— А то водород с воздухом не взрывается? — усмехнулся Валентин Петрович. — Гадость не гадость, а с гидразином удельный импульс даёт практически как у водорода с кислородом. Плотность высокая, не криогенный, во всяком случае, не нужны такие низкие температуры, как для кислорода, не говоря уже о водороде. Хранится долго, можно использовать как хладагент для охлаждения сопла и критического сечения...
— Сколько раз повторять — не полетят космонавты на 'вонючке', пока я жив! — оборвал его Королёв.
— Космонавты не полетят. Они на орбиту на обычном 'Союзе' полетят, — согласился Глушко. — 'Вонючку' зальём в разгонный блок и, возможно, ещё в лунный посадочный модуль, которые по нашей принятой схеме всё равно на орбиту выводятся отдельно. На Луне космонавты один фиг в скафандрах будут. А водород у тебя испарится наполовину, пока до Луны долетишь.
— Водород так или иначе отрабатывать и доводить до ума надо, — буркнул Королёв. — Он всё равно нужен для ЯРД, который Иевлев делает. На водороде можно будет летать однопуском...
— Сергей, смотри шире, — Глушко продолжал улыбаться. — У тебя на орбите болтается станция. На неё так или иначе будут летать экспедиции посещения. Они уже там, наверху будут! Пару подготовленных космонавтов из экспедиции посещения сажаем в 'Север', уже пристыкованный к станции, выводим 'Днепром' на орбиту заправленный 'вонючкой' разгонник, стыкуемся к нему и летим к Луне! Сейчас летим, а не через 10 лет, когда Исаев с Косбергом и Мишин родят тебе водородные ступени и УПМ! Для космонавтов риска — не больше, чем при обычном полёте. Для наземной команды — не больше, чем при старте любой янгелевской ракеты, хоть носителя, хоть баллистической. Ради такого дела я уже дал задание своим ребятам сделать вариант РД-119 под тетрафторгидразин вместо кислорода.
— Много там переделывать? — спросил Королёв.
— Как обычно — форсунки, трубопроводы, ТНА окислителя и бак. Обычный рабочий процесс, — Глушко пожал плечами, сохраняя олимпийское спокойствие. — Я же не предлагаю тебе отказаться от водорода. Я предлагаю 'костыль', который поможет сохранить темп, и при этом не угробить космонавтов.
— Мне надо подумать. Спокойно, — Королёв не спешил давать согласие. — Сейчас ничего решать не буду.
— А я и не подгоняю, — Глушко снова пожал плечами. — Думай сколько надо. Только помни, что космонавты полетят отдельно от 'вонючки'.
Королёв обдумывал предложение Валентина Петровича несколько дней, советуясь с заместителями. Он и сам понимал, что ситуация в корне изменилась, и у него теперь намного больше возможностей для манёвра, чем было в 'той' истории. В итоге он распорядился готовить для испытаний разгонный блок 9К. Сам блок был относительно простым — большая 'бочка' под диаметр РН 'Союз', с баками, двигателем, системой радиоуправления и стыковочными узлами. Задний стыковочный отсек для приёма танкеров 11К в предложенной Глушко схеме становился не нужен, за счёт резерва массы можно было увеличить объём баков.
Глушко в это время доводил до ума и отрабатывал вариант двигателя РД-119ТФГ на гидразине и тетрафторгидразине. ТФГ как топливный компонент был намного более предсказуемым, чем водород или кислород. Да, он был ядовит и требовал осторожности при заправке и наземных тестах. Да, он был коррозионноактивен и требовал защиты баков и клапанов топливной системы. Но он не требовал сверхнизких температур и головоломной теплоизоляции, и мог храниться достаточно долго в обычных баках, как гидразин или тетраоксид азота.
Для выполнения полётов по лунной программе в Центре подготовки космонавтов была сформирована группа, в которую вошли космонавты из первого набора — П.Н.Попович, В.Ф.Быковский, В.М.Комаров, и А.А.Леонов. Из второго набора в 'лунно-облётную' команду вошли О.Г. Макаров, и Г.М.Гречко. (состав команды — реальный, кроме Комарова). Они начали тренировки на корабле 7К-Л1 'Север' ещё до готовности носителя 'Днепр'. Леонов вскоре был задействован в проекте выхода в открытый космос, но, после его успешного завершения, вновь продолжил тренировки по лунной программе. По предложению Льва Архиповича Гришина по программе облёта Луны с июня 1962 г. готовились также два женских экипажа — Марина Лаврентьевна Попович, Жанна Дмитриевна Ёркина, Розалия Михайловна Занозина-Шихина, и Галина Гавриловна Корчуганова.
Для облёта Луны в ОКБ-1 была подготовлена новая модификация корабля 'Север', получившая обозначение 7К-Л1. На первом этапе корабль пытались по возможности облегчить, для чего сняли одно из трёх кресел космонавта и часть систем спускаемого аппарата, в частности, запасную парашютную систему. Приборный отсек тоже облегчили, убрав по одной из четырёх секций в каждом 'крыле' солнечных батарей и дублирующий ЖРД сближающе-корректирующей двигательной установки.
Программа полёта потребовала установки дополнительных приборов. Их смонтировали на рамах вместо запасной парашютной системы и бокового кресла космонавта. На одном из трёх иллюминаторов спускаемого аппарата установили фотоаппарат для автоматического и полуавтоматического фотографирования Луны и Земли на широкую плёнку с размером кадра 130х180 мм, и упрощённым визиром-ориентатором, исходя из задачи обеспечения только визуальной ориентации космонавтов на Землю.
Были модернизированы системы ориентации и управления движением, управления бортовым комплексом аппаратуры, радиосвязи с Землей, введена остронаправленная антенна дециметрового диапазона радиоволн. Гироплатформу заменили на более совершенную, с волоконно-оптическими гироскопами. (АИ) При работе корректирующей двигательной установки корабль стабилизировался с помощью рулевых сопел, использующих отработанный турбогаз.
Число двигателей малой тяги, управляющих движением спускаемого аппарата по крену на участке спуска в атмосфере, увеличили, а его лобовой теплозащитный экран и боковую теплозащиту усилили в расчёте на спуск со 2-й космической скоростью.
Космонавты 'лунной команды' отмечали удобство и возросшие возможности новой аппаратуры, но были весьма недовольны теснотой корабля. Одно дело — провести в спускаемом аппарате, практически в полной неподвижности, в скафандрах, сутки или двое, и совсем другое дело — облететь вокруг Луны. Полёт по вытянутой эллиптической орбите должен был занять 7 суток, и Королёв обоснованно беспокоился, что у космонавтов из-за отсутствия возможности пошевелиться возникнут проблемы с сердцем и деградацией мускулатуры. В длительных полётах на станцию экипажи уделяли достаточно внимания тренировкам на силовых тренажёрах, но в тесном 'жбане' спускаемого аппарата 'Союза' или 'Севера' об этом не могло быть и речи.
Королёв так и не решился использовать предложенные Глушко ядовитые компоненты топлива. Идею Валентина Петровича он переработал по-своему, обсудив его предложения со своими заместителями и проектантами.
— 9К использовать можно, — согласился Феоктистов. — Емкости его баков хватает, чтобы отправить в облёт Луны и 'Север' Но, учитывая 6-метровый диаметр 'Днепра' и его компоновку с одинаковым диаметром всех ступеней, будет более логично просчитать линейку унифицированных разгонных блоков на разных компонентах топлива, не только керосин-кислородные, чтобы можно было их делать с применением той же оснастки, на которой сейчас собираются ступени основного носителя.
— Разгонные блоки 6-метрового диаметра? — уточнил Королёв.
— А какая в вакууме разница? — ответил вопросом на вопрос Феоктистов. — Зато мы экономим на оснастке и имеем максимальную унификацию. Используем те же днища и обечайки баков, что и для ступеней носителя, варьируя ёмкость длиной цилиндрических обечаек. Как у нас сейчас планируется 'конструктор' на основе разных комбинаций ступеней, точно так же дополним его 'конструктором' из разгонных блоков под любую задачу.
(Примерно по такой схеме, но меньшего размера, сделан американский разгонный блок 'Центавр', используемый с 1963 г и до сих пор.)
— Более существенно, что блок 9К позволяет отправить вокруг Луны не куцый 'Север' без орбитального отсека, а полноценный 'лунный 'Союз' 7К-ЛОК, в котором космонавты смогут нормально отдыхать и заниматься физическими упражнениями, — напомнил Тихонравов. — Тем самым решается основная проблема пилотируемого полёта к Луне.
— Тогда на этот вариант и будем ориентироваться, — решил Королёв.
Владимир Николаевич Челомей не был столь щепетилен в части использования ядовитых высококипящих компонентов. Челомей не зря предложил использовать в качестве 'лунного челнока' свой ТКС — доступный объём функционально-грузового блока у него составлял почти 50 кубометров. Чтобы было понятнее — это объём больше стандартной 18-метровой комнаты в типовой 'хрущёвке'. Космонавты получали более чем достаточно места для комфортного полёта в течение нескольких дней.
Проблема была в том, что ТКС и его возвращаемый аппарат оказались слишком тяжёлыми для существующих на тот момент разгонных блоков и носителя. Поэтому Владимир Николаевич уцепился за предложение Глушко сделать разгонный блок на долго хранящихся гидразине и ТФГ. До готовности ядерного ракетного двигателя и водородных разгонных блоков это был единственный способ использовать ТКС для полёта к Луне.
Начали, разумеется, с беспилотных полётов. Для первого полёта использовали беспилотный вариант корабля 7К-Л1 'Север' с разгонным блоком 9К, запускавшиеся одним пуском стандартного носителя 'Днепр'. До середины июля 1963 года МИК на космодроме был занят носителем 'Днепр' с модулями орбитальной станции. 15 июля 1963 носитель с модулем 'Берилл' вывезли на старт, а уже 16 июля его место в МИКе занял доставленный дирижаблем из Куйбышева 'Днепр', к которому пристыковали разгонный блок 9К и космический корабль. Рассчитанные под диаметр Р-7 и 'Союз-2.3' разгонный блок и корабль на 6-метровом среднем носителе выглядели инородным телом, словно подтверждая правоту Феоктистова с его предложением делать унифицированную линейку разгонных блоков для 'Днепра'.
Подготовка к старту заняла месяц, причём 2 недели в три смены отлаживали системы ещё ни разу не летавшего разгонного блока. При этом и сам корабль и носитель были уже в достаточной степени отработаны. 6 августа носитель вывезли на старт, ещё раз проверили все системы, и в ночь с воскресенья на понедельник 12 августа заправили компонентами топлива. В 9 утра 12 августа беспилотный корабль 7К-Л1 'Север' с полностью заправленным разгонным блоком 9К был успешно выведен на орбиту. Корабль крепился к блоку на переходной раме, стыковочный узел на блоке 9К в беспилотных полётах не устанавливался.
Неприятности поджидали 'котёнка Гава' уже наверху. После выдачи команды на запуск двигатель разгонного блока не включился. Корабль с полностью заправленным блоком остался на орбите под очередным безликим обозначением 'Космос с номером'. Подготовка к старту следующего корабля была отложена для поиска возможных причин неисправности. Хотя блок и корабль перед стартом благополучно прошли проверки на вибростенде, анализ телеметрии выявил обрыв провода системы управления. В конструкцию блока внесли необходимые доработки.
Пока шли поиски причин отказа разгонного блока, решено было провести первый пробный пуск 'трёхблочного' носителя 'Днепр-Т3'. Стартовый комплекс с самого начала строился универсальный, для запуска носителей компоновкой от 1 до 7 блоков на первой ступени.
Королёв на совещании НТС провёл короткий 'ликбез' для неспециалистов, зачем вообще нужен тяжёлый носитель:
— Сейчас мы, имея обычный одноблочный носитель класса 'Днепр', грузоподъёмностью 28 тонн на низкую орбиту, можем вывести космический корабль 'Союз' на отлётную траекторию к Луне. Это позволяет облететь Луну по эллиптической орбите и вернуться. Для освоения Луны нам понадобится намного больше топлива. Нужно затормозить корабль для выхода на орбиту Луны, затем стартовать от Луны к Земле — это требует совсем немного топлива, так как для старта с орбиты Луны нужен разгон всего на 0,7 километра в секунду. Но, в случае использования многоразового корабля-'челнока', курсирующего между Землёй и Луной, нам нужно будет выводить его снова на околоземную орбиту, а на это потребуется намного больше топлива. В первых полётах мы обходим это ограничение путём использования одноразового корабля и посадкой спускаемого аппарата со входом в атмосферу на 2-й космической скорости. В будущем мы рассчитываем использовать для разгона и торможения 'челнока' ядерный ракетный двигатель, но его ещё только предстоит сделать. Поэтому мы сейчас будем постепенно наращивать количество блоков первой ступени — три, затем четыре, затем пять, и потом — семь, устанавливая при этом вторые и третьи ступени соответственной мощности. По нашим расчётам, семиблочный носитель сможет выводить на низкую орбиту немногим более 200 тонн. Эта грузоподъёмность требуется не для запуска сверхтяжёлых спутников, а вывода на орбиту топлива для дальних полётов. Именно поэтому мы пошли по пути создания модульного носителя, чтобы за счёт высокой серийности снизить стоимость изготовления отдельных ступеней.
— Сергей Палыч, а вот мне докладывали, что американцы эту задачу собирались решать иначе, — задал 'каверзный вопрос' Косыгин. — Они делают очень большой и мощный носитель, чтобы отправлять экспедицию к Луне одним пуском. Вроде бы это выходит дешевле...
— Дешевле? Гм... — Королёв улыбнулся. — Вы поинтересуйтесь, сколько будет стоить старт их носителя. Не по рекламным проспектам, а реальную стоимость узнайте. Где узнать — вы сами в курсе, — Главный конструктор намекал на 20 Главное Управление КГБ, работавшее с присланной информацией. — Многие в их администрации до сих пор не верят в возможность реализации совместной лунной программы, и поэтому фон Браун получил распоряжение не останавливать работы по 'Сатурну-5'. Пока у них большие проблемы с двигателем F-1, он у них взрывается. Мы тоже с этой проблемой сталкивались. Но американцы нашли оригинальную методику отработки, и, по сообщениям компетентных органов, вероятнее всего, к 1965 году проблема нестабильности у них будет решена.
Но! Американцы решают политическую задачу — суметь высадиться на Луну, желательно — раньше нас, в том случае, если совместная программа по какой-либо причине будет сорвана. Поэтому вся техника их лунной программы строится под конкретную задачу. Денег им выделено выше крыши, поэтому фон Браун и Гилрут не стесняются выбирать очень дорогостоящие технические решения, которые в дальнейшем будут практически неприменимы для решения задач вне контекста их лунной программы. Два стартовых комплекса для 'Сатурн-5', сборочный комплекс высотой 165 метров для вертикальной сборки, уникальный гусеничный транспортёр, который вывозит ракету в вертикальном положении. Сравните с нашим вариантом — сборка в горизонтальном положении, спаренный рельсовый путь, горизонтальный установщик, два тепловоза. Вся инфраструктура универсальная, под любую задачу.
Со сравнением инфраструктур Королёв несколько лукавил, понимая, что американский сборочный комплекс и установщик потом могут быть использованы для 'Шаттлов', но советская космодромная инфраструктура всё же была заметно дешевле. Поэтому он продолжил: