проведённые эксперименты показали, что этот материал обладает сверхпроводимостью уже при температуре кипения жидкого азота. Это значительно упрощает задачу — получать и хранить жидкий азот намного проще, чем жидкий гелий.
(В реальной истории соединение Y-Ba-Cu-O было получено в начале марта 1987 г https://ru.wikipedia.org/wiki/Сверхпроводимость)
Использование этих материалов позволило нам, после двух лет экспериментов, собрать и испытать первый, пока ещё несовершенный, прототип двигателя, который мы назвали 'Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом' (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket — VASIMR). Безусловно, пока это всего лишь лабораторный образец, демонстрирующий реализуемость подобного двигателя в принципе. До установки на реальный космический аппарат понадобится ещё несколько лет доводки, и создание достаточно мощного источника электроэнергии, как минимум — бортового ядерного реактора большой мощности.
— Так в чём разница между этим двигателем, и ионным, о котором вы нам в прошлый раз рассказывали? — уточнил Хрущёв. — Вроде как и там и там ионы, разгоняемые магнитным полем?
— В общем, да, — подтвердил Арцимович. — Принципиальная разница состоит в том, что в предлагаемом двигателе плазма разогревается до намного больших температур, за счёт резонанса СВЧ-излучения с ионами плазмы, колеблющимися под действием магнитного поля от сверхпроводящих магнитов. При этом плазма не соприкасается с разгонными электродами, как это происходит в ионных двигателях, поэтому исключается эрозия электродов. Такой двигатель может проработать дольше, чем обычный ионный. И, главное отличие — потребное энергопотребление и развиваемая тяга.
Для питания осваиваемых нами в настоящее время ионных двигателей в районе земной орбиты достаточно солнечных батарей, а развиваемая ими тяга составляет десятки миллиньютонов.
Предлагаемый ускоритель требует мощности порядка 200 киловатт, и более, при этом он развивает тягу уже не в миллиньютонах, а в единицах ньютонов.
(VX-200 при электрической мощности 201 кВт выдал на испытаниях 5 Ньютонов тяги https://save-kolbich.livejournal.com/136772.html)
Есть также вариант использовать в качестве рабочего тела для образования плазмы не аргон, а жидкость с намного большим удельным весом — например, ртуть. Мы уже пробовали использовать ртуть в обычных ионных двигателях. Она легко испаряется, и у неё достаточно тяжёлые ионы, но есть некоторые проблемы с коррозионной стойкостью, надеюсь, решаемые. С более тяжёлым рабочим телом можно получить большую тягу, чем при использовании аргона. Для дальнего космоса можно будет в дальнейшем использовать водород, это, возможно, позволит даже заправляться от внеземных источников. Но с водородом есть свои сложности. По сути, такой двигатель при использовании водорода превращается в мощный источник высокоскоростных протонов. Тому, кто попадёт под реактивную струю, не поздоровится.
Первый секретарь внимательно выслушал доводы академика:
— Хорошо. Эта работа перспективная, её надо продолжать. Понятно, что в ближайшее время на этот двигатель рассчитывать не приходится. С другой стороны, атомные реакторы для космоса у нас разрабатываются. Возможно, стоит подумать об установке такого двигателя на исследовательскую автоматическую станцию с реактором, чтобы не иметь потом головной боли, куда этот реактор с орбиты утилизировать.
А теперь, Сергей Палыч, расскажите нам, что там у вас и товарища Исаева с проектом 'Тетис'? Как-то вы с большим энтузиазмом эту работу начали, а потом что-то ни слуху ни духу. Есть трудности?
— Есть, — мрачно ответил Королёв. — Трудностей оказалось намного больше, чем ожидалось. Если коротко — мы упёрлись в изготовление цилиндрических тонкостенных баков большого диаметра. Технологии, наработанные при изготовлении 'Днепра', оказались малоприменимы. Судостроители не привыкли работать с материалами тех толщин, которые требуются в проекте. Когда делали 'Днепр' — там диаметр баков 6 метров, и то были сложности, пришлось делать сложную, дорогую оснастку-стапель. Но 'Днепр' — серийный, оснастка окупится. А тут серии не будет, изделие штучное. Говорить об изготовлении баков диаметром 23 метра и несколько десятков метров длины, если мы даже 12-метровые сделать не можем, и вовсе не приходится.
Вторая проблема — чтобы уложиться в проектные параметры, нужна водородная вторая ступень. С водородом у нас пока не получается. Небольшие двигатели для отработки мы делать научились, а вот мощный двигатель, с большой тягой — пока ещё нет. Если же делать вторую ступень без водорода, в 18 тысяч тонн мы никак не укладываемся. В 40 тысяч бы уложиться.
С нагрузками для неё тоже не всё так просто. Большинство самых тяжёлых полезных нагрузок весят менее 100 тонн. Необходимость запуска более тяжёлых объектов 'одним куском' возникает очень редко. До начала освоения Луны у нас не будет постоянного значимого потока грузов на орбиту. Соответственно, серийной эта штука не будет, а без серии она получается слишком дорогой.
— Понятно, — Первый секретарь помолчал, размышляя. — Но ведь двигатель уже сделали. Жалко терять такую разработку. Какие могут быть варианты?
— Сделать первую ступень наборной из цилиндров меньшего диаметра, как предлагал товарищ Челомей в проекте УР-500, и как делают американцы в своём проекте 'Сатурн-1', — ответил Королёв. — Но это только половина решения, и не самая эффективная по массовому совершенству. Вторая, обязательная половина — это водородная вторая и третья ступени.
На сегодняшний момент руководству Главкосмоса представляется более правильным сосредоточить усилия на скорейшей доводке носителя 'Днепр-1', который, со своей грузоподъёмностью в 28 тонн в керосиновом варианте уже закрывает большую часть наших потребностей по выводу спутников на геостационарную орбиту. Сейчас мы начинаем готовить четвёртый испытательный пуск, который, как мы рассчитываем, должен быть успешным. По завершении испытаний переходим к регулярной эксплуатации носителя и одновременно отрабатываем его метановый вариант.
Как только он начнёт летать, начинаем отработку трёхблочного варианта 'Днепр-3'. Там могут быть свои сложности, связанные с большим количеством одновременно работающих двигателей на первой ступени. Двигателисты Воронежского КБХА сейчас сосредоточили свои усилия на создании двигателя для водородной второй ступени, ведётся работа над водородной третьей ступенью.
Двигатели низкого давления конструкции Исаева нам ещё пригодятся, но не сейчас, а немного позднее. Эту тематику я предлагаю не закрывать, а переориентироваться на составную конструкцию первой ступени из нескольких цилиндров. Предлагаю передать эти двигатели товарищу Челомею, и пересмотреть его проект УР-500 в сторону увеличения и применения керосина и кислорода в качестве компонентов топлива. Сейчас в проекте предполагается использовать 6 двигателей РД-253 тягой по 170 тонн у Земли и 186 тонн в вакууме. Смысла в подобной ракете, с учётом отработки модульного носителя 'Днепр' я не вижу. Двигатель РД-370 товарища Исаева развивает тягу 370 тонн у Земли и, по расчётам, около 400 тонн в вакууме. Если поставить водородную вторую ступень, получится весьма мощный носитель. Более точно его характеристики можно будет определить после проведения всех расчётов. Его имеет смысл сделать, на случай, если возникнут проблемы с отладкой трёхблочного варианта 'Днепра'. Как запасной вариант для вывода на орбиту крупных объектов. Если на третьей ступени такого носителя поставить ядерный двигатель товарища Иевлева, в этом случае выводимая на орбиту масса будет ещё больше.
— А что скажут двигателисты? — Первый секретарь нашёл взглядом Глушко.
Валентин Петрович уже понял общую руководящую линию партии — никаких космических носителей на ядовитых компонентах топлива.
— Этот вариант возможен, хотя и не оптимален. Мы сейчас начали работу над четырёхкамерным керосин-кислородным двигателем тягой 740 тонн у Земли. (Аналог РД-170). После отработки керосинового варианта попробуем перевести его на метан. Двигатель будет закрытого типа, в нём мы используем все наработки по двигателю РД-33, который сейчас используется на носителях 'Союз-2.3'. С использованием водородных двигателей, разрабатываемых в Воронежском КБХА для второй и третьей ступеней, и разрабатываемого четырёкамерного двигателя на первой, появляется возможность сделать 'носитель-конструктор' с намного более высокими характеристиками. Мы уже обсуждали различные варианты с руководство Главкосмоса. Сергей Палыч может рассказать подробнее.
— Да, обсуждение такое было. Проект пока ещё даже не эскизный, скорее, на уровне технического предложения, — подтвердил Королёв, разворачивая плакат. — Многое будет определяться возможностью изготовления крупногабаритных деталей.
На плакате была изображена линейка носителей с разным количеством боковых блоков — от двух, до восьми, сгруппированных вокруг центрального бака большого диаметра. Сверившись со своим карманным справочником, который ему подготовили в Главкосмосе, Никита Сергеевич понял, что предлагаемый носитель является чем-то вроде гибрида 'Вулкана' — наследника 'Энергии', и американской SLS. Центральный блок диаметром 8,4 метра, с 4-мя водородными двигателями, похоже, был взят от SLS, но к нему были пристроены 'боковушки', как у 'Энергии'. Сверху на этой чудовищной башне в варианте с 6-ю и 8-ю боковыми ускорителями устанавливались надкалиберные вторая и третья ступени — судя по объёму баков тоже явно водородные. Цифры полезной нагрузки, выводимой на низкую орбиту, вырисовывались невероятные — за 200 тонн.
— В ходе испытаний 'Днепра' подтвердились высказанные ранее опасения, что носитель с большим количеством двигателей на первой ступени, такой, как перспективный 'Днепр-7.7' будет иметь проблемы с управлением и надёжностью, — продолжал Королёв. — Предлагаемый Валентином Петровичем четырёхкамерный двигатель закрытой схемы будет немного тяжелее американского F-1, но должен, по расчётам, развивать несколько большую тягу и иметь заметно больший удельный импульс. Более того, он опирается на уже отработанные технические решения.
