Маршалу исследования Марса и Венеры были не особо интересны, а вот перспектива красиво отчитаться, что завершающий этап испытаний прошёл с минимумом сбоев и неудач, ему понравилась больше. Неделин дал 'добро' на проведение предварительных этапов испытательных пусков с 'космическими' полезными нагрузками. Уже весной 1959-го первая ступень Р-9 закидывала по суборбитальным траекториям спускаемый аппарат 'Севера' (АИ, см. гл. 04-04).
Р-9 не могла вывести на орбиту достаточно тяжёлый космический корабль 1К, но АМС 'в базовой комплектации' весила примерно вполовину меньше стандартной головной части ракеты. Поэтому вместо стрельбы по полигону Кура осенью и зимой 1959-го часть пусков была выполнена с целью отработки АМС на околоземной орбите.
Сначала АМС, получившую официальное название 'Зонд', забросили на околоземную орбиту, чтобы прогонять на ней всю программу полёта к Марсу. Первый блин, разумеется, вышел комом. Станция по какой-то причине быстро теряла запас азота для двигателей ориентации. Через неделю она, продолжая отвечать на радиокоманды, оказалась неуправляемой.
По традиции, неудачливому аппарату присвоили индекс с буквой А, т. е. 'Зонд-1А', и честно объявили, что в ходе выполнения экспериментов по научной программе возникли непредвиденные проблемы, аппарат будет находиться на орбите ещё долго, после чего сгорит в верхних слоях атмосферы.
Покопавшись в документах в ИАЦ, Королёв приказал проверить клапаны, поставляемые смежниками из Министерства авиационной промышленности. Во многих из них при тщательной проверке обнаружились следы канифоли прямо на седле клапана. (Реальная история, относящаяся к запуску 'Марс-1' в 1962-м г http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/energia-50/02.html) Больше всего Сергей Павлович был разъярён тем, что он сам знал и предупреждал контролёров ОТК о возможном дефекте клапанов, но этот случай повторился, что называется, один в один. Королёв устроил настоящее расследование. Выяснилось, что один из контролёров в тот день был болен и на работу не вышел. Его обязанности были перепоручены другому контролёру, который проверял сразу несколько участков, в том числе и клапаны. Он был принят на работу недавно, и про канифоль на сёдлах клапанов его не предупредили.
Главный конструктор устроил страшный разгон в ОТК, но увольнять никого не стал — люди на заводе работали очень опытные, терять таких специалистов вышло бы себе дороже. Начальника ОТК и непосредственного виновника лишили премии по итогам года. Это было куда как ощутимо.
Пока Королёв разбирался с производственниками, Максимов поразмыслив, предложил исправить ситуацию более чем кардинальными методами. Вместо газовых двигателей ориентации он предложил поставить только-только появившиеся ионные (АИ), в которых рабочим телом был испаряющийся фторопласт. Усиленная РИТЭГом энергосистема станции позволяла провести такую доработку. А в качестве дополнительной силовой установки на пустующее пока что место спускаемого аппарата пристроили ионный двигатель.
Второй запуск вышел более удачным. Станция послушно откликалась на команды с Земли, совершала запрограммированные повороты, на ней удалось отработать систему астрокоррекции с нацеливанием двух объективов на Солнце и звезду Канопус. Попутно был проверен эффект возникновения 'пыльного мешка', когда при отстреле пиропатронами крышек объективов системы астрокоррекции из теплозащиты, покрывающей станцию, выбивало мелкую пыль, облаком окутывающую аппарат, и мешающую проводить коррекцию. (Реальная история http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/iz-istorii/ams-maksimov.html). С эффектом решили бороться, открывая крышки объективов заранее, чтобы пылевое облако успело рассеяться. Ионные двигатели ориентации давали очень небольшую тягу, это позволяло весьма точно 'рулить' станцией, наводя фототелевизионную установку с высокой точностью. Отработанная на 'Зонде' система ориентации позже перекочевала на фоторазведчики 'Зенит'.
Теперь настало время второго этапа испытаний. Необходимо было отладить аппаратуру разгонного блока 'Л', доставившую в 'той' истории массу неприятностей. Королёв тщательно изучил их причины. Программу запуска двигателя исправили сразу и заблаговременно.
(4-я ступень имела отдельный блок обеспечения запуска, на ферменной конструкции которого располагалась cистема ориентации и стабилизации, а также автоматика двигателя с аккумуляторными батареями электропитания. Система управления должна была за 70 с до включения двигателя 4-й ступени переключить электропитание системы ориентации и стабилизации с батарей блока обеспечения запуска на батареи блока 'Л'. Однако переключения электропитания не произошло, и 4-я ступень с АМС в течение 70 с находилась в неуправляемом режиме. Работа блока 'Л' на станциях 1ВА, 2МВ-4 могла быть успешной, если угловые возмущения 4-й ступени не изменяли ее положения больше допустимого, электропитание в этот момент включалось от системы управления 4-й ступени. При возмущениях, больше допустимых, гироскопы становились на упоры и двигатель блока 'Л' не включался. Ошибку, принесшую столько бед, устранили в течение 15 мин. http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/energia-50/02.html)
Попутно ввели обогрев клапанов и трубопроводов на третьей ступени (при запуске в феврале 1964 года произошел взрыв блока 'И' из-за замерзания в трубопроводе горючего), и наземные испытания герметичных отсеков вибрацией на низких частотах, с обязательной проверкой рентгеном всех сварных швов. (Запуск АМС 3МВ-1 ? 4 произведен 24 апреля 1964 года в сторону Венеры, прошел без замечаний по ракете-носителю, но в орбитальном отсеке АМС обнаружилась негерметичность, давление в течение недели снизилось до 1 мм рт. ст., и станция свою задачу не выполнила.)
Несмотря на все старания разработчиков элементной базы, пока не удавалось сделать всю аппаратуру станции работающей в негерметичной среде, хотя работа по созданию аппаратуры, стойкой к вакууму и низким температурам, велась с 1957 года. Пока ещё не хватало знаний и опыта.
Примерно так же боролись и с другими возможными причинами отказов — герметизировали датчики, ставили герметичные электроприводы раскрытия антенн и солнечных батарей, не надеясь на пружины, тщательно проверяли все применяемые материалы, изучая особенности их поведения в вакуум-камере при низких температурах. (Из-за замерзания дополнительной ПВХ-изоляции не раскрылись антенны на одном из запущенных в 1965 г спутников 'Молния')
Изучив в ИАЦ присланную программу запусков АМС, Королёв предложил испытывать блок 'Л' и систему управления станций, запуская их по вытянутой траектории, напоминающей орбиту спутника 'Молния'. На АМС ему важно было экспериментально проверить живучесть солнечных батарей при многократном проходе через радиационные пояса и отладить систему дистанционного управления и астрокоррекции. Заодно такая орбита позволяла отрепетировать аэродинамическое торможение спускаемого аппарата при входе в верхние слои атмосферы, так как при возвращении в перигей по вытянутой орбите АМС разгонялась до довольно значительной скорости.
Для блока 'Л' предстояло отработать отложенный запуск двигателя, примерно через полчаса после старта с Земли, когда блок уже успевал остыть. Понимая, что космический холод может прихватить клапаны или проморозить топливопроводы, Сергей Павлович предложил конструкторам сразу утеплить все критические узлы блока и предусмотреть их электрический подогрев.
Для испытаний собрали носитель 'Союз-2.1'. Фактически, это была глобальная баллистическая ракета ГР-1, у которой боевую часть заменили на обтекатель для более мирной полезной нагрузки. Старт запланировали на февраль, и Королёв, пользуясь случаем, попросил у Хрущёва официального разрешения на запуск.
— Я вам что, поп, что ли, чтобы благословение давать? — усмехнулся Никита Сергеевич. — Программа отработки у вас вполне разумная, руководством Главкосмоса утверждена. Вот и работайте, согласно программе. Если маршалы начнут ворчать, что-де разбазариваете ресурсы, вместо того, чтобы работать на оборону страны, я прикрою. Я ведь правильно понял, что этот носитель у вас — один к одному новая глобальная ракета?
— Именно так, — подтвердил Королёв.
— Вот и хорошо. Теперь я знаю, чем от Гречко и Неделина, в случае чего, отмахиваться, — заключил Хрущёв.
После осмотра экспонатов Никиту Сергеевича проводили в кабинет начальника цеха. Там организовали чаепитие, для подкрепления сил — осмотр занял не один час. Затем Королёв пригласил его прогуляться пешком в здание ОКБ, где в библиотеке, за большим круглым столом предстояло обсудить перспективные проекты.
Основные из них Хрущёв уже видел, и сейчас ему докладывали о ходе работ по этим проектам. Прежде всего Валентин Петрович Глушко отчитался о продвижении проекта метан-кислородного двигателя РД-33МК:
— На сегодняшний день идёт стендовая отработка форсунок камеры сгорания — их формы и взаимного расположения. Периодически возникают высокочастотные колебания, приводящие к взрыву камеры сгорания в процессе работы двигателя. На керосин-кислородной версии нам удалось справиться с резонансными проявлениями, но метан с кислородом ведут себя несколько иначе.
В этой работе большую помощь нам оказывает Владимир Николаевич Челомей. Всё-таки по колебаниям он действительно специалист высокого класса, один из лучших в стране. Мы с ним периодически советуемся, обычно он в течение нескольких дней предлагает решение. Сейчас под его руководством разрабатываются демпферы на трубопроводы, с их помощью надеемся побороть эти зловредные вибрации.
— Понятно, — коротко кивнул Хрущёв. — Сергей Палыч, а что с 'Днепром'?
— Технический проект универсального ракетного модуля подготовлен, начато изготовление деталей оболочки баков окислителя, — доложил Королёв. — Пока всё упирается в проблемы с двигателем. Мы пока не знаем, удастся ли Валентину в разумные сроки довести до ума метановую версию. А не имея двигателя, нет возможности делать ракету. Один криокомпонент или два — есть разница, и немалая.
— А что, если пока сделать вариант 'Днепра' на керосине и кислороде, ведь керосиновый РД-33 у вас уже доведён до достаточно высокой степени надёжности? — спросил Никита Сергеевич.
— Такой вариант возможен, — подтвердил Королёв. — Мы в ближайшее время планируем испытать двигатель в полёте, на 'Союзе-2.1', он же — 'гражданская версия' глобальной ракеты ГР-1. После этого можно будет принять решение о постройке керосинового варианта 'Днепра'.
— Годится, — Хрущёв расплылся в широкой улыбке. — Меня известить не забудьте. Я за ваш успех кулаки подержу.
— Сообщим обязательно, — заверил Королёв.
— По Р-9 что у вас получается?
— Периодически ещё случаются высокочастотные колебания в двигателе РД-111, — признал Глушко. — Боремся, выявляем причины, поставили демпферы на всех трубопроводах, но их конструкция ещё требует доводки.
— А керосиновый РД-33 на Р-9 нельзя поставить? — спросил Первый секретарь. — Ведь на нём высокую частоту вроде как побороли?
— Ещё не до конца побороли, Никита Сергеич, — ответил Глушко. — Иногда ловим, на некоторых режимах. Но там дело даже не в колебаниях.
— В чём же?
— Причины, скорее, планово-организационные, чем технические, — продолжил Королёв. — Ракета уже строится серийно — на испытаниях ведь стрелять ими надо. Заказчик поставил достаточно жёсткие сроки сдачи изделия.
— Именно, — добавил Глушко. — На момент начала проектирования Р-9 двигатель замкнутой схемы был ещё на уровне экспериментальной отработки, и ставить его на боевое изделие мы не рискнули, решили пойти более консервативным путём. В ракете и без того было много новых, непроверенных решений — один только центральный привод управления чего стоит.
— Это что? — тут же спросил Хрущёв.
— Изобретение Бориса, — Королёв кивнул на сидящего рядом Бориса Евсеевича Чертока. — На Р-7 мы использовали дополнительные рулевые двигатели, а на Р-9 их нет, на ней камеры основного двигателя первой ступени качаются целиком, под действием гидроцилиндров.
— Не только моё, мы работали вместе с Виктором Калашниковым и Львом Вильницким, — вставил Черток.
— О как! А раньше так не делали? — спросил Никита Сергеевич.
— Нет, это первый раз.
— Очень перспективное решение, — признал Глушко. — Мне сразу понравилось. Двигатель становится легче, а управляющие моменты — сильнее, ведь качающие гидроцилиндры подпитываются керосином от турбонасосного агрегата, а там давление под 140 атмосфер. (цифры и подробности см. Б.Е. Черток, 'Ракеты и люди')
— Опять же, переохлаждённый кислород, новый гироскоп, старт из шахты, либо с подвижной железнодорожной установки (АИ), решётчатые стабилизаторы — в общем, много всего нового, — рассказал Королёв. — Поэтому как минимум первую серию ракет для испытаний делаем с двигателем РД-111, а РД-33 отрабатываем на глобальной ГР-1. Опять же, расход у РД-33 значительно больше, первую ступень нужно увеличивать, чтобы реализовать все его возможности.
— Понятно, — кивнул Хрущёв.
Увеличение длины ступени сразу тянуло за собой более глубокую шахту, следовательно — удорожание стартового комплекса. При том, что дальности Р-9 уже хватало для поражения всей территории США.
— А что по РТ-2?
— Там Садовский работает планомерно, где-то в конце мая планируем выкатить её на испытания, — ответил Королёв.
— Ну, наконец-то! — обрадовался Первый секретарь. — А то американы уже трясут своим 'Минитменом', и Володька меня осаждает, предлагает сделать недорогую ракету на высококипящих компонентах. (УР-100, ракета, обеспечившая ядерный паритет по МБР)
— Возможно, такую ракету сделать придётся, мы ведь ещё не знаем, как пойдут испытания РТ-2, — заметил Руднев. — Конечно, прогресс по твёрдым смесевым топливам у нас наметился впечатляющий, но дальность более 10 тысяч РТ-2 вряд ли обеспечит.
Никита Сергеевич покосился на Устинова. Дмитрий Фёдорович мрачно молчал, всем своим видом показывая, что не собирается впускать Челомея в свою 'ракетную епархию'.
— Начнём испытания, там будет видно, — решил Хрущёв. — Девяти с половиной тысяч нам должно хватить, а обслуживание твердотопливной ракеты куда как безопаснее, чем жидкостной.
— Тут ещё один момент, Никита Сергеич, — сказал Королёв. — Характеристики ГР-1 позволяют сделать на её базе не только глобальную ракету, но и противоспутниковую, способную поражать спутники противника на их рабочих орбитах. Товарищ Челомей тут уже носился с идеей управляемого спутника-перехватчика, так вот, эта полезная нагрузка как раз для нашей красавицы.
— Гм... Вот как? — Первый секретарь задумался. — Я с ним поговорю об этом. А как у вас с отработкой его маневрирующей головной части на Р-9?
— Пока ракета не начала надёжно летать, мы таким дорогим высокоточным изделием не рискуем, — пояснил Сергей Павлович. — Челомей пока его на янгелевских изделиях испытывает.
— Понятно. Хорошо, тут я на ваш опыт полагаюсь. Так, по боевым вроде всё, — заключил Хрущёв. — Теперь давайте по космосу.
— Отработка 'Севера' идёт в ходе запусков фоторазведчиков 'Зенит', — ответил Королёв. — Не без приключений, но работа движется согласно плану. В сроки уложимся.
