29 июля, во втором запуске, погибли собаки Дезик и Лиса. Парашют их капсулы не раскрылся, и капсула на огромной скорости врезалась в землю. Исследование обломков показало, что из-за сильной вибрации вышло из строя барореле, обеспечивавшее раскрытие парашюта на заданной высоте. Этот случай заставил конструкторов начать разработку системы экстренного катапультирования космонавта для аварийных ситуаций.
(Подготовку собак к полёту, их посадочные капсулы и поведение в полёте можно посмотреть в киножурнале «Хочу всё знать» № 3 за 1957 год, начиная с отметки времени 5.55 https://www.youtube.com/watch?v=F6bmDIYu5gk)
Экспериментаторы никогда не относились к собакам, как к просто подопытным животным. Сергей Павлович вообще очень любил собак, в период экспериментальных запусков он каждый день, утром и вечером заходил к ним, проверял самочувствие четвероногих космонавтов, следил, чтобы их содержали со всеми возможными удобствами. Гибель собак во время полётов он переживал тяжело, как будто гибли его близкие люди, зато успешным полётам радовался от всей души. Когда Дезик и Цыган впервые благополучно приземлились, едва их достали из капсулы невредимыми, Королёв так обрадовался, что схватил Дезика и бегал с ним в руках вокруг капсулы. (Реальная история, из док. фильма «Отряд космических дворняг»)
28 августа погибли ещё две собаки — Мишка и Чижик. Их капсула разгерметизировалась на большой высоте, и собаки задохнулись. Как оказалось, клапан открылся опять-таки из-за сильной вибрации.
После 6-го полёта 3 сентября 1951 года испытания были прерваны. Началась разработка катапультируемой капсулы.
К 1954-му году были разработаны система катапультирования и новые системы наблюдения за животными в полёте. С 24 июня 1954 по 14 июня 1956 года было выполнено ещё 8 полётов. Эти полёты также выполнялись на ракетах Р-1 разных модификаций («русифицированная версия» Фау-2). И тут, к сожалению, не обошлось без жертв. 2 июля 1954 г погиб пёс Мишка. Его товарищ по экипажу, собака Дамка (или Димка, по другим данным), приземлился благополучно.
7 июля, в следующем полёте, погибла собака Рыжик. Череда неудач продолжилась и в 1955-м. 5 февраля, упав с 40-километровой высоты, погибли собаки Бульба и Лиса (вторая), а 25 июня 1955 года погибла ещё одна собака — Рита.
Как выяснилось в ходе расследования инцидента 5 февраля, ракета при старте отклонилась от траектории и начала заваливаться. По команде гироплатформы рули отработали, выправив полёт, но отработали слишком резко. Катапультные капсулы с собаками сорвались с креплений, пробили своей массой тонкую алюминиевую стенку кабины и рухнули на землю, не раскрывая парашюты, так как последовательность катапультирования не была запущена.
(Об этом и других случаях очень хорошо рассказано в фильме «Отряд космических дворняг» https://www.youtube.com/watch?v=bxmDo_I-fYE)
Совершенствование техники обходилось дорого, но всё же это были жизни собак, а не людей. Доработка матчасти дала результаты — последующие 4 полёта обошлись без жертв.
Третья серия из 12 полётов проходила с 24 мая 1957 года, по 16 сентября 1960-го, параллельно уже начавшимся орбитальным полётам собак на полноценных космических аппаратах. В этой серии собаки летали на ракетах Р-2А и Р-5А, поднимаясь на ещё большую высоту. Рекорд высоты установили 27 августа 1958 года собаки Белянка и Пёстрая, они поднялись на 453 километра. В этих полётах часть собак находилась под наркозом, также вместе с собаками летали белые мыши, кролики, и прочая живность. Это были всё ещё подъёмы, а не полёты на большое расстояние или по орбите.
Без жертв не обошлось и тут. 21 февраля 1958 г собаки Пальма и Пушок в гермокабине новой конструкции поднялись на 473 километра, но погибли из-за разгерметизации во время спуска. 31 октября 1958 г собаки Жульба и Кнопка (вторая) погибли при возвращении в атмосферу из-за отказа парашютной системы.
После «посвящения в Тайну» Сергей Павлович Королёв тщательно анализировал присланные Веденеевым документы по советской космической программе. От него не ускользнуло трагическое сходство наиболее страшных катастроф в истории советской космонавтики: гибель Комарова из-за невыхода парашюта из контейнера, и смерть Добровольского, Волкова и Пацаева из-за преждевременного открытия клапана на большой высоте как бы предварялись очень похожими несчастными случаями с собаками.
— Смотри-ка, — сказал Сергей Павлович Келдышу. — Судьба-то, выходит, нас по два раза предупреждала — особое внимание обратить на опасность высотной разгерметизации и надёжность парашютных систем. Но Мишин этого так и не понял, а меня к тому времени уже не было...
— Слишком всего много случилось, — ответил Мстислав Всеволодович. — Новые проблемы и впечатления вытеснили старые. Предупреждения забылись, а за забывчивость пришлось заплатить жизнями людей. Надо сейчас сделать всё возможное, чтобы исключить подобные случаи. Эти системы наиболее критичны на этапе спуска. Но не надо забывать, что и другие системы тоже могут отказывать.
— Будем добиваться максимальной надёжности корабля, — решил Сергей Павлович. — Но сроки, сроки...
Помимо суборбитальных подлётов спускаемого аппарата на первой ступени Р-9 (АИ, см. гл. 04-04) была выполнена серия сбросов с транспортного самолёта — 25 попыток. (АИ, в реальной истории при отработке «Союза» было сделано 23 сброса с самолёта). Это помогло отработать конструкцию парашютной системы и двигателей мягкой посадки. Был отлажен хронометраж последовательности операций, от отстрела люка парашютного отсека, до посадки и отсоединения парашюта, включая выход нескольких парашютов, торможение, спуск на парашюте и сброс теплозащитного экрана, запуск двигателей мягкой посадки у самой земли, отработаны безопасные скорости снижения и конструкция спускаемого аппарата, включая амортизацию кресел и пластическую деформацию днища, которая поглощала остаток кинетической энергии в момент приземления.
Полёт кота Леопольда 20 марта 1957 года на ракете Р-5 (АИ, см. гл. 02-35) имел не только политическое значение. В отличие от предыдущих этот полёт был суборбитальным, то есть вход в атмосферу происходил по траектории, максимально приближенной к той, что получается при сходе с орбиты. Соответственно, скорость входа и нагрузки, действующие на спускаемый аппарат были тоже значительно выше, чем в предыдущих полётах собак. В этом полёте удалось впервые присмотреться к поведению теплозащитного покрытия. Было получено экспериментальное подтверждение, что покрытие при спуске будет гореть, снят график изменения температуры в спускаемом аппарате, и график изменения перегрузок. Впервые было опробовано управление гиперзвуковым планированием спускаемого аппарата (АИ). Эти данные очень пригодились в последующих полётах.
Серию орбитальных полётов собак на вновь разработанных кораблях 1К «Север» начали на год раньше, чем в «той» истории — 28 июля 1959 года в полёт отправились собаки Чайка и Лисичка (АИ частично, в реальной истории эти собаки полетели 28 июля 1960 года. Полёт был неудачным, собаки погибли из-за аварии носителя). Наученный горьким опытом предыдущих «собачьих катастроф» и зная, чем кончился «тот» полёт, Королёв гонял своих заместителей почём зря. «Стояние на ушах» оправдалось — ракету подготовили на редкость тщательно. Корабль совершил успешный суточный полёт, собаки приземлились живыми и здоровыми (АИ).
Однако послеполётное исследование спускаемого аппарата показало, что корабль ещё надо значительно дорабатывать. Благодаря информации из «документов 2012», Сергей Павлович знал, куда смотреть и на что обратить внимание. Он отметил, что жгут проводов, соединявший спускаемый аппарат с приборным отсеком, был оборван в нештатном месте и сильно оплавлен, а анализ графика перегрузок показал, что на начальном этапе входа в атмосферу корабль неуправляемо вращался с большой скоростью. Покопавшись в документах в ИАЦ, Королёв нашёл подтверждения своим выводам.
1К «Север» использовал конструктивные решения как «Союза», от которого была взята форма и компоновка отсеков, так и «Востока». Его внутренние системы, информация по которым была крайне фрагментарной, создавали те же люди и с тем же опытом, что в «той» истории разрабатывали системы «Востока». Ничего другого они в этой ситуации придумать не могли. Исключением стала лишь система управления, в которую была интегрирована БЦВМ. Хотя и она была крайне упрощённой. Корабль ещё не мог совершать полноценные орбитальные манёвры, вроде смены орбиты. Он лишь мог поддерживать свою ориентацию и отработать сход с орбиты — необходимый минимум для успешного полёта.
После полёта Чайки и Лисички корабль долго и тщательно дорабатывали, проверяя технические решения в ходе запусков спутников-фоторазведчиков «Зенит» (АИ, см. гл. 04-18). Доработка и доводка систем заняла более года. Спутники фоторазведки запускали ежемесячно. Удачными были далеко не все запуски, но для отработки корабля аварийные пуски были даже более ценными, чем успешные — в них выявлялись недоработки и конструктивные недочёты. Завод № 88, собиравший корабли 1К «Север» и спутники «Зенит», выпускал их системы и корпуса уже в режиме серийного производства, что позволяло собирать из компонентов корабль любого назначения. Государственный авиазавод № 1 в Куйбышеве (с 16 декабря 1961 г — завод «Прогресс») точно так же серийно собирал ракеты-носители Р-7, баллистические межконтинентальные Р-9 и ГР-1, и гражданские носители «Союз-2.1» и «Союз-2.3», комбинируя ступени ГР-1 и Р-9.
В ходе этих запусков удалось доработать систему разделения отсеков перед входом в атмосферу. Запущенные в мае, июне и июле 1960 года «Зениты» уже разделялись штатно, без эксцессов, и их спускаемые аппараты входили в верхние слои атмосферы без вращения.
(В реальной истории разделение гагаринского «Востока» при входе в атмосферу было аварийным, и Юрия Алексеевича изрядно покрутило, пока не расплавились и не оборвались кабели. Проблемы с разделением были и в последующих полётах)
Второй важнейшей доработкой был воздушный клапан, через который уравнивалось давление с забортным. Из-за этого клапана погибли два собачьих «экипажа», а в «той» истории — ещё и экипаж Добровольского, Волкова и Пацаева. Зная об этом, Сергей Павлович настоял, чтобы клапан был расположен в пределах свободной досягаемости экипажа.
— Поставьте клапан так, — сказал он Ивановскому, — чтобы любому из космонавтов достаточно было поднять руку и заткнуть его. Это может спасти жизни всему экипажу.
(Ивановский Олег Генрихович был ведущим конструктором КК «Восток», в АИ — соответственно, ведущий конструктор корабля 1К «Север»)
— А разве для безопасности недостаточно скафандров? — удивился Ивановский.
— Кто его знает, что там, в космосе, может случиться, — неожиданно мягко ответил Королёв. — Скафандры, конечно, у ребят будут. Без скафандров никаких полётов. Но скафандр — это последняя линия обороны. А вдруг сам скафандр окажется повреждён? Скажем, вращением или толчком кого-то выбросило из кресла и приложило стеклом шлема о пульт? Или вдруг два из трёх космонавтов потеряют сознание? Проще одному человеку перекрыть единственный клапан, чем дотянуться сразу до двоих и закрыть им гермошлемы.
Клапан перенесли в доступное место, более того, систему уравнивания давления сделали «разрешительной». То есть, барореле не открывало клапан автоматически, а позволяло его открыть. Решение на открытие клапана принимал экипаж. Впоследствии систему проверок сделали многоступенчатой, клапан открывался после выхода основного парашюта и снижения скорости до расчётного значения 22 км/ч (скорость снижения спускаемого аппарата «Союза» на основном парашюте)
Точно так же тщательно доводили парашютную систему. Когда 10 апреля 1959 года в суборбитальном испытательном запуске порвался купол основного парашюта (АИ, см. гл. 04-04), Королёв устроил страшный «разгон». Мало того, что он сам проверил, насколько гладко и качественно отполированы стенки нового, увеличенного парашютного контейнера, он также приказал провести динамометрический тест. На крюк кран-балки подвесили динамометр, подцепили его крюком спускаемый аппарат за парашют и медленно потянули, измеряя усилие, при котором сложенный купол выходит из контейнера. Усилие сравнивали с расчётным усилием, развиваемым вытяжным парашютом.
Сергей Павлович распорядился проводить динамометрический тест на каждом спускаемом аппарате, без исключений. Проверка была простая, крайне дешёвая, не требующая никаких дорогостоящих стендов, но она гарантировала, что катастрофы, подобной той, что погубила в «той» истории Комарова, теперь не произойдёт.
(К сожалению, в реальной истории такой тест впервые был проведён только после гибели Комарова. Оказалось, что сложенный парашют сидел в контейнере настолько туго, что спускаемый аппарат, зацепленный за стропы вытяжного парашюта, оторвался от пола цеха и поднялся в воздух, когда краном потянули купол из контейнера. «Пока гром не грянет, мужик не перекрестится»)
Парашют — устройство достаточно непростое, требующее предельной аккуратности и ответственности при укладке купола. Укладку проводили по заранее утверждённой схеме, под присмотром контролёра ОТК и военпреда. Они фиксировали правильность каждого движения укладчика, сверяясь со схемой, и расписывались в соответствующих графах журнала. Укладка получалась медленной, зато космонавты и наземный расчёт могли быть уверены, что основной и запасной парашюты уложены правильно.
Подобная тщательность, казалось, сама по себе уже гарантировала успех. Но Королёв, не обращая внимания на понукания всякого руководства, не спешил. Для отладки и отработки систем приземления было проведено 25 сбросов спускаемого аппарата с самолёта, 5 суборбитальных запусков на 1-й ступени Р-9 (АИ, см. гл. 04-04), и 10 полётов беспилотных фоторазведчиков «Зенит», прежде, чем руководители Главкосмоса разрешили продолжить программу полётов собак. Помогало отбивать административный нажим и однозначное распоряжение Хрущёва: «Никаких запусков «к празднику», «к дате», «к съезду» — ничего подобного быть не должно. Полёт космонавта назначаем на апрель 1961-го, если американы не сумеют подготовить свой корабль раньше». За ходом подготовки американской космической программы следили агенты, внедрённые Первым Главным управлением КГБ в NASA и промышленные корпорации, задействованные в процессе.
Первый полёт после возобновления программы был выполнен не с собаками. 15 июля 1960 года в рамках эксперимента «Биосфера» на орбиту отправился корабль с уменьшенным прототипом космической оранжереи, построенным пионерами из ленинградской коммуны (АИ). В оранжерее были образцы растений и грибов, предназначенных для питания будущих экипажей орбитальных станций и космических кораблей. Этот полёт был рассчитан на продолжительность в несколько месяцев, и по документам Главкосмоса, представленным в правительство, официально проходил как головной полёт первого этапа подготовки марсианской экспедиции. Помимо оранжереи, в спускаемом аппарате корабля были установлены приборы для наблюдения за ростом растений и регистрации физических параметров — изменений температуры, влажности, уровня радиации и т. п.
