Две космические даты в ноябре
Георгий Евгеньевич ФОМИН,
ветеран космонавтики России,
Почетный работник ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»
В ноябре 2013 года есть две даты, достойные внимания создателей ракетно-космической техники Самары, России, Украины, да, пожалуй, и всего мира.
16 ноября 1963 года (50 лет назад) с космодрома Байконур ракетой-носителем «Восход» (индекс Минобороны 11А57) был выведен на орбиту искусственного спутника Земли космический аппарат детальной фоторазведки «Зенит-4» (индекс Минобороны 11Ф69). Ракета-носитель «Восход» и космический аппарат «Зенит-4» были разработаны Филиалом № 3 ОКБ-1 и изготовлены заводом «Прогресс». Ныне оба этих коллектива представляют единое целое научно-производственное предприятие ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Это были первые самостоятельные разработки молодого конструкторского коллектива под руководством заместителя Сергея Павловича Королева и одновременно главного конструктора Филиала № 3 ОКБ-1 Дмитрия Ильича Козлова. Надо заметить, что С.П.Королев и его проектанты по-доброму, без излишней навязчивости, въедливости и ворчливости опекали первые самостоятельные шаги куйбышевских проектантов, конструкторов, испытателей. Скорее они щедро передавали свой богатый опыт, бескорыстно делились накопленными знаниями, методиками и умением разработки новых образцов ракетно-космической техники.
Ракета-носитель «Восход», как средство выведения повышенной энергетики, в то время была крайне необходима для нового этапа пилотируемых полетов и для нового этапа ведения фотографической разведки из космоса.
В 1961 году на орбиту ИСЗ были выведены первые в мире пилотируемые одноместные космические корабли «Восток» (Ю.А.Гагарин) и «Восток-2» (Г.С.Титов). На первом из этих кораблей ученые, инженеры, пилоты-космонавты проверили и убедились, что человек сохраняет адекватное поведение и работоспособность в условиях космического полета: выносит воздействие перегрузок на участках выведения и спуска, невесомости на орбитальном участке полета, радиационной обстановки, одиночества в небольшом замкнутом пространстве и т.д. На втором корабле было доказано, что перечисленные условия человек может переносить относительно длительное время и по возвращении на Землю адаптироваться без заметных последствий для самочувствия и здоровья.
В августе 1962 года были запущены космические корабли «Восток-3» А.Г.Николаев) и «Восток-4» (П.Р.Попович). Запуск этих кораблей был произведен таким образом, что они на орбите сближались на близкое расстояние, космонавты визуально наблюдали корабли друг друга, вели радиосвязь меж-ду собой и наземным комплексом управления, освобождались от кресел и свободно плавали в кабине корабля в условиях невесомости. Достигнута почти четырехсуточная продолжительность космического полета. Словом, освоен новый этап пребывания человека в космосе.
Следующий этап на одноместных кораблях выполнен в 1963 году при полете кораблей «Восток-5» (В.Ф.Быковский) и «Восток-6» (В.В.Терешкова). Впервые в космосе работала женщина, длительность полета В.Ф.Быковского составила почти 5 часов.
Программа полетов одноместных кораблей этим была исчерпана. Требовался переход к новому этапу, этапу освоения полетов на многоместных кораблях, с выходом космонавтов в открытое пространство, с обеспечением маневров в космосе, отработки сближения, имитации стыковки кораблей, с обеспечением искусственной тяжести закруткой системы «корабль - длинный трос - последняя (отработавшая) ступень носителя».
Масса кораблей «Восток» составляла примерно 4800 кг, на орбиту они выводились ракетой-носителем 8К72К (РН «Восток-К»), которая имела максимальную грузоподъемность около 4850-4900 кг.
Новая серия кораблей, кораблей многоместных, кораблей с устройством выхода человека в космос, кораблей маневрирующих на орбите по расчетам их создателей, проектантов и конструкторов ОКБ С.П.Королева должна иметь массу, превышающую 5000 кг. Носитель «Восток-К» (8К72К) при всех ухищрениях не мог поднять новые корабли в космос. Эти новые корабли получили в стенах ОКБ-1 у С.П.Королева наименование «Восход». Для них нужен был новый, более мощный носитель. Разработку такого носителя С.П.Королев поручил и доверил Д.И.Козлову и его специалистам, то есть Филиалу № 3 ОКБ-1.
26 апреля 1962 года в Советском Союзе был выведен на орбиту первый отечественный спутник обзорной фоторазведки «Зенит-2» массой около 4650 кг. Запуск спутника военного назначения был ответом нашей страны, наших военных специалистов и конструкторов на начавшуюся в США милитаризацию космоса. Уже в 1960 году американцы запустили первые спутники военного назначения - навигационный «Транзит-1Б» для обеспечения действий Военно-морских сил США, разбросанных во всех океанах, спутник-фоторазведчик «Корона» («Дискавери-13») в интересах разведывательного сообщества США, а также метеоспутник «Тирос» и спутник космической связи «Скоре», предназначенные для информационного обеспечения планирования военных операций. Мы имели преимущество в космосе перед американцами в области исследования космического пространства, исследования Луны, в области пилотируемых полетов, а в использовании космического пространства для военных целей мы поотстали, и нам пришлось американцев догонять - и по разведке, и по навигационным средствам, и по космической связи, и по метеорологическому обеспечению.
Космический аппарат «Зенит-2» был разработан в ОКБ-1, первые летные образцы были изготовлены на опытном заводе № 88. Серийное изготовление этих космических аппаратов было поручено заводу «Прогресс» при конструкторском сопровождении Филиалом № 3 ОКБ-1. Завод «Прогресс» совместно с Филиалом № 3 ОКБ-1 блестяще организовал постановку серийного производства, и 27 сентября 1962 года первый космический аппарат, изготовленный в Куйбышеве, на заводе «Прогресс» был выведен на орбиту. Он получил условное наименование «Космос-9». Для запуска этого спутника использовалась модифицированная ракета-носитель 8А92 (РН «Восток-2»), полностью изготовленная на заводе «Прогресс» и разработанная со значительным участием специалистов Филиала № 3 ОКБ-1.
Анализ первых снимков, добытых космическими аппаратами «Зенит-2», показал их высокую эффективность для решения задач видовой разведки обширных территорий и конкретных объектов на этих территориях. Одновременно на основе анализа снимков военные специалисты и специалисты промышленности наметили дальнейшие пути расширения области использования космической фототехники и создания на ее основе космических аппаратов, пригодных для ведения:
- обзорной фоторазведки обширных территорий с большой полосой съемки при уровне разрешения, достаточном для обнаружения военно-стратегических баз и сооружений оборонно-промышленного и военно-административного назначения,
- детальной разведки с высоким уровнем разрешения, достаточным для распознавания конкретных объектов военной техники и вооружений на стратегических базах и на открытых площадках оборонно-промышленных и военно-административных комплексов при более узких полосах съемки, но до-статочных для решения поставленных разведкой задач.
- глобального картографирования любых территорий Земного шара.
Решение второй задачи - создание спутника детальной фоторазведки С.П.Королев поручил и доверил Филиалу № 3 ОКБ-1 с изготовлением опытных и летных образцов исключительно на заводе «Прогресс». Спутник детальной фоторазведки, получивший имя «Зенит-4» (индекс Минобороны 11Ф69), был значительно сложнее своего предшественника - спутника обзорной фоторазведки «Зенит-2». Для него разрабатывалась принципиально новая длиннофокусная фотоаппаратура. Спутник должен был обладать высокими маневренными характеристиками, позволяющими вести съемку не только «под собой», но и в поворотах на плюс - минус тридцать градусов вправо и влево от плоскости орбиты и по командам с Земли изменять пара-метры орбиты по высоте. Для этого космический аппарат оснащался соответствующей системой ориентации и стабилизации, жидкостной двигательной установкой с многократным запуском маршевого двигателя в полете и соответствующими программными приборами. Увеличивались запасы электро-энергии на борту космического аппарата, система терморегулирования должна была обеспечить прецизионный температурный режим длиннофокусного объектива и всего фотоаппарата для исключения терморасстраиваемости фотосистемы. Все это приводило к увеличению массы космического аппарата, и к невозможности его выведения носителем типа «Восток-2» (8А92).
Требовался носитель повышенной энергетики.
Интересы разработчиков космических кораблей «Восход» (ОКБ-1) и разработчиков космического аппарата «Зенит-4» (Филиал № 3 ОКБ-1) совпали - и тем и другим требовался носитель с грузоподъемностью до 6200 кг, то есть примерно на 1300-1400 кг больше, чем масса полезной нагрузки, которую могли вынести на орбиты ракеты-носители «Восток-К» (8К72К) и «Во-сток-2» (8А92).
Военные (специалисты Минобороны по ракетно-космической технике) сочли разумным использовать один и тот же тип ракеты-носителя для запуска многоместных пилотируемых космических кораблей и автоматических космических аппаратов фоторазведки. Впервые в нашей стране в Филиале № 3 ОКБ-1 приступили к созданию ракеты-носителя двойного применения - для решения задач гражданских и задач военного характера. И такая ракета-носитель была создана: разработана она была по поручению С.П.Королева для осуществления нового этапа пилотируемой программы и по тактико-техническому заданию Минобороны - для запуска космических аппаратов фотографической разведки. Как уже сказано выше разработка велась силами Филиалом № 3 ОКБ-1, а изготовление было освоено на заводом «Прогресс». Для этой ракеты разработан новый блок третьей ступени. Тяга двигателя, заправка и габариты нового блока по сравнению с блоком третьей ступени ракеты-носителя резко возросли, что и обеспечило основную прибавку в массе выводимого на орбиту полезного груза. Приведу показатели тяги, заправки, и длины блоков третьей ступени в сравнении: РН «Восход»/РН типа «Восток». Тяга двигателя - 30 тонн/5,5 тонн, заправка топливом - 22,6 тонны/6,6 тонны, длина блока - 7,15 метра/1,34 метра. Значительно переработана конструкция и монтаж аппаратуры на первой и второй ступенях, модернизированы двигатели боковых и центрального блоков, разработана новая система управления блока третьей ступени и пакета первой-второй ступеней.
Ракета получила имя «Восход» (индекс Минобороны 11А57). Это очень удачная ракета. Ее первый запуск состоялся, как уже сказано выше, 16 ноября 1963 года. Ракета использовалась для запуска большого количества спутников военного и гражданского назначения. С помощью этой ракеты выведе-ны первые советские многоместные космические корабли «Восход» (экипаж - В.М.Комаров, К.П.Феоктистов, Б.Б.Егоров, запуск - 12 октября 1964 года) и «Восход-2» (экипаж - П.И.Беляев, А.А.Леонов, запуск - 18 марта 1965 года). Корабль «Восход-2» был оснащен шлюзовой камерой, через которую летчик-космонавт А.А.Леонов впервые в мире вышел в скафандре в к открытое космическое пространство.
Я принимал непосредственное участие в разработке носителя «Восход», и был на космодроме Байконур во время подготовки к запуску и при запуске первой ракеты этого наименования с космическим аппаратом «Зенит-4». Пуск прошел хорошо, но при предстартовых испытаниях самопроизвольно разгерметизировалась ампульная батарея на блоке третьей ступени, из всех люков повалил дым-пар, это привело к некоторому замешательству. Инженеры Филиала № 3 и рабочие «Прогресса» там «наверху» демонтировали дымящуюся (парящую) батарею, установили новую - и вперед!
Было изготовлено и запущено более трехсот ракет этого наименования. Ракета-носитель «Восход» - предтеча славного и легендарного семейства ракет-носителей семейства «Союз».
Второе событие ноября - это успешный запуск советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС) «Энергия-Буран». Это про-изошло 15 ноября 1988 года (25 лет назад). Это был первый и, к сожалению, последний запуск грандиозной по замыслу и исполнению ракетно-аэрокосмической системы.
МТКС «Энергия-Буран» разработана НПО «Энергия» (бывшее ОКБ-1) под общим руководством Генерального конструктора Валентина Петровича Глушко в тесном творческом сотрудничестве с КБ «Южное» (В.Ф.Уткин), ЮжМашзаводом, НПО «Молния» (Г.Е.Лозино-Лозинский), Тушинским Машзаводом, Волжским конструкторским бюро (Б.Г.Пензин, С.А.Петренко), заводом «Прогресс» (А.Я.Леньков, А.А.Чижов) и многими другими НИИ, КБ, промышленными предприятиями различных отраслей промышленности.
Запуск МТКС «Энергия-Буран» и приземление орбитального корабля-космоплана «Буран» в автоматическом режиме - это большой успех и победа большого коллектива их разработчиков и изготовителей. Однако, крайней необходимости для развития космонавтики и использования этой сложной, уникальной, но дорогостоящей системы для запуска космических аппаратов военного, научного и народно-хозяйственного назначения не было. Не были продуманы (так же, как и в США по аналогичной системе «Спейс Шаттл») задачи и способы применения многоразовой транспортной космической системы, которые их решили бы в тактико-техническом отношении лучше, а в экономическом - дешевле, чем с помощью тогдашнего парка одноразовых носителей типа «Космос», «Циклон», «Восток», «Молния», «Союз», «Про-тон». Вероятно, таких задач и не было, хотя на ранней стадии они мерещились американцам при наличии количества ежегодных грузопотоков «земля-космос», «космос-земля» до сотни в год, что, конечно, было абсолютно нереально. Нельзя сказать, что американская система «Спейс Шаттл» поразила воображение землян каким-то особо важным событием. Многие справедливо относят к положительному событию - ремонт и восстановление работоспособности непосредственно на орбите космического крупногабаритного теле-скопа «Хаббл». Критики же считают, что за расходы в 5-8 раз меньшие, чем были затрачены на ремонт «Хаббла», можно было бы изготовить и вывести в космос более совершенный телескоп (и даже не один!), с лучшими характеристиками, чем отремонтированный. Другие критики считают, что пилотируемый корабль с функцией ремонтной мастерской можно было (при желании и обоснованной необходимости) создать и вывести в космос с помощью одноразового носителя тяжелого класса типа «Титан-3» (США), «Протон-К» (СССР). Этот корабль-мастерская по размерности соответствовал бы при-мерно базовым модулям орбитальных станций «Салют», «Мир», МКС.
ЦСКБ Д.И.Козлова (с 1974 года самостоятельное головное конструкторское бюро по созданию ракет-носителей и космических аппаратов) непосредственного участия в разработке МТКС «Энергия-Буран» не принимало. Более того, Д.И.Козлов и его соратники по ЦСКБ (и не только Д.И.Козлов, а и главные конструкторы М.Ф.Решетнев, В.М.Ковтуненко и ряд других видных специалистов) открыто критиковали проект, как неактуальный с точки зрения практической пользы для космонавтики и как вредящий созданию крайне необходимых для страны средств космической связи, метеорологического обеспечения, средств навигации, различных видов разведки, а также средств народно-хозяйственного назначения и средств для фундаментальных исследований в космосе и из космоса.
Тем не менее, в соответствии с поручением Правительства СССР и Минобщемаша в ЦСКБ велись работы по созданию космического аппарата оптико-электронного наблюдения высокого разрешения, специально приспособленного для запуска на орбиту системой «Энергия-Буран», планово-периодического его обслуживания на орбите, проведения ремонтно-восстановительных работ на орбите и возвращения на Землю в чреве орбитального корабля-космоплана «Буран».
Кстати, я убедился уже тогда в том, что ЦСКБ было единственным конструкторским бюро в стране, которое вело разработку полезной нагрузки для МТКС «Энергия-Буран». Я убедился в этом на специальном совещании, которое провел министр общего машиностроения В.Х.Догужиев на космодроме Байконур 12-14 ноября 1988 года, накануне первого запуска комплекса «Энергия-Буран», и на котором я присутствовал и докладывал о разработках ЦСКБ.
«КБ Салют» (ныне в составе Центра имени М.В.Хруничева) вело разработку тяжелого (массой около 90 тонн, а может и чуть более) спутника специального назначения. Для его выведения на орбиту требовалась сверхтяжелая ракета-носитель «Энергия», а отнюдь не МТКС «Энергия-Буран». ОКБ М.Ф.Решетнева (в области связи, навигации, геодезии), ВНИИЭМ (в области метеорологии, оперативных средств ИПРЗ-ДЗЗ), НПО имени С.А.Лавочкина (в области научного космоса), КБ «Южное» по своей космической тематике никаких предложений по использованию МТКС «Энергия-Буран» не имело. Меня поразило, что НПО «Энергия» было занято только разработкой ракеты «Энергия» и курированием работ по разработке орбитального корабля «Буран», а каких либо серьезных проработок по использованию этих средств по назначению не имело. Было только одно, на мой взгляд, не очень разумное предложение - создать троицу тяжеленных спутников с большим количеством каналов ретрансляции, с огромными солнечными батареями суммарной площадью в несколько футбольных полей и вывести их в три точки стационарной орбиты с таким расчетом, что бы охватить весь Земной шар. Опять же для выведения на геостационар требовался носитель «Энергия» без «Бурана».
Наш космический аппарат для совместимости с МТКС «Энергия-Буран» был сконструирован и скомпонован так, что расходуемые компоненты и приборы с ограниченным ресурсом - маршевый двигатель с баками топлива, химические источники тока, силовые гироскопы - были размещены в конструктивно законченном легко снимаемом на орбите модуле. Приборный отсек был закрыт цилиндрической обечайкой, также легко снимаемой (сдвигаемой). Ко всем приборам обеспечивался свободный доступ. Солнечные батареи и все другие внешние установки присоединялись к корпусу спутника специально разработанным легкосъемным крепежом. Нам удалось разработать узлы соединения жидкостных магистралей системы терморегулирования, при расстыковке которых не проливалось ни грана жидкости охладителя. Для нас, по нашему техническом заданию фирмы-разработчики станков спроектировали специальный инструмент для работы в космосе.
Космический аппарат был оснащен системами сближения, узлами причаливания для захвата робототехнической рукой корабля «Буран» и всем необходимым для его выведения, обслуживания на орбите и возвращения на Землю после выработки полного ресурса конструкции и систем космического аппарата.
Это был не просто проект на бумаге. Мы практически закончили наземную экспериментальную отработку элементов конструкции и систем. Были изготовлены космический аппарат для технологических электрических испытаний и первый летный космический аппарат. Он был недоукомплектован буквально двумя-тремя системами смежных предприятий, в том числе бортовой вычислительной машиной нового поколения и силовыми гироскопами.
Вместе с прекращением работ по МТКС «Энергия-Буран» закончились и наши работы по космическому аппарату, эксплуатация которого в полной мере должна бы использовать уникальные возможности многоразовой космической транспортной системы.
Но, после безвременья 90-х годов, буквально начиная с 2000 года, работы по созданию космического аппарата оптико-электронного наблюдения высокого разрешения были возобновлены, потому что такого типа космические средства были необходимы для решения определенного круга задач государства. Я принимал непосредственное и активное участие в возобновлении работ и переработке проекта. Переработка заключалась в трех основных направлениях. Первое - запуск на орбиту должен осуществляться одноразовой ракетой-носителем типа «Союз» (модификацией «Союз-2» с повышенными энергетическими возможностями). Второе, бортовая аппаратура должна быть принципиально переработана с целью применения в ее составе новой элементной базы. А надо сказать, что к 2000 году элементная база по сравнению с элементной базой 80-х годов сделала революционный скачок по массовым параметрам, электропотреблению, габаритам, а, главное, по функциональным возможностям. В конструкции космического аппарата должны быть применены новые, освоенные к этому времени перспективные металлические и неметаллические материалы. Третье, отказ от обслуживания космического аппарата на орбите. Все это плюс искусство проектантов, конструкторов, технологов и производственников позволило создать космический аппарат нового поколения более компактный с меньшими габаритами и массой.
8 июля 2011 года был совершен последний запуск американской МТКС «Спейс Шаттл» (корабль «Атлантис»). За 30-летний период эксплуатации этой системы (первый запуск - 12 апреля 1981 года, корабль «Колумбия») совершено 135 полетов, в среднем по 4-5 полетов в год. Два Шаттла - «Челленджер» при взлете, «Колумбия» - при входе в атмосферу на участке приземления потерпели аварию, при этом погибли 14 астронавтов. Склоним голову в память об этих отважных людях, отдавших свою жизнь за проникновение в неизведанные тайны космоса…
«сСпейс Шаттл» - прорывная техническая система, впитавшая в себя новейшие достижения науки, техники, технологии, система, при проектировании которой конструкторы и технологи разработали и применили немало новых конструктивных решений и материалов, как образно говорят, многие из решений, примененных материалов и освоенных технологий опередили время и обогатили опыт ракетного и космического машиностроения.
Но с точки зрения практического применения этого сложного сверхтяжелого по массе и многоразового ракетно-космического устройства «Спейс Шаттл», в основном, решал задачи по запуску полезных нагрузок, которые под силу ракетам тяжелого класса, стартовая масса которых в 3-4 раза меньше, а стоимость выведения килограмма полезного груза на низкую орбиту меньше более, чем в 5-6 раз.
Надежды создателей «Спейс Шаттла» на его преимущества перед одноразовыми средствами выведения не оправдались.
Видимо, прекращение работ и по нашей МТКС «Энергия-Буран» было оправдано, как это не печально для тех, кто вложил в создание ее душу и годы…
Это не значит, что у многоразовых систем нет перспектив в будущем. Это значит, что поиск новых решений должен продолжаться, ибо любой исход творческой деятельности человека дает новые знания, новый опыт и является стимулом к поиску новых, иногда нетривиальных путей развития.
Пожелаем же успеха будущим ученым, изобретателям, конструкторам, технологам и авансом порадуемся их необычными интересными проектами и свершениями.
ветеран космонавтики России,
Почетный работник ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»
В ноябре 2013 года есть две даты, достойные внимания создателей ракетно-космической техники Самары, России, Украины, да, пожалуй, и всего мира.
16 ноября 1963 года (50 лет назад) с космодрома Байконур ракетой-носителем «Восход» (индекс Минобороны 11А57) был выведен на орбиту искусственного спутника Земли космический аппарат детальной фоторазведки «Зенит-4» (индекс Минобороны 11Ф69). Ракета-носитель «Восход» и космический аппарат «Зенит-4» были разработаны Филиалом № 3 ОКБ-1 и изготовлены заводом «Прогресс». Ныне оба этих коллектива представляют единое целое научно-производственное предприятие ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Это были первые самостоятельные разработки молодого конструкторского коллектива под руководством заместителя Сергея Павловича Королева и одновременно главного конструктора Филиала № 3 ОКБ-1 Дмитрия Ильича Козлова. Надо заметить, что С.П.Королев и его проектанты по-доброму, без излишней навязчивости, въедливости и ворчливости опекали первые самостоятельные шаги куйбышевских проектантов, конструкторов, испытателей. Скорее они щедро передавали свой богатый опыт, бескорыстно делились накопленными знаниями, методиками и умением разработки новых образцов ракетно-космической техники.
Ракета-носитель «Восход», как средство выведения повышенной энергетики, в то время была крайне необходима для нового этапа пилотируемых полетов и для нового этапа ведения фотографической разведки из космоса.
В 1961 году на орбиту ИСЗ были выведены первые в мире пилотируемые одноместные космические корабли «Восток» (Ю.А.Гагарин) и «Восток-2» (Г.С.Титов). На первом из этих кораблей ученые, инженеры, пилоты-космонавты проверили и убедились, что человек сохраняет адекватное поведение и работоспособность в условиях космического полета: выносит воздействие перегрузок на участках выведения и спуска, невесомости на орбитальном участке полета, радиационной обстановки, одиночества в небольшом замкнутом пространстве и т.д. На втором корабле было доказано, что перечисленные условия человек может переносить относительно длительное время и по возвращении на Землю адаптироваться без заметных последствий для самочувствия и здоровья.
В августе 1962 года были запущены космические корабли «Восток-3» А.Г.Николаев) и «Восток-4» (П.Р.Попович). Запуск этих кораблей был произведен таким образом, что они на орбите сближались на близкое расстояние, космонавты визуально наблюдали корабли друг друга, вели радиосвязь меж-ду собой и наземным комплексом управления, освобождались от кресел и свободно плавали в кабине корабля в условиях невесомости. Достигнута почти четырехсуточная продолжительность космического полета. Словом, освоен новый этап пребывания человека в космосе.
Следующий этап на одноместных кораблях выполнен в 1963 году при полете кораблей «Восток-5» (В.Ф.Быковский) и «Восток-6» (В.В.Терешкова). Впервые в космосе работала женщина, длительность полета В.Ф.Быковского составила почти 5 часов.
Программа полетов одноместных кораблей этим была исчерпана. Требовался переход к новому этапу, этапу освоения полетов на многоместных кораблях, с выходом космонавтов в открытое пространство, с обеспечением маневров в космосе, отработки сближения, имитации стыковки кораблей, с обеспечением искусственной тяжести закруткой системы «корабль - длинный трос - последняя (отработавшая) ступень носителя».
Масса кораблей «Восток» составляла примерно 4800 кг, на орбиту они выводились ракетой-носителем 8К72К (РН «Восток-К»), которая имела максимальную грузоподъемность около 4850-4900 кг.
Новая серия кораблей, кораблей многоместных, кораблей с устройством выхода человека в космос, кораблей маневрирующих на орбите по расчетам их создателей, проектантов и конструкторов ОКБ С.П.Королева должна иметь массу, превышающую 5000 кг. Носитель «Восток-К» (8К72К) при всех ухищрениях не мог поднять новые корабли в космос. Эти новые корабли получили в стенах ОКБ-1 у С.П.Королева наименование «Восход». Для них нужен был новый, более мощный носитель. Разработку такого носителя С.П.Королев поручил и доверил Д.И.Козлову и его специалистам, то есть Филиалу № 3 ОКБ-1.
26 апреля 1962 года в Советском Союзе был выведен на орбиту первый отечественный спутник обзорной фоторазведки «Зенит-2» массой около 4650 кг. Запуск спутника военного назначения был ответом нашей страны, наших военных специалистов и конструкторов на начавшуюся в США милитаризацию космоса. Уже в 1960 году американцы запустили первые спутники военного назначения - навигационный «Транзит-1Б» для обеспечения действий Военно-морских сил США, разбросанных во всех океанах, спутник-фоторазведчик «Корона» («Дискавери-13») в интересах разведывательного сообщества США, а также метеоспутник «Тирос» и спутник космической связи «Скоре», предназначенные для информационного обеспечения планирования военных операций. Мы имели преимущество в космосе перед американцами в области исследования космического пространства, исследования Луны, в области пилотируемых полетов, а в использовании космического пространства для военных целей мы поотстали, и нам пришлось американцев догонять - и по разведке, и по навигационным средствам, и по космической связи, и по метеорологическому обеспечению.
Космический аппарат «Зенит-2» был разработан в ОКБ-1, первые летные образцы были изготовлены на опытном заводе № 88. Серийное изготовление этих космических аппаратов было поручено заводу «Прогресс» при конструкторском сопровождении Филиалом № 3 ОКБ-1. Завод «Прогресс» совместно с Филиалом № 3 ОКБ-1 блестяще организовал постановку серийного производства, и 27 сентября 1962 года первый космический аппарат, изготовленный в Куйбышеве, на заводе «Прогресс» был выведен на орбиту. Он получил условное наименование «Космос-9». Для запуска этого спутника использовалась модифицированная ракета-носитель 8А92 (РН «Восток-2»), полностью изготовленная на заводе «Прогресс» и разработанная со значительным участием специалистов Филиала № 3 ОКБ-1.
Анализ первых снимков, добытых космическими аппаратами «Зенит-2», показал их высокую эффективность для решения задач видовой разведки обширных территорий и конкретных объектов на этих территориях. Одновременно на основе анализа снимков военные специалисты и специалисты промышленности наметили дальнейшие пути расширения области использования космической фототехники и создания на ее основе космических аппаратов, пригодных для ведения:
- обзорной фоторазведки обширных территорий с большой полосой съемки при уровне разрешения, достаточном для обнаружения военно-стратегических баз и сооружений оборонно-промышленного и военно-административного назначения,
- детальной разведки с высоким уровнем разрешения, достаточным для распознавания конкретных объектов военной техники и вооружений на стратегических базах и на открытых площадках оборонно-промышленных и военно-административных комплексов при более узких полосах съемки, но до-статочных для решения поставленных разведкой задач.
- глобального картографирования любых территорий Земного шара.
Решение второй задачи - создание спутника детальной фоторазведки С.П.Королев поручил и доверил Филиалу № 3 ОКБ-1 с изготовлением опытных и летных образцов исключительно на заводе «Прогресс». Спутник детальной фоторазведки, получивший имя «Зенит-4» (индекс Минобороны 11Ф69), был значительно сложнее своего предшественника - спутника обзорной фоторазведки «Зенит-2». Для него разрабатывалась принципиально новая длиннофокусная фотоаппаратура. Спутник должен был обладать высокими маневренными характеристиками, позволяющими вести съемку не только «под собой», но и в поворотах на плюс - минус тридцать градусов вправо и влево от плоскости орбиты и по командам с Земли изменять пара-метры орбиты по высоте. Для этого космический аппарат оснащался соответствующей системой ориентации и стабилизации, жидкостной двигательной установкой с многократным запуском маршевого двигателя в полете и соответствующими программными приборами. Увеличивались запасы электро-энергии на борту космического аппарата, система терморегулирования должна была обеспечить прецизионный температурный режим длиннофокусного объектива и всего фотоаппарата для исключения терморасстраиваемости фотосистемы. Все это приводило к увеличению массы космического аппарата, и к невозможности его выведения носителем типа «Восток-2» (8А92).
Требовался носитель повышенной энергетики.
Интересы разработчиков космических кораблей «Восход» (ОКБ-1) и разработчиков космического аппарата «Зенит-4» (Филиал № 3 ОКБ-1) совпали - и тем и другим требовался носитель с грузоподъемностью до 6200 кг, то есть примерно на 1300-1400 кг больше, чем масса полезной нагрузки, которую могли вынести на орбиты ракеты-носители «Восток-К» (8К72К) и «Во-сток-2» (8А92).
Военные (специалисты Минобороны по ракетно-космической технике) сочли разумным использовать один и тот же тип ракеты-носителя для запуска многоместных пилотируемых космических кораблей и автоматических космических аппаратов фоторазведки. Впервые в нашей стране в Филиале № 3 ОКБ-1 приступили к созданию ракеты-носителя двойного применения - для решения задач гражданских и задач военного характера. И такая ракета-носитель была создана: разработана она была по поручению С.П.Королева для осуществления нового этапа пилотируемой программы и по тактико-техническому заданию Минобороны - для запуска космических аппаратов фотографической разведки. Как уже сказано выше разработка велась силами Филиалом № 3 ОКБ-1, а изготовление было освоено на заводом «Прогресс». Для этой ракеты разработан новый блок третьей ступени. Тяга двигателя, заправка и габариты нового блока по сравнению с блоком третьей ступени ракеты-носителя резко возросли, что и обеспечило основную прибавку в массе выводимого на орбиту полезного груза. Приведу показатели тяги, заправки, и длины блоков третьей ступени в сравнении: РН «Восход»/РН типа «Восток». Тяга двигателя - 30 тонн/5,5 тонн, заправка топливом - 22,6 тонны/6,6 тонны, длина блока - 7,15 метра/1,34 метра. Значительно переработана конструкция и монтаж аппаратуры на первой и второй ступенях, модернизированы двигатели боковых и центрального блоков, разработана новая система управления блока третьей ступени и пакета первой-второй ступеней.
Ракета получила имя «Восход» (индекс Минобороны 11А57). Это очень удачная ракета. Ее первый запуск состоялся, как уже сказано выше, 16 ноября 1963 года. Ракета использовалась для запуска большого количества спутников военного и гражданского назначения. С помощью этой ракеты выведе-ны первые советские многоместные космические корабли «Восход» (экипаж - В.М.Комаров, К.П.Феоктистов, Б.Б.Егоров, запуск - 12 октября 1964 года) и «Восход-2» (экипаж - П.И.Беляев, А.А.Леонов, запуск - 18 марта 1965 года). Корабль «Восход-2» был оснащен шлюзовой камерой, через которую летчик-космонавт А.А.Леонов впервые в мире вышел в скафандре в к открытое космическое пространство.
Я принимал непосредственное участие в разработке носителя «Восход», и был на космодроме Байконур во время подготовки к запуску и при запуске первой ракеты этого наименования с космическим аппаратом «Зенит-4». Пуск прошел хорошо, но при предстартовых испытаниях самопроизвольно разгерметизировалась ампульная батарея на блоке третьей ступени, из всех люков повалил дым-пар, это привело к некоторому замешательству. Инженеры Филиала № 3 и рабочие «Прогресса» там «наверху» демонтировали дымящуюся (парящую) батарею, установили новую - и вперед!
Было изготовлено и запущено более трехсот ракет этого наименования. Ракета-носитель «Восход» - предтеча славного и легендарного семейства ракет-носителей семейства «Союз».
Второе событие ноября - это успешный запуск советской многоразовой транспортной космической системы (МТКС) «Энергия-Буран». Это про-изошло 15 ноября 1988 года (25 лет назад). Это был первый и, к сожалению, последний запуск грандиозной по замыслу и исполнению ракетно-аэрокосмической системы.
МТКС «Энергия-Буран» разработана НПО «Энергия» (бывшее ОКБ-1) под общим руководством Генерального конструктора Валентина Петровича Глушко в тесном творческом сотрудничестве с КБ «Южное» (В.Ф.Уткин), ЮжМашзаводом, НПО «Молния» (Г.Е.Лозино-Лозинский), Тушинским Машзаводом, Волжским конструкторским бюро (Б.Г.Пензин, С.А.Петренко), заводом «Прогресс» (А.Я.Леньков, А.А.Чижов) и многими другими НИИ, КБ, промышленными предприятиями различных отраслей промышленности.
Запуск МТКС «Энергия-Буран» и приземление орбитального корабля-космоплана «Буран» в автоматическом режиме - это большой успех и победа большого коллектива их разработчиков и изготовителей. Однако, крайней необходимости для развития космонавтики и использования этой сложной, уникальной, но дорогостоящей системы для запуска космических аппаратов военного, научного и народно-хозяйственного назначения не было. Не были продуманы (так же, как и в США по аналогичной системе «Спейс Шаттл») задачи и способы применения многоразовой транспортной космической системы, которые их решили бы в тактико-техническом отношении лучше, а в экономическом - дешевле, чем с помощью тогдашнего парка одноразовых носителей типа «Космос», «Циклон», «Восток», «Молния», «Союз», «Про-тон». Вероятно, таких задач и не было, хотя на ранней стадии они мерещились американцам при наличии количества ежегодных грузопотоков «земля-космос», «космос-земля» до сотни в год, что, конечно, было абсолютно нереально. Нельзя сказать, что американская система «Спейс Шаттл» поразила воображение землян каким-то особо важным событием. Многие справедливо относят к положительному событию - ремонт и восстановление работоспособности непосредственно на орбите космического крупногабаритного теле-скопа «Хаббл». Критики же считают, что за расходы в 5-8 раз меньшие, чем были затрачены на ремонт «Хаббла», можно было бы изготовить и вывести в космос более совершенный телескоп (и даже не один!), с лучшими характеристиками, чем отремонтированный. Другие критики считают, что пилотируемый корабль с функцией ремонтной мастерской можно было (при желании и обоснованной необходимости) создать и вывести в космос с помощью одноразового носителя тяжелого класса типа «Титан-3» (США), «Протон-К» (СССР). Этот корабль-мастерская по размерности соответствовал бы при-мерно базовым модулям орбитальных станций «Салют», «Мир», МКС.
ЦСКБ Д.И.Козлова (с 1974 года самостоятельное головное конструкторское бюро по созданию ракет-носителей и космических аппаратов) непосредственного участия в разработке МТКС «Энергия-Буран» не принимало. Более того, Д.И.Козлов и его соратники по ЦСКБ (и не только Д.И.Козлов, а и главные конструкторы М.Ф.Решетнев, В.М.Ковтуненко и ряд других видных специалистов) открыто критиковали проект, как неактуальный с точки зрения практической пользы для космонавтики и как вредящий созданию крайне необходимых для страны средств космической связи, метеорологического обеспечения, средств навигации, различных видов разведки, а также средств народно-хозяйственного назначения и средств для фундаментальных исследований в космосе и из космоса.
Тем не менее, в соответствии с поручением Правительства СССР и Минобщемаша в ЦСКБ велись работы по созданию космического аппарата оптико-электронного наблюдения высокого разрешения, специально приспособленного для запуска на орбиту системой «Энергия-Буран», планово-периодического его обслуживания на орбите, проведения ремонтно-восстановительных работ на орбите и возвращения на Землю в чреве орбитального корабля-космоплана «Буран».
Кстати, я убедился уже тогда в том, что ЦСКБ было единственным конструкторским бюро в стране, которое вело разработку полезной нагрузки для МТКС «Энергия-Буран». Я убедился в этом на специальном совещании, которое провел министр общего машиностроения В.Х.Догужиев на космодроме Байконур 12-14 ноября 1988 года, накануне первого запуска комплекса «Энергия-Буран», и на котором я присутствовал и докладывал о разработках ЦСКБ.
«КБ Салют» (ныне в составе Центра имени М.В.Хруничева) вело разработку тяжелого (массой около 90 тонн, а может и чуть более) спутника специального назначения. Для его выведения на орбиту требовалась сверхтяжелая ракета-носитель «Энергия», а отнюдь не МТКС «Энергия-Буран». ОКБ М.Ф.Решетнева (в области связи, навигации, геодезии), ВНИИЭМ (в области метеорологии, оперативных средств ИПРЗ-ДЗЗ), НПО имени С.А.Лавочкина (в области научного космоса), КБ «Южное» по своей космической тематике никаких предложений по использованию МТКС «Энергия-Буран» не имело. Меня поразило, что НПО «Энергия» было занято только разработкой ракеты «Энергия» и курированием работ по разработке орбитального корабля «Буран», а каких либо серьезных проработок по использованию этих средств по назначению не имело. Было только одно, на мой взгляд, не очень разумное предложение - создать троицу тяжеленных спутников с большим количеством каналов ретрансляции, с огромными солнечными батареями суммарной площадью в несколько футбольных полей и вывести их в три точки стационарной орбиты с таким расчетом, что бы охватить весь Земной шар. Опять же для выведения на геостационар требовался носитель «Энергия» без «Бурана».
Наш космический аппарат для совместимости с МТКС «Энергия-Буран» был сконструирован и скомпонован так, что расходуемые компоненты и приборы с ограниченным ресурсом - маршевый двигатель с баками топлива, химические источники тока, силовые гироскопы - были размещены в конструктивно законченном легко снимаемом на орбите модуле. Приборный отсек был закрыт цилиндрической обечайкой, также легко снимаемой (сдвигаемой). Ко всем приборам обеспечивался свободный доступ. Солнечные батареи и все другие внешние установки присоединялись к корпусу спутника специально разработанным легкосъемным крепежом. Нам удалось разработать узлы соединения жидкостных магистралей системы терморегулирования, при расстыковке которых не проливалось ни грана жидкости охладителя. Для нас, по нашему техническом заданию фирмы-разработчики станков спроектировали специальный инструмент для работы в космосе.
Космический аппарат был оснащен системами сближения, узлами причаливания для захвата робототехнической рукой корабля «Буран» и всем необходимым для его выведения, обслуживания на орбите и возвращения на Землю после выработки полного ресурса конструкции и систем космического аппарата.
Это был не просто проект на бумаге. Мы практически закончили наземную экспериментальную отработку элементов конструкции и систем. Были изготовлены космический аппарат для технологических электрических испытаний и первый летный космический аппарат. Он был недоукомплектован буквально двумя-тремя системами смежных предприятий, в том числе бортовой вычислительной машиной нового поколения и силовыми гироскопами.
Вместе с прекращением работ по МТКС «Энергия-Буран» закончились и наши работы по космическому аппарату, эксплуатация которого в полной мере должна бы использовать уникальные возможности многоразовой космической транспортной системы.
Но, после безвременья 90-х годов, буквально начиная с 2000 года, работы по созданию космического аппарата оптико-электронного наблюдения высокого разрешения были возобновлены, потому что такого типа космические средства были необходимы для решения определенного круга задач государства. Я принимал непосредственное и активное участие в возобновлении работ и переработке проекта. Переработка заключалась в трех основных направлениях. Первое - запуск на орбиту должен осуществляться одноразовой ракетой-носителем типа «Союз» (модификацией «Союз-2» с повышенными энергетическими возможностями). Второе, бортовая аппаратура должна быть принципиально переработана с целью применения в ее составе новой элементной базы. А надо сказать, что к 2000 году элементная база по сравнению с элементной базой 80-х годов сделала революционный скачок по массовым параметрам, электропотреблению, габаритам, а, главное, по функциональным возможностям. В конструкции космического аппарата должны быть применены новые, освоенные к этому времени перспективные металлические и неметаллические материалы. Третье, отказ от обслуживания космического аппарата на орбите. Все это плюс искусство проектантов, конструкторов, технологов и производственников позволило создать космический аппарат нового поколения более компактный с меньшими габаритами и массой.
8 июля 2011 года был совершен последний запуск американской МТКС «Спейс Шаттл» (корабль «Атлантис»). За 30-летний период эксплуатации этой системы (первый запуск - 12 апреля 1981 года, корабль «Колумбия») совершено 135 полетов, в среднем по 4-5 полетов в год. Два Шаттла - «Челленджер» при взлете, «Колумбия» - при входе в атмосферу на участке приземления потерпели аварию, при этом погибли 14 астронавтов. Склоним голову в память об этих отважных людях, отдавших свою жизнь за проникновение в неизведанные тайны космоса…
«сСпейс Шаттл» - прорывная техническая система, впитавшая в себя новейшие достижения науки, техники, технологии, система, при проектировании которой конструкторы и технологи разработали и применили немало новых конструктивных решений и материалов, как образно говорят, многие из решений, примененных материалов и освоенных технологий опередили время и обогатили опыт ракетного и космического машиностроения.
Но с точки зрения практического применения этого сложного сверхтяжелого по массе и многоразового ракетно-космического устройства «Спейс Шаттл», в основном, решал задачи по запуску полезных нагрузок, которые под силу ракетам тяжелого класса, стартовая масса которых в 3-4 раза меньше, а стоимость выведения килограмма полезного груза на низкую орбиту меньше более, чем в 5-6 раз.
Надежды создателей «Спейс Шаттла» на его преимущества перед одноразовыми средствами выведения не оправдались.
Видимо, прекращение работ и по нашей МТКС «Энергия-Буран» было оправдано, как это не печально для тех, кто вложил в создание ее душу и годы…
Это не значит, что у многоразовых систем нет перспектив в будущем. Это значит, что поиск новых решений должен продолжаться, ибо любой исход творческой деятельности человека дает новые знания, новый опыт и является стимулом к поиску новых, иногда нетривиальных путей развития.
Пожелаем же успеха будущим ученым, изобретателям, конструкторам, технологам и авансом порадуемся их необычными интересными проектами и свершениями.