Многотиражная газета «За новую технику» РКК «Энергия»
№ 33-34 (3243-3244) от 18 августа 2006 г.
Сегодняшние планы по освоению дальнего космического пространства, длительному пребыванию человека на Луне, Марсе и других планетах заставляют вспомнить о первых шагах этого великого пути, сделанных еще в 60-е годы.
14 сентября 1959 года доставлен на Луну вымпел СССР.
12 февраля 1961 года осуществлен первый пуск автоматической межпланетной станции в сторону Венеры «Венера-1».
3 февраля 1966 года наша автоматическая станция совершила первую мягкую посадку на Луну и передала панораму этой планеты.
1 марта 1966 года автоматическая межпланетная станция доставила на планету Венера вымпел Советского Союза.
21 февраля 1969 года осуществлен первый пуск сверхтяжелой ракеты Н1-Л3.
Каждому из этих событий предшествовала большая работа.
Доставке вымпела на Луну в 1959 году предшествовало пять пусков новейших в то время трехступенчатых космических ракет с блоком Е, но выведена на орбиту была только четвертая АМС, получившая название Луна-1 «Мечта». Подготовка каждого пуска шла стремительно. Не было времени для отдыха и сна, всегда нужно было успеть подготовить изделие к астрономической дате, а она, как известно, не смещалась. Каждый пуск станции отличался от предыдущих: новые чертежи, новые детали, новые приборы, новые эксперименты, новые испытания. Целый год вот такой непрерывной сумасшедшей работы без права на ошибку.
АМС Е1 представляла собой сферический контейнер, насыщенный приборами для исследований космического пространства: космических лучей, Солнечного ветра и космической плазмы, микрометеоритов, магнитных полей и системами, обеспечивающими необходимые для этих приборов условия, а также радиосвязь во время полета. Каждый пуск давал бесценную информацию об околоземном пространстве.
Проектные характеристики станции Е1 в группе Г.Ю.Максимова формировал В.В.Молодцов.
12 сентября 1959 года пуск прошел успешно. Казалось, надо бы отдохнуть. Кстати, так и решили тогда К.Д.Бушуев, Б.Е.Черток и В.П.Мишин, но С.П.Королев, разыскав меня, приказал: немедленно подготовить все документы и всем в 3 часа вылететь в Москву для срочной доставки на космодром следующей станции Е2А. Эта станция была предназначена для фотографирования противоположной, невидимой с Земли, стороны Луны.
— Сергей Павлович, станция ведь не укомплектована, не прошла еще заводского испытания, как ее сюда доставить? — удивился я.
— В самолете будут все главные, поставляющие недостающую аппаратуру, а система ориентации создавалась энтузиастами из НИИ-1, скажи им — они гору свернут. В общем, станция на полигоне должна быть 20 сентября. Ты ведущий, это твое дело. Понял?! — и пошел дальше. Разговор этот произошел по дороге между МИКом и гостиницей.
В 15 часов основной состав экспедиции, включая всех главных, их заместителей, конструкторов, механиков и т.д., был в самолете. Пришли М.В.Келдыш и С.П.Королев, и самолет стартовал в Москву. Был субботний день сентября 1959 г. Все, кроме меня, получили разрешение в воскресенье на работу не выходить.
Утром, придя в 7 цех, я застал растерянного Е.Башкина: «Дали давление в систему ориентации, а бак лопнул. Да и не мог не лопнуть: сделали цилиндр с плоскими донышками, они и раскрылись при половинном давлении».
Тут же с технологом Монаховым подобрали из имеющихся резервов правильный бачок, который ранее применялся для беспилотных снарядов с особой тщательной проверкой.
В КИСе цеха 7, начальник которого был И.С.Берегуля, обстановка была очень неприглядная. Около блока командных приборов что-то перепаивал Алик Петросян. В раме не доставало каких-то приборов, зияли пустые ячейки. Но уже к вечеру почти все приборы были поставлены.
Я удивился. В самолете по поводу поставок приборов я не говорил ни с кем, а приборы появились. Тогда я еще не понял почему, а потом сообразил: все сделал Главный. Он всегда так: нашумит, нацелит, направит и львиную долю сделает сам. В ночь пошла работа по стыковке в разобранном виде всех приборов, кабелей и проверка исходных систем. Только-только начались испытания в разобранном виде, а на полигоне нужно быть не позже 20 сентября.
Новая станция содержала принципиальные отличия от системы Е1: во-первых, для фотографирования станция должна была уметь ориентироваться, направляя фотоаппарат на Луну, и потому она в своем составе имела систему ориентации, состоящую из оптических датчиков захвата Солнца и Луны, а для удержания ее в процессе фотографирования применили управляющие реактивные двигатели, работающие на газообразном азоте.
По существу, ракета с двигателями малой тяги и была системой ориентации для Е2А, проектирование которой в НИИ-1 осуществляла группа Б.В.Раушенбаха.
Во-вторых, система единого электропитания, состоящая из солнечных батарей аккумуляторов и приборов, автоматически управляла процессом электропитания. В-третьих, за тепловой режим станции отвечала СТР. На цилиндрической части корпуса были установлены жалюзи, обеспечивающие регулирование температуры внутри станции.
И если первые лунные объекты Е-1 были похожи на первый искусственный спутник Земли, то на Е2А появились новые принципиальные системы, которым предписывалась долговременная эксплуатация и возможность обеспечения необходимого положения в пространстве. СП всегда последовательно опирался на приобретенный опыт. В этом так же разгадка его больших успехов в создании новых конструкций.
Кроме того, самое главное, на станции впервые была установлена сложная фототелевизионная установка, содержащая 2 фотоаппарата: один — длиннофокусный, другой — короткофокусный и средства обработки пленки: проявка, промывка, закрепление, сушка — в общем, как называл Сергей Павлович, банно-прачечный комбинат, а затем электронная система, считывающая снимок и передающая его на пункт связи. И все это должно происходить в автоматическом режиме.
Проект станции Е2А в группе Максимова в отделе М.К.Тихонравова выполнял Вячеслав Алгунов.
Именно тогда впервые появились системы, которые впоследствии составили основу всех будущих космических аппаратов и кораблей. Они впервые начали отрабатываться коллективом ОКБ-1 на Лунной станции с номером 3.
20 сентября станция была на полигоне, и в течение 14 дней всей экспедиции не было ни сна, ни отдыха.
В начале — разобранный комплекс, первые электроиспытания, замечания. Пока их устраняют по одной системе, работают с другими. А когда после испытаний и сборки станции появляются замечания к собранному комплексу, наступает самое неприятное.
В процессе подготовки станции пришла информация о том, что экспозиция в обеих фотокамерах в ФТУ установлена неправильно и ее предлагается заменить. Однако разработчик Брославец из ВНИИТ не согласился с этим предложением и, решив доказать, что экспозиция правильная, предложил: «Ночи лунные, давайте сфотографируем Луну сегодня ночью». Посоветовались, вытащили ФТУ, собрали схему и на крыше МИКа провели фотографирование. Получились отличные снимки.
4 октября прошел пуск. 7 октября была сфотографирована противоположная сторона Луны и фотографии были переданы на Землю.
Конечно, не только фотоснимок был получен на этой станции. Станция была оснащена приборами для исследования космических лучей, микрометеоритов, Солнечного ветра и т.д., и все они передавали свою информацию, выполняя основную задачу исследования условий космического пространства.
Передав фотографии и телеметрию показаний научных приборов, станция перестала отвечать на команды с Земли. До сих пор мы так и не поняли, что тогда произошло.
Но на смену этой станции уже шли разработки новых для исследования ближайших планет Венеры и Марса.
В процессе создания автоматических станций для полета к Луне вначале в отделе С.С.Крюкова, а затем М.К.Тихонравова сотрудники отдела — Флорианский, Дашков, Кубасов проводили баллистические расчеты вместе с сотрудниками ИПМ, используя энергетику «семерки» и ее модификаций для старта АМС к Марсу и Венере.
Задачи, поставленные перед АМС IМ (Марс) и IВ (Венера), были те же, что и для Лунных станций: фотографирование, исследование космического пространства, а также непосредственно планет, но средства осуществления были существенно сложнее и потребовали создания новых космических станций с принципиально новыми системами.
Так, радиосистема, обеспечивающая нормальную связь на неиспытанных расстояниях и передающая на Землю фотографии планеты, требовала высокоинформативную систему связи. Полет на сотни миллионов километров в течение целого года для вывода на орбиту планеты потребовал скорректировать траекторию полета с высокой точностью, так как даже небольшие погрешности параметров траектории в начале полета через полгода могли далеко увести станцию от намеченной цели. Поэтому нужно было выбирать наиболее оптимальное время и место коррекции либо провести 2 коррекции: в начале и в конце полета. Точность ориентации станции должна быть минутной и даже точнее, так как расстояния и времена очень большие. Тогда и была разработана впервые в мире Солнечно — звездная ориентация высокой точности. Системы терморегулирования и единого электропитания так же должны были обладать значительно большим ресурсом и качеством.
После завершения работ по Луне-3 коллектив, возглавляемый Г.Ю.Максимовым, сосредоточил свои усилия на разработке станций для полета к Марсу и Венере. Была сформирована группа Л.И.Дульнева, которой и поручили эту разработку.
Используя опыт создания Луны-3, первые АМС для полета к Марсу и Венере были подобны объекту Е2А. Станция была выполнена в виде цилиндра с двумя полусферическими днищами, по образующей установлены жалюзи системы терморегулирования. В верхнем днище размещались корректирующий ракетный двигатель и оптические датчики системы ориентации, в нижнем — малые ракетные двигатели, работающие на газообразном азоте и закачиваемом в шарообразные баллоны до давления 200 атм., с редуктором, двигательной арматурой и собственной автоматикой, работающей от командных приборов системы ориентации станции.
Иллюминатор ФТИ располагался в средней части обечайки станции, на противоположной стороне устанавливалась 3х-метровая параболическая антенна. Панели солнечной батареи крепились к образующей цилиндрической части. Сложенные во время активного участка они раскрывались так, что их плоскость всегда смотрела на Солнце.
Для осуществления высокоинформативной радиолинии в КБ разработали 3х-метровую параболическую антенну с узкой диаграммой направленности. Направление и удержание станции на Землю обеспечивала и система ориентации, применявшая специальный оптический датчик, ориентирующийся на Солнце и Землю.
Фототелевизионная установка стала более мощной по сравнению с ФТУ объекта Е2А. Если на Е2А пленка была 36 мм, то для вновь разрабатываемой станции IM была применена широкопленочная система.
Станция разрабатывалась и изготовлялась в необыкновенно сжатые сроки, определенные астрономической датой пуска: конец сентября — начало октября 1960 г.
К февралю 1960 года были подготовлены проектные исходные данные по автоматической межпланетной станции 1М для исследования околомарсианского космического пространства и осуществления фотографирования Марса с небольшого расстояния. Работа по созданию станции шла напряженно. Возникающие вопросы решались практически моментально. В мае начались экспериментальные работы, и в это же время станция уже пришла в КИС на электроиспытания. 30 августа 1960 г станция со всеми приспособлениями для сборки и заводских комплексных испытаний была доставлена на техническую позицию. Сразу же сюда были направлены бригады монтажников цеха 444 и испытателей КИС во главе с А.Н.Андриканисом.
Для оперативного решения всех вопросов на ТК прибыли министры военно-промышленного комплекса, чьи системы входили в состав станции.
Много вопросов вызвал новый радиокомплекс, который не был полностью отработан. Его основные разработчики: Ходырев, Малахов, радисты и управленцы ОКБ-1 Колмыков, Неженский, Шуруй, а так же наши проектанты во главе с Максимовым практически не уходили из МИКа. По этому вопросу несколько раз собиралась госкомиссия, пытаясь разрешить его на этом высоком уровне. К середине сентября появились намеки на работоспособность комплекса, была дана команда собрать станцию. Но у собранной станции появились замечания. Отстыковали нижнее днище, и Малахов с паяльником подобрался к своим приборам и доводил их до нужного технического уровня. Шутили, что даже в полете Малахов найдет способ оказаться у своих приборов!
Это был месяц трудной, сумасшедшей работы. Особенно, просто на износ, работали радисты.
За это время СП провел ряд совещаний с присутствующими на позиции проектантами и конструкторами. Я не знаю, кто первый предложил изменить облик автоматической межпланетной станции для полетов к Марсу и Венере, но идея шла от Королева. Он говорил: «Мы начинаем очень ответственную работу по исследованию околопланетных космических пространств, и мы должны иметь много пусков, а для этого станцию нужно сделать универсальной и для Марса, и для Венеры, и для посадки и для фотографирования». Он предлагал станцию сделать из 2-х отсеков: основного орбитального и специального. Основной отсек предполагался единым для всех станций, а специальные разнились. Под руководством СП Максимов, Герасимова и Тополь набросали основные контуры следующего поколения АМС для Марса и Венеры.
Пуск станции IМ на Марс планировалось производить на новом четырехступенчатом носителе. В 1960 г было проведено два его пуска. И оба раза подводила 3-я ступень.
Первоначальная задумка создания конического спускаемого аппарата на Венеру в оставшиеся до намеченного на февраль 1961 года срока пуска сделать было немыслимо. Было принято решение: к Венере послать аппарат, по конструкции аналогичный марсианскому варианту IM.
Здесь внутри корпуса на приборной раме устанавливались приборы радиокомплекса системы ориентировки, терморегулирования, электропитания, фототелевизионная установка.
Уже во время создания АМС IM конструкторы обратили внимание на нежесткость верхнего днища, которое объединяло установку целого комплекса: оптических датчиков системы ориентации, гироскопических приборов и корректирующего двигателя. Регулировка осей этих приборов требовала большой точности и осуществлялась очень трудно. Не было уверенности, что она сохранится в полете. Поэтому на станции 1ВА применили точеное днище из одного большого куска металла. К нему, как к твердому основанию, крепились и датчики, и гироскопические приборы, и корректирующий двигатель. Такая конструкция придавала уверенность сохранения регулировки этих агрегатов в полете.
12 февраля Венера-1 стартовала в сторону Венеры. Однако с первых же сотен тысяч км была выявлена нештатная работа датчиков постоянной ориентации на Солнце. Станция потеряла управление, и на расстоянии около 500000 км связь с ней прекратилась.
Это был первый неудачный опыт. Но работы по этому направлению остановлены не были. Еще в процессе подготовки автоматических станций 1ВА в феврале 1961 г. С.П.Королев продолжил разработку новых схем автоматических межпланетных станций для исследований Марса и Венеры. С первыми проработками на полигон прилетел Дульнев. По его докладу была принята схема станции, состоящая из 2-х частей орбитального отсека и специального отсека. Станции получили индекс 2МВ. Группа Дульнева в составе: Береснева, Кочкина, Козлова, Трубникова, Матвеева, Ивушкиной в первой половине 1961 г выполнила проект унифицированных станций 2МВ.
Новые станции стали разрабатывать как унифицированные для полета к Марсу, Венере, в варианте посадки и варианте фотографирования. Появились станции с индексом 2МВ, 3МВ. В начале было установлено, что первая цифра 1;2 — принадлежит Венере, а 3;4 — Марсу, нечетные означают со спускаемым аппаратом, а четные — с фототелевизионной аппаратурой.
Первые аппараты этой серии появились на полигоне в 1962 году. У нас в ОКБ-1 этот год был назван годом осуществления пусков АМС к Венере и Марсу. В течение всего года шла отработка станций и ракеты-носителя. Было осуществлено шесть его пусков, из которых лишь один пятый был удачен (1 ноября 1962 года). 1963 год не принес положительных результатов: в ноябре была очередная попытка вывести станцию, но опять не сработал блок Л.
1964 год начался экспериментальным пуском в феврале, где вместо АМС установили встроенную телеметрическую систему для определения причин отказа блока Л. Пуск был безрезультатным. И лишь 27 марта 1964 г в пуске АМС на Венеру с развитой телеметрией удалось найти ошибку. Устранение потребовало несколько минут, и этот день мы можем считать днем рождения РКС 8К78. 2 апреля 1964 г успешным пуском 8К78 был выведен «Зонд1».
Два успешных пуска 1964 года: Зонд-1 и Зонд-2 дали возможность продолжить отработку конструкции станции. В первом пуске было обнаружено соударение при отделении от блока, что привело к потере герметичности в орбитальном отсеке и заставило тщательно проверять каждую операцию при изготовлении конструкции корпуса. Второй указал, что не были учтены некоторые температурные нагрузки. Именно они привели к задержке раскрытия СБ, потере времени и т.д.
При запуске 18 июля 1965 г. в сторону Марса Зонда-3 были учтены все замечания пусков в АМС. Все системы отлично сработали, было проведено глобальное исследование космического пространства по всем основным параметрам: космические лучи, метеориты, магнитные поля, солнечный ветер. Попутно провели фотографирование невидимой стороны Луны, которая не была полностью отснята в 1959 году. На новых фотографиях Луны были обнаружены цепочки кратеров, превышающих по длине такие же на видимой стороне, обширные светлые впадины, густо покрытые кратерами, их назвали талассоидами. Наименьшие объекты были размером около десятков метров, когда на видимой части они не меньше километра. Кратерным цепочкам присвоили название ГИРД, ГДЛ, РНИИ. Крупному талассоиду присвоили имя Королева.
И, наконец, 12 ноября и 16 ноября 1965 года стартовали две АМС в направлении к Венере. Венера-2 прошла мимо планеты на расстоянии порядка 24000 км. В начале полета системы работали нормально, в конце повысилась температура, которую не смогла отрегулировать система терморегулирования. Сеанс фотографирования не состоялся, но объем телеметрической информации и о конструкции станции, и о трассе полета был получен и использован в дальнейших работах.
Венера -3 скорректировала свой полет и доставила на поверхность планеты вымпел Советского Союза.
Но программа исследования Марса и Венеры не стала основной для предприятия.
В 1965 году было принято решение о передаче АМС по Марсу, Венере и Луне в НПО им. Лавочкина. А системы ориентации АМС для Венеры и Марса, учитывая их сложность, на протяжении 1966 и 1967 годов оставили за ОКБ-1 и ЗЭМ.
Подводя итог работы нашего предприятия за 1958-1965 гг., можно сделать вывод: все созданные автоматические межпланетные станции коллектив ОКБ-1 полностью отработал и в НПО им. Лавочкина передал кондиционные изделия, как и другие собственные изделия, в том числе и по носителям, которые были переданы на другие предприятия космической отрасли.