К 40-ЛЕТИЮ ПОЛЕТА Ю.А.ГАГАРИНА И Г.С.ТИТОВА
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ СЕМЕЙСТВА РАКЕТ Р-7
© В.В.Молодцов, А.А.Дашков, 2001

Зимой 1953-1954 гг. ОКБ Королева переезжает в новый корпус. На 3-м этаже в большом зале размещается проектный ракетный отдел № 3. Кабинет Главного на 2-м этаже, прямо у парадной лестницы...

Почти каждый вечер Главный поднимается на 3-й этаж и обходит проектантов новой ракеты. От группы к группе, от исполнителя к исполнителю, от кульмана к кульману. Создается первая межконтинентальная баллистическая ракета (МБР), она должна будет доставить на другой континент "полезный", но страшный груз... бомбу.

Главный знает все возникающие проблемы, следит за взаимодействием проектантов, подходит в первую очередь к тем исполнителям, где чувствует затор. Главный закладывает фундамент для изготовления ракеты на заводе, обсуждает вопросы управления ракетой в полете, выбирает место старта. Для решения технических вопросов по созданию ракеты открыто свыше тридцати научно-исследовательских тем.

Главный знает все, но он не знает, что эта ракета окажется его "лебединой песней". Она будет летать сорок с лишним лет, доставляя в космос космонавтов и действительно полезный груз. Ракете не суждено было стать МБР, хотя она была принята на вооружение. Ее судьба — космическая: это она в октябре 1957 г. открыла космическую эру — вывела в космос первый в мире искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 г. — первого в мире космонавта Ю.А.Гагарина.

В истории проектирования семейства ракет Р-7 можно выделить два периода: до октября 1953 г. и после него, когда по указанию В.А.Малышева, заместителя Председателя Совета Министров СССР, были внесены изменения в ТЗ на МБР, связанные с увеличением массы головной части в два раза при сохранении дальности полета 8000 км. К этому времени было завершено эскизное проектирование ракеты, названной в документации по теме Т1 как Р-7.

У семейства ракет Р-7 есть предыстория, начавшаяся в 1949 г.

Пожалуй, главным событием, определившим ход работ по созданию отечественных образцов ракетной техники, можно считать совещание представителей министерства обороны, начальника ГАУ Н.Д.Яковлева, министра вооружений Д.Ф.Устинова и представителей промышленности: начальника НИИ-10 В.И.Кузнецова, начальника НИИ-88 Л.Р.Гонора и Главного конструктора ОКБ-1 НИИ-88 С.П.Королева в кабинете И.В.Сталина в начале 1949 г.

Обсуждался вопрос о принятии на вооружение ракеты Р-1. Выступал Н.Д.Яковлев. Он считал, что ракету Р-1 принимать на вооружение нельзя, т. к. при дальности полета 270 км разброс мест ее падения достигает 4 км. Кроме того, она недостаточно отработана, т. к. многие запуски кончаются аварией. Когда же слово было предоставлено С.П.Королеву, тот подверг резкой критике мнение Н.Д.Яковлева, припомнив и его нежелание принять на вооружение "катюшу" также из-за большого рассеяния ее снарядов.

Выслушав обе стороны, И.В.Сталин высказал такое мнение: "Я думаю, что военные все-таки правы. Оружие с такими характеристиками нам не нужно. Но я считаю, что у ракетной техники большое будущее. Ракету надо принять на вооружение. И пусть товарищи военные приобретают опыт в эксплуатации ракет. Давайте попросим товарища Королева сделать следующую ракету более точной, чтобы не огорчать наших военных" [1].

Итак, руки С.П.Королева были развязаны. Наконец-то он получил так необходимую ему самостоятельность. Ибо мнение Сталина одновременно являлось и приказом, ослушаться которого уже никто не мог.

А могло ли мнение Сталина быть другим? Думаем, что нет!

Сразу же после создания ОКБ-1 в 1946 г. еще в составе НИИ-88 Сергей Павлович решил, что на основании материалов, вывезенных из Германии, он сможет создать свою, "улучшенную", модель немецкой ракеты "Фау-2". Узнав от Д.Ф.Устинова о таком намерении Королева, Сталин запретил ему вносить какие-либо изменения, или "усовершенствования". "Сначала вы воспроизведите ракету, а потом уже будете делать свою" [2].

Так вот, наконец-то это право "делать свою" и получил Королев в начале 1949 г. непосредственно из уст Сталина.

Тотчас же началось проектирование "усовершенствованной" ракеты Р-2 и открыты научно-исследовательские темы H1, H2, Н3 по поиску направления дальнейшего развития ракет с дальностью до 3000 км. В рамках темы H1 исследовались различные схемы одно— и двухступенчатых ракет как с последовательной, так и с параллельной работой двигателей 1-й и 2-й ступеней. В рамках темы Н2 разрабатывались схемы с крылатой головной частью. В рамках темы Н3 исследовали различные ракетные топлива [2]. В результате проведенных исследований была доказана возможность создания одноступенчатой ракеты с начальной массой 72 т, получившей индекс Р-3. В конце 1949 г. проект этой ракеты был блестяще защищен. Но, как следовало из этого же проекта, двухступенчатая ракета с такой же начальной массой смогла бы летать значительно дальше или нести значительно больший полезный груз.

Следовало ли продолжать работы над ракетой Р-3? Королев решил, что не следует. Вместо этого он переключил ОКБ-1 на разработку одноступенчатой ракеты средней дальности Р-5 (до 1200 км) и с начальной массой всего 29 тонн, предназначенной для эффективного применения ее на потенциальном евроазиатском театре военных действий. Этого было вполне достаточно, чтобы удовлетворить военных.

Исследования двухступенчатых ракет, начатые в темах H1 и Н2, были продолжены и конкретизированы во вновь открытых темах Т1 и Т2. В рамках этих тем проводились обширные исследования возможности создания межконтинентальных ракет с дальностью до 8000 км и грузоподъемностью до 3 тонн. В рамках темы Т1 проводились обширные исследования МБР.

Рассматривались различные варианты конструктивно-компоновочных схем с последовательным, параллельным и последовательно-параллельным соединением ступеней. Всего было исследовано около 60 различных вариантов [1, с. 470]. Среди этих вариантов была и схема, впоследствии положенная в основу проектирования ракеты Р-7.

Работы по многоступенчатым ракетам велись также по заказу ОКБ-1 в ОПМ АН СССР и НИИ-4 МО [6, 7, 8]. Исследования оптимальных вариантов многоступенчатых баллистических и крылатых ракет проводились при теснейшем взаимодействии сотрудников отдела № 3 ОКБ-1 с сотрудниками ОПМ (М.В.Келдыш, Д.Е.Охоцимский, Т.М.Энеев, С.С.Камынин, В.С.Егоров и др.) и с сотрудниками НИИ-4 МО (М.К.Тихонравов, И.К.Бажинов, И.М.Яцунский, Г.Ю.Максимов, А.В.Брыков, О.В.Гурко и др.). Тема взаимодействия этих коллективов ждет своих исследователей. Мы здесь можем только отметить, что это сотрудничество было весьма плодотворным.

В рамках темы Т2 также проводились обширные исследования по возможности создания 2-ступенчатой ракеты с крылатой головной частью и с крылатой второй ступенью. Над темой Т2 работали в основном проектанты сектора А.С.Будника: Дисман, П.Н.Шкляев, О.И.Козюпа, Е.П.Кузьмин.

В начале 1953 г., сравнивая достоинства и недостатки отобранных ракет, Сергей Павлович, несмотря на свою увлеченность в молодости ракетопланами, останавливается на варианте баллистической ракеты.

Работы по теме Т2 закрываются, но учитывая энтузиазм, с которым проектанты сектора А.С.Будника разрабатывали тему, С.П.Королев добивается продолжения работ по этой теме в НИИ-1 МАП, для чего передает туда все наработанные проектные материалы и переводит всех сотрудников сектора, пожелавших продолжить работу над этой темой.

Надо сказать, что это был весьма благородный поступок Королева по отношению к этим энтузиастам-проектантам. Закрывая тему в ОКБ-1, он мог бы их и не отпускать, ведь опытные и квалифицированные проектанты были позарез нужны ему самому.

Над темой Т1 в отделе № 3 К.Д.Бушуева (сектор С.С.Крюкова, сектор В.Ф.Рощина) работали в основном:

— группа П.И.Ермолаева, исследовавшая различные варианты компоновочных схем, силовых конструкций баковых систем, включая конструкции межбакового пространства. Прорабатывались варианты с переливом и без перелива топлива из баков 1-й ступени в баки 2-й ступени. Группа осуществляла общий весовой анализ конструкции ракет;

— группа И.С.Прудникова, исследовавшая различные варианты размещения силовых двигательных установок, исполнительных органов управления, а также различных вариантов разделения ступеней. Теперь все усилия проектантов 3-го отдела сосредотачивались на разработке проектной документации конкретного варианта-пакета, рекомендуемого по итогам исследований по теме Т1. Разработанный проект именно этого варианта и получил индекс Р-7. Это был вариант МБР, несущей полезный груз 3 т на расстояние 8000 км. В части конструктивно-компоновочной схемы это была полутораступенчатая ракета, состоящая из центрального блока Д с двигателем, работавшим на 1-й и 2-й ступенях, и из 4 боковых блоков (бустеров) — блоков А, Б, В, Г с такими же двигателями, но работающими только на первой ступени до сброса этих бустеров. Спустя десятилетия трудно конкретно назвать авторов идей и оригинальных инженерных решений, но можно четко сказать, кто и чем занимался, вкладывая красивые решения в общий проект. С.П.Королев считал, что должна разрабатываться машина, существенно превосходящая зарубежные образцы.

Обычно в проектах составных ракет предусматривается последовательное отделение и включение двигателей следующей ступени ракеты. Но в этом проекте Главный как-то сразу принимает решение запустить двигатели второй ступени на Земле, на старте, чтобы не создавать дополнительных трудностей двигателистам. Для этого вторая ступень должна быть больше по массе топлива (а не меньше), боковые блоки должны играть роль ее ускорителей (бустеров).

С.П.Королев (Крым, 1950г.)

Центральный и боковые блоки в этом случае неоднородны по своим техническим параметрам. Получается, что суммарная тяга двигателей незначительно возрастает, но это не влияет на конструкцию стартового устройства. Это решение Главного было новым и необычным и предопределило возможность, дальнейшего совершенствования ракеты Р-7 в части увеличения числа ступеней. Баллистики (С.С.Лавров, Р.Ф.Аппазов, М.С.Флорианский, С.С.Розанов) определили первые траектории, заложив гипотетические проектные характеристики (тяга, удельный вес) и массовые характеристики блоков, места падения боковых блоков.

В начале проектирования предполагалось, что ракета Р-7 будет управляться на активном участке по радиолучу для поддержания заданных координат. Естественно, для этого нужны были просторы, свободные от гор и лесов — обширные открытые пространства. В какой-то мере выбор полигона в пустыне Кызыл-Кум — Красные пески был обусловлен этими соображениями. После тщательной проработки вопросов управления ракетой на активном участке траектории Главный конструктор остановился на автономной системе управления движением и привлек к ее разработке НИИ-885.

В проекте рассматриваются два варианта "установки" ракеты на старте: ракета, наполненная топливом, стоящая на "юбке", прикрывающей двигатели, или ракета, подвешенная на спецфермах за силовое кольцо, расположенное в районе крепления ускорителей. Многократные обсуждения со стартовиками привели проектантов к решению, что последний вариант, несмотря на необычность и оригинальность, обеспечивает лучшие конструктивные характеристики баков ракеты и большую полезную массу (С.С.Крюков, К.Д.Бушуев, И.П.Фирсов, П.И.Ермолаев, С.П.Пармузин, А.Д.Гулько, А.В.Костров, Н.Панин, А.В.Пуртов, В.А.Семашко, А.П.Абрамов). Главный после обсуждений принимает этот вариант. Внимательно рассматривается динамика старта (П.А.Ершов) и отход ферм при запуске двигателей. По расчетам инженеров-механиков фермы должны отходить, а ракета медленно набирать скорость.

Проектанты обсуждают и анализируют варианты вывоза ракеты из монтажно-испытательного корпуса (МИК) на старт: вертикально "стоя" или горизонтально. Главный после анализа расчетов прочности в группе В.Ф.Гладкого принимает горизонтальный вариант. Теперь не надо на полигоне, как в Подлипках, строить высотный корпус, который поспешили построить. Мы неоднократно видели, как огромная махина на специальных тележках движется на старт двигателями вперед. За разработку стартового хозяйства берется конструкторское бюро Бармина.

Главный конструктор по опыту работы, а может быть, предвидя использование ракеты Р-7 для полета человека, принимает решение использовать на ракете двигатели на "благородном" топливе — керосине с окислителем — жидким кислородом, в меньшей степени влияющем на окружающую среду и использующем уже отработанные технологии на старте (подготовка, заправка, запуск и т. п.).

Летные испытания ракеты Р-5 с отделяемой головной частью показали, что существенным препятствием в осуществлении доставки полезного груза к цели будет нагрев головной части из-за сопротивления атмосферы. Однажды головная часть существенно отклонилась от расчетной точки в связи с разрушением при входе в атмосферу, несмотря на обмазку. На ракете Р-7, в связи с еще большими скоростями входа в атмосферу, большими тепловыми нагрузками и перегрузками задача тепловой защиты существенно усложнялась.

В ОКБ-1 создается специальное подразделение (И.С.Прудников, А.Г.Решетин, В.А.Тимченко), которое разработало конструкцию головной части ракеты с тепловой защитой. Это позволило в дальнейшем создать теплозащиту для корабля "Восток".

Текстолитовая обмазка была не единственным вариантом для зашиты головной части. Разрабатывался и вариант защиты с водяной рубашкой: вода испарялась, унося с собой тепло. После проработки оказалось, что этот вариант существенно проигрывает в массе защиты, и он был отвергнут.

Принятая конструктивно-компоновочная схема сохранилась как классическая схема целого семейства ракет, обычно именуемых Р-7, или "семерка".

В те времена по условиям секретности даже само слово "ракета" не должно было фигурировать ни в рукописях, ни в машинописных документах, а также произноситься вслух. Поэтому слова "ракета Р-7" заменялись выражением "изделие ведущего конструктора Д.И.Козлова". За соблюдением этого табу зорко следили секретный отдел № 1 и особый отдел № 2. Кроме этих отделов в структуру ОКБ-1 входили следующие отделы: № 3 — проектный К.Д.Бушуева; № 4 — конструкторский С.О.Охапкина; № 5 — приборный Б.Е.Чертока; № 6 — технологический Н.Г.Сидорова; № 7 — наземного оборудования А.П.Абрамова; № 19 — испытательный Э.Б.Бродского, а также экспериментальное производство.

К концу 1953 г. проектирование ракет Р-7 было в основном завершено. Это была полутораступенчатая ракета, состоящая из 4 боковых блоков (бустеров), работающих на 2-й ступени, и центрального блока Д, работающего непрерывно на 1-й и 2-й ступенях. Начальная масса ракеты составляла 170 т, масса полезного груза — 3т, дальность полета — до 8000 км.

К этому времени в СССР заканчивались работы по созданию первой в мире водородной бомбы, и в ОКБ-1 для ознакомления с достижениями в области ракетостроения приезжает В.А.Малышев. Ознакомившись с тактико-техническими характеристиками Р-7, он предложил модернизировать ее с целью увеличения массы боевой головки с 3 до 5,5-6 тонн. Авторитет Малышева был непререкаем, да и Королев был рад таким обстоятельствам, ведь теперь кроме боевого применения ракета Р-7 становилась ракетой-носителем для выведения на околоземную орбиту спутников массой до 1,3 т, и открывалась возможность выведения на орбиту человека.

Постановление правительства о разработке нового варианта межконтинентальной ракеты было подготовлено и подписано за одну неделю. Дату подготовки этого постановления (декабрь 1953 г.) можно считать днем рождения ракет семейства Р-7.

Один из основных руководителей проекта С.С.Крюков так определил трудности, возникшие в связи с этим решением: "Для этого требовалось переделать ракету, значительно увеличить тягу двигателей, доработать комплекс наземного оборудования".

Несмотря на то, что в основу проекта ракеты Р-7 был положен конкретный, достаточно проработанный вариант конструктивно-компоновочной схемы, проектные поиски продолжались для отыскания оптимальных или хотя бы приемлемых решений по отдельным локальным проблемам. Одной из таких проблем была проблема сброса боковых блоков (бустеров) после их отработки на первой ступени. Сбрасывать их надо было одновременно и так, чтобы избежать возмущающего толчка на продолжающий работать центральный блок Д и уж тем более чтобы избежать его повреждения. Именно эту проблему решал С.Ф.Пармузин, сотрудник группы И.С.Прудникова.

Очень сложно оказалось решить вопрос отделения от центрального блока (второй ступени) боковых блоков. Тут проектанты (П.И.Ермолаев, С.Ф.Пармузин, И.П.Фирсов) предложили использовать для этого тягу последействия (после выключения ДУ). В результате боковые блоки веером отходят от центрального блока, а чтобы не произошло соударения блоков, открывается сопло и за счет газов наддува в баке окислителя блоки отводятся дальше от центрального блока, в верхней части освобождаются захваты. Однако в результате внешних возмущений блоки могут врезаться в центральный, и тогда... авария! И вот возникает предложение оттолкнуть блоки: можно механически — но это лишняя масса пироболтов, можно за счет газов, которые скопились в баке. Второй вариант не требует дополнительной массы и принимается. В баке предусматривается небольшое сопло, направленное на центральный блок, оно открывается — и оставшиеся в баке газы отталкивают каждый блок от центрального. Таким образом была спроектирована система разделения без замков и специальных толкателей. Натурные испытания подтвердили правильность принятой схемы отделения блоков. За все время эксплуатации всех модификаций ракеты Р-7 аварии из-за отказов системы разделения ступеней и сброса боковых блоков не было.

Второй серьезной проблемой была проблема выбора типа исполнительных органов управления. Решение этой проблемы стало темой диссертации Ивана Савельевича Прудникова, а также основным заданием В.В.Молодцова, сотрудника группы Прудникова.

Основным вариантом, тщательно исследованным Иваном Савельичем, был вариант применения графитовых газоструйных рулей, являвшихся как бы увеличенной копией рулей, применявшихся на ракете Р-5М (вариант ракеты Р-5). Кроме того, испытывались в струе реально работающих ЖРД газоструйные рули из пористого металлического сплава, через поры которого под давлением подавалась вода.

Графитовые рули были сложны в изготовлении, тяжелы, громоздки и, находясь в струе истекающих из сопла газов, представляли большое аэродинамическое сопротивление, снижая тем самым тягу основных двигателей.

Пытался внести свою лепту в поиск путей решения проблемы исполнительных органов управления и В.П.Мишин. Он предложил создавать управляющие моменты по курсу и тангажу за счет дросселирования тяги основных противоположно расположенных двигателей. Но эта идея противоречила классическому принципу управления, согласно которому управление большими системами (силами) должно осуществляться малыми силами. Идея была заведомо абсурдной. Однако В.П.Мишин заставил И.П.Фирсова, инженера группы П.И.Ермолаева, тщательно проработать этот вариант. Как и следовало ожидать, этот вариант был отвергнут.

"Со стороны" предлагали и другие идеи по созданию органов управления. Одну из таких идей впервые высказал М.В.Мельников, предложивший в качестве органов управления использовать качающиеся камеры малых ракетных двигателей.

Идея понравилась Главному, и В.В.Молодцову была поручена ее тщательная проработка. Наряду с явными преимуществами (малая масса, отсутствие вредного аэродинамического сопротивления, снижающего тягу основных двигателей, переход на малую тягу одних рулевых двигателей после выключения основного двигателя блока Д, что обеспечивало более точное выдерживание конечной скорости, а следовательно, и точности стрельбы) были выявлены и потенциальные недостатки. Дело в том, что при максимальном повороте управляющих двигателей центрального блока Д их струи при полете в разреженной атмосфере омывают юбки боковых блоков и, что вполне вероятно, могут их прожечь. Расчеты температур и формы газовой струи выполнял работник сектора В.Ф.Рощина С.Коган — бывший сотрудник С.П.Королева еще по работам в казанской "шарашке".

В.В.Молодцов рассчитывал геометрию омываемых зон. В результате легкоплавкий материал юбок боковых блоков был заменен более жаростойким. Прогаров этих юбок в полете не наблюдалось.

Серьезной проблемой была проблема снижения массы топливных баков. Их прочность, следовательно, и масса определялись внутрибаковым давлением, складывавшимся из равномерного давления наддува и равномерно увеличивающегося по глубине статического давления столба жидкости (эта глубина достигала десяти метров), а также воздействия на жидкость перегрузок. Такое давление приводило к неравномерной по высоте нагрузке на стенки баков. Естественно, напрашивалась мысль о применении в конструкции баков оболочек с переменной толщиной стенки. Но как это сделать? Промышленность такой листовой материал не выпускала. Эту проблему с успехом решил инженер из группы Ермолаева Ю.А.Михеев совместно с начальником отдела № 6 Н.Г.Сидоровым. Ими был предложен метод химической фрезеровки тонкостенных оболочек. Выигрыш массы от этого предложения был весьма существенным.

Среди прочих возникала проблема поддержания в состоянии предстартовой готовности запаса жидкого кислорода. А он, как известно, быстро испаряется. Эта проблема усугублялась еще и тем, что предполагалось боевое применение ракет Р-7, а следовательно, длительная предстартовая готовность могла сохраняться в течение многих месяцев. Применение теплоизолирующих материалов было недопустимо по весовым соображениям. Решение было найдено в обеспечении непрерывной подпитки жидким кислородом и применении дополнительных бортовых холодильных установок [4], хотя для боевых ракет это решение все же было малопригодно. От ОКБ-1 решением этой проблемы занимался специалист в области криогенных технологий А.Корваль.

Одной из сложнейших проблем, затрагивавшей целый ряд соразработчиков ракеты, была проблема обеспечения равномерной выработки топлива из всех пяти одновременно работающих блоков ракеты. Необходимость синхронизации возникала потому, что из-за неизбежных погрешностей в настройке ЖРД на соотношение расходов окислителя и горючего, в настройке каждого из двигателей на заданный номинал тяги и из-за ошибки в заправке баков компонентами и других возмущений невозможно было достичь одновременного окончания компонентов во всех баках боковых блоков к моменту выключения двигателей 1-й ступени, а соответственно, к моменту окончания работы ЖРД 2-й ступени. Кроме того, несинхронность в расходовании топлива из баков 1-й ступени вызывала нежелательную асимметрию в нагрузках и перемещение центра масс, т. е. возмущение на систему управления движением [3]. Требовалось создание принципиально новой системы автоматического управления процессом расходования топлива из всех баков составной ракеты.

Система получила название СОБ. В разработке этой системы принимали участие: от ОКБ-1 К.И.Маркс из отдела 5; от ИАГ АН — Ю.М.Портнов-Соколов; от ОПМ АН — Д.Е.Охоцимский; от ОКБ-12 МАП — головной организации по СОБ -— Г.С.Маслов и другие организации. В начале эксперимента отработка системы проводилась на огневых стендах ОКБ-456 в Химках. Затем для летной отработки этой системы, а попутно и других систем была разработана испытательная ракета-лаборатория М-5 РД. Ведущим конструктором по этой ракете был назначен М.С.Хомяков, а В.В.Молодцов занимался компоновкой научно-исследовательской аппаратуры, устанавливаемой в головной части этой ракеты. Запуски этой ракеты проводились в 1955-1956 гг. с полигона Капустин Яр. Один из авторов (В.В.Молодцов) так вспоминает об этом событии: "Это было ошеломляющее незабываемое зрелище. По молодости мне хотелось приблизиться поближе к стартовой площадке, и я наблюдал этот пуск с расстояния около 200 м от стартовой площадки. Гром и пламя оглушили и ослепили меня, так что я некоторое время пребывал в шоковом состоянии. Впоследствии я уже не имел желания приблизиться к стартовой площадке".

Летные испытания системы СОБ на ракете М-5 РД подтвердили ее эффективность. Применение такой системы на Р-7 позволяло повышать ее грузоподъемность за счет снижения массы так называемых гарантийных остатков на 700 кг в орбитальном варианте, а это было весьма существенно.

Стоит отметить, что в 1954 г. в группе Е.Ф.Рязанова были проведены проектно-баллистические расчеты по возможности создания модификации ракет Р-7 со стартовой массой до 700 т. Но этот вариант остался не реализованным, т.к. по решению Н.С.Хрущева ракету с такой стартовой массой было поручено создать ОКБ В.Н.Челомея, которая получила индекс УР-700.

На протяжении всего проектирования и летных испытаний велась борьба за снижение массы конструкции блоков, агрегатов, систем ракеты и за оптимальные соотношения компонентов топлива. Хранителем весовой сводки по всей ракете был Андрей Иванович Нечаев, через него проходили все уточнения, изменения, которые тщательно сверялись и уточнялись практически ежедневно. Нечаев имел также возможность оценивать влияние изменения параметров на конечные характеристики ракеты — скорость в конце активного участка траектории. У него имелись так называемые производные по конструктивным параметрам, и он всегда мог быстро сказать, к чему приводит то или иное предложение, ведущее к снижению или увеличению массы. Эта служба весового анализа оказывала неоценимую услугу для всех проектантов. Всем было ясно, что переступать за отведенные веса можно только в исключительных случаях.

На юбилейном вечере, посвященном 75-летию С.П.Королева, академик А.П.Александров, один из создателей атомной бомбы, рассказал о первом знакомстве с С.П.Королевым. По случаю оснащения МБР ядерным зарядом Сергей Павлович пригласил к себе в ОКБ-1 физиков, создателей ядерного оружия. Сначала он в своем кабинете рассказал, используя плакаты, подготовленные художниками, о задачах и конструкциях ракет дальнего действия, проектах с возможностью полета в космосе. Академик А.П.Александров вспоминал, как он сначала подумал о Сергее Павловиче после его рассказа: "Вот фантазер, вот заливает, вот мечтатель...". После этого доклада С.П.Королев повел физиков в 39 цех и показал конструкции летающих ракет Р-1, Р-2, Р-5 и блоки, центральный и боковые, изготавливаемой ракеты Р-7. Конструкции ракет в металле произвели на академиков отрезвляющее впечатление, и Александров понял, что перед ними "не мечтатель, а глубокий инженер и выдающийся конструктор".

В заключение А.П.Александров сказал, что "Королеву удалось соединить ядерный заряд и ракету и создать для Союза защиту от всяких притязаний Запада".

В 1957 г. были проведены летные испытания межконтинентальной баллистической ракеты. Но не суждено было ракете Р-7 стать МБР, хотя она была принята на вооружение.

4 октября 1957 г. ракета Р-7 вывела на орбиту первый в мире спутник Земли ПС-1, через месяц — второй с собачкой на борту, 15 мая 1958 г. — третий массой в 1,3 т.

Дальнейшая судьба ракет Р-7 сложилась следующим образом.

К сентябрю 1958 г. для обеспечения полета космических аппаратов серии Е ("Луна-1", "Луна-2", "Луна-3") на центральный блок ракеты 8К71 был установлен дополнительный блок Е — третья ступень. Это привело к изменению весовых, инерционных и жесткостных характеристик центрального блока Д. Поэтому попытки первых запусков объектов Е к Луне в сентябре-октябре, ноябре, декабре 1958 г. окончились авариями.

После анализа причин этих аварий центральный блок ракет 8К71 был существенно доработан. К январю 1959г. это была уже новая ракета, получившая индекс 8К72. Отработка ракеты была продолжена и 2 января 1959 г. состоялся первый успешный запуск ракеты 8К72 к Луне. В этом полете впервые была достигнута вторая космическая скорость. Автоматическая межпланетная станция (АМС) "Луна-1", пройдя вблизи Луны, превратилась в искусственную планету.

12 сентября 1959 г. ракета стартует с АМС "Луна-2", которая 14 сентября 1959 г. доставляет на Луну вымпел с изображением герба Советского Союза.

Значение запуска объекта Е-1 ("Луна-2") определялось необходимостью завоевания приоритета СССР в достижении поверхности Луны аппаратом, созданным руками человека, в частности, доставки вымпела СССР на ее поверхность. Сложность же заключалась в том, что прилунение аппарата происходило со скоростью 2,6 км/с. При такой скорости надежда сохранить вымпел неповрежденным казалась несбыточной мечтой. Однако В.В.Молодцову пришла в голову мысль: а почему бы не использовать принцип разлета осколков ручной гранаты? Т.е. заранее надсечь сферическую оболочку (рубашку) этой гранаты на 5-угольные пластины-осколки, подобрав массу этих осколков таким образом, чтобы при взрыве детонирующего вещества, заполняющего внутренний объем вымпела, эти осколки разлетались бы со скоростью, близкой к 2,6 км/с, т.е. скорость разлета осколков была бы равна скорости падения аппарата на Луну.

Такая задача была сформулирована и поставлена перед заведующим лабораторией Военной академии артиллерийских наук им. Дзержинского майором Б.И.Шехтером, к которому В.В.Молодцова направил М.К.Тихонравов.

Расчеты и реальные эксперименты, проведенные в артакадемии, показали, что при разделении оболочек примерно на 60-70 осколков и при ее толщине ~2 мм такие осколки действительно могут разлетаться со скоростью 2,6 км/с. Оставалось создать конструкцию этого вымпела.

Поверхность сферы была разделена на 12 равных сегментов (сферических пятиугольников) по схеме додекаэдра, а затем каждый из 12 сегментов, в свою очередь, — на 6 пятиугольников. Всего на 72 пятиугольника на каждом вымпеле. На каждом 5-угольнике на Монетном дворе Гознака (Ленинград) были отчеканены: с одной стороны — герб СССР с надписью "СССР", с другой — месяц и год запуска с набором комплектов 5-угольников на каждый очередной месяц запуска начиная с сентября 1958 г. по декабрь 1958 г., а затем уж январь 1959 г.

На АМС "Луна-2" было установлено 2 таких вымпела: один диаметром примерно 150 мм, другой -примерно 100 мм. Копию одного из таких вымпелов (макет) Н.С.Хрущев подарил президенту Эйзенхауэру во время своей поездки в США.

Конечно, сложность создания вымпелов этим не ограничивалась. Надо было гарантировать, во-первых, что взрыв детонирующего заряда без взрывателя действительно произойдет при ударе о поверхность Луны и, во-вторых, что взрыва ни в коем случае не произойдет при случайном падении вымпела во время монтажных работ, когда ракета-носитель находится на стартовой позиции, т.е. при падении с высоты примерно 30 м и ударе о бетонное основание.

Артакадемия (Б.И.Шехтер) взялась экспериментально подтвердить надежность взрыва в первом случае и отсутствие взрыва (безопасность) — во втором.

Для подтверждения надежности взрыва на Луне был проведен уникальный эксперимент, позволивший обеспечить соударение двух тел при относительной скорости 2,6 км/с. Для этого была создана артиллерийская установка, состоящая из двух противотанковых пушек, разгоняющих каждая свой снаряд до скорости 1,3 км/с. Причем снаряд в одной пушке имитировал лунный грунт, другой — элемент вымпела. Пушки синхронно стреляли друг в друга, так что снаряды сталкивались в воздухе посередине между стволами этих пушек. Место столкновения снарядов было ограждено цилиндрическим корпусом от морской торпеды. Эксперимент прямо в духе барона Мюнхаузена!

Результаты эксперимента были положительными — детонация взрывчатого вещества происходила.

Другой эксперимент проводился значительно проще: натуральный вымпел, начиненный натуральной взрывчаткой, бросали с заданной высоты (~30 м) на бетонный пол на территории самой артакадемии. В этом случае взрыва не происходило ни разу.

Так экспериментально была доказана надежность и безопасность вымпела.

Курирование работ в артакадемии и наблюдение за экспериментальной отработкой вымпела С.П.Королев поручил своему ближайшему коллеге (бывшему работнику Ракетного научно-исследовательского института) Арвиду Владимировичу Палло, который успешно справился с порученной ему работой.

После всего этого можно уверенно считать, что, во-первых, в месте прилунения аппарата "Луна-2" впервые в истории мироздания появился новый кратер, созданный разумом человека (взрывом двух вымпелов), во-вторых, что на поверхности этого кратера и вблизи него спокойно лежат неповрежденные осколки двух вымпелов — 5-угольники с гербами СССР и надписью "Сентябрь 1959 года". Может быть, кто-то из будущих космонавтов или астронавтов когда-нибудь и отыщет их, занимаясь исследованием лунной поверхности.

4 октября ракетой 8К72 успешно запушена станция "Луна-3", которая впервые в мире сфотографировала и передала на Землю обратную сторону Луны. Затем последовали три неудачных попытки запуска к Луне и Марсу уже четырехступенчатой ракеты.

12 февраля 1961 г. с помощью ракеты 8К72 осуществлен запуск к Венере. Использование этой ракеты в качестве ракеты-носителя для выведения полезного груза на околоземную орбиту позволяло выводить 4,5 т полезного груза. Так в мае 1960 г. лунная ракета (8К72) превратилась в ракету-носитель "Восток", обеспечивавшую выведение на орбиту кораблей "Восток".

С 15 мая 1960 г. по 25 марта 1961 г. с целью отработки корабля "Восток" было успешно запущено пять беспилотных кораблей-спутников, только после такой отработки ракеты С.П.Королев решился на запуск 12 апреля 1961 г. корабля "Восток" с Ю.А.Гагариным.

После запуска серии кораблей "Восток" совершенствование ракеты Р-7 продолжалось. Проектные исследования, проводимые в отделе 3, показали, что усиленная конструкция блока Д способна выдержать более тяжелую 3-ю ступень, получившую индекс блок "И". Таким образом, ракета в варианте с блоком "И" получила индекс 8К78, и стала способной выводить на околоземную орбиту полезный груз массой 6,8 т (ракета "Союз"). На этом модернизация ракеты Р-7 не кончилась. Для осуществления полетов космических аппаратов к Луне, Марсу, Венере потребовалось установить 4-ю ступень (блок "Л") , стартующую с околоземной орбиты (ракета "Молния").

Таким образом, когда в литературе упоминается ракета Р-7, то под этим термином следует понимать одну из модификаций этого легендарного семейства ракет.

Волею судеб точная копия семерки — ракета "Восток" (8К72) стоит теперь на территории ОКБ-1 за бюстом самого Сергея Павловича Королева на месте стоявшей когда-то там водопроводной башни, которая была внешне очень похожа на центральный блок ракеты Р-7. У нас, старожилов, это будоражит мысль: а не была ли эта форма толчком к решению вопроса об облике центрального блока?

Вот основные разработчики проекта ракеты Р-7: Константин Давыдович Бушуев, Сергей Сергеевич Крюков, Василий Павлович Мишин, Иван Савельевич Прудников, Павел Ильич Ермолаев, Семен Филиппович Пармузин, Андрей Иванович Нечаев, Юрий Антонович Михеев, Иван Петрович Фирсов, Всеволод Михайлович Протопопов, Владимир Васильевич Молодцов, Святослав Сергеевич Лавров, Рефат Файзулович Аппазов, Сергей Сергеевич Розанов, Михаил Сергеевич Флорианский, Георгий Степанович Ветров, Сергей Осипович Охапкин, Виктор Федотович Гладкий, Олег Иванович Малюгин, Павел Александрович Ершов, Евгений Федорович Рязанов и многие другие сотрудники отдела 3, не поименованные здесь, да простят они авторов.

По мнению авторов, рядом с ракетой должна стоять мемориальная доска с именами инженеров, создавших легендарную семерку, и всех, кто принимал участие в ее отработке и совершенствовании, так как эта ракета открыла человеку дорогу в космос.

1. Голованов Я.К. Королев. Факты и мифы. — М.: Наука, 1994.

2. Феоктистов К.П., Бубнов И.Н. О космолетах. — М.: Молодая гвардия, 1982.

3. Сборник "Дороги в Космос". М.: МАИ, 1992.— Т. 1.

4. XIX-XXI научные чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С.П.Королева и других ученых- пионеров освоения космического пространства (1995-1997 гг.). Избранные труды. — М.: Мир, 1999.

5. XX научные чтения по космонавтике. — М., 1996.

6. Королев и его дело // Сост. Г.С.Ветров. — М.: Наука, 1998.

7. Творческое наследие академика С.П.Королева. — М.: Наука, 1980.

8. Келдыш М.В. Избранные труды. — М.: Наука, 1988.

9. Энциклопедия "Космонавтика". — М., 1985.

10. Академик С.П.Королев — ученый, инженер, человек. Творческий портрет в воспоминаниях современников. М.: Наука, 1987.