Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Но все это выяснится к середине 1958 года, а в 1957 году еще многое было неясно. Если с выходом на орбиту особых проблем не было, то все остальное представлялось загадкой. Это касалось и системы обеспечения жизнедеятельности, и системы ориентации аппарата, и тормозной двигательной установки, и защиты от высоких температур, возникающих при входе в атмосферу, и спуска в атмосфере, и, наконец, самой посадки на поверхность Земли. Поначалу многим казалось, что большинство проблем можно решить с помощью планирующего аппарата или крылатой орбитальной ступени – ракетоплана. К работам в этом направлении было привлечено авиационное ОКБ256, которое возглавлял П. В. Цыбин, хорошо знавший С. П. Королева еще по планерным слетам в Коктебеле. Был предложен крылатый орбитальный корабль со складывающимися крыльями, за свою необычную форму прозванный «лапотком». Однако сложности, связанные с аэродинамикой и теплозащитой такого аппарата, оказались настолько велики, что решить их в приемлемые сроки казалось нереальным. От этого варианта пришлось отказаться, но исследования по планирующему спуску продолжались.

В декабре 1957 года из НИИ4 в ОКБ1 вслед за своим шефом перешел Константин Петрович Феоктистов. Примерно в то же время из НИИ4 пришел и Г. Ю. Максимов, который стал заниматься межпланетными станциями. Феоктистов же, занявшись поначалу проблемой устойчивости аппарата на участке спуска, постепенно сколотил вокруг себя группу проектантов, которая стала работать над орбитальным кораблем. Можно сказать, что на долгие годы К. П. Феоктистов стал основным проектантом пилотируемых космических кораблей.

Одной из наиболее серьезных проблем была защита корабля от тепловых потоков при входе в плотные слои атмосферы. Эта же проблема возникала и при входе в атмосферу головных частей МБР. Никакие конструкционные материалы таких температур (а они достигали 2100С) не выдерживали. Для теплозащиты был выбран асботекстолит, который, поглощая огромные количества тепла, испаряется в потоке набегающего воздуха.

При выборе способа возвращения корабля также рассматривались несколько вариантов кроме уже упомянутого планирующего спуска. Так С. П. Королеву очень нравился вариант торможения и посадки с помощью авторотирующих винтов, подобных вертолетным. Однако главный конструктор вертолетов М. Л. Миль, к которому Королев обратился с предложением, категорически отказался: слишком велика была ответственность, и слишком много возникало проблем. В результате был выбран спуск на парашюте, хотя Королев и недолюбливал «тряпки». Что касается роторного (вертолетного) спуска, то в настоящее время в США проходят испытания прототипа многоразового космического корабля «Ротон», спуск которого обеспечивается с помощью вертолетных винтов с ракетными двигателями на концах лопастей.

Как ни странно, не сразу произошло деление космического корабля на спускаемый аппарат и не спасаемый приборно-агрегатный отсек: поначалу ведь предполагалось спасение всего корабля. С формой спускаемого аппарата тоже было много проблем. Рассматривались различные конфигурации: конус с различными углами раскрыва и радиусами затупления, обратный конус, зонт, закругленные цилиндры, в виде «фары». Причем аэродинамическое качество менялось о 0 до 0,5. Естественно, что спускаемый аппарат с аэродинамическим качеством порядка 0,3-0,5 мог осуществлять управляемый спуск со снижением тепловых потоков и перегрузок до 3-4 единиц. Но из-за необходимости проведения многочисленных исследований для определения аэродинамических характеристик от «фары» и прочих фигур отказались, поскольку это удлиняло в 1,5-2 раза сроки создания аппарата. А к спускаемому аппарату в виде «фары» вернулись при создании корабля «Союз».

У аппарата с нулевым аэродинамическим качеством мог быть только баллистический спуск, правда, при этом перегрузки достигали 9-10 единиц. Однако в апреле 1958 года авиационные медики сделали заключение, что для тренированных людей такие перегрузки допустимы. В результате выбор был сделан в пользу сферы, как наиболее простого и изученного с точки зрения аэродинамики тело.

Чтобы не создавать систему мягкой посадки для спускаемого аппарата, решено было также катапультировать пилота на высоте нескольких километров, что еще в 1956 году предлагал В. И. Яздовский. Катапультирование использовали и при аварии ракеты на участке выведения до высоты 4 км.

К середине мая 1958 года работы были в основном завершены, и в июне представлены С. П. Королеву и им одобрены. В августе 1958 года были выпущены материалы предварительной проработки по ОД2(так назывался космический корабль для орбитального полета). В документе, подписанном С. П. Королевым, К. Д. Бушуевым, М. К. Тихонравовым и К. П. Феоктистовым, были приведены расчеты в обоснование выбора формы спускаемого аппарата. В частности, был отвергнут конусообразный СА по причине малого внутреннего объема (1,5 м3 против 5 м3 у шарообразного СА) при заданном диаметре основания в 2,3 метра, который определялся размерами третьей ступени ракеты-носителя. Здесь же были приведены 6 вариантов компоновок космического корабля. Самое интересное, что почти во всех вариантах на данном этапе приборно-агрегатный отсек и тормозная двигательная установка располагались впереди спускаемого аппарата, а космонавт сидел спиной вперед. Очевидно, что такая компоновка имела существенные недостатки, связанные с направлением действия перегрузок на космонавта. После доработки окончательный отчет по проектным проработкам корабля-спутника (объект Д2) С. П. Королев подписал 15 сентября 1958 года, а на следующий день он направил письма в адрес Академии наук СССР, К. Н. Рудневу, Г. Н. Пашкову, М. И. Неделину, а также главным конструкторам с уведомлением о завершении исследований, позволяющих приступить к разработке пилотируемого и автоматического ИСЗ.

На Совете Главных конструкторов, состоявшемся в ноябре 1958 года, были заслушаны доклады о проекте автоматического спутника (Е. Ф. Рязанов), о проекте аппарата для полета человека по баллистической траектории (Н. П. Белоусов) и о проекте пилотируемого орбитального аппарата (К. П. Феоктистов). После обсуждения из двух последних проектов был выбран именно орбитальный, к чему давно склонялся и сам С. П. Королев. Ему же был дан и наибольший приоритет по сравнению со спутником-шпионом, работы над которым были также продолжены, хотя Министерство обороны настаивало на обратном.

Осенью 1958 года началась разработка конструкторской документации на детали и конструкцию отсеков корабля-спутника, а также выдача смежникам технических заданий на бортовые системы. Тогда же ведущим конструктором по «Востоку» (это имя получил космический корабль) стал О. Г. Ивановский, до этого работавший заместителем ведущего по первым спутникам, а с начала 1958 года – ведущим по всем космическим аппаратам предприятия, в том числе лунникам. Между прочим, к лунной тематике он вернулся спустя 10 лет, став заместителем главного конструктора по лунному направлению ОКБ301 (НПО имени С. А. Лавочкина).