Лев Андреев - Янгель: Уроки и наследие

Разгадка наступила быстро, и причина оказалась до обидного простой. Не сработал шариковый замок, с помощью которого осуществлялась связь кабель-мачты с корпусом ракеты. Тот самый, от которого отказались еще в 1957 году после первых пусков ракеты Р-12. И когда раскрыли замок, то убедились, что как и тогда, в ставших уже прошедшим этапом в ракетостроении годах, произошло вдавливание шариков в корпус замка и последовавшее заклинивание последнего.

Однако о работах по выяснению причин имевших место ненормальных отделений головной части ракеты Р-12 эксплуатационщики, естественно, не знали. Поэтому шариковый замок на кабель-мачте остался. Правда, в процессе пусков он и не вызывал нареканий. Конструкция его предварительным силовым нагрузкам до срабатывания не подвергалась, и он работал исправно.

И вот через восемь лет (в 1965 году) шариковый замок напомнил о себе вновь.

В новой конструкции шариковый замок использовали как механизм расстыковки разъема устанавливаемой на кабель-мачте четырехштуцерной колодки, служившей для подачи сжатых газов (азота и гелия) в систему управления клапанами и для наддува топливных баков второй ступени ракеты-носителя. Колодка устанавливалась на хвостовом отсеке второй ступени и отстыковывалась при прохождении команды "Пуск" после прорыва мембран в двигателе первой ступени носителя. При этом все дальнейшие команды после нажатия кнопки "Пуск" проходили автоматически.

На сей раз четырехштуцерная колодка не отстыковывалась, и в результате прошла команда "Отбой". Пуск не состоялся. А это значит — впереди сложнейшая операция слива компонентов топлива, снятия ракеты с пускового стола и отправка ее на завод для переборки.

В чем же была причина в этом случае? Ведь разъем не являлся силовым элементом, а потому механическим усилиям в процессе эксплуатации, как это было на ракете Р-12, когда с его помощью головная часть пристыковывалась к корпусу ракеты, не подвергался. Проследив весь цикл операций от начала стыковки разъема, довольно быстро нашли причину несрабатывания. Выяснили, что по технологическому процессу затяжку шарикового замка при стыковке необходимо было проводить специальным моментным ключом, ограничивающим усилие, приходящееся на болт. Рабочий же, производивший сборку, не стал утруждать себя использованием специального инструмента и вместо моментного воспользовался обычным рожковым ключом, приложив к замку "от души" свою богатырскую силу. В результате замок был сильно перетянут, произошло заедание шариков, а подаваемого давления в пятьдесят атмосфер на шток замка для его раскрытия оказалось недостаточно.

Шариковый замок после этого случая в конструкции остался, но отныне его затяжка при сборке была под особым контролем. А на следующей, после несостоявшегося пуска, ракете для страховки (обеспечения гарантированной надежности) прикрепили к штоку замка веревку, за которую должен был дернуть специально приставленный для этого инженер, если опять не сработает шариковый замок. Но на сей раз все обошлось.

Из истории ракетной техники известно, что замки аналогичной конструкции применялись на спускаемых космических аппаратах. По другой причине и при других обстоятельствах проявилась ненадежность их в сложных условиях вхождения спускаемого аппарата в плотные слои атмосферы. Но в этом случае происшедшее преждевременное срабатывание стоило жизни трем космонавтам.

Заканчивая историю отработки обтекателя ракеты-носителя 63С1, остается обсудить лишь один вопрос: можно ли все описанные пуски отнести за счет надежности (вернее ненадежности) носителя? Рассмотренные отказы были обусловлены не недостатками конструкций, а в одном случае несрабатыванием бортовой системы, осуществлявшей контроль за наполнением бака, а в другом — ошибкой аэродинамиков (и это была главная причина) при определении внешнего избыточного давления на обтекатель в полете, вдобавок совпавшей с нарушением технологического процесса, связанного с изготовлением на заводе, и, наконец, несоблюдением предписанной операции при предстартовой подготовке, приведшей к перетяжке замка.

Все это говорит лишь о том, что статистика — вещь упрямая. Но последней инстанцией надежности ее считать нельзя, она имеет свое внутреннее содержание. Надежность, перефразируя известную сентенцию о востоке, — дело тонкое. Свою лепту в "дискредитацию" надежности ракеты при эксплуатации конкретной конструкции вносит (а опыт подсказывает довольно часто) чисто человеческий фактор, который порой непредсказуем.

Одновременно с разработкой и запуском ракет-носителей в КБ "Южное" происходило бурное становление деятельности космических подразделений, занимающихся проектированием малых спутников.

В новую для себя область космической техники проектанты конструкторского бюро вошли с собственной концепцией, собственным взглядом на аппараты для изучения околоземного пространства. В отличие от своих старших товарищей — специалистов королевского ОКБ, они не пошли по пути создания сложных и дорогих летающих лабораторий. С самого начала решено было организовать производство достаточно простых спутников, выполняющих вполне конкретные поставленные задачи. Для обеспечения нормального функционирования приборов, устанавливаемых на спутнике, предусматривался единый комплекс обслуживающих систем. Упрощение работы наземного персонала достигалось большой автономностью спутников.

Если при создании первых спутников перед проектантами все время стоял королевский объект МС-1, который во многом и определил конструкцию собственного первенца, то, "войдя во вкус", проектанты стали решать и более серьезные задачи. В ходе проектирования и разработки были получены уже собственные принципиально новые конструктивные решения.

Одна из проблем возникла при проектировании спутника, предназначенного для системы контроля противовоздушной обороны. К конструкции внешней его оболочки согласно техническому заданию предъявлялись диаметрально противоположные требования.

С одной стороны, из условий калибровки локаторов она должна была иметь форму идеального шара, поскольку именно такая поверхность хорошо поддается расчету и по ней можно производить метрологическую юстировку станций системы противовоздушной обороны.

Но поверхность оболочки для обеспечения питания электроэнергией одновременно должна была нести и солнечные батареи в виде плоских пластин.

Долго ломали голову над этой проблемой: как сделать "граненый шарик". И, наконец, поиски увенчались успехом, нужное решение было найдено: корпус спутника необходимо представить в виде замкнутого многогранника — додэкаэдра с плоскими гранями, а на них наклеить также плоские элементы солнечных батарей, сверху поместить металлическую сетку, частота ячеек которой должна выбираться из условия беспрепятственного прохождения солнечных лучей, и в то же время быть такой, чтобы локатор не реагировал на ее дискретность, а воспринимал как сплошную оболочку.