Антон Первушин - Юрий Гагарин. Один полет и вся жизнь. Полная биография первого космонавта планеты Земля

В целях сокращения сроков всегда хочется, чтобы проектанты работали сразу вместе с конструкторами. Однако практически это невозможно: никогда не получится проекта. Хотя, разумеется, некоторые вопросы мы согласовываем заранее. Конечно, последовательная, поэтапная работа – единственно правильный подход. Но в работе над „Востоком“ этот принцип, как правило, нарушали. Скажем, исходные данные для конструкторов на корпус корабля выпустили еще в марте 1959 года, до завершения общей компоновки. Конструкторы, естественно, роптали и с тревогой следили за нашей работой: ведь по их разработке завод сразу же приступил к производству заготовок для корпусов. ‹…› Они наблюдали это непрерывное „новгородское вече“, размахивание руками, споры и вопли победителей или жертв: проект был явно еще не окончен. На том этапе только так и могло быть. ‹…›

Тогда же в работу включились и другие организации, для корабля начали создавать, изготовлять и поставлять оборудование. Несколько десятков заводов и конструкторских бюро включились в процесс.

Дело было для всех новое, малознакомое. Связи иногда приходилось налаживать всякими способами, чаще за счет использования личных знакомств – времени на официальную переписку терять не хотелось».

Космический корабль «Восток» был именно спутником, то есть в принципе не мог менять высоту и наклонение орбиты. Ее параметры задавались запуском ракеты и радиоуправлением на этапе выведения. Поэтому все эволюции сводились к одному, но очень важному маневру – торможению в космосе и снижению в атмосфере. Для осуществления этого маневра в приборном отсеке размещалась тормозная двигательная установка, которая должна была сработать безотказно.

Работу над проектом тормозной установки ТДУ-1 (С5.4. 0000-0) возглавил Алексей Михайлович Исаев – ветеран ракетного дела и главный конструктор ОКБ-2. Всего лишь через семь месяцев после выдачи технического задания, 27 сентября 1959 года, был проведен первый «прожиг» ТДУ-1 на стенде. Однокамерная установка работала на самовоспламеняющемся топливе и была основана на простых физических принципах. За счет этого в истории не было случая, чтобы она подвела.

Сергей Павлович Королёв требовал многократно продублировать все системы «Востока» для гарантии безопасности пилота, но вторая ТДУ-1 никак не вписывалась в компоновку. Поэтому главный конструктор распорядился, чтобы баллистики из расчетного бюро подбирали орбиту, которая в случае отказа тормозной установки обеспечивала бы сход корабля за счет естественного торможения в высших слоях атмосферы в течение пяти-семи дней после запуска.

Создание системы управления корабля, получившей неофициальное название «Чайка», Королёв возложил на своего заместителя Бориса Евсеевича Чертока. Конструирование системы ориентации, являвшейся частью комплекса управления, возглавил Борис Викторович Раушенбах.

Чтобы торможение корабля на орбите не обернулось ускорением, он должен быть правильно ориентирован в пространстве. Для этого на «Востоке» реализовали две схемы ориентации. Автоматическая ориентация запускалась либо по команде с Земли, либо бортовым программно-временным устройством «Гранит-5В» (в случае отказа устройства – пилотом).

Для надежности схема автоматической ориентации содержала два независимых контура управления: основной и резервный. Основной контур должен был обеспечить трехосную ориентацию с помощью инфракрасной вертикали (ИКВ). Ее придумали и создали в Центральном конструкторском бюро «Геофизика» для научных спутников. Прибор различал границу между «теплой» Землей по всей ее окружности и «холодным» космосом. Инфракрасная вертикаль считалась надежной, поскольку с успехом прошла натурные испытания на геофизических ракетах «Р-5А» в августе-сентябре 1958 года. Резервный контур, предложенный Борисом Раушенбахом, был куда проще. Известно, что корабль летит по направлению вращения Земли – с запада на восток. Соответственно для торможения ему необходимо повернуться двигателем к Солнцу, которое является прекрасным ориентиром. Посему возникла идея разместить на корабле солнечный датчик из трех фотоэлементов (прибор «Гриф»). Главным недостатком такой системы (по сравнению с основной) было только то, что она не могла ориентировать корабль без Солнца, то есть в «тени» Земли.

Оба контура имели релейные блоки управления, которые выдавали команды на пневматические клапаны микродвигателей ориентации, работающих на сжатом азоте. Выбранное направление поддерживали три гироскопических датчика угловых скоростей (ДУС), поэтому орбита корабля на профессиональном жаргоне называлась гироскопической. Перед выдачей импульса торможения вся система проходила тест – если в течение минуты заданная ориентация строго выдерживалась, начинала работать ТДУ-1. Сам процесс ориентации занимал несколько минут.

В случае отказа автоматики пилот мог перейти на ручное управление. Для него разработали необычную оптическую систему: в иллюминатор, расположенный под ногами, встраивался ориентатор «Взор», включавший два кольцевых зеркала-отражателя, светофильтр и стекло с сеткой. Солнечные лучи, распространявшиеся от линии горизонта, попадали на первый отражатель и через стекла иллюминатора проходили на второй отражатель, который направлял их на глаз космонавта. При правильной ориентации корабля пилот периферийным зрением видел во «Взоре» изображение линии горизонта в виде концентрического кольца. Направление полета корабля определялось по «бегу» земной поверхности – при верных условиях она совпадала с курсовыми стрелками, также нанесенными на стекло иллюминатора.

Дублировалось и разделение отсеков корабля. На орбите они были стянуты металлическими лентами. Кроме того, через кабель-мачту осуществлялась связь между оборудованием кабины и приборного отсека. Эти соединения надо было оборвать, для чего использовались многочисленные и задублированные пиротехнические устройства: внешние кабели перерубались пироножами, стяжные ленты и герморазъем кабель-мачты отстреливались пиропатронами. Управляющий сигнал на разделение выдавало программно-временное устройство «Гранит-5В» после окончания работы тормозной установки. Если по каким-то причинам сигнал не проходил, на корабле срабатывали термодатчики, генерировавшие тот же сигнал по повышению температуры окружающей среды при входе в атмосферу. Импульс разделения сообщал надежный пружинный толкатель в центре переднего съемного днища приборного отсека.

Разумеется, все эти и другие системы корабля требовали испытаний в космосе, поэтому Сергей Королёв решил начать с запуска более простого корабля-прототипа, фигурировавшего в документах под индексом «1КП» («Корабль простейший»). Он довольно заметно отличался от конечного варианта «Востока». На нем не было теплозащиты, систем жизнеобеспечения и средств катапультирования. Зато на нем установили блок солнечных батарей и новую коротковолновую радиостанцию «Сигнал», созданную в НИИ-695 для оперативной передачи части телеметрической информации и надежной пеленгации корабля. Чтобы компенсировать недостающий вес (и инерцию), на корабль заложили тонну железных брусков. После этого масса «1КП» стала соответствовать проектной – 4540 кг.