«Техника-молодежи» 1981 №9, с.24-25

Мечта подняться ввысь укреплялась в людях с древних времен не только при наблюдении полетов птиц и движения облаков, но и при работе с пороховыми фейерверочными и боевыми ракетами. История сохранила сведения о нескольких попытках полета с помощью подъемной силы ракет: китайца Ван Гу около 1500 года, турка Хасана Челеби в 1632 году и американца Лоу в 1913 году. В силу несовершенства, малой эффективности и взрывоопасности двигателей на черном порохе эти попытки не увенчались успехом, а развитие воздухоплавания и авиации вообще свело их значение на нет. Идея ракетного полета становится по-настоящему популярной и актуальной лишь после появления работ К. Э. Циолковского по космонавтике. Над ее воплощением начинают работать в наиболее развитых странах. Поскольку тяга первых ЖРД была недостаточной для вертикального подъема пилота, их стали устанавливать на крылатых аппаратах — ракетопланах. Первый советский ракетоплан РП-318-1 конструкции С. П. Королева совершил успешные полеты в феврале-марте 1940 года. Это направление техники не только породило реактивную авиацию, но и дало некоторый опыт подготовки к чисто ракетному, или, точнее говоря, ракетодинамическому полету человека.

Как только появились мощные БРДД, сразу же возникли проекты их использования для подъема человека на большую высоту. Выступая на конференции по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы в апреле 1956 года, Королев назвал полет человека на ракете «одним из самых злободневных вопросов» и отметил, что «в настоящее время эта задача становится все более и более реальной». Вместе с тем он выразил сомнение по поводу того, «имеет ли практический смысл для исследования вертикальный подъем человека на ракете». Действительно, дальнейший ход событий показал, что от такого полета можно смело отказаться. Все, что он мог дать для развития систем жизнеобеспечения и спасения, было получено при пусках геофизических машин с животными. Атмосферный полет человека на ракете не нес в себе чего-либо принципиально нового, а затраты и степень риска при его осуществлении были на том же уровне, что и для космического запуска, до которого оставалось не так уж долго. 17 сентября 1957 года в докладе, посвященном 100-летию со дня рождения Циолковского, Королев заявил на весь мир, что «советские ученые работают над проблемой посылки ракет на Луну и облета Луны, над проблемой полета человека на ракете». Тогда очень немногие восприняли эти слова всерьез. Ведь до запуска спутника трудно было поверить в то, что в советских конструкторских бюро уже полным ходом идет разработка проектов для исследования Луны и полета человека на орбиту.

Проектные расчеты показали, что при снабжении первой космической ракеты-носителя третьей ступенью ее возможности резко возрастают: при увеличении массы ракетных блоков всего на 6% полезный груз, выводимый на орбиту, становится в 3,5 раза больше, кроме того, это позволяет достичь второй космической скорости. Конечно, после создания мощной пятиблочной базовой ракеты задача разработки для нее дополнительного блока третьей ступени была не такой уж сложной, но и тут возникли свои проблемы.

Самым легким новый ракетный блок был бы со сферическими баками. Но тогда его диаметр получался гораздо меньше, чем у центрального блока и разрабатывавшегося пилотируемого корабля. Поиски других форм топливных вместилищ привели к разработке оригинальных баков торообразной формы, не имеющих аналогов в мировой ракетной технике. Их создание потребовало очень высокого уровня технологии, в частности штамповки и сварки, и тщательной гидравлической отработки, связанной со сложностью забора топлива.

Третья ступень должна была работать уже практически в пустоте. Поскольку сопротивление среды там неощутимо и возмущения, действующие на ракету, ничтожны, ее можно было снабдить очень слабыми органами управления — качающимися соплами, действующими на отработавших газах привода турбонасосного агрегата. По логике действия, ЖРД верхнего блока должен был запускаться после окончания работы и отброса второй ступени. Но проектанты избрали другой способ, казалось бы, противоречащий логике. Двигатель третьей ступени включался тогда, когда еще работала вторая ступень. В результате его запуск происходил не в невесомости, а при действии перегрузки, третья ступень ни на мгновение не оставалась неуправляемой, кроме того, под действием его струи происходил отброс отработавшей второй ступени. Время выхода этого двигателя на режим полной тяги было строго согласовано со временем прекращения тяги двигателя центрального блока. В этот момент подавалась команда на раскрытие замков, соединяющих блоки между собой, и ступени надежно расходились. Принятие такой схемы разделения вызвало к жизни и еще одно оригинальное решение: сплошной дюралевый переходный отсек между ступенями был заменен ажурной стальной фермой. Струя запускаемого ЖРД ударялась в титановый отражатель, защищавший от прогара и взрыва центральный блок, и равномерно растекалась в стороны.

При полете в плотных слоях атмосферы полезный груз предохранялся от воздействия скоростного напора головным обтекателем. Он представлял собой легкую и прочную дюралевую оболочку, которая делилась вдоль на две части при открытии соединяющих их замков и отбрасывалась пружинными толкателями.

Первый полет новая ракета-носитель совершила 2 января 1959 года — она вывела на околосолнечную орбиту автоматическую межпланетную станцию «Луна-1». В том же году было произведено первое достижение поверхности Луны и фотографирование ее обратной стороны. А тем временем в КБ Королева шла упорная работа над созданием космического корабля «Восток», имя которого получила и вся ракетно-космическая система для выведения его на орбиту. В процессе решения всех, научных, проектно-конструкторских, производственно-технологических, испытательских, эксплуатационных и организационных проблем, связанных с осуществлением первого в истории полета человека на ракете, особое внимание уделялось обеспечению его безопасности. Ее достижению во многом способствовало то, что до исторического старта 12 апреля 1961 года ракета совершила много полетов как в двухступенчатом, так и в трехступенчатом вариантах, включая орбитальные полеты четырех кораблей-спутников с животными на борту. Как известно, все шесть полетов ракеты с легендарным космическим кораблем «Восток» прошли безукоризненно. Позднее эта машина широко применялась для запуска многих автоматических ИСЗ серий" «Электрон», «Метеор», «Полет» и «Космос».

ЮРИИ БИРЮКОВ, инженер