Металлургия

К осени 1957 стало ясно, что программа ВВС проработана намного лучше, чем все, что успели спланировать другие ведомства. Однако создание «гражданской» НАСА поставило на планах военно-воздушных сил жирный крест. 1 марта 1958 года, (Через 16 месяцев после запуска 1 советскогос спутника 6 ноября 1956 г — АИ) преодолев отчаянное сопротивление консерваторов во главе с Голдуотером, президент Эйзенхауэр подписал указ об осуществлении космической программы под руководством Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства и присвоил этой программе высшую категорию срочности: «Д-Икс» (В реальной истории 1 сентября 1958 года)

Более раннее принятие организационных решений не означало ускорения работ. Все основные работы по ракетам-носителям уже были начаты. Лишь в сентябре 1957 г, после казавшейся нескончаемой череды взрывов, впервые успешно стартовала разработка ВВС — ракета «Тор». В декабре 1957 года состоялся первый удачный старт ракеты «Атлас». «Титан-1» запаздывал.

Первый запуск МБР «Титан-1» состоялся в феврале 1959 года с авиабазы Патрик, Флорида. При этом вторая маршевая ступень была наполнена водой вместо компонентов топлива, а вместо стандартной головной части был использован неотделяемый макет. Впервые разделение ступеней, в котором вместо второй ступени по-прежнему использовался макет, состоялось во время четвертого запуска. Первый успешный запуск со штатной второй ступенью и капсулой с телеметрической аппаратурой вместо ГЧ удалось провести лишь в феврале 1960 года. Первый успешный запуск ракеты со штатной ГЧ состоялся в августе 1960 года, и лишь 2 декабря 1960 г была сформирована первая эскадрилья, пока ещё без ракет. 3 декабря с базы Ванденберг был проведён первый запуск «Титан-1» из прототипа шахтной пусковой установки. Шахта была разрушена взрывом ракеты и впоследствии не восстанавливалась.

23 октября 1957 года состоялся первый суборбитальный запуск прототипа ракеты «Авангард», под обозначением «TV-2» («Test Vehicle»). Во время этих испытаний отрабатывалась первая ступень ракеты-носителя, поэтому вместо второй и третьей ступени были установлены макеты. Запуск был признан успешным. Ракета «Авангард» сумела достигнуть высоты 175 километров и скорости 1,9 км/с.

Орбитальный запуск назначили на 2 декабря 1957 г, но из-за технических неполадок его несколько раз откладывали. И вот, наконец, 6 декабря с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета «Авангард-1». При запуске присутствовало более 200 репортёров, прямую радиопередачу вёл Гарри Ризнер от «Си-Би-Эс».

Перед сотнями объективов фотоаппаратов и кинокамер ракета приподнялась примерно на один метр, затем осела вниз, окутанная облаком пламени, и медленно завалилась на бок, утопив стартовый комплекс в море огня. (http://www.youtube.com/watch?v=JK6a6Hkp94o)

Известие об этой аварии, ставшей новым поражением Америки, разнеслась по миру почти мгновенно. Карикатуристы изощрялись в изобретении прозвищ злосчастному «Авангарду», именуя его «Флопник», «Упсник», «Капутник»... Некоторые из высших офицеров ВМС высказывали туманные намёки на диверсию «агентов Москвы». Эти намёки выглядели просто смешно. Сенатор Линдон Джонсон заклеймил программу «Авангард», назвав её «дешевой авантюрой, которая закончилась одной из наиболее разрекламированных и унизительных неудач в истории Соединенных Штатов».

Пока шла вся эта "котовасия", готовилась к своему первому старту ракета Р-7. 30 марта в Загорске были проведены окончательные огневые испытания её лётного варианта. (Б.Е. Черток "Ракеты и люди" )

Проработанность составленной Главкосмосом программы начала давать свои результаты. К первым стартам Р-7 жидкий кислород ещё подвозили в цистернах, но эти цистерны были уже не обычные, а специальные, спроектированные по аналогии с сосудом Дьюара в Электровакуумном институте, под руководством академика Сергея Аркадьевича Векшинского. Его институт разработал очень экономичную систему для поддержания высокого вакуума в теплоизолирующих полостях хранилищ жидкого кислорода.

Также отрабатывалась технология использования переохлаждённого кислорода, заливаемого в баки при температуре не -183®С, при которой жидкий кислород мгновенно вскипал от соприкосновения с металлом, а при -200®С или при -210®С.

(В реальной истории этот вопрос был поставлен Мишиным лишь в 1960-м при создании ракеты Р-9. Все цифры — по Б.Е. Черток «Ракеты и люди»)

За счёт этого впоследствии удалось снизить потери жидкого кислорода в 500 раз, а также ускорить заправку ракеты с нескольких часов примерно до 1 часа для Р-7. (На Р-9 заправка занимала около 20 мин)

На Байконуре уже строился завод по производству жидкого кислорода. К первому старту Р-7 его построить, конечно, не успевали — программа освоения космоса, в которой было запланировано строительство завода, была принята в ноябре 1956 г. Но к тому моменту, как развернутся полномасштабные работы с множеством пусков, завод уже должен был быть готов.

По ходу тестов в Загорске выявилось множество новых замечаний, которые пришлось устранять уже в Монтажно-Испытательном Комплексе на Байконуре. То, что не успели сделать на заводе, дорабатывала бригада цеха N 39 под руководством Цыганова.

Количество доработок, особенно замечаний по радиоприборам, было так велико, что стало ясно — запустить ракету до майских праздников невозможно. А тут ещё на Байконур заехал во время своей ставшей уже привычной весенней поездки на целину Никита Сергеевич. (АИ, в реале Хрущёв на Байконур в это время не приезжал)

Ознакомившись с ходом работ и условиями жизни на полигоне, Хрущёв всех похвалил, поблагодарил за хорошую работу, и строго запретил какие-либо попытки "запуска к Первомаю", о чём заикнулось было командование.

Продемонстрировав военным внушительный кулак, Никита Сергеевич заявил:

— И чтоб никакой мне тут показухи к праздникам! Этот старт, — он указал на виднеющиеся на горизонте циклопические конструкции, — знаете во сколько народу обошёлся? А ну как завалится ракета прямо на него, да ё..нет? Никакой спешки, работать приказываю спокойно, методично, с соблюдением всех инструкций и нормативов.

Наведя порядок, Хрущёв поехал дальше, в Кустанай, а руководство и инженерный состав облегчённо выдохнули и продолжили работу.

Второй чистовой цикл горизонтальных испытаний отдельных блоков был закончен 30 апреля.

1 мая был устроен отдых и праздник. Затем началась сборка блоков ракеты в единый пакет. К 5 мая ракета была собрана, завершены электрические и пневмогидравлические проверки всего пакета в сборе. Гидроиспытания были проведены по настоянию Королёва. По ходу испытаний было выявлено и устранено большое количество протечек, возникших из-за тряски в ходе транспортировки блоков ракеты по железной дороге.

Рано утром 6 мая первая Р-7, погруженная на установщик, соплами вперёд поехала к старту. Тепловоз толкал установщик очень медленно и осторожно — никакая тряска не допускалась, повторно испытать ракету на герметичность топливных магистралей можно было только в МИКе.

На финальные испытания всех систем уже после установки на старт, вместе с просмотром телеметрических плёнок и подробным разбором выявленных неисправностей ушло 7 суток.

Все службы от Тюратама до Камчатки, четыре измерительных пункта: Сары-Шаган, Енисейск, Уссурийск, Елизово, не считая двух местных, дальние пункты радиоуправления, службы единого времени, полигонные телеметрические станции доложили о готовности на 15 мая.

14 мая на стартовую площадку начали доставлять цистерны с жидким кислородом. Утром 15 мая, после окончательных проверок и утверждения их результатов Госкомиссией было принято решение начать заправку.

Рязанский провёл радиоперекличку со всеми измерительными пунктами, проверив связь. Чтобы уберечь старт на случай аварии, предусмотрели команду отсечения двигателей, но не раньше 12 секунды полёта, чтобы ракета успела отлететь подальше.

Первоначально предполагалось использовать команду аварийного подрыва. Для этого в конструкции ракеты предусмотрели закладку зарядов взрывчатого вещества. Но после изучения "тех документов" на первых нескольких ракетах от закладки ВВ отказались, и ракеты поступали с завода "разминированными".

(В реальной истории заряды удаляли прямо на стартовой позиции перед заправкой, при этом уронили внутрь ракеты шайбу от винтов крепления блока управления взрывателем, из-за поисков шайбы задержали старт.)

На окончательном заседании Госкомиссии Королёв доложил, что "устанавливается расчетная дальность 6314 км. Основными задачами пуска следует считать отработку техники старта, проверку динамики управления полетом первой ступени, процесса разделения ступеней, эффективности системы радиоуправления, динамики полета второй ступени, процесса отделения головной части и движения головной части до соприкосновения с Землей." (Б.Е. Черток "Ракеты и люди")

На ракете была установлена измерительная головная часть с телеметрической аппаратурой. Испытания ракеты только начинались, необходимо было точно замерить нагрузки и вибрации, действующие на конструкцию, а также параметры траектории. Для этого в измерительной головной части была установлена аппаратура систем РТС и «Трал».

— Сначала надо обеспечить безопасность страны, — сказал Жуков на заседании Президиума ЦК. — А потом пусть учёные играются в свои спутники.

Хрущёв был вынужден согласиться.

Система отделения боевой части была переделана с учётом недопустимости соударения с отделившейся ступенью ракеты. Для этого ступень после отделения головной части притормаживалась.

Старт был назначен на 21.00.

Объявили 30-минутную готовность. За главным пультом управления в пусковом бункере занял место Евгений Осташёв. Рядом сидел "стреляющий офицер" Борис Чекунов, впоследствии запускавший все Р-7 начального периода с Байконура. По бокам от них расположились испытатели из Загорска, проверявшие ракету на стендах.

Левее сидели управленцы во главе с Николаем Алексеевичем Пилюгиным. В нескольких комнатах большого бункера расположился "мозговой центр". Обложившись чертежами и схемами, они были готовы на лету решать возникающие технические проблемы, давать подсказки в случае какой-либо осечки при прохождении схемы пуска.

По электрической части быстрее всех мужчин разбиралась в хитросплетениях электрических схем Инна Ростокина, она оказалась единственной женщиной, которую Королёв допустил в бункер. Здесь же один из заместителей Королёва — Борис Евсеевич Черток.

В гостевой комнате бункера ждали старта Неделин, Келдыш, Кузнецов, Ишлинский, Глушко, Мрыкин.

За 15 минут в бункер спустились Королёв, Носов, Воскресенский, Бармин. Установлена связь с первым измерительным пунктом, где будут отслеживать полёт ракеты. Носов и Воскресенский встали к перископам.

Наконец, объявили минутную готовность.

Пошли уже ставшие привычными во время недавних запусков Р-5 команды: "Протяжка", "Ключ на старт", "Продувка", "Ключ на дренаж", "Пуск"

Чекунов вдавил красную кнопку запуска. Осташёв, глядя на пульт, сообщил:

— Прошла "Земля-борт".

Стоящий у перископа Воскресенский сказал:

— Отошла кабель-мачта.

Ракета освободилась от связи с землёй. Зажигание. В считанные секунды двигатели вышли на режим.

— Предварительная...

Ревущее белое пламя заполнило рукотворный каньон газоотвода под стартом, окутало ракету почти до половины.

— Промежуточная...

— Главная! Подъём!

— Есть контакт подъёма, — сообщил Осташёв.

Медленно, словно нехотя, гигантская ракета приподнялась на столбе пламени, циклопическим цветком разошлись в стороны удерживающие её опоры.

— Ракета ушла! — сказал от перископа Воскресенский.

— Пульт в исходном! — доложил Осташёв.

Все кинулись наружу по узкой лестнице, чтобы своими глазами проводить первую Р-7, уходящую в ночное небо.

Ослепительный факел поднимался всё выше. Далеко в вышине косые лучи заходящего Солнца на миг высветили удлинённое тело ракеты.

Вдруг от белого огонька отделился и полетел в сторону второй, меньший огонёк. Только один, а не четыре, и явно преждевременно. А затем холодный тёмный хрусталь небосвода озарился ослепительной вспышкой. В небе расцвёл огненный цветок, из которого летели во все стороны горящие обломки.

— Твою ж мать! — разочарованный Королёв готов был рвать и метать. — Ну ведь всё предусмотрели, всю ракету языками вылизали! Что недоучли? Что?

— Да ладно вам, Сергей Палыч, — попытался успокоить его оказавшийся рядом Мрыкин. — Сами знаете, удачный первый пуск — не к добру. Лучше сейчас покувыркаемся, чем потом проблемы выгребать.

(Мрыкин Александр Григорьевич, в описываемый момент — начальник Управления опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ Управления заместителя командующего артиллерией ВС СССР, работал с Королёвым, присутствовал на пусках почти всех первых советских ракет)

— Да это-то понятно, Александр Григорьич, — с досадой ответил Королёв. — Но всё равно обидно. Столько трудов — и всё равно псу под хвост!

Снова спустились в бункер, в пультовую, куда поступали все доклады телеметристов. Плёнки с записью сигналов телеметрии ещё предстояло проявить и расшифровать, но уже сейчас было ясно, что один из боковых блоков ракеты отделился раньше времени. А вот почему он отделился раньше — как раз и предстояло понять.

В результате расследования и изучения телеметрии пришли к выводу, что причиной стала неправильная настройка редуктора перекиси водорода в одном из боковых блоков. Чисто человеческая ошибка. Из-за этого блок израсходовал топливо на 3 секунды раньше остальных боковых "морковок", после чего автоматически отделился.

(Реальная причина аварии РН Р-7 24 декабря 1958 года)

При несимметричном разделении ракету слишком энергично закрутило, один из ещё не отделившихся блоков оторвался, пробив бак горючего второй ступени. В результате взрыва носитель был полностью разрушен.

Королёв был зол и разочарован. Столько трудов было положено на выяснение по "документам 2012" всех возможных причин неудачи в первых пусках. И всё оказалось напрасно.

Ну, не всё. Большинство возможных конструктивных причин было устранено. Пока ещё не устранили причину возможного возникновения высокочастотных колебаний в двигателях боковых блоков. Сама по себе причина была ясна — пульсации давления подачи окислителя на входе в насос, из-за которых возникали пульсации давления в камере сгорания. Их частота неудачно совпадала с собственной частотой колебаний конструкции ракеты-носителя, что закономерно привело бы к резонансному разрушению конструкции.

Для устранения этого, пусть пока и не проявившегося дефекта ещё предстояло спроектировать и изготовить специальные гидравлические демпферы в магистралях окислителя на входе в насосы.