Из-за большой нагрузки во время визита Гагарину в Индии не удалось даже посмотреть на знаменитых индийских слонов, а на Цейлоне Валентина Гагарина вымоталась так, что на некоторых встречах присутствовать не смогла.
В СССР советская делегация возвратилась 16 декабря, через Ташкент.
#Обновление 18.02.2018
18. Первая стыковка.
К оглавлению
10 августа 1961 года на старт вывезли первый опытный 'Днепр-1.7'. По этому поводу в Главкосмосе были большие споры. Керосиновый вариант двигателя РД-33КК был уже в достаточной мере отработан, но имелись опасения по системе управления. Поэтому на этапе подготовки возникла идея сократить количество двигателей до четырёх или пяти, уменьшить полезную нагрузку и укоротить баки. Такой носитель был бы тоже востребован, например, для перспективного космического корабля 'Заря' или для вывода большинства коммуникационных спутников на геостационар, а его система управления представлялась более простой, не слишком отличающейся от уже испытанной 'семёрки' (РН Р-7 имеет 5 одновременно работающих на старте двигателей, каждый с 4-мя камерами сгорания.)
Но для запуска орбитальной станции носителя с четырьмя двигателями было недостаточно, а с пятью — хватало в обрез. Поэтому Сергей Павлович с самого начала работ предложил отрабатывать систему контроля ракетных двигателей (КОРД) на стенде, сначала с 4-мя двигателями, потом добавляя по одному — 5, 6, и наконец — 7. Система должна была быстро парировать 'перекос' тяги при отказе отдельных двигателей. Испытания системы шли параллельно с отработкой надёжности самих двигателей, на её завершающем этапе, когда исследовалось взаимное влияние всего 'оркестра' — температурные поля, суперпозиция возникающих вибраций, акустические помехи, распределение давления и т.п. Система КОРД отключала подачу топлива к аварийному двигателю, например, при пожаре, и доворачивала противоположный двигатель, компенсируя перекос тяги. Если диапазона доворота было недостаточно для компенсации отклонения от расчётной траектории, система отключала двигатель. (АИ, в реальной истории на РН Н-1 двигатели просто отключались, но там их было намного больше, и был 25% запас по полезной нагрузке).
Для систем дистанционной диагностики в течение 1957-1960 гг было разработано множество различных датчиков, и их разработки постоянно продолжались. (АИ частично, в реальной истории датчики для КОРД разрабатывали в период 1962-1963 гг). Например, для контроля давления был специально разработан троированный контактный датчик мембранного типа. Для других каналов контроля были разработаны датчики генераторного типа: пьезоэлектрические в канале пульсаций давления, индукционные в канале скорости вращения и малоинерционные термопары в канале температуры.
Датчики требовались не только для космоса. Несколько различных типов датчиков использовались в системе гарантированного ответа 'Периметр', много разных датчиков применялось в атомной промышленности. Взятый курс на автоматизацию производств также требовал разработки самых разных сенсорных устройств. Поэтому разработкой датчиков занималось много групп в различных НИИ самых разных отраслей промышленности. Чтобы не дублировать разработки, все они обменивались информацией через ВИМИ (АИ).
На каждый двигатель ставилась своя аппаратура контроля, состоящая из первичных датчиков, электронного блока усилителей, линии связи и цифрового контроллера управления системой, программно связанного с автоматизированным управлением двигателями.
Такой подход стал возможен благодаря ускорившемуся прогрессу электроники — в системе управления ракетой использовалась полноценная БЦВМ, сначала, на этапе отработки, её имитировала наземная ЭВМ 'Урал', с 1960-го года управлять двигателями пытались с помощью УМ-К на процессоре 4004, но безуспешно. Получаться стало, когда перешли к использованию 8-битного процессора 6502 в составе БЦВМ УМ2-К.
(АИ, реальная система КОРД на РН Н-1 не имела БЦВМ)
Применение БЦВМ удорожало носитель, поэтому Сергей Павлович использовал нетрадиционный подход. Вся система управления — гироплатформа, БЦВМ, бортовые самописцы, система передачи телеметрии 'Трал', радиоаппаратура командной радиолинии и т.п. были смонтированы в защищённом плоском цилиндрическом корпусе на второй ступени, оснащённом парашютом. После отделения второй ступени этот контейнер отделялся пироболтами и спускался на парашюте, подавая радиосигналы для поисковой группы, приблизительно так же, как спасаются 'чёрные ящики' самолётов. (только они на самом деле оранжевые, круглые, содержат только бортовые самописцы и приземляются без парашюта, чисто за счёт прочности корпуса) Аналогичным образом двигательный блок первой ступени, наиболее дорогостоящая часть носителя, тоже отделялся от баков и спускался на собственном парашюте, после отделения первой ступени, приземляясь соплами вверх на силовой шпангоут деформирующегося короткого промежуточного отсека, который потом заменяли. При посадке двигательного блока надувалась своего рода 'подушка безопасности', смягчающая удар. Иногда, при боковом ветре предохранительное кольцо вокруг сопел тоже сминалось при посадке, но сам двигательный блок оставался в целости. Его тщательно проверяли, ремонтировали и использовали повторно (АИ).
В сумме эта система спасения наиболее дорогостоящих частей носителя 'отъела' примерно тонну. Эту массу частично компенсировали переходом на баки из композитных материалов и пенопластовую теплоизоляцию меньшей плотности (АИ).
Для запусков 'Днепра' был построен новый стартовый стол, много большей грузоподъёмности, чем для Р-7 или Р-9. Невдалеке возвели новый монтажно-испытательный комплекс, большего размера, чем для Р-7, гостиницу, несколько пятиэтажных домов для постоянного персонала, коттеджи для приезжающих гостей (АИ). Средства траекторных измерений использовались те же, что и для других площадок полигона.
Полигонным расчётом при запуске, как и при старте Гагарина, командовал Анатолий Семёнович Кириллов. В этот раз Королёв не дублировал его команды, так как запуск был беспилотным. За пусковым пультом сидел Борис Семёнович Чекунов, это его руки поворачивали пусковые ключи и нажимали кнопки. Он запускал Гагарина, Титова, и экипаж 'Севера-5' — Финштейна, Асада и Мубарака (АИ). Королёв попросил посадить за пульт именно его:
— У Бориса 'рука лёгкая', счастливая.
После поворота двух ключей и нажатия кнопки процедура старта проходила по программе, заложенной в установленную в бункере ЭВМ, задачей 'стреляющего офицера' и оператора была отмена старта, если что-то пойдёт нештатно.
На 'эшафоте' — небольшом возвышении посреди бункера, глядя в перископы наружного обзора, стояли Кириллов и Воскресенский. Между ними устроился Борис Дорофеев, помощник Воскресенского, отмечавший на 'карточке стреляющего' момент прохождения основных команд с точностью до секунды.
Позади них расположились разработчики системы управления — Николай Алексеевич Пилюгин и Борис Аркадьевич Финогенов, рядом устроился руководитель разработки системы КОРД, заместитель Королёва Борис Евсеевич Черток.
Членов Госкомиссии Сергей Павлович решительно спровадил в 'гостевую' комнату бункера. 'Гостевой' перископ 'оккупировал' Валентин Петрович Глушко, но теперь рядом с ним находился Николай Дмитриевич Кузнецов, чьё ОКБ-276 разрабатывало турбонасосный агрегат. Вместо маленького телевизора с ЭЛТ установили кажущийся после него громадным проекционный цветной телевизор 'Москва-60Ц' — следующую модель после удачной, но слишком дорогой 'Москва-58', уже собранный на полупроводниковой 'рассыпухе' вместо ламп (АИ). На него подавался сигнал от аналоговой системы телевидения высокой чёткости, разрешением 1125 строк, изначально разработанной по заказу военных, но широко используемой и в гражданских, и в научных целях (АИ частично, см. гл. 03-06 и http://zebrafilm.ru/text/text_25.htm)
Следить за полётом ракеты с космодрома можно было только на начальном участке траектории. Во время работы второй ступени эстафета передавалась измерительным пунктам (НИП) в Сары-Шагане, Енисейске, Уссурийске и Елизово, на Камчатке. Борис Никитин держал связь с НИПами, зачитывая по громкой связи передаваемые ими параметры полёта. Все передачи записывались на магнитофонную ленту.
Возле Никитина на стуле пристроился Феоктистов. В третьей комнате бункера стояла аппаратура для приёма телеметрии. Там распоряжался Михаил Сергеевич Рязанский со своими специалистами из НИИ-885.
И Королёв, и остальные главные конструкторы понимали, что ещё неотработанная ракета имеет мало шансов долететь до орбиты, поэтому в качестве полезной нагрузки на ракету установили балластный макет, оснащённый на всякий случай ТДУ для схода с орбиты.
— Если и грохнется — так хоть не жалко, — пояснил Сергей Павлович. — А если всё же на орбиту выйдет — сведём радиокомандой, чтобы космос не засорял, и не упал в населённом районе.
Ракету заправили керосином, затем — переохлаждённым кислородом, запустили на ЭВМ в бункере тестовую программу и провели комплекс предстартовых проверок. Все цепи были исправны, показания всех датчиков в пределах нормы. Ферма обслуживания отъехала в сторону. Объявили готовность к старту.
Прошли команды 'Ключ на старт!', 'Протяжка-1' 'Продувка' и 'Протяжка-2'. Заработали самописцы. Вокруг ракеты исчезли белые облачка пара. Чекунов повернул ключ, включая наддув баков.
— Зажигание!
Под ракетой мелькнуло пламя пороховых шашек. Сергей Павлович стиснул в руке микрофон. Жёлтые всполохи под стартовым столом исчезли, сметённые неудержимыми потоками ослепительно белого керосин-кислородного пламени, земля задрожала, сквозь толстые стены бункера снаружи донёсся приглушённый могучий гул двигателей. Когда взлетала 'семёрка' или 'Союз-2.3', грохот был впечатляющий, но сейчас... Там, где у 'Союза-2.3' работало три камеры по 150 тонн тяги, сейчас работали сразу семь. Дрожь земли чувствовалась явственно, к доносящемуся снаружи рёву из гостевой комнаты примешивался какой-то брякающий звук. Королёв покосился в сторону. На столе в гостевой комнате стоял кем-то забытый пустой стакан с подстаканником. Сейчас он, брякая ложечкой, полз по слегка наклонному столу — настолько сильной была вибрация. Лев Архипович Гришин поймал его, и держал, пока ракета не ушла со старта.
— Предварительная!
С обеих сторон от ракеты поднялись облака дыма. Газоотводный канал под ракетой превратился в местный филиал ада, мощные насосы подавали туда сотни тонн воды, чтобы уберечь его стены и дно от разрушительного огненного потока.
— Промежуточная!
Двигатели вышли на рабочий режим, ракета качнулась, отрываясь от стартового стола.
— Главная, подъём!
Теперь белая от инея алюминиевая колонна универсального ракетного модуля 'Днепр' балансировала на семи столбах пламени, сливающихся в единую огненную Ниагару. УРМ медленно, словно нехотя, двинулся вверх.
— Есть контакт подъёма!
Ракета, освободившись от последней связи со стартовым столом, плавно поднималась вверх. Борис Никитин читал вслух по громкой связи показания телеметрии, принимаемые по радиоканалу системы 'Трал'.
— Ракета ушла! — сказал от перископа Воскресенский.
— Пульт в исходном! — доложил Кириллов.
— Десять, параметры системы управления ракеты-носителя в норме.
— Двадцать, двигатели первой ступени работают нормально.
— Тридцать, параметры конструкции ракеты-носителя в норме.
— Сорок, стабилизация изделия устойчивая, — размеренным голосом сообщал по громкой связи Никитин.
— Пятьдесят, давление в камерах двигателя в норме.
— Шестьдесят, тангаж, рыскание, вращение в норме.
— Падение давления в камере два! Бросок температуры в выгородке второго двигателя. КОРД отключил камеру два... .
На 64-й секунде полёта в одной из боковых камер сгорания первой ступени упало давление. При этом подскочила температура в противопожарной выгородке, это могло указывать на пожар. Двигательный отсек для безопасности был разделён противопожарными перегородками, каждый двигатель располагался отдельно. Система контроля двигателей тут же отключила подачу топлива, заполнила фреоном горящий отсек, и парировала перекос тяги поворотом остальных двигателей. Борис Чекунов, понимая, что ситуация аварийная, откинул защитный колпачок с кнопки аварийного подрыва и положил на неё палец, но не нажимал, ожидая команды.
— Семьдесят, идём на шести двигателях, ... чёрт! Изделие закрутило, сход с траектории!
— Подрыв! — вдавив клавишу микрофона в корпус, рявкнул Королёв.
Чекунов нажал кнопку. Через несколько секунд высоко в небе распустился огненный букет взрыва. До земли долетел отдалённый грохот.
— М-да... Подвела Бориса 'счастливая рука', — пробормотал Сергей Павлович.
— Первый блин всегда комом, — успокоил его вышедший из 'гостевой комнаты' Мрыкин.
Система аварийного подрыва на УРМ тоже работала иначе. Сначала БЦВМ подала команду на отделение полезной нагрузки. Затем отделился двигательный отсек первой ступени, и запустились таймеры подрыва. После этого приборный отсек с БЦВМ и гироплатформой отстрелился, и только когда он отлетел на безопасное расстояние, таймеры дали команду на подрыв баков.
Аварийные команды отправились на поиск приземлившихся на парашютах отсеков. Как только двигательный отсек доставили на стартовую площадку, его тут же окружили двигателисты во главе с Глушко. Королёв подошёл к ним:
— Ну, что тут случилось, Валентин?
— Обрыв трубопровода. Керосин попал на горячую головку камеры сгорания, ну и полыхнуло, конечно, — ответил Глушко. — Почему оборвался — будем разбираться, подождём расшифровки телеметрии.
Анализ телеметрических плёнок показал высокий уровень вибрации, выше, чем предполагалось при проектировании и отрабатывалось на стендах. Жёсткость корпуса ракеты была меньше, чем жёсткость двигательного стенда, поэтому стендовые испытания этой проблемы не выявили. Проверка на специализированном вибростенде показала, что крепления трубопроводов такого уровня вибрации не выдерживают. Пришлось дорабатывать конструкцию, разбираться с уровнями вибрации, вводить дополнительные крепления, проверяя, чтобы наложение вибраций от всех семи двигателей не совпадало с собственными частотами трубопроводов.
Борис Евсеевич Черток тихо, но откровенно радовался, что не система КОРД стала причиной аварии. Напротив, система сработала, как и было задумано, отключив аварийный и довернув работающие двигатели. Причиной закрутки и схода с траектории оказался пожар и вызванное им короткое замыкание в системе управления.
— Изоляция расплавилась, провода замкнуло, — пояснил Пилюгин на финальном разборе.
Были приняты решения о ещё одной доработке конструкции, теперь кабели системы управления дополнительно защитили от пожара, проложив их в огнеупорном жёлобе. Попутно выяснилось, что в первоначальном проекте меры по защите кабелей были, но потом конструкцию 'оптимизировали' для экономии массы, и огнеупорное покрытие выкинули. Королёв долго ругался, но что сделано, то сделано.
