Борис Черток - Книга 1. Ракеты и люди

Мишин докладывал очень экспрессивно. Он предложил производить сборку пакета не вертикально, а горизонтально в монтажном корпусе. Собранную ракету в горизонтальном виде перевозить на старт, поднимать и не устанавливать на столы, а подвешивать весь пакет в стартовой системе за силовые узлы на боковых блоках в местах их крепления к центральному блоку. При этом предлагалось опустить нижний срез ракеты за счет ликвидации стартовых столов. Ветровые нагрузки теперь принимали на себя фермы стартовой системы, а конструкция ракеты не усиливалась, учитывались только полетные нагрузки.

В таком варианте Бармину предлагалась разработка более простого единого транспортного установочного агрегата. Отпала необходимость в «китайской стене».

За 1955 год было разработано уникальное по инженерной оригинальности стартовое сооружение, которым по праву могут гордиться его создатели.

Боковые блоки на пусковой установке подвешиваются на опорных стрелах за свой прочный носовой узел, а центральный блок опирается в четырех точках на шарообразные оголовки носовых узлов боковых блоков. Конструкция разработана так, что радиальные сминающие силы на ракету не передаются. При старте ракеты опорные стрелы отслеживают движение ракеты. После выхода оголовков опорных стрел из специальных опорных гнезд в носовых узлах боковых блоков опорные стрелы с фермами отбрасываются, поворачиваясь на опорных осях и освобождают путь для подъема ракеты.

При старте ракета и стартовое устройство составляют единую динамическую систему. Анализ движения ракеты не мог быть проведен независимо от стартового сооружения. Динамика подвижных частей стартовой системы, в свою очередь, не могла рассматриваться без анализа поведения ракеты.

Это было быстро понято при согласовании принципиальной схемы. Совсем зеленый молодой специалист Лебедев получил от Королева ответственное задание участвовать в работе коллектива Бармина в качестве «представителя ракеты» по динамике. Его способность описать динамику инженерной конструкции системой дифференциальных уравнений, проанализировать их и сделать чисто инженерные выводы представлялась мне вполне достаточной, чтобы еще тогда сразу присудить ему степень хотя бы кандидата технических наук.

Но получил он ее значительно позже, потратив уйму времени на оформление диссертации, в которую были включены еще многие другие, менее важные для истории техники вопросы.

Никакие теоретические исследования не могли дать полной уверенности в надежности выбранной схемы, отсутствии конструкторских ошибок и правильности выбора всех динамических параметров. Методы моделирования с помощью электронных ЦВМ в те годы еще большой уверенности не внушали.

Нужен был прямой эксперимент. Но провести его на полигоне невозможно: как поднять ракету, не запустив двигателя?

Поиски привели на Ленинградский металлический завод (ЛМЗ), тогда еще имени Сталина. В огромном корпусе, где собирались орудийные башни главного калибра для морских судов, была подходящая высотная часть, нужное заглубление, все необходимые подъемные краны.

Осенью 1956 года стартовая система вместо полигона прибыла на ЛМЗ, где была смонтирована и отрабатывалась под руководством Бармина с участием работников завода. Наш опытный завод специально для этого эксперимента изготовил полномасштабные макеты всех блоков, которые собирали на ЛМЗ. В Ленинграде ракета впервые встретилась со своим стартовым устройством. После монтажа установки был произведен пробный «пуск» ракеты – вместо двигателей ее поднял заводской кран.

Испытатели испугались, наблюдая, что фермы отходят с недопустимо большим разбросом по времени. Лебедев всех успокоил, показав расчетом, что так и должно быть (по нашей терминологии, замечание из серии «ТДБ»).

«Все прошло нормально, – объяснял Лебедев. – Причиной такого разброса во времени является очень малая скорость подъема ракеты краном, раз в сто медленнее, чем при реальном старте».

Я присутствовал на этих отработочных испытаниях не активным участником, а скорее любопытствующим болельщиком. Тем не менее, увидев меня после разбора этого инцидента, скупой на похвалы Бармин спросил: «Давно работает у вас этот парень?» Я объяснил, что не больше года. «Толковый, даже очень».

Но на этом проблемы разработки динамики старта отнюдь не были исчерпаны.

Проблема номер четыре.Разброс тяг при выходе на режим двигателей боковых блоков мог привести к очень большим возмущающим моментам. Отсутствие жестких креплений боковых блоков к центральному в продольном направлении позволяло любому боковому блоку отстать от пакета, если тяга его двигателя оказывалась ниже других. Это – неминуемая авария с разрушением старта.

Королев потребовал от Глушко синхронизации тяги всех двигателей в процессе их выхода на режим. Глушко категорически отказался. Действительно, наша система синхронизации была рассчитана на регулирование тяги в полете на установившемся режиме.

Переходными процессами при выходе на режим двигателисты управлять не могли. Ни пушечный запуск, ни медленный выход на режим, приводящий к вялому подъему, проблемы не решали.

Появилась угроза принципам выбранной схемы старта. И снова Лебедев, исследуя опасные ситуации в динамике старта, предложил сразу два выхода из «безвыходной ситуации».

Первое предложение – сделать «заневоленный» старт. Для этого каким-либо способом держать центральный блок за «хвост» до уверенного выхода на режим всех боковых блоков. Когда суммарная тяга будет существенно превышать вес пакета, дается команда на замки, отпирающие «заневоливание» центра, и ракета резко взлетает.

Второе альтернативное предложение – использовать особую автоматически реализуемую циклограмму старта. Сначала включаются только боковые блоки. Им разрешается набрать тягу промежуточной ступени, меньшую веса всего пакета. Возмущающий момент при этом за счет разброса тяг на промежуточной ступени парируется реакциями опор стартовой системы. Разрешение на запуск центра дается после электрического контроля стабильности режима двигателей всех боковых блоков. В процессе набора тяги центральным двигателем начинается подъем ракеты, и она благополучно расстается со стартовой системой. Уже в процессе полета двигатели боковых блоков выводятся на номинальный режим полной тяги. Это второе предложение было тщательно рассчитано и проанализировано. Но требовалось согласие Глушко на введение специального режима специальной промежуточной ступени и задержки запуска центрального двигателя.

В соответствии с подчиненностью и правилами Лебедев доложил свои предложения непосредственному начальнику, а тот уже – начальнику проектного отдела Бушуеву. Проблема была настолько актуальна, что оба немедленно были приняты Королевым. Лебедев был еще молод, чтобы его брать с собой к Главному. Сергей Павлович сразу забраковал предложение с «заневоливанием» и оценил достоинства второго варианта. Но раньше, чем дать команды, снял трубку «кремлевки» и позвонил Глушко.