своих воспоминаниях я касался только неординарных и интересных с моей точки зрения случаев, которые сохранились в памяти и происходили в основном со мной, что может создать неправильное и неполное представление о самой руководимой мной организации и ее деятельности. Поэтому остановлюсь на некоторых интегральных моментах развития НИИ-88 — ЦНИИмаша, свидетелем и участником которых я был.

Работа института по ракетной тематике проходила в режиме не только описанных идеологических споров или конфронтации, но и решения повседневных обычных задач, которые ставила жизнь. Рассматривались проекты различных ракетных комплексов, писались заключения на представленные материалы (большей частью положительные, с критическими замечаниями и рекомендациями), проводились аэродинамические продувки изделий, определялся их гиперзвуковой теплонагрев, проверялась статическая и динамическая прочность разрабатываемых ракет, выдавались в КБ исходные данные об этих характеристиках. Материаловеды разрабатывали новые сплавы, обладающие нужными характеристиками и специфическими свойствами, теплозащитные многофункциональные покрытия, стойкие при действии ядерного взрыва всех видов. Велись крупномасштабные работы по созданию принципиальных технологий применения и обработки материалов, принималось непосредственное участие в их освоении в производстве на заводах. По результатам наземных и летных испытаний ракет и космических объектов проводилась оценка их надежности. Создавались новые средства стендовых и полигонных измерений, организовывалось их серийное производство.

Институт активно и разносторонне участвовал в наземной и летной отработке ракетных комплексов, анализе результатов их испытаний. Создавал системы измерений для оснащения стартовых сооружений, где по заказам главных конструкторов проводились измерения температурных, силовых и акустических полей. Выполнял институт и много других работ, бывших в его компетенции. А институту поручались практически все исследования теоретического плана, не имеющие еще своего прямого “хозяина”. Работы было много, нужной и интересной, во всех областях ракетно-космической деятельности.

Благодаря проведению широкого круга экспериментально-теоретических исследований в обеспечение разработки ракет ведущими конструкторскими бюро и выдаче необходимых для проектирования исходных данных о газодинамике, гиперзвуковом теплонагреве, всех видах прочности и динамике. ЦНИИмашу в 60-70-е годы удалось наладить прочные деловые связи практически со всеми основными ракетно-космическими организациями — ОКБ-1 С.П.Королева, ОКБ-586 М.К. Янгеля, МИТом А.Д.Надирадзе, ОКБ им. С.А.Лавочкина (во главе с Г.Н.Бабакиным), НПОПМ М.Ф.Решетнева, ЦСКБ Д.И.Козлова, — и плотно включиться в процесс создания новых баллистических ракет и космических объектов. Отдельные небольшие идеологические разногласия с главными конструкторами ракетно-космической техники, конечно, были, но не глобального характера. Эти разногласия практически не сказывались на деловом содружестве и взаимодействии: основной предмет спора был в увеличении объема работ ЦНИИмаша и сроках их выполнения.

Крайне сложными были отношения института с ОКБ-52 В.Н.Челомея, но о них я уже подробно рассказывал. Но это тоже было взаимодействие, правда, напоминающее скорее военные действия за лидерство. Особо теплые отношения были налажены с СКБ-385 В.П. Макеева. Виктор Петрович не обижался даже тогда, когда институт давал ему советы по конструкторским вопросам. ОКБ-1 и ОКБ-52 очень трудно переносили наши замечания (особенно по проектным и конструкторским вопросам), принимая их за злонамеренный подрыв собственного авторитета. С каждым годом перед НИИ-88 ставились новые дополнительные задачи, увеличивался их объем, повышались требования к научной проблематике. Это определялось быстрым совершенствованием ракетных комплексов и появлением новых уникальных разработок в области космонавтики, таких как супертяжелый носитель Н1, космические пилотируемые корабли и орбитальные станции.

Традиционное научное направление деятельности НИИ-88 в области исследований прочности объектов ракетно-космической техники образовалось и развивалось вместе с первыми разработками в институте ракет дальнего действия и было подчинено задачам обеспечения работ ОКБ-1 С.П. Королева. Институт занимался всеми теоретическими исследованиями прочности ракетных конструкций, разработкой норм прочности изделий РКТ и экспериментальной проверкой прочности ракет, их отдельных блоков и элементов. Такое взаимодействие существовало и после выделения ОКБ-1 из института, продолжает существовать и в настоящее время, так как ни ОКБ-1, ни РКК “Энергия” им. С.П. Королева не имели своей достаточно мощной экспериментальной прочностной базы и в основном полагались на прочностные стенды НИИ-88 (ЦНИИмаша). Первый этап развития направления исследований прочности практически закончился после отработки межконтинентальной ракеты Р-7.

Качественно новое развитие данное направление получило после 1963 года в связи с постановлением правительства о разработке лунного экспедиционного комплекса Н1-Л3, закреплявшем за институтом ответственность за проведение теоретических и экспериментальных исследований прочности, аэрогазодинамики и динамики в обеспечение этой разработки. Сверхтяжелый носитель Н1 по массе был на порядок больше межконтинентальной ракеты Р-7. Значительные размеры блоков носителя (диаметр до 17 м, высота до 30 м), возросшие на порядок внешние нагрузки на него, необходимость сборки нетранспортабельных блоков РН непосредственно на месте испытаний в НИИ-88 — все это обусловило необходимость строительства большого специального корпуса статических прочностных испытаний носителя Н1. И такой корпус был построен и введен в эксплуатацию в 1965 году.

Пришлось также создавать новую уникальную силовую оснастку, силовые полы и стены, стапели, которые выдерживали бы колоссальные нагрузки (более 10 000 тс). Нужно было разрабатывать и создавать соответствующие силовозбудители испытываемой конструкции, сложную систему ее силонагружения, автоматическую систему измерения и контроля напряжений в конструктивных элементах. Была создана новая автоматизированная система управления статическими испытаниями конструкций, предупреждающая и исключающая непредвиденные их разрушения. Для обеспечения проведения статических испытаний отдельных блоков и элементов комплекса Н1-Л3 в установленные сжатые сроки отделению прочности пришлось проводить ряд испытаний в других прочностных лабораториях КБ отрасли. Днище первой ступени Н1 испытывалось в прочностном корпусе СКБ-385 В.П. Макеева, обтекатель лунного корабля — в ОКБ-52 В.Н. Челомея, блок Е — в ОКБ-586 М.К. Янгеля, нетранспортабельные 15-метровые шаровые топливные баки сваривались из лепестков и подвергались опрессовке водой на полигоне Байконур.

В связи с усложнением конструкции и увеличением габаритов разрабатываемых изделий испытания на вибропрочность становятся одним из основных видов обеспечения их прочностной надежности. В связи с этим в 1970 году создается большой новый корпус вибрационных испытаний ракет, мощных жидкостных ракетных двигателей, блоков ракет-носителей, космических кораблей, орбитальных станций. Корпус был оборудован мощными электродинамическими и электрогидравлическими вибраторами, способными возбуждать необходимые по величине вибронагрузки в диапазоне частот от нескольких до 2 000 Гц по заданной программе. Специальные измерительные системы обеспечивали автоматическую обработку результатов испытаний, определение спектра возбуждаемых частот, перегрузок и выделение резонансных гармоник.

В середине 60-х годов в практике ракетостроения появились задачи учета воздействия на ракету в полете мощных короткоимпульсных нагрузок, обусловленных поражающими факторами ядерного взрыва и приводящих к возникновению интенсивных ударно-волновых процессов в материале конструкции и ее разрушению. Для определения стойкости материалов и конструкций ракет к подобным нагрузкам и разработки мероприятий по ее увеличению в 1972 году был построен специальный корпус ударной прочности с тремя большими железобетонными камерами, где реализовывались заданные условия нагружения ракеты и ее элементов. В большой камере, диаметром 18 м и высотой 16 м, для воспроизведения ударной нагрузки на изделие можно подрывать заряд ВВ массой до 10 кг. Создан и оборудован испытательный зал с малыми ударными установками для определения динамических характеристик конструкционных материалов, позволяющими получать необходимый по продолжительности и величине импульс нагрузки на образец материала путем удара специальным легким поршнем, разгоняемым до скорости 1,5 км/с. Это было новое качество в исследовании прочности ракетных конструкций.

В 70-е годы широким фронтом развертываются работы над твердотопливными межконтинентальными ракетами наземного и морского базирования и супертяжелым носителем “Энергия”. Возникли новые задачи проведения статических испытаний крупномасштабных конструкций при различных температурах (нагреве до 200°С и охлаждении до криогенных температур). С целью решения указанных задач в ЦНИИмаше в 1975 году создается специализированный корпус температурно-прочностных испытаний. В нем размещаются три больших железобетонных бокса для статических испытаний крупногабаритных натурных баковых конструкций и корпусов твердотопливных ракет. Два бокса, представляющие собой толстостенные железобетонные цилиндры с внутренним диаметром 12 и 8 м с вмонтированной арматурой для крепления силовой оснастки, позволяют проводить испытания стеклопластиковых корпусов твердотопливных ракет и других объектов до разрушения, обеспечивая их нагружение внутренним давлением, создаваемым жидкостью или газом, а также комплексом внешних нагрузок. В первом боксе проходили прочностную отработку восьмиметровые (в диаметре) блоки РН “Энергия”.

К середине 80-х годов отделение прочности окончательно сформировалось как ведущее научно-методическое и экспериментальное подразделение ЦНИИмаша в масштабе ракетно-космической отрасли. Отделению поручается проведение наиболее сложных испытаний конструкций изделий КБ и НИИ нашего и смежных министерств на статическую, вибрационную и ударную прочность. Основной работой отделения в первой половине 80-х годов была отработка прочности и динамики многоразовой космической транспортной системы “Энергия” — “Буран”. Отделение прочности состояло тогда из шести крупных отделов.

Для координации всех работ по обеспечению прочности изделий в масштабах отрасли и рационального использования и развития отраслевой прочностной базы Министерство общего машиностроения возложило на отделение прочности руководство отраслевым координационным советом по прочности, который должен был рассматривать состояние отраслевой экспериментальной прочностной базы и определять необходимость ее развития, а также закупки импортного оборудования для оснащения прочностных отделов конструкторских бюро МОМ (с целью исключения дублирования), составлять ежегодные сводные планы прочностных испытаний всех изделий, над которыми ведутся работы в рамках министерства. Отделение разрабатывает нормативные методические материалы, нормы прочности, руководства для конструкторов — 32 тома РДК и 27 томов справочных материалов, которые широко используются в практике отраслевых КБ. Специалисты отделения оперативно привлекаются конструкторскими бюро для решения сложных технических вопросов по статической, динамической и термостатической прочности, возникающих в процессе отработки ракет, ракет-носителей, жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей и космических аппаратов.

Одно из основных направлений деятельности НИИ-88 в области аэрогазодинамики и гиперзвукового теплообмена получило свое качественное развитие применительно к ракетной и космической тематике в конце 50-х — начале 60-х годов. Это определялось вводом в эксплуатацию сверхзвуковой газодинамической установки У-6, поршневых газодинамических установок У-7 и У-11, тепловых сверхзвуковых установок У-9 и У-13, ударных аэродинамических труб У-8, У-8М и У-12. Наличие указанных экспериментальных средств дало возможность отработать аэродинамику первой межконтинентальной ракеты Р-7, аэродинамику и тепловые режимы ее головной части и теплозащитные покрытия. На основе экспериментальных исследований были созданы изящные теоретические методы определения аэродинамических и тепловых нагрузок на конструкции. Разработанные теоретические и экспериментальные методы установления аэрогазодинамических характеристик этой ракеты были с успехом использованы при создании новых межконтинентальных ракет Р-12, Р-14, Р-16, Р-36, Р-9А, УР-100. Отработка аэродинамики новой сверхтяжелой ракеты-носителя Н1 показала недостаточность существующей экспериментальной базы в силу невозможности продувок крупномасштабных моделей носителей такого типа, что не позволяло моделировать влияние мало выступающих надстроек на аэродинамические характеристики ракеты в целом. Кроме этого, появились новые задачи исследования возмущений, которые действуют на большие ракеты-носители в момент отделения от них отработавших ступеней и при включении двигателя следующей ступени, а также на космические пилотируемые корабли и орбитальные станции при включении в космосе двигателей корректировки их орбиты и ориентации. Качественно совершенно по-иному встали задачи гиперзвукового нагрева и отработки многофункциональных тепловых покрытий скоростных боевых блоков, тепловых покрытий космических кораблей и многоразовых космических систем, внутренней теплозащиты твердотопливных двигателей.

Поэтому в 1967 году выходит постановление правительства о создании нового комплекса больших аэродинамических и тепловых установок, а также вакуумных камер для исследования и решения указанных выше задач (комплекс А). Для размещения этих новых экспериментальных средств строятся пять крупных лабораторных корпусов и вакуумные камеры, создается новая, существенно более мощная, энергетическая база: новая компрессорная и баллонная станции, электрическая подстанция, оборотное водоснабжение и, наконец, уникальная, оборудованная чехословацкими турбоэксгаустерами “Енисей Э” и “Енисей Д”, турбоэксгаустерная станция, которая должна была обеспечивать необходимое разрежение в рабочих частях указанных аэродинамических и тепловых установок.

В 1974 году была введена в эксплуатацию малая вакуумная установка У-22М емкостью 200 м³ позволяющая с помощью эксгаустера, созданного институтом на базе двух отработавших свой ресурс авиационных двигателей, по мере непрерывного отсоса газа обеспечивать разрежение в диапазоне давлений 400-0,1 Па при работе в камере малых ракетных двигателей с расходом газа до 8 кг/с. В 1980 году создана большая вакуумная камера У-22 емкостью 1 000 м³, позволяющая в случае непрерывного отсоса газа (900 м³/с) с помощью ТЭС поддерживать давление в том же диапазоне 400-0,1 Па при притоке газов от ракетных двигателей с расходом до 50 кг/с.

В этот же период были созданы четыре мощные тепловые газодинамические установки — У-15Т-1, У-15Т-2, ТТ-1, ТТ-2 — с электродуговыми подогревателями воздуха мощностью до 50 МВт, которые давали возможность проводить тепловые испытания в широком диапазоне сверхзвуковых скоростей и давлений. Первыми были введены в строй совершенные малые трансзвуковая и сверхзвуковая установки У-3М, У-4М. Установка У-3М имела рабочую часть 0,6 х 0,6 х 2,8 м; диапазоны чисел Маха 0,2-3 М и Рейнольдса (0,9-90)·10⁶ и благодаря ТЭС практически непрерывное время работы — 120 мин. Установка У-4М — рабочую часть 0,6 х 0,6 х 2,8 м; диапазоны чисел Маха 1,6-6 М и Рейнольдса (0,8-200) · 10⁶ и неограниченную продолжительность работы.

В 80-х — начале 90-х годов начали эксплуатироваться крупномасштабные трансзвуковая аэродинамическая установка У-21 и сверхзвуковая У-306. Трансзвуковая установка У-2.1 отвечала всем современным требованиям. Ее рабочая часть имела размеры 1,4 х 1,4 х 5,6 м; диапазоны чисел Маха 0,2-1,2 М и Рейнольдса (на 1 м) (0,4-10⁵)-(1 · 10⁸). Установка позволяет создавать давление в рабочей части до 1 МПа. Размеры рабочей части другой гиперзвуковой установки (У-306) равнялись 2,5м (диаметр) и 6 м (длина). Диапазон чисел Маха составлял от 2 до 10 М, температура торможения — до 1 000К.

В ходе проведения аэрогазодинамических исследований в обеспечение отработки новых ракет и носителей аэродинамическое отделение к 1973 году значительно выросло: в него вошли пять больших отделов. В 1974 году оно разделяется на два больших отделения: тепловых режимов и теплозащитных покрытий ракетно-космических систем, руководителем которого стал Николай Аполлонович Анфимов, и аэрогазодинамики — начальник Юрий Андреевич Демьянов. Отделение тепловых режимов включило в себя отделы теплообмена, теплозащиты и плазменных образований (следов за боевыми головками), терморегулирования поверхностей космических аппаратов и динамики разреженного газа, исследования поведения материалов в космических условиях и при сверхнизких и высоких температурах в среде водорода. В соответствии с указанным тематическим разделением за отделениями были закреплены газодинамические и тепловые установки. Отделение, возглавляемое Анфимовым, расширило фронт своих научных исследований и стало заниматься также проблемами собственной атмосферы космических аппаратов и вопросами обеспечения их герметичности.

В начале 60-х получило сильное развитие направление научно-экспериментальных исследований газодинамики стартовых систем шахтного и открытого типа для ракет и больших ракет-носителей с учетом ударно-волновых процессов, происходящих при запуске двигателя, высоких тепловых и акустических нагрузок и мощных дискретных колебательных процессов, возникающих при взаимодействии струи со стартовой системой и действующих на ракету и стартовое сооружение. Для проведения указанных исследований в 1964 году был организован специальный отдел №23 газодинамики стартовых сооружений (начальник В.А. Хотулев) и была создана соответствующая экспериментальная база. Сотрудники отдела и института проводили также исследования на крупномасштабных модельных установках в Загорске (ныне Сергиевом Посаде) и на натурных шахтных сооружениях для старта носителей Н1, УР-500, “Энергия”.

По заданию министра и по своей инициативе я начал укреплять и развивать новое и специфическое для головного отраслевого НИИ направление по исследованию перспектив ракетного стратегического вооружения и обоснованию рациональных путей его развития. В отделе ракетных комплексов №18 были образованы новые и усилены для этой цели соответствующие старые подразделения, которые занимались исследованием боевых операций с применением стратегического ракетного оружия, проектными проработками различных типов баллистических ракет, оценкой боевой эффективности ракетного вооружения, определением тенденций развития ракетных сил и средств противоракетной обороны вероятного противника, а также стратегической экономикой, баллистикой и расчетами. В отдел пришло много новых специалистов, отвечающих требованиям проводимых исследований. Ученые отдела создали оригинальную методику машинного проектирования ракет и космических объектов методом случайно-направленного поиска, позволяющую определять их оптимальные конструктивные параметры.

Вновь были созданы отдел №42 — исследования перспектив развития жидкостных ракетных двигательных установок, работающих на различных видах топлива, и отдел №19 — изучения перспектив создания шахтных стартовых комплексов высокой защищенности. Эти подразделения не подменяли деятельности соответствующих специализированных НИИ и КБ отрасли, а занимались исследованием технических параметров и конструктивных решений ракетного комплекса, оптимальных с точки зрения решения им целевой задачи в целом с учетом критерия “эффективность — стоимость”.

В 1962 году был создан головной отдел космических систем №12 под руководством опытного авиационного конструктора Льва Григорьевича Головина для исследования и обоснования рациональных путей развития космических систем оборонного, народнохозяйственного и научного назначения. Системные исследования данный отдел проводил по той же схеме, что и отдел №18, опираясь на те же традиционные научные подразделения института.

Небольшой сектор стратегической экономики (начальник О. А. Яранцев) в отделе №18 в процессе системных исследований приобрел особое значение, поскольку отражал одну из важнейших составляющих основного критерия качества оружия — “стоимость — эффективность”. В этом секторе разработана методология определения затрат на создание перспективных ракетных комплексов, начато ее развитие и совершенствование. Вскоре подобная задача возникла при системных исследованиях перспектив развития космической техники на базе разрабатываемых ракет-носителей и космических объектов. Поэтому в 1963 году сектор был выделен в самостоятельный отдел технико-экономического анализа — отдел №13 с Яранцевым во главе — для обеспечения работ по ракетной и космической тематике. В связи с поручением НИИ-88 разработки и обоснования перспективных планов отраслевых ОКР и НИР в области ракетной и космической техники и увязки их с бюджетным финансированием, а затем и годовых планов таких работ, отдел технико-экономического анализа в результате ряда преобразований превратился в большое, авторитетное, квалифицированное научное отделение №7 — отделение технико-экономического анализа. Начальником отделения стал В.М. Чебаненко.

Таким образом, НИИ-88 (ЦНИИмаш) занимался не только разработкой долгосрочных перспективных программ развития ракетной и ракетно-космической техники, но и формированием 5-летних и годовых планов опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ в рамках Министерства общего машиностроения, их контролем, совершенствованием методов планирования в НИИ и КБ отрасли. Это давало институту ценную информацию о фактическом состоянии разработок и выполнении научно-исследовательских работ, позволяющую обосновывать перспективы развития РКТ, что было, по существу, завершающим этапом деятельности ЦНИИмаша по определению рациональных путей развития ракетного вооружения и космической техники, дающим возможность влиять на внедрение предложений института в жизнь. Указанная деятельность института высоко оценивалась министерством.

Связи ЦНИИмаша с МОМ по вопросам планирования НИР и ОКР стали настолько тесными, что возникла необходимость приближения деятельности отделения №7 — технико-экономического анализа — к министерству. Поэтому в соответствии с распоряжением Совета Министров СССР в Москве был создан филиал института — организация “Агат”, сформированная на базе отделения №7 ЦНИИмаша и главного вычислительного центра МОМ. Директором организации “Агат” был назначен В.М. Чебаненко.

Для решения ряда задач, связанных с оценкой надежности разрабатываемых ракет и космических объектов, в отделе динамики был организован в 1962 году сектор надежности (начальник В.Р. Серов), который стал исходным звеном развития одного из важнейших направлений научной деятельности ЦНИИмаша — исследований надежности ракетно-космической техники.

Обеспечение необходимой высокой надежности создаваемых отраслью ракет и космических объектов, как показал опыт их испытаний, превратилось в серьезную научную и практическую проблему успешного развития РКТ. Если на первом этапе разработки ракет дальнего действия надежность их отрабатывалась главным образом в ходе летно-конструкторских испытаний методом проб и ошибок, то с усложнением конструкции баллистических ракет более чем на порядок, значительным удлинением сроков их производства, а стало быть, и увеличением стоимости метод решения проблем оценки надежности в основном при летных испытаниях оказался непригодным. В связи с этим министерство организует в отрасли специальную службу. На каждом из предприятий образуются специальные подразделения, которые в масштабе своего предприятия должны были заниматься вопросами обеспечения высокой надежности создаваемых им изделий. Головная роль в проведении подобных работ и методическое руководство такими подразделениями в этом новом деле в рамках МОМ была возложена на ЦНИИмаш. Он должен был создать методологию обеспечения высокой надежности ракетных комплексов и космических объектов, координировать работу соответствующих подразделений в отрасли и на основе изучения отечественного и зарубежного опыта разрабатывать документацию, регламентирующую строгий порядок отработки надежности изделий.

Подразделение исследования надежности в ЦНИИмаше на основе обобщения имеющегося отечественного опыта разработало Положение РК-75 (Б.В. Бодан) о системе обеспечения надежности РКТ, которое было утверждено решением ВПК на уровне государственного стандарта. В отрасли усилиями института устанавливается и внедряется четкий порядок обеспечения надежности изделий на этапах их проектирования, наземной экспериментальной отработки и летных испытаний. На всех указанных этапах ЦНИИмаш проводит экспертизу программ обеспечения надежности, комплексных программ экспериментальной отработки и дает необходимые предложения. Главные конструкторы — разработчики изделий и объектов РКТ обязаны были согласовывать ПОН и КПЭО с ЦНИИмашем.

Институт непосредственно участвует в наземной отработке ракет и космических объектов в целом и их важнейших агрегатов, в работе аварийных комиссий, возглавляя их. На самом ответственном этапе — выхода изделий на летные испытания — ЦНИИмаш должен выдавать итоговое заключение (с соответствующим обоснованием) о допуске ракеты к первому пуску, а также каждого космического корабля или космического аппарата к полету для решения целевой задачи, подтверждая их надежность, безаварийность и безопасность космонавта. Последнее заключение, разрешающее запуск объекта, институт должен был выдавать на самом высоком уровне — на заседании ВПК. Без такого положительного заключения института ВПК не принимала решения о пуске космической системы. Таким образом, ЦНИИмаш помимо разработки методов обеспечения высокой надежности изделий РКТ является, по существу, прямым и ответственным участником отработки надежности конкретных ракет и космических объектов.

В связи с такими большими и ответственными задачами росли и развивались соответствующие подразделения. К работам по анализу нештатных и аварийных ситуаций стали привлекаться также специалисты всего института в области аэродинамики, теплообмена, прочности, динамики, систем управления, двигательных установок. Сектор надежности Серова в 1963 году превращается в самостоятельный общеинститутский отдел надежности (начальник А.И. Рембеза), затем в научное отделение надежности ракетных комплексов и космических систем (начальниками его становятся последовательно В.А. Поляков, В.А. Комаров, Ю.Г. Будылов). Деятельность ЦНИИмаша в области надежности приобрела важное отраслевое значение, а институт стал квалифицированным экспертом и организатором системы обеспечения надежности в рамках Министерства общего машиностроения. Об отдельных конкретных моментах работы института в указанной области и появлении новых требований к нему в связи с этим я расскажу по ходу дальнейшего изложения.

Отдельные разрозненные исследования в области динамики ракет дальнего действия также получили свое существенное развитие. В начале 60-х годов при летной отработке ракет с большой дальностью полета и особенно межконтинентальных появились новые технические проблемы, связанные с обеспечением устойчивости полета ракеты на активном участке траектории. Причиной явилось недостаточное знание динамических характеристик сложных механических систем ракеты, обладающих большим числом степеней свободы, относительно малой жесткостью и наличием в баках больших масс жидкости. Возникла необходимость разработки новых математических моделей, а также теоретических и экспериментальных методов определения динамических характеристик ракет с учетом указанных особенностей. Трудами ученых-динамиков НИИ-88 (Б.И. Рабинович, Г.Н. Микишев и возглавляемые ими коллективы) и других организаций такие методы были разработаны. В частности, для предотвращения динамической неустойчивости ракет, связанной с подвижностью жидкости в топливных баках, в отделе динамики были впервые предложены механические демпферы колебаний, с тех пор устанавливаемые практически на каждой ракете.

Для обоснованного переноса теоретических расчетных данных на реальные конструкции отделом динамики был создан и отработан эффективный метод физического моделирования динамических характеристик ракет с использованием их конструктивно подобных моделей в масштабах 1:5 и 1:10. Моделирование в совокупности с расчетами показало изумительные результаты по точности определения всех тех динамических характеристик разрабатываемых ракет и космических объектов, которые необходимы для проектирования автомата стабилизации, настройки его параметров и выбора мест установки чувствительных датчиков, а также для последующего анализа динамики движения объекта относительно центра тяжести.

Для обеспечения разработки сверхтяжелых носителей в 1972 году в институте был построен специальный корпус динамических исследований с необходимыми стапелями, стендами и мастерскими. Корпус был оборудован совершенными импортными системами возбуждения колебаний испытываемой модели и гармонического анализа ее откликов. В институте создана уникальная технология изготовления и динамических испытаний конструктивно подобных моделей. Основная заслуга в этом принадлежит Г.Н. Микишеву, В.Г. Степаненко и др. Отдел динамики (возглавлявшийся А.Г. Пилютиком, а в последующие годы Г.Н. Микишевым, В.П. Шмаковым и О.П. Клишевым) обеспечил отработку устойчивости всех новых ракет и ракет-носителей, выдавая главным конструкторам обоснованные путем испытания КПМ данные о динамических характеристиках создаваемых ими изделий, а также рекомендации по гашению нежелательных колебаний элементов конструкций. Так сформировалось очень важное и актуальное направление научной деятельности ЦНИИмаша, определяющее его головную роль и ответственность за решение проблем динамики ракет, ракет-носителей и космических аппаратов отрасли.

Изучая перспективы развития науки и техники с точки зрения использования их достижений при совершенствовании ракетных и космических систем, специалисты ЦНИИмаша в 60-е годы начали исследования по лазерной тематике: была образована группа физиков под руководством Б.Т. Федюшина, вначале изучавшая и решавшая вопросы применения лазерной техники в ходе экспериментальных аэрогазодинамических исследований, а затем разработавшая ряд новых и оригинальных установок, существенно повысивших уровень проведения эксперимента. В 1969 году было создано небольшое подразделение такого рода под руководством видного ученого В.К. Аблекова. Оно вело уже более широким фронтом исследования свойств лазеров различных типов и возможностей их применения в космической технике. В подразделении создавались разные типы лазеров, определялись их характеристики, изучались приемы конструирования таких систем с целью получения их максимальных КПД, исследовались воздействие лазерного излучения на ракетно-космические объекты и технические возможности получения необходимых их параметров. Подразделение выполнило ряд интересных исследований и получило некоторые важные результаты.

Направление разработки полигонных и стендовых измерительных средств особенно быстро начало развиваться в НИИ-88 после 1960 года, когда был образован комплекс №5 (руководитель — главный конструктор Иван Иванович Уткиной ему соответственно была предоставлена широкая возможность набора требуемых специалистов. Для обеспечения работы комплекса было закончено строительство большого лабораторно-производственного корпуса, рассчитанного на разработку сложных измерительных систем, необходимых для стендовой и летной отработки ракет, ракет-носителей и космических объектов.

С целью усиления лабораторной и производственной базы комплекса №5 в Пензе на заводе №50 пензенского Совнархоза образуется филиал НИИ-88, который передается в прямое подчинение комплекса. С этого момента в его рамках начинается разработка совершенных наземных регистраторов телеметрических систем для стендовой отработки ракет и ЖРД. Регистраторы создаются на основе полупроводниковых элементов с записью информации в цифровом коде на магнитных носителях и последующей автоматической обработкой результатов измерений (система “Терек”). В упомянутом подразделении разрабатывается “Трал” — первая система для автоматической обработки телеметрических данных. На базе опыта, приобретенного при создании этих уникальных для своего времени систем, разрабатываются новые, более совершенные, “Эра” с автоматической обработкой результатов стендовых измерений и “Лотос” с автоматической обработкой и отображением результатов телеизмерений при летных испытаниях.

Для производства указанных измерительных средств, которыми оснащаются все полигоны и стенды, участвующие в отработке ракет и ракетных двигателей, подключаются соответствующие заводы отрасли. Комплексом разрабатывается универсальная малогабаритная телеметрическая система РТС-4 для измерения быстро— и медленноменяющихся параметров. Она находит широкое применение в практике летной отработки ракет наземного и морского базирования, их головных частей, космических объектов. С целью расширения возможностей измерительной техники создаются автономные многоканальные бортовые регистраторы для космических кораблей (системы АРГ, МИР). Они широко используются на всех пилотируемых космических кораблях и головных частях ракет. Резко увеличивается номенклатура разрабатываемых датчиков, которые обеспечивают летную и стендовую отработку практически всех ракет и ЖРД. Серийные заводы изготавливают от сотен тысяч до миллиона таких датчиков в год.

К 1966 году комплекс №5 практически превратился в авторитетную самостоятельную конструкторскую организацию, которая прочно вписалась в кооперацию разработчиков ракет и космических систем отрасли. Поэтому на основе постановления правительства в том же году данный комплекс вместе с производственными цехами и пензенским филиалом НИИ-88 выделяется из состава института в самостоятельную организацию — Научно-исследовательский институт измерительной техники. Директором нового института назначается О.Н. Шишкин. К моменту выделения из НИИ-88 комплекс №5 состоял уже из семи отделов, двух лабораторий и одного сектора. Общая численность комплекса вместе с пензенским филиалом и цехами, которые передавались в НИИИТ, насчитывала 1966 человек. Институт измерительной техники превратился в одну из ведущих организаций отрасли по разработке полигонных и стендовых измерительных систем и средств автоматизации обработки результатов измерений.

С момента образования комплекса №3 материаловедения и прочности (в дальнейшем комплексы переименовываются в отделения) объем его работ резко увеличился. Получили большое развитие исследования материалов, связанных с разработкой сверхтяжелого носителя Н1 и лунного блока Л3, перспективных жидкостных ракет. Возникла необходимость в создании таких более совершенных, чем прежние, теплозащитных покрытий боевых блоков межконтинентальных ракет, которые обладали бы многофункциональными свойствами (тепловой, эрозионной и ударной стойкостью, радиопоглощением и радиопрозрачностью и др.). В связи с началом разработки твердотопливных ракет потребовались совершенно новые материалы для изготовления корпусов ракет, сопловых насадков, внутренних теплозащитных покрытий. В космических конструкциях начали широко применяться титановые и бериллиевые сплавы. Использование жидкого водорода в ракетных двигателях вызвало необходимость изучения поведения материалов в среде водорода при криогенных и высоких температурах. Это привело с существенному увеличению объема работ отделения материаловедения и прочности, к поиску новых экспериментальных средств и теоретических методов исследований.

Создание большого количества космических аппаратов различного назначения, пилотируемых кораблей и орбитальных станций выявило необходимость исследования изменения характеристик конструкционных материалов, особенно покрытий, при длительном их пребывании в космосе (абсолютный вакуум, сильное ультрафиолетовое облучение, гамма-излучение, мощные корпускулярные потоки). Выяснилось, что физические и механические свойства композиционных материалов изменяются за счет частичного испарения связующих; меняются отражающие и поглощающие характеристики покрытий, тем самым нарушается тепловой режим аппарата; трущиеся пары свариваются. В связи с этим потребовались открытие новых направлений исследований и создание специализированных экспериментальных средств. Объем и содержание работ отделения №3 существенно увеличились еще и за счет того, что оно стало головным в отрасли по указанной тематике и должно было обеспечивать работу ракетно-космических КБ и НИИ министерства во всех связанных с освоением новых материалов и покрытий проблемных вопросах, разделяя ответственность за своевременное и качественное их решение с главными конструкторами и руководителями производств.

В 1967 году для отделения №3 построен специальный лабораторный корпус и создан новый отдел №34 — исследования поведения материалов в космических условиях, при сверхнизких и высоких температурах в среде водорода (начальник В.В. Козелкин). Корпус был оснащен уникальными установками, в которых могло создаваться большое разрежение (до 10^-13 Тор), мощное ультрафиолетовое излучение. В отделе приобрели ускоритель элементарных частиц, создали установки для исследования поведения материалов в среде водорода при криогенных и высоких температурах.

В 1971 году в ЦНИИмаше был построен специальный корпус по отработке бериллиевых сплавов (ковка, штамповка, литье, термообработка, механическая обработка и др.). С учетом крайней опасности работ с бериллием корпус был оборудован по последнему слову техники очистными сооружениями и специальными системами, обеспечивающими полную безопасность рабочего персонала этого производства и чистоту окружающей среды. Перед строительством бериллиевого корпуса в отделении был создан новый отдел исследования бериллиевых сплавов.

К 1975 году отделение превратилось, по существу, в крупную самостоятельную и квалифицированную научно-исследовательскую материаловедческую организацию с перспективой своего дальнейшего развития в интересах отрасли. Правда, работа отделения №3 в составе ЦНИИмаша обеспечивала институту существенные преимущества перед другими предприятиями в отработке теплозащитных покрытий на гиперзвуковых установках, а также в правильном понимании процессов теплообмена и эффективности абляционных покрытий. Существенно помогало деятельности института и знание условий работы конструкционных материалов при реальных нагрузках и терморежимах, а также верная оценка влияния того или иного увеличения удельных характеристик материалов на повышение летно-конструкторских параметров ракет и космических аппаратов и, в конечном счете, определение их экономической рентабельности.

Однако общеотраслевые задачи оказались решающими. Поэтому постановлением Совета Министров СССР в 1973 году Минобщемашу было разрешено создание самостоятельного научно-исследовательского института материаловедения — ЦНИИМВ. Этот институт и был создан в 1975 году приказом министра общего машиностроения на базе отделения №3 ЦНИИмаша. К моменту выделения отделения №3 в самостоятельный институт оно состояло из семи отделов. С образованием ЦНИИМВ ЦНИИмаш покинули еще 1145 человек. Директором вновь созданного института был назначен Борис Алексеевич Родионов, затем его сменил Станислав Петрович Половников.

В ЦНИИмаше отдел №44 отделения материаловедения под научным руководством В.С. Авдуевского и Л.В. Лескова, опираясь на результаты широкого развития РКТ и использования ее в научных и народнохозяйственных целях, начал проводить всесторонние комплексные исследования физических процессов, протекающих в условиях невесомости. Целью подобных исследований стало создание прочного научного фундамента по вопросам теории тепло— и массообмена, физики поверхностных явлений, фазовых переходов в условиях невесомости. Результаты исследований предполагалось использовать при создании особых материалов, чистых лекарственных веществ, которые сложно получить в земных условиях при наличии гравитационных сил и конвекционных явлений. Естественно, основой таких работ должен был стать эксперимент. В ЦНИИмаше при участии институтов Академии наук СССР, ЦНИИМВ и других отраслевых организаций был разработан и создан для этого целый ряд приборов типа “Пион”, “Пион М2”, “Пион МА” и др.

Институтом физики Земли АН СССР и отделом №44 в 1980 году был разработан уникальный бортовой измеритель малых ускорений с порогом чувствительности до 10^-8g₀. Указанный прибор устанавливался на орбитальных станциях “Салют-5”, “Салют-7”, “Мир”, на борту ракет при высотных пусках и на космическом автоматическом аппарате “Фотон”. Экспериментальные исследования проводились по соответствующим программам. Всего было выполнено около 130 технологических экспериментов в космическом пространстве. Результаты имеют приоритетное научное и практическое значение.

В процессе развития ракетно-космической отрасли постоянно возникали новые задачи общеотраслевого значения. Решение их, как правило, поручалось головному институту — ЦНИИмашу.

ЦНИИмаш, наряду с проведением собственных теоретических исследований космических технологий, согласно решению Министерства общего машиностроения выполнял роль головной организации в области проводимых специализированными технологическими и медицинскими институтами и конструкторскими организациями практических работ по получению особых материалов в условиях космического полета. Институт разрабатывал комплексные планы таких работ, согласовывая с заинтересованными организациями, координировал реализацию космических технологических исследований и участвовал в анализе их результатов.

Новое научное направление деятельности ЦНИИмаша, связанное с обеспечением управления полетом космических пилотируемых станций и космических кораблей, больших космических систем и объектов, получило широкое развитие и стало уникальным в масштабе Российской Федерации. Создан современный ЦУП, собран большой и квалифицированный коллектив ученых и специалистов по решению проблем баллистико-навигационного обеспечения полетов космических объектов, поиску методов обработки и анализа телеметрической и траекторной информации, наладке и эксплуатации сложных электронных систем, их программно-математическому обеспечению. Авторитет ЦУПа и его технический уровень настолько высоки, что он стал отечественной достопримечательностью, объектом демонстрации достижений российской космонавтики высоким зарубежным гостям. О нем я расскажу позже особо. В связи с необходимостью противодействия так называемой стратегической оборонной инициативе США потребовалось резкое повышение стойкости систем боевого управления. Поэтому Министерство общего машиностроения создало в ЦНИИмаше в 1983 году новое научное отделение — систем боевого управления и радиоэлектронных систем. Начальником отделения был назначен доктор технических наук профессор Г.И. Тузов, работавший ранее начальником кафедры Академии им. Ф.Э. Дзержинского. Отделение, получившее в дальнейшем существенное развитие, выполнило ряд важных и оригинальных работ на уровне изобретений.

В начале 70-х в МОМ были начаты работы по внедрению в деятельность организаций и предприятий отрасли систем автоматизированного проектирования. По различным направлениям разработки изделий в отрасли оформились 10 головных организаций. ЦНИИмаш стал головной организацией в области САПР в рамках министерства в целом. В задачи института входили разработка методологии создания и внедрения систем автоматизированного проектирования и координация подобных работ в отрасли. С этой целью в 1978 году был создан отдел САПР, затем научное отделение, а в 1984-м — отраслевой центр автоматизированного проектирования, возглавляемый А.П. Тишиным.

Для осуществления методического руководства созданием и внедрением САПР в отрасли, обсуждения проблем и направлений деятельности организаций, связанных с освоением системы автоматизированного проектирования, при институте был создан отраслевой координационный совет по САПР под моим руководством, а также организован отраслевой фонд алгоритмов и программ САПР. Специалистами института разрабатывались также программное обеспечение для автоматизированных рабочих мест, выпускались соответствующие документы и стандарты. Это направление деятельности ЦНИИмаша приобрело важное отраслевое значение и поддерживается РКА (ныне Российским авиационно-космическим агентством — ред.).

В 1971 году появилась наука, изучающая удобства эксплуатационного обслуживания оператором сложных агрегатов и систем (особенно машин и аппаратов оборонного назначения), называемая эргономикой. ЦНИИмаш был определен министерством головной организацией ракетно-космической отрасли в этой области. В институте была создана лаборатория по эргономике, начальником которой был назначен В.В. Борисов. В ее задачи входила разработка методологической документации, определяющей порядок проектирования ракетных комплексов и космических объектов с учетом эргономических требований, а также внедрение ее в практику работы НИИ и КБ отрасли.

Надеюсь, что приведенный мной краткий анализ образования отдельных подразделений НИИ-88 (ЦНИИмаша) поможет более наглядно представить конкретную картину развития института, появления и укрепления новых направлений в его научной и практической деятельности, расширения объема работ, укрепления авторитета и значимости института в ракетной и ракетно-космической отрасли и в рамках Министерства общего машиностроения за те 30 лет, которые мне довелось быть директором.

Госкомитет оборонной техники, а потом и МОМ поддерживали институт и опирались на него как на головную организацию отрасли. Хорошую поддержку институт имел от министра С. А. Афанасьева. Он активно привлекал ЦНИИмаш к решению всех сложных вопросов, возникающих в процессе разработки ракетных комплексов и космических объектов, двигательных установок и систем управления, способствовал развитию экспериментальной базы института и обеспечивал его необходимыми кадрами. Много помогал институту, его развитию и укреплению Д.Ф. Устинов.

Газодинамика стартовых сооружений

Вопрос газодинамики первых открытых наземных систем для старта баллистических ракет типа Фау-2 и Р-1 представлялся весьма простым. Казалось, достаточно обеспечить плавность обводов гозоотражательного конуса стартового стола — и задача решена. Однако в процессе пусков этих ракет выявилось, что двухтонные стартовые столы летают, как щепки, достаточно ракете наклониться в первые секунды полета на 2-3 градуса, что свидетельствовало о колоссальных газодинамических нагрузках на нее и стол от струи двигателя. Появление шахтных пусковых установок, многодвигательных ДУ большой мощности вскрыло много новых проблемных вопросов и заставило серьезно заняться газодинамикой старта. Так, в процессе отработки новых ракет и ракет-носителей зародилось и развилось новое научное направление — газодинамика стартовых систем.

В числе многочисленных проблем возникла необходимость решения сложнейших задач, связанных с газодинамикой мощных струйных течений, создаваемых ракетными двигателями, и влиянием таких течений на стартовые сооружения и ракету в целом. Колоссальная энергия газовых струй порождает сильные ударно-волновые, газодинамические, тепловые и акустические воздействия как на стартовую систему, так и на ракету при запуске двигателя и начале ее движения. Ввиду сложности и новизны этих процессов в то время сразу же определился приоритет экспериментальных методов исследований (Н.Т. Даньков). В дальнейшем разрабатывались теоретические методы расчета указанных нагрузок и методики экстраполяции результатов экспериментальных исследований на маломасштабных специальных стендах, аэродинамических и ударных установках на натурные объекты. В группе промышленной газодинамики зарождались первые предложения по поводу новых видов стартовых комплексов для боевых ракет и ракет-носителей:

• ШПУ эжекционного типа с кольцевыми газоходами;

• шахта с применением минометного старта ракеты;

• открытые стартовые системы для мощных РН.

Первой важной для промышленности работой газодинамиков НИИ-88 стало их участие в отработке стартовой системы ракеты Р-7. В 1960 году на институт была возложена головная роль в исследованиях газодинамики и теплообмена при создании экспериментальных шахтных комплексов для первого поколения наземных боевых ракет Р-12, Р-14, Р-9А и Р-16 с целью перевода их с открытых позиций в шахтные, защищенные от ядерного взрыва. В кратчайшие сроки следовало выбрать оптимальные размеры сооружений, выдать рекомендации по их построению проектным организациям и провести газодинамические исследования натурных шахт при их испытаниях.

Исключительно важное значение решений газодинамики старта баллистических ракет обуславливалось тем, что необходимо было за счет выбора схемы и размера шахт обеспечить при шахтном пуске БР, спроектированных для старта с наземного стола, допустимые нагрузки на них. В этом состоял смысл оптимальности таких решений. НИИ-88 справился с данной проблемой с помощью системы газовой защиты (эжекции), используя газодинамическую схему шахты эжекционного типа с кольцевыми газоходами. Применительно к разрабатываемым шахтным стартовым комплексам — “Двина”, “Чусовая”, “Шексна”, “Десна”, — был проведен большой объем параметрических исследований с применением моделей шахт с кольцевыми газоходами различных типоразмеров, а также установок с холодными и горячими струями, позволивших сделать пересчеты их параметров на натуру (В. А Хотулев, С.С. Семенов и др.).

В соответствии с газодинамической компоновкой шахты предусматривался выбор таких размеров газоходов, газоотводных козырьков, конфузора и других элементов, при которых обеспечивался полный отвод газов двигательной установки и снижение вызванных ими нагрузок на выходящую из шахты ракету. Устойчивый режим отвода газов и снижение температур в газоходах обеспечивались за счет равенства коэффициента эжекции примерно единице.

Успешному решению такой крупной задачи способствовало участие в 1958 году института совместно с НИИ-4 в испытаниях рассчитанных ими первых экспериментальных шахт “Маяк-1” и “Маяк-2” для ракеты Р-12 и в проведении внутришахтных измерений. В результате была отработана эффективная и четкая методика обеспечения главных конструкторов данными, необходимыми для разработки стартовых сооружений и учета их влияния на ракеты при запуске. Проблема была надежно решена.

ЦНИИмаш являлся активным и непосредственным участником разработки практически всех стартовых систем и был организацией, ответственной за правильность выбора геометрических параметров стартовых сооружений и определение всех газодинамических, ударно-волновых, тепловых и акустических нагрузок, действующих на ракету и стартовое сооружение при пуске ракеты, в том числе сейсмических нагрузок от ядерного взрыва. В институте разработаны газодинамические схемы стартов ракет: Р-12, Р-14, Р-16, Р-36, УР-100, МР-УР100, Р-36М, УР-100Н, РТ-2, Р-7, УР-500, Н-1, “Энергия” и др., а также получены обширные данные о газодинамике, представленные разработчикам этих ракет.

Однако не все проходило штатно и гладко. Бывали случаи, которые были связаны с появлением новых, не известных в то время обстоятельств, а иногда и трагикомических моментов. О них стоит вспомнить.

В начале 1962 года с новым предложением о создании защищенного наземного хранилища для модернизированной ракеты Р-36 с автоматической компактной наземной стартовой системой вышел М.К. Янгель. Институт в своем заключении выступил против такого предложения, считая, что по этой схеме в дальнейшем нельзя построить достаточно стойких, с высокой боеготовностью, ракетных комплексов. Критикуя принципиальную идею обеспечения защищенности РК, мы указали также, что применение для уменьшения высоты стартового стола нового двухскатного отражателя, предложенного сотрудником НИИ ракетных войск Я.И. Колтуновым, будет примерно на порядок увеличивать силовые и тепловые нагрузки на кормовую часть ракеты.

Михаил Кузьмич не согласился с оценкой стартовой системы предлагаемого им вида институтом, считавшим ее бесперспективной, не обратив внимания на другие замечания института и посчитав их тоже неправильными по существу. Для летно-конструкторской отработки был сделан компактный стартовый стол с двухскатным отражателем. В результате при пуске первой ракеты Р-36 она сгорела мгновенно еще на стартовом столе. Этот случай рассматривался специально на коллегии ГКОТ. Мне было предложено доложить результаты экспериментального исследования аварийного случая на нашей аэродинамической установке. Я заявил, что эксперименты показали: так оно и должно быть, поскольку трубопроводы ДУ прогорают через 0,3 секунды после включения двигателя. Министр Л.В. Смирнов спросил:

— Сколько стоило институту проведение указанного эксперимента? Получив ответ — около 3000 рублей, он уже с серьезными претензиями продолжил:

— Почему исследования проведены после, а не до аварии? Ведь стоимость пуска оценивается в 6 млн рублей. Не кажется ли Вам это странным? — и предложил в решении коллегии объявить мне выговор.

В порядке оправдания ссылаюсь на официальное заключение института по стартовой системе, где указано на неудачную конструкцию отражательного устройства стартового стола и необходимость применения теплозащиты кормовой части ракеты. Но министра не собьешь, он выдвигает другие претензии:

— Почему Вы не проконтролировали введение донной теплозащиты?

Отвечаю:

— Контроль за практической деятельностью главного конструктора не входит в компетенцию НИИ-88, на то Янгель и “главный конструктор и академик”, чтобы решать все вопросы, связанные с созданием ракет, самостоятельно. Институт указал Михаилу Кузьмичу на слабое место, а его дело принять предложение или поступить по-своему, — отбиваюсь я.

Но и тут Леонид Васильевич нашел выход:

— Запишите в решение коллегии поручение НИИ-88 впредь выдавать заключения о безаварийности пуска первой ракеты, выходящей на летно-конструкторские испытания.

На этом я покинул трибуну коллегии. Такой простой пример показал, что требуются газодинамические исследования, а не интуитивные представления о плавности обводов отражателя.

Второй случай. Проходят первые испытания старта ракеты средней дальности Р-12 из шахтного сооружения, разработанного В.П. Барминым по эжекционной схеме, размерам и газодинамическим данным, представленным НИИ-88. Первая же ракета выходит из шахты с большим, почти предельным, возмущением по тангажу (на пикирование). Система управления с трудом стабилизирует ракету. Вторая ракета стартует как близнец первой.

Причины ненормального выхода ракеты Р-12 из шахты рассматриваются в кабинете министра ГКРТП Валерия Дмитриевича Калмыкова. Ему подчинена организация Н. А. Пилюгина, разрабатывающая систему управления. На совещании присутствовал министр ГКОТ С.А. Зверев и был приглашен я как руководитель института, отвечающего за газодинамику стартовой системы. Пилюгин заявил, что его система управления здесь не при чем. Ракета много и хорошо летала с наземного открытого старта, а из шахты выходит плохо. Значит все дело в газодинамике шахты.

Я возражаю:

-Особенности газодинамики шахты не могут вызывать возмущения только по тангажу. Шахта круглая, симметричная, абсолютно гладкая, она “не знает”, где у ракеты тангаж. Надо искать причины в системе управления.

В.П. Бармин занял уклончивую позицию:

— Я ничего не знаю по части газодинамики. Схему старта и все размеры шахты мне дал НИИ-88. Пусть он и разбирается. Изменит институт конфигурацию и размеры шахты, я доработаю ее.

Меня всегда удивляла позиция некоторых главных конструкторов. Когда дела идут хорошо, такие руководители не удостаивают своих смежников особым вниманием и все успехи легко несут на своих плечах. Но стоит появиться какой-либо ненормальности, как смежник выходит на первый план и ему адресуются все претензии.

Группа сотрудников НИИ-88 под руководством В.А. Хотулева и И.Ф. Дмитракова обстоятельно рассмотрела газодинамику шахтного старта и телеметрические данные и впервые обнаружила появление автоколебательных режимов в газовой струе двигателя при подъеме ракеты в шахте на определенную высоту вследствие взаимодействия струи со стартовым сооружением. Колебания кратковременно возникали на определенной частоте. Впоследствии они получили название дискретных колебаний (или просто “дискреток”), несущих на этой частоте основную энергию акустического спектра. Грубая аналогия этому явлению — обычный свисток.

Указанные дискретные колебания в шахте появлялись на долю секунды, но от их сильного воздействия на ракету и резонансных явлений в аппаратуре гирогоризонта поводок, скользящий по кулачку, задающему программу тангажа объекта, как бы всплывал над его поверхностью. Появлялась ложная команда на пикирование, газовые рули ее отрабатывали и наклоняли ракету в шахте, а затем боролись с возмущением. Результаты законченных институтом исследований молодой специалист И.Ф. Дмитраков докладывал в кабинете Н.А. Пилюгина на большом совещании, на котором присутствовали В.П. Бармин и заместитель главного конструктора ракеты. Докладчик шаг за шагом методично приближался к раскрытию причины неправильного выхода ракеты из шахты. Николай Алексеевич, чувствуя, что доводы сужаются вокруг системы управления, начал нервничать и перебивать выступающего вопросами и репликами. Бармин, догадываясь, что шахту дорабатывать не придется, бросил реплику:

— Николай, не мешай! Парень дело говорит.

Пилюгин вспылил:

— Так тебе не нравится, как я веду совещание? Я могу совсем уйти. Веди сам, — встал и вышел из своего кабинета.

Возникла пауза, а затем Бармин продолжил совещание. Все, в том числе и сотрудники организации Пилюгина, единодушно согласились с результатами исследований НИИ-88 и приняли решение об элементарной доработке гирогоризонта (поставить на это время защелку), радуясь, что все так просто обошлось.

По окончании совещания я зашел к Пилюгину попрощаться. Он сидел напротив в кабинете своего заместителя, нахохлившийся и сердитый. Не успел я начать разговор, как в кабинет буквально ворвался Бармин. Раздраженным и срывающимся голосом, выражая крайнее негодование, сбиваясь, начал:

— Ты... ты... ты! Ты нарочно дал приказ не выпускать меня из института!

В проходной произошла какая-то неразбериха с постоянным пропуском Бармина и он, усмотрев в этом злой умысел, вернулся выяснять отношения. В свою очередь, Николай Алексеевич, махнув рукой, ворчливо пробурчал:

— Нужен ты мне очень, никто тебя не задерживал и не задерживает. Иди, иди, чего стоишь!

Так закончилось совещание, и чисто по-ребячески разрядилась очередная стрессовая обстановка. Это не повлияло на деловую дружбу двух главных конструкторов, и их нормальные отношения не были нарушены указанной сценой, невольным свидетелем которой я стал.

Приведу другой, но уже комический случай. Известно, что первые старты ракеты Р-7 и носителя “Восток” всегда происходили в условиях, когда после выхода двигателей на предварительный режим до команды полной тяги ракета до самого верха была объята пламенем, поднимающимся снизу. Всех это пугало, создавая иллюзию пожара: требовалось введение специального теплозащитного покрытия. Использование подачи воды, имеющейся на старте, существенного эффекта не давало. Поэтому было дано поручение разработать систему, которая полностью исключала бы выход пламени наверх. Институт принял участие в этой работе и дал предложения по выбору основных параметров такой системы на основе свойства эжекции воздушных струй. Бармин реализовал предложенную систему эжекции на старте и решил ее первое включение показать высокому руководству и Сергею Павловичу Королеву, благо в то время все они находились на полигоне. Ракеты в это время на стартовой установке не было. Все собрались вокруг стартового кольца и слушали пространные объяснения Бармина. Приглашенные застыли в немом ожидании, не представляя последствий. Раздался характерный шум. Включили подачу воды, ожидая, что она уйдет вместе с воздухом вниз в лоток, делая течение видимым. Но все вышло иначе. Большая масса воды была выброшена из стартового кольца вверх и мощным ливнем обрушилась на любопытствующих солидных людей, в чинах и не малых. Сам Владимир Павлович был сражен неожиданным для него эффектом работы системы эжекции. Время было холодное, стоял ноябрь. Тут же подбежал начальник стартовой команды и, держа руку у козырька, доложил:

— Система эжекции сработала, замечаний нет.

Один из присутствующих, не обделенный юмором, заметил:

— Не только видим, что сработала, но и чувствуем. Замечания имеются.

Владимир Павлович тут же объявил, что это дело специалистов НИИ-88. Кто-то предложил разыскать умельцев и в 24 часа отправить их в Москву, чтобы не творили такое. А умельцы в это время сидели в бараке, не ведая, какие тучи сгущаются над ними. Им не сложно было объяснить потом Бармину, что отсутствие ракеты должно было дать именно такой эффект. Вечером на заседании госкомиссии Владимир Павлович уже сам подробно и обстоятельно, как он умел делать это, по нашим плакатам объяснил физическую суть явления. На что Сергей Павлович с лукавством заметил:

— Так ты нарочно, по науке, окатил нас водой? За что же ты на нас так рассердился?

В дальнейшем система эжекции при старте ракет-носителей работала безукоризненно, и все забыли о вырывающемся вверх пламени, да и о самой системе эжекции. В памяти у нас осталось лишь забавное приключение. А на самом деле лишь благодаря этой системе стала возможной телетрансляция во всей красе моментов пусков ракет из стартовых сооружений, не искаженная помехами огромного пламени.

Приведенные здесь случаи с отработкой газодинамики стартовых систем могут представляться некоторым как ползучий эмпиризм, когда на основании простых экспериментов получаются готовые ответы на все неясные вопросы. Это — глубокое заблуждение. Для решения всех возникающих на практике вопросов и проблем необходимо было разработать хорошие теоретические методы, позволяющие рассчитывать необходимые газодинамические параметры струйных течений газа в стартовых сооружениях и надежно пересчитывать на натуру результаты измерений с помощью маломасштабной модели (масштаба порядка 1:72 и 1:25), правильно понимать и интерпретировать все процессы, происходящие при взаимодействии струй двигателя со стартовым сооружением.

В ходе выполненных работ были получены на уровне открытий результаты исследования новых эффектов и процессов, не известных до того науке. Однако весьма сложным оказалось и внедрение в практику разработанных рекомендаций. Сказанное подтверждают следующие примеры.

Когда ОКБ-52 Челомея начало разрабатывать ракетный комплекс УР-100, отработку газодинамики шахтного эжекционного стартового сооружения оно поручило НИИ-2 того же Госкомитета авиационной техники, не доверяя нам как оппоненту, выступавшему в свое время против универсализации ракеты УР-100. НИИ-2 провел газодинамические испытания модели шахты с работающим двигателем в масштабе 1:5. Однако, чтобы перейти от полученных посредством модели данных к натуре, пришлось прибегнуть к помощи НИИ-88. И наш институт полностью отработал газодинамику старта ракеты УР-100 из шахты.

При проектировании шахтного сооружения нового ракетного комплекса УР-100Н, имеющего двигательную установку, практически в два раза более мощную, но те же проходные сечения в газоходах шах ты, отработка газодинамики старта опять была поручена ЦНИИмашу. Сложность задачи определялась тем, что из-за резкого повышения газонапряженности шахты возникла серьезная опасность появления в некоторых местах сверхзвуковых течений и образования скачков уплотнений, приводящих к сильному искажению полей давления, температуры и течения газа. Вся газодинамика шахтного сооружения находилась на грани очень тонких переходных процессов при течении газа в обратном газоходе. Это усложнялось для нас еще и тем, что не стихали настроения, порожденные небезызвестным “спором века”, и любая наша ошибка могла быть истолкована как умышленное упущение в пользу конкурента — комплекса МР-УР100.

Институт справился с этой задачей, располагая малой по масштабу моделью. На ней были проведены с прецизионной точностью эксперименты и отработаны малогабаритные газоотводные аппараты. Для снижения недопустимо высоких уровней ударно-волнового давления на ракету УР— 100Н при запуске ее двигателя в нижней части контейнера по рекомендации института был установлен специально разработанный дюралевый экран. При подъеме ракеты экран под воздействием струй разрушался, чем в дальнейшем обеспечивался эжекционный режим течения.

Другая история связана с ОКБ-1. Для старта твердотопливного комплекса РТ-2 разработчики решили использовать рекомендуемую нами минометную схему, но выброс ракеты из шахты осуществлять за счет работы маршевого двигателя. Для обеспечения необходимых давлений от газовых струй двигателя в замкнутом объеме шахты при старте ракеты институт согласно результатам своих расчетов предложил в заданном объеме шахты размещать определенное количество воды в пластиковом мешке. Определены были и давления в задонной области в функции времени. Результаты расчетов были подтверждены путем моделирования, но ведущий конструктор стартового комплекса отказался от воды и, желая застраховать себя от ошибок ЦНИИмаша, сделал в пусковом контейнере окна, изменяя размер которых рассчитывал получить необходимое давление в задонной части ракеты. Институт рассчитал требуемые размеры площади окон и подтвердил это в ходе экспериментов. Размеры окон изменять не пришлось, все обошлось без корректировки. Тогда еще заместитель главного конструктора Яков Исаевич Трегуб обещал не забыть о помощи института, но при “раздаче пирогов”, как и следовало ожидать, обошлись без ЦНИИмаша.

Вот еще один случай, но уже иной, “прочностной”, направленности. Когда главным конструктором Е.Г. Рудяком отрабатывалась конструкция шахтного сооружения ракетного комплекса Р-16 и, в частности, разделительных стаканов, по внешней стороне которых при запуске ракеты идут раскаленные газы, а по внутренней — эжектируемый холодный атмосферный воздух, возникло опасение по поводу того, что внутренние термические напряжения могут привести к разрушению тонкостенного стакана. Чтобы избежать такого риска в этом важном для обороны страны деле, Рудяк применил в проекте теплозащитное покрытие на внешней стороне разделительного стакана. НИИ-88 выступил против подобного решения, так как оно серьезно осложняло создание и эксплуатацию стартового сооружения, обуславливая возможность разрушения покрытия в течение продолжительного боевого дежурства ракеты и, тем самым, непредсказуемого результата ее старта. Никакого опыта в этом отношении ни у кого не было.

Оценочные расчеты института показывали, что можно обойтись без теплозащитной обмазки. Рудяк как ответственное лицо настаивал на покрытии. Институт предлагал первые испытания шахты проводить без покрытия, чтобы получить необходимый опыт, потому что отказаться от покрытия впоследствии без проведения дополнительных испытаний никто не решится. Чтобы разрешить спор с главным конструктором, мы с А.В. Кармишиным и Е.Г. Рудяком поехали за советом в Академию наук СССР к видному специалисту по этим вопросам — Одингу. Он выслушал нас и спросил:

— Снимаются ли термонапряжения после сварки стакана?

Отвечаем:

— Нет. Варят стакан в поле, около шахты, иначе конструкцию не привезешь из-за большого веса и габаритов.

— Могут возникнуть значительные остаточные термонапряжения. Кто знает, выдержит ли их стакан без обмазки или нет, — отвечает Одинг в раздумье.

Тогда Е.Г. Рудяк, пытаясь затащить специалиста в свой лагерь, задает ему целенаправленный вопрос:

— Так Вы считаете, что с обмазкой будет значительно надежнее и определеннее?

— Несомненно, — облегченно соглашается ученый.

Для восстановления нарушенного Рудяком равновесия, я уже по-другому ставлю вопрос:

— А не целесообразно ли, по вашему мнению, провести испытание первой шахты без теплозащитного покрытия, чтобы обоснованно ответить на вопрос о необходимости его применения? Тем более, что имеется большая вероятность обойтись без него.

— Конечно, так и следует поступить, — завершает Одинг наш научный спор.

Далее мы не стали раскачивать лодку, поблагодарили и ушли. Евгения Георгиевича мы убедили проводить первые испытания шахты без теплозащитного покрытия, записав это в программе летных испытаний как одну из задач испытаний. Институт оказался прав — обошлось без обмазки. Однако мы принимали исключительно ответственное решение, толкая главного конструктора на такой шаг. Проще было бы институту промолчать и посмотреть, как будут развиваться события: ведь они не грозили нам какими-либо осложнениями, а денег за обмазку мы не платили.

Системные исследования перспектив развития ракетной техники и ее проектирование

Перебирая подобные факты, мне хотелось бы отметить активную позицию института, занимаемую им во всех сложных вопросах развития ракетной техники, определявших его лицо, принципиальность и наступательный потенциал во внедрении прогрессивных идей и предложений, которые когда-то С.П. Королев окрестил как “жандармские функции”. Все это оказалось возможным благодаря хорошо развитым в институте системным исследованиям перспектив развития ракетной техники и проектным работам. Результаты этих исследований института в области ракетной техники мной достаточно подробно описаны выше в строках о “споре века”. Остановлюсь еще на некоторых моментах, мне памятных.

НИИ-88 придавал серьезное значение собственным проектным исследованиям. Чтобы грамотно и объективно оценивать проекты главных конструкторов, давать обоснованные рекомендации по перспективным конструктивным решениям, иметь свое лицо в этой заповедной для нас и родной для главных конструкторов области и быть справедливым “жандармом”, институту пришлось даже создать собственную методику проектирования. По численности и составу проектантов мы не могли конкурировать с авторитетнейшими ОКБ. Но, имея разносторонний коллектив хорошо подготовленных специалистов в большинстве научных направлений, определяющих развитие ракетной техники, мы стали добиваться и “проектного паритета” с ведущими ОКБ на путях использования научных достижений современности, а именно, во внедрении высокопроизводительных электронных вычислительных машин или, как теперь модно говорить, компьютеров.

Создание машинных методов проектирования обуславливало требования совершенствования имеющегося в институте набора алгоритмов и программ, отвечающих возросшим запросам к точности оценки возможных летно-технических и габаритно-массовых характеристик перспективных баллистических ракет стратегического назначения на жидком и твердом топливах, а также создания новых методов определения оптимальных проектных параметров большой номенклатуры вновь создаваемых ракетных комплексов РВСН и ВМФ с учетом ограничений.

С этой целью в подразделениях отделения системного анализа перспектив развития ракетных комплексов при головной роли отдела №18 (С.Г. Гриншпун, И.С. Ковнер, А.Л. Гайдуков и др.) были разработаны указанные методы и создан комплекс программ для ЭВМ на основе различных математических методов оптимизации многопараметрических сложных систем применительно к ракетным комплексам стратегического назначения. В частности, был разработан, реализован и получил широкое распространение в деятельности института, а затем в работе научно-исследовательских и проектных организаций отрасли метод “случайного направленного поиска” для определения оптимальных конструктивных параметров ракет при их проектировании. Конечно, начальные вариации конструктивных параметров объекта давались машиной случайным образом, но последующие их вариации были уже связаны определенным образом с улучшением заданных основных параметров ракеты, изделия или какого-либо процесса с учетом заданных ограничений. Используя практически неограниченные возможности ЭВМ, путем реализации многочисленных расчетных вариантов исследователь шаг за шагом приближался к оптимальным значениям заданных конструктивных параметров разрабатываемого объекта.

Названные задачи успешно решались с помощью созданного к тому времени в институте координационно-вычислительного центра с новейшими ЭВМ высокой производительности, а также на основе постоянного взаимодействия системщиков с основными тематическими подразделениями института. Все это позволило институту уверенно проводить оценки характеристик ракет с разделяющимися головными частями индивидуального наведения в целом, параметров основных систем и элементов МБР, вести на начальных этапах формирования облика комплексов совместные работы с КБ, проводить качественную экспертизу представляемых ими проектных материалов, а также силами института осуществлять проектные проработки перспективных типов ракет, благодаря чему мы, по существу, сравнялись с головными конструкторскими бюро отрасли в вопросах проектных исследований различных вариантов ракетных комплексов. Разработанный метод и соответствующий пакет прикладных программ и алгоритмов для ЭВМ были одобрены главными конструкторами и использованы при формировании (при головной роли института) ОФАПа в интересах всех организаций отрасли.

ЦНИИмаш (Б.А. Дмитриев, М.Б. Двинин, И.Т. Скрипниченко) совместно с КБМ В.П. Макеева, 24 и 28 НИИ ВМФ с помощью разработанной нашим институтом методики провел широкие исследования по обоснованию облика новейшего ракетного комплекса морского базирования на твердом топливе Д-19 и выработке технических требований к этому РК. Проделанную работу следует отнести к значимым трудам института по комплексному анализу ракетных систем. Упомянутые организации совместно доказали целесообразность компоновки ракеты с одним типом полезной нагрузки — многоэлементной РГЧ с высокоскоростными малогабаритными боеголовками средней мощности и наведением их на индивидуальные цели по так называемой “свободной” схеме разведения. (Руководство Минобороны требовало сначала несколько различных комплектаций головных частей). Данное предложение (от нашей организации — Н.А.Орлов, П.Ф. Браславский, П.П. Бузаев и другие) было одобрено руководством ВМФ и положено в основу создания указанного комплекса.

Как-то рассматривая проект новой ракеты КБМ В.П. Макеева, институт, применяя метод машинного проектирования, рекомендовал более оптимальные конструктивные ее параметры, чем были в исходном проекте. Они давали прирост дальности на 15% при тех же размерах шахты подводной лодки. Макеев не только не ударился в амбицию, а проверил предложения, получил рекомендуемый результат и использовал его. Сказал спасибо, а не стал “защищать честь мундира”, как это нередко делали некоторые другие главные.

Одним из серьезных направлений деятельности института стали исследования по обоснованию направлений совершенствования боевого оснащения (боевые блоки и средства преодоления ПРО) стратегических ракет наземного и морского базирования как наиважнейшей составляющей части ракетного вооружения. В ходе таких исследований всегда предусматривалась реализация принципов системного подхода к изучаемой проблеме с использованием проектных проработок. В полной мере эти принципы получили свое развитие в ЦНИИмаше в конце 60-х годов, когда при головной роли созданного в его рамках специализированного отдела (начальник М.Б. Двинин) были развернуты исследования по анализу тенденций и направлений развития боевого оснащения отечественных и зарубежных ракет стратегического назначения, оценкам перспектив развития системы ПРО США и формированию требований к отечественным боевым блокам и средствам преодоления ПРО.

Такие исследования становятся постоянными, к ним привлекаются ведущие НИИ и КБ промышленности, исследовательские и испытательные организации Министерства обороны страны. Предложения и рекомендации, разработанные по результатам этих работ, приобретают комплексный и программный характер, учитываются государственными органами при принятии важных решений. В частности, полученные институтом оценки тактико-технических характеристик и траекторий полета боевых блоков ракет основных зарубежных стран были приняты в качестве основных в межведомственном документе “Исходные данные для проектирования отечественной системы ПРО”, подготовленном совместно с НИИ-2 ПВО, ЦНИРТИ, КБ “Факел”, ВНИИЭФ и КБ “Вымпел”.

В развитие указанного направления институтом при участии широкой кооперации научных, исследовательских и проектных организаций промышленности (КБ “Южное”, КБмаш, НПОмаш, МИТ, ВНИИЭФ, ВНИИП и др.) и ведущих институтов Министерства обороны была разработана долгосрочная комплексная программа “Оснащение”, определившая основные направления развития боевого оснащения ракет стратегического назначения. Программа была утверждена на правительственном уровне, согласно ей предусматривалось проведение комплекса взаимосвязанных фундаментальных, поисковых, проектных и экспериментальных работ в обеспечение создания боевых блоков нового поколения и средств преодоления перспективной системы ПРО США.

Политическое руководство США в начале 80-х годов, взяв курс на достижение военного превосходства над СССР, приступило к наращиванию наступательного и оборонительного потенциала своих вооруженных сил на базе внедрения новейших научно-технических достижений. США начали осуществление ряда крупных программ модернизации стратегической триады. В дополнение к этим планам в марте 1983 года США выступили с обширной новой военной программой разработки и развертывания в космосе ударного оружия, получившей название “стратегическая оборонная инициатива”. Программа предусматривала создание широкомасштабной системы ПРО с элементами космического базирования, которая гарантировала бы уничтожение стартовавших ракет Советского Союза на начальном (активном) участке полета, их головных частей и боеголовок на участке разведения, а также боеголовок на космическом и конечном участках полета.

Основу космического эшелона системы ПРО США должны были составить различные виды оружия на новых физических принципах: высокоэнергетические лазеры, пучковое оружие, противоракеты, электромагнитные пушки и др. Эта система так называемых оборонных мероприятий была рассчитана, прежде всего, на превентивное применение новейших эффективных стратегических наступательных вооружений США: ракет МХ, “Трайдент-2”, “Першинг-2”. Предусматривалась и возможность пуска этих ракет по настильным траекториям полета, что сокращало подлетное время. Все это планировалось с тем, чтобы оставшуюся (меньшую) часть наших стратегических сил ответного удара перехватить космическим и наземным эшелонами ПРО.

Реализация США подобных планов создавала бы реальную угрозу отечественным стратегическим ядерным силам, нарушала бы установившееся стратегическое равновесие и уменьшала бы безопасность нашей страны. По существу, такие планы знаменовали собой новый виток гонки вооружений. Как известно, в ответ на проводимые США в рамках программы “стратегической оборонной инициативы” работы правительство Советского Союза (по предложению ЦНИИмаша, обоснованному и высказанному на спецкомиссии Е.П. Велихова) изначально заявило, что принимаемые им меры по противодействию СОИ будут носить асимметричный характер, отвечать концепциям “разумной достаточности” и “равной безопасности”, будут более экономичными, чем развертывание космического и наземных эшелонов системы ПРО.

Большое значение имели системные исследования в области систем боевого управления. Этому в значительной мере способствовала передача этих работ Министерству общего машиностроения и определение института их головным исполнителем. Институт внес весомый вклад в обоснование принципов построения единой СБУ стратегическими ядерными силами на основе научно-технического задела промышленности, полученного в ходе создания автоматизированной системы боевого управления ракетными войсками “Сигнал А1”, а также резервных и дублирующих СБУ. Это позволило уточнить тактико-технические требования к системе боевого управления стратегическими ядерными силами в чрезвычайных условиях.

Являясь сторонником кардинального равного ракетно-ядерного разоружения вплоть до полного запрещения ядерного оружия и оружия массового уничтожения в мировом масштабе, я считаю, что необходимым условием обеспечения и поддержания стратегической стабильности и безопасности в современных условиях остается, по-прежнему, целесообразность реализации концепции “разумной достаточности” и “равной безопасности сторон”.

Вот некоторые итоги активной практической деятельности НИИ-88 (ЦНИИмаша) в области системных и проектных исследований перспектив развития ракетного вооружения и ракетно-космической техники. Конечно, они не отражают всего объема работ института в этом направлении, но дают определенное представление об их характере. Я только описал отдельные направления исследований, особенно мне запомнившиеся благодаря непосредственному в них участию. Это — лишь ряд событий среди житейского моря, бурлившего вокруг института.