Сергей Королёв, Вернер фон Браун, ФАУ-2, "Энергия"...

Охотники за ракетами

Летом 1945 года ведущие советские ракетчики Сергей Королёв и Валентин Глушко прибыли в Германию, "прямым рейсом из ГУЛАГа". Отсидев семь лет, последние три года вместе в одной шараге, они были помилованы, но без снятия судимости, а тем более, без реабилитации.

 Увидев впервые немецкую ракету ФАУ-2 на показательных пусках, устроенных союзниками, советские ракетчики поняли, что всё, чего им удалось добиться, - детские игрушки, по  сравнению с тем, чего достигли за эти годы немцы под руководством Вернера фон Брауна.

Королев был поражен размерами ракеты. Однако вместе с восхищением у него, как у настоящего русского человека, тут же возникло желание многое решить по-другому. Тем более, он понимал, что немцы работали в большой спешке.

Борис Евсеевич Черток много десятков лет спустя скажет: "Фау-2 нравилась ему и раздражала его....  Он понял, что эта ракета, обогнавшая свое время, самим фактом своего существования предопределила выбор между ракетопланом и большой ракетой в пользу последней. Тем самым, "Фау-2" ставила крест на пятнадцати годах раздумий и опытов с ракетопланами, и уже только поэтому не могла не раздражать его".

 Королев тогда же сформулировал для себя задачу: досконально изучив Фау-2, научиться пускать эту большую ракету и сразу начать её совершенствовать. То есть, пойти дальше того, на чем остановились немцы. Но почему он решил, что немцы остановились? Просто они продолжили свою работу на другом континенте.

 К тому моменту все полностью собранные и уже готовые к отправке на фронт ракеты (порядка 100 штук) были уже вывезены в США. Туда же была отправлена  и большая группа ведущих специалистов немецкого ракетного центра во главе с 33-х летним Вернером фон Брауном, под руководством которого была не только создана эта баллистическая ракета, но и освоено её серийное производство.

 Советским специалистам достались только отдельные агрегаты самой ракеты ФАУ-2 и значительная часть армейского наземного оборудования для мобильного запуска ракеты.  Нужно было теперь научиться собирать Фау-2.  Поэтому, продолжая поиск отдельных частей ракет и подбирая комплект технической документации, стали искать ещё и специалистов, причастных к разработке или производству ракет.

 К концу 1946 года удалось собрать около двух десятков ракет, которые отправили в подмосковные Подлипки, где приказом министра вооружений Дмитрия Устинова на базе артиллерийского завода № 88  был создан закрытый Научно-исследовательский институт № 88 Министерства вооружений СССР (НИИ-88).

Этому предшествовало постановление Политбюро и Совмина СССР, которое обязывало создать из отечественных материалов на отечественном оборудовании руками советских рабочих точную копию немецкой ракеты ФАУ-2 без малейших отклонений. Королеву казалось решение точно копировать немцев ошибочным, но Сталина беспокоило отсутствие должной культуры производства.

Королёва назначили  Главным конструктором "изделия № 1" НИИ-88 и  поручили провести в октябре 1947 года летные испытания ракет "ФАУ-2". Первый старт баллистической ракеты в СССР состоялся 18 октября 1947 года. После окончательной доводки ФАУ-2 советского изготовления и завершения полного цикла её испытаний, приступили к созданию серии ракет различного назначения уже советской разработки.

Собственно, советский аналог "ФАУ-2" - ракету "Р-1" начали создавать уже параллельно с летно-конструкторскими испытаниями, учитывая их результаты. Первый пуск ракеты "Р-1" состоялся 10 октября 1948 года, а 28 ноября 1950 года первая баллистическая ракета "P-1" вместе с комплексом наземного оборудования была принята на вооружение первого ракетного соединения, сформированного на полигоне Капустин Яр.

Королев, еще в Германии установил, что немецкий жидкостный ракетный двигатель поддается форсированию по тяге до35%. Теперь, после сдачи советского аналога Фау-2, приступили к разработке ракеты "Р-2" с двигателем конструкции Валентина Глушко  тягой 37 т. Максимальная дальность полета ракеты  600 км с головной частью массой 1,5 т.

В этой ракете головная часть отделялась после выгорания топлива, и продолжала лететь по инерции, увеличивая дальность. Впервые Королев высказал идею отделяющейся головной части сразу по возвращении из Германии. Но оказалось, что  это не так просто сделать,  поскольку после отсечки двигателя происходит догорание топлива в камере еще несколько секунд, во время которых давление падает по неизвестному двигателистам закону.

В конце 1949 года Королев предложил конструктивно-компоновочную схему ракеты дальнего действия Р-3, которую задумал в апреле 1948 года, ещё до завершения работ над ракетой Р-1. Уже тогда у него выстроилась такая цепочка: "Р-1" с дальностью полета 280 километров, "Р-2"  -  600 километров, "Р-3"  - 3000 километров!

Но позднее он понял, что надо делать либо одноступенчатую на меньшую дальность ракету, либо двухступенчатую на большую дальность, а начал делать и ту, и другую.

К моменту сдачи на вооружение ракеты Р-2 уже велись работы над одноступенчатой ракетой Р-5 с дальностью полета 1200 километров.  Первый старт "Р-5"  состоялся 2 апреля 1953 года. А в 1955 году "Р-5" была принята на вооружение. На "Р-5" стоял двигатель конструкции Валентина Глушко тягой 41 т, созданный на базе двигателя ракеты "Р-1" путем его максимального форсирования.

 В 1953 году было принято решение об объединении двух видов оружия: ядерного и ракетного, и возникла потребность в межконтинентальной ракете, способной поднять атомный заряд. С этого началась работа по созданию межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, знаменитой королевской "семерки. Но о том, что с её помощью можно будет проникнуть в космос, Королев в беседах с власть имущими даже не заикался.

Знаменитая "семерка"

 Вскоре после испытаний водородной бомбы к Королеву в Подлипки приехал Малышев, заместитель председателя Совета Министров СССР и министр среднего машиностроения СССР. Он сказал Королёву, что хочет посоветоваться с ним по будущим работам. "Термоядерная бомба весит сегодня около шести тонн. Ну, пять с половиной. Физики обещают этот вес уменьшить, но ориентироваться надо на шесть тонн" - сказал он.

У Королева к тому времени уже сформировалось представление об оптимальной схеме сверхдальней ракеты, и в конструкторском бюро даже начались в инициативном порядке её эскизные проработки.  Королев попросил постановление правительства. Уже через неделю такое постановление по ракете Р-7 было подписано, хотя "нормальный"  срок для принятия постановления такого масштаба в более поздние годы составлял около двух лет.

 Ракета Р-7 стала  наивысшим достижением плодотворного сотрудничества ракетчика Королева и двигателиста Глушко. Она представляла собой сборку - "пакет", состоящий из центрального блока, к которому крепятся четыре боковых блока. В каждом блоке по четыре модифицированных двигателя всё той же ФАУ-2.

 Четыре боковых блока составляли первую ступень, центральный блок - вторую ступень ракеты. Запускались все двигатели одновременно, создавая тягу свыше 454 т. Питание центрального блока осуществлялось от топливных баков боковых блоков до их отделения, а после разделения оставшаяся центральная часть продолжала полет со своими полными баками.

Королев понимал, что лучшим вариантом для "семерки" было бы поставить в центральном блоке и в "боковушках" по одному мощному двигателю - двадцать двигателей, конечно, хуже, но эти двигатели были надежны, и, главное, позволяли уложиться в жесткие сроки. Со дня принятия постановления до ее первого старта прошло всего три года.

В начале марта 1957 года спецпоезд вышел из заводских ворот. В опечатанных вагонах лежала разобранная ракета Р-7. Размеры и мощность Р-7 превосходили возможности существовавших в Советском Союзе ракетных полигонов. В июне 1955 года в СССР началось строительство нового ракетного полигона возле небольшого селения Тюратам в Казахстане. Из соображений безопасности местом старта был назван Байконур - селение, расположенное на сотни километров северо-восточнее.

 Ракета Р-7, созданная Королевым, как и все другие ракеты, по заказу Министерства обороны СССР,  стала основой всех советских космических программ. Но для выведения космического аппарата на околоземную орбиту её потребовалось оснастить третьей ступенью.

Конфликт между Королёвым и Глушко

Глушко мечтал создать мощный и одновременно надежный двигатель для сверхтяжелой ракеты. Королев же, в первую очередь, стремился сохранить интерес к своей работе со стороны высшего партийного и государственного руководства страны, понимая, что, лишившись мощной государственной поддержки, быстро окажешься вообще на обочине. 

Впервые открыто конфликт между ними проявился летом 1957 года. Именно тогда личная неприязнь между ними перешла на дело, которое год от года все больше  от этого страдало. Глушко заявил, что двигатели для "семерки" - последние на жидком кислороде.

Ещё в 30-х годах он занялся двигателями на азотной кислоте. Эти работы он продолжал и в казанской шараге. Кислородом он занялся, пораженный двигателями, созданными немцами для ФАУ-2. Королев же, напротив, терпеть не мог ракеты на азотке, называя их "грязными".

Позднее спор двух маститых конструкторов стал предметом рассмотрения межведомственной комиссии, которую возглавил президент АН СССР М.В. Келдыш. Комиссия сочла доводы С.П. Королева относительно опасности применения азотного тетроксида обоснованными. Но Валентин Петрович не согласился с мнением комиссии и продолжал настаивать на своем.

 "Королёвский тупик".  Начавшаяся ракетно-космическая гонка с США выдвинула новую задачу: создание сверхтяжелой ракеты для лунной программы.

Королёв, отчасти окрыленный успешным применением "пакетной сборки", а главное, из-за отсутствия возможности создать в приемлемые сроки двигатель очень большой тяги, выбрал путь дальнейшего наращивания числа двигателей сравнительно небольшой мощности. Решение проблемы устойчивости горения в камерах очень большого размера оставалось недоступным советским двигателистам.

  13 мая 1961 года, то есть, за 12  дней до исторического послания президента США Джона Кеннеди конгрессу, вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, в котором впервые прозвучало название ракеты Н-1, и была определена дата её первого полета - 1965 год.

Если бы в начале 60-х годов по инициативе Хрущева, увлекшегося ракетами, не произошло сокращения авиации, в результате чего многие заводы лишились заказов, то даже при всём своём влиянии Королеву после конфликта с Глушко трудно было бы найти других двигателистов. Оказалось малозагруженным и КБ турбореактивных авиационных двигателей Николая Кузнецова в Куйбышеве. Космический заказ Королева выручил не только это КБ, но ряд других предприятий куйбышевского региона, превратив Куйбышев в одну из "космических столиц".

16 мая 1962 года был утвержден эскизный проект трехступенчатой ракеты "Н-1" с двигателями конструкции Кузнецова тягой 150 тонн. Ракета со стартовой массой 2200 тонн была способной выводить на орбиту полезный груз массой 75 тонн.

Первый вариант Н-1 являлся логическим продолжением ракеты "Р-7": на её центральный блок крепились шесть вместо четырех боковых блоков. Каждая из "боковушек" снабжалась шестью кислородно-керосиновыми двигателями конструкции Николая Кузнецова. То есть, повторялся тот же принцип компоновки, который  был успешно апробирован  на "семерке".

 Лишь в феврале 1966 года было завершено строительство стартового комплекса. К этому моменту проектанты лунного комплекса потребовали увеличить массу полезного груза, выводимого на околоземную орбиту. Ничего другого, кроме добавления еще шести двигателей, доведя их общее число на первой ступени до 30, для решения этой проблемы сделать уже было нельзя. Так появился последний вариант ракеты, который содержал 48 двигателей.

 "Н-1" появилась на полигоне в мае 1968 года, первый пуск её состоялся  21 февраля 1969 года, и закончился неудачей. На 70-й секунде полета произошло выключение двигателей из-за возникшего пожара в хвостовом отсеке. Факел вдруг погас, и потерявшая управление ракета упала в 52 километрах от старта.

 Второй пуск после ряда доработок состоялся 3 июля 1970 года. Ещё до отрыва от стартового стола взорвался один из двигателей ракеты, но ракета всё же поднялась на высоту 200 м, а затем упала на стартовые сооружения. Произошел взрыв, уничтоживший вместе с ракетой и стартовый комплекс. В ночной степи пламя от горевших почти 2500 тонн жидкого кислорода и керосина был виден за десятки километров.

 27 июня 1971 года состоялся пуск улучшенного варианта "Н-1" со второго уцелевшего старта, но и он закончился неудачей. Ракета после старта потеряла управление по крену. На 51-й секунде полета  была выдана команда на ее подрыв.

 Последний пуск "Н-1" состоялся 23 ноября 1972 года.  Все системы первой ступени, все двигатели работали нормально, полет продолжался 112 секунд, но в конце активного участка в хвостовом отсеке возникла неисправность, и полет прекратился.

 Пятый пуск "Н-1" готовился на август 1974 года. Однако в мае 1974 года возглавивший бывшую королевскую фирму Глушко одним из своих первых приказов прекратил все работы по тематике Н-1.

Королевым была совершена двойная ошибка: не обладавший опытом создания ракетных двигателей Кузнецов был не в состоянии изготовить надежный двигатель в приемлемые сроки, а Королев, ориентируясь на его двигатели сравнительно небольшой мощности, пошел на выбор невероятно сложной схемы ракеты с очень большим количеством двигателей.

Королеву удалось создать свою знаменитую ракету Р-7, конструктивно наращивая тягу ракеты простым увеличением количества одновременно работающих двигателей. Но и там уже возникли проблемы из-за разброса тяги боковых блоков, с которыми удалось справиться. Но на Н-1 эти проблемы возросли на порядок, и количество перешло в качество, изменив сущность проблем, проявившихся уже на "семерке".

Огневые струи 30 двигателей из-за разброса характеристик создавали такой возмущающий момент, с которым уже не справлялись органы управления. Да и аналоговая система управления всеми 48 двигателями ракеты, объединенными в единый энергетический и информационно-логический комплекс, с поставленной задачей не справлялась тоже.

Методы отработки надежности, принятые американцами при создании "Сатурна-5", оказались не под силу советской экономике. Бортовая цифровая вычислительная машина для системы управления Н-1, разработанная в 1969 году, давала такие ошибки и столько сбоев, что допускать ее к полету было невозможно. Тогда было принято решение начать летные испытания на аналоговой системе управления. Но русский метод "авось пронесет" не сработал.

Состав "Энергии"

В 1976 году  было принято правительственное решение о начале создания многоразовой ракетно-космической системы, в рамках которой был создан сверхтяжелый носитель "Энергия", способный выводить на орбиту полезную нагрузку массой 100 тонн. В 1988 году с её помощью был выведен космический корабль "Буран".

 Двухступенчатая ракета "Энергия" выполнена тоже по пакетной схеме с параллельным расположением ступеней и боковым расположением полезного груза.  Четыре боковых ракетных блока 1-й ступени располагаются вокруг центрального ракетного блока 2-й ступени.

Для "Энергии" под руководством Глушко был разработан четырехкамерный кислородно-керосиновый двигатель тягой 740 тонн. На каждом из четырех блоков 1-й ступени ракеты устанавливалось по одному такому двигателю.  На 2-й ступени устанавливались четыре однокамерных кислородно-водородных двигателя тягой 146 тонн у земли и 190 тонн после отделения первой ступени. Разработка Кислородно-водородный двигатель был создан коллективом Воронежского КБ "Химавтоматика" под руководством Александра Конопатова, заменившего Косберга после его смерти.

Первый пуск ракеты "Энергия" состоялся 15 мая 1987 года. Таким образом, в СССР была создана сверхтяжелая ракета "Энергия" класса американской ракеты  "Сатурн-5", но появилась она на 20 лет позже.

10 января 1989 года Валентин Петрович Глушко скончался. Новым генеральным конструктором был назначен Ю. П. Семенов. На научно-техническом совете НПО "Энергия" были закрыты программы совершенствования тяжелых ракет и ракет многоразового использования, создаваемых на базе ракеты-носителя "Энергия".

_____________________________

* Марк Аврутин (1942) - писатель-публицист, автор книг: "О причинах русской катастро фы ХХ века" (2005); "Размышляя о Великой войне" (2006);   "Третий взгляд на "третью силу" (2007);  "Три вопроса Пастернаку" (2008);  "Катастрофа - это наше прошлое или будущее?" (2009); "Белые пятна Великой войны" (2010); "Война. Между мифом и реальностью" (2011);   "Пути Твои неисповедимы" (2012);  "Лидеры ракетно-космической гонки: прощеный зек Сергей Королев и бывший  военнопленный Вернер фон Браун" (2013);  "Первая мировая война. Начало возрождения государства Израиля" (2014).

С 1997 года живет в Германии (Франкфурт на Майне), много и активно публикуется в бумажных и эл ектронных СМИ России, Германии, Голландии, США, Израиля и др. В прошлом проработал более 30 лет на фирме, созданной акад. С.П. Королевым. Участвовал в разработке "лунной" программы, в создании долговременных орбитальных станций и ракетно-космического комплекса "Энергия-Буран". В настоящее время возглавляет созданное им движение "Международная поддержка Израиля", входит в правление европейской культурологической организации ART&VIVO и является редактором сайта http://cdialog.org

__________________________
На фото: Немецкая ракета ФАУ-2; советская ракета-носитель "Энергия".