Как Лунный «Союз» остался околоземным

Окончание. Начало в «АиВ», №1'04

Итак, по предложению Королева, орбитальному кораблю «7К-0К» (в несекретной переписке – ИФб 15) и его модификациям оставили название «Союз». Как и в одноименном проекте облета Луны, предложенном М.КТихонравовым, этот корабль должен был выводиться на околоземную орбиту модифицированной ракетой-носителем «Р-7». Рождение «7К-ОК» было трудным, даже мучительным, но жизнь ему была уготована долгая, с многочисленными взлетами и посадками, правда, не всегда мягкими.

К первому запуску готовили сразу два экземпляра, с заводскими номерами 2 и 1. Пуск этой пары считался технологическим, цель – проверка работоспособности бортовых систем и отработка стыковки космических аппаратов в автоматическом режиме. Тогда же решили корабли «7К-ОК» №3 и №4 готовить для пилотируемого полета и немедленно приступить к обучению их экипажей.

Эра «Союзов» началась 28 ноября 1966 г. запуском беспилотного космического корабля «7К-ОК» №2. Таким образом, орбитальный корабль хоть и был побочной ветвью лунного собрата, но стартовал на 3,5 месяца раньше. Газеты и радио сообщили о его полете под псевдонимом «Космос-133». Но они не сказали, что новый корабль, обогнув один раз Землю, «обнаружил потерю устойчивости по тангажу и крену». За короткое время на попытки придать ему нужное пространственное положение с помощью двигателей ориентации и причаливания из их баков было израсходовано все топливо, однако цель достигнута не была. «7К-ОК» №2 по-прежнему летел боком, а это исключало возможность нормального торможения для его возвращения на Землю. Затормозить корабль удалось лишь с пятой попытки на 34-м витке. Система АПО была начеку – обнаружив, что сообщенный тормозной импульс не гарантирует посадки на территории СССР, она ликвидировала корабль. И он исчез. Даже поисковые средства системы ПВО ничего не обнаружили.

Его «напарника» – корабль «7К-ОК» №1 – пришлось отправить в одиночный полет. Старт был назначен на 14 декабря 1966 г. В 14.00 московского времени после команды «Пуск» заработала автоматика по циклограмме запуска двигателей ракеты-носителя, но пирозапал системы зажигания одного из боковых блоков первой ступени дал сбой. Автоматика тут же прекратила подготовку пуска, и ракета осталась на стартовом столе. Через некоторое время бригада испытателей, обслуживающая запуск, получила указание найти причину отказа и приблизилась к ракете, чтобы начать осмотр. Внезапно под ее головным обтекателем запустились двигатели системы аварийного спасения. Они энергично вынесли спускаемый аппарат на высоту около 600 м. Сработала система мягкой посадки, и СА приземлился в полукилометре от стартовой позиции. Но, спасая несуществующего космонавта, двигатели САС своими факелами подожгли ракету. В результате взрыва и пожара площадка № 31 космодрома Байконур надолго была выведена из строя. К счастью, люди успели укрыться в бункере.

Очередной пуск состоялся 7 февраля 1967 г. Одиночный «7К-ОК» №3 ушел в космос под дежурным именем «Космос-140». Возвращаясь на Землю, СА корабля упал на лед Аральского моря, не долетев до расчетной точки 500 км, и затонул – при прохождении плотных слоев атмосферы прогорело теплозащитное покрытие днища и нарушилась герметичность корпуса. Только через четверо суток его удалось поднять.

Для Страны Советов 1967 г. был юбилейным. Партия и правительство поставили задачу: «добиться новых крупных успехов в космосе, новыми трудовыми успехами отметить 50-летие Октября». И после трех неудачных беспилотных запусков корабля было решено осуществить запуск и стыковку на орбите сразу двух пилотируемых «Союзов». На активном корабле «7К-ОК» № 4 (для открытых публикаций – «Союз-1») 23 апреля 19о7 г. в 3 ч 35 мин московского времени на орбиту отправили

Героя Советского Союза летчика-космонавта СССР Владимира Комарова. Планируемая продолжительность его полета составляла трое суток. В спускаемом аппарате «Союза-1»были установлены еще два кресла-ложемента для Алексея Елисеева и Евгения Хрунова. Их вылет намечался через сутки на пассивном корабле «7К-ОК» №5 во главе с командиром Валерием Быковским. После стыковки кораблей планировался переход Елисеева и Хрунова через открытый космос в корабль Комарова. Однако сразу после выхода «Союза-1» на орбиту последовали отказы ряда его бортовых систем. Начались они с нераскрытия одной из двух панелей солнечной батареи. Отказ вызвал не только дефицит электроэнергии, но и повлек за собой механическую асимметрию, появились затруднения с ориентацией корабля и, как следствие, запланированная стыковка стала невозможной. Затем прервалась связь с Центром управления полетом. Позже ее удалось восстановить, но в цепь неприятностей вплетались все новые звенья. В этой ситуации было принято решение запуск второго «Союза» отменить, полет Комарова досрочно прекратить.

Земля лихорадочно искала вариант посадки. Наконец, общими усилиями была выработана единственно возможная последовательность действий, обеспечивавшая сход корабля с орбиты. На 18-м витке полета во время очередного сеанса связи дублер Комарова Юрий Гагарин передал ему необходимую информацию. Однако на такой вариант посадки космонавты не тренировались. Было ясно, что возвращение на Землю зависит от самообладания самого Комарова. И он не только все понял, но точно выполнил все намеченные действия, заставил неисправный корабль подчиниться и вручную сориентировал его нужным образом. На исходе 6 часов утра 24 апреля двигатель тормозной установки, проработав 146 секунд, перевел корабль на траекторию снижения. СА засекли в 6 ч 22 мин. Он шел на посадку в 65 км восточнее города Орска на Южном Урале.

Ракета-носитель «Н-1» устанавливается на стартовый стол

Экспериментальная пилотируемая орбитальная станция «Союз-4» – «Союз-5», 1969 г. (Рисунок)

Первый старт ракеты-носителя «Н-1». 21 февраля 1969 г.

Однако при открытии основного купола парашюта на семикилометровой высоте, по предварительным данным, в результате скручивания строп парашюта космический корабль снижался с большой скоростью..» – так гласило сообщение ТАСС от 24 апреля 1967 г. На самом деле основной парашют системы мягкой посадки не вышел из контейнера, и его упаковка не дала раскрыться запасному. Это было последнее звено цепи неприятностей, которые преследовали Владимира Комарова во время его второго рейса в космос. Спускаемый аппарат ударился о землю со скоростью 35-40 м/с, затем взорвались двигатели тормозной установки. На место падения довольно быстро прибежали жители расположенного неподалеку поселка Карабутак Адамовского района Оренбургской области. Чтобы сбить пламя, они забросали горящий СА толстым слоем земли. Но он продолжал гореть. Пожар ликвидировала лишь сброшенная с самолета парашютно- десантная группа. Из обломков аппарата извлекли обгоревшие останки Комарова – бесформенный комок размером около 30x80 см. По указанию главкома ВВС Вершинина их доставили в Москву, в морг госпиталя им. Бурденко и перед кремацией сфотографировали. Место трагедии обозначили подобием могильного холмика. Взрыв и пожар уничтожили все приборы, кассеты с пленками и средства контроля, установленные в СА «Союза-1».

После этого случая многие системы спускаемого аппарата подверглись доработкам и новым стендовым испытаниям. К осени 1967 г. их результаты сочли обнадеживающими, что дало возможность продолжить летно-конструкторские испытания корабля. И подарок к юбилейной дате страны все же состоялся. 27 октября с 31-й площадки космодрома Байконур стартовал «7К-ОК» №6, а с «Гагаринского старта» (площадка №1) через трое суток на околоземную орбиту ушел «7К-ОК» №5. Корабли были без экипажей и в сообщении ТАСС именовались «Космос-186» и «Космос-188». 30 октября 1967 г. произошло действительно эпохальное событие – первая в истории автоматическая стыковка беспилотных космических аппаратов. Через сутки СА корабля №6 закончил свой полет мягкой посадкой в заданном районе. Еще через двое суток «7К-ОК» №5 получил команду на запуск программ цикла спуска. Что-то сработало не так, и спускаемый аппарат пошел к земле по нерасчетной траектории, обещавшей посадку за пределами территории Советского Союза. Система АПО беспристрастно выполнила свои обязанности, ликвидировав его.

Интересно, что в советской прессе засекреченные корабли «7К-ОК» №6 и №5 изображались не так, как они выглядели на самом деле. Чтобы сбить американцев с толку, в газетах публиковали изображение проекта орбитального блока «Союз-Р» небольшой космической станции, разрабатываемой для целей фото- и радиоразведки.

15 апреля 1968 г. состоялась еще одна автоматическая стыковка двух непилотируемых кораблей типа «Союз». Роль активного выполнял «7К-ОК» №8 (он же «Космос-212»), пассивным был «7К-ОК» №7 («Космос-213»). Этот полет подтвердил надежность систем автоматической стыковки. 28 августа-1 сентября 1968 г. состоялся зачетный беспилотный полет «7К-ОК» №9 («Космос-238»), Положительные итоги наземных и летных испытаний этих аппаратов позволили принять решение о возобновлении пилотируемых полетов на кораблях «Союз».

26-30 октября 1968 г. состоялся полет «Союза-3», который пилотировал Георгий Береговой. После гибели Комарова этот полет имел принципиальное значение, и для его выполнения выбрали именно Берегового, отличавшегося волевым характером, закаленным еще в годы войны. В ходе полета было осуществлено автоматическое сближение с беспилотным «Союзом-2» до расстояния 200 метров. Однако причаливание при дальнейшем ручном управлении кораблем не состоялось – Береговой с этим заданием не справился. Тем не менее, вторую звезду Героя Советского Союза он получил вполне заслуженно.

14-18 января 1969 г. состоялся эксперимент, отложенный в трагические дни апреля 1967 года. Экипажи кораблей «Союз-4» (командир В.Шаталов) и «Союз-5» (командир экипажа Б.В.Волынов, члены экипажа АС.Елисеев и Е.В.Хрунов) полностью выполнили намеченную программу: автоматическое сближение, причаливание при ручном управлении и стыковка, выход в открытый космос и переход Елисеева и Хрунова в «Союз-4». В спускаемом аппарате этого корабля они и вернулись на Землю. При посадке «Союза-5» («7К-ОК» №13) произошла опасная ситуация: не раскрылись замки между спускаемым аппаратом и приборно-агрегатным отсеком корабля. Движение к Земле началось вперед незащищенной стороной СА Но под действием нагрева в плотных слоях атмосферы и избыточного давления СА освободился от агрегатного отсека и развернулся в нормальное положение – теплозащитным экраном вперед. Спуск произошел по баллистической траектории, но завершился благополучно.

А 11 -18 октября 1969 г. состоялся групповой полет сразу трех пилотируемых кораблей: «Союз-6» (Г.С.Шонин, В.Н.Кубасов), «Союз-7» (А.В.Филипченко, В.Н.Волков, В.В.Горбатко), «Союз-8» (В.А.Шаталов, А.С.Елисеев). В полете предусматривалась стыковка кораблей «Союз-7» и «Союз-8», но произошел отказ системы «Игла» на «Союзе-8», и она не состоялась.

1-19 июля 1970 г. состоялся продолжительный одиночный полет космического корабля «Союз-9» с космонавтами АГ.Николаевым и В.И.Севастьяновым. Основная цель полета состояла в проведении обширных медико-биологических исследований, направленных на решение проблем длительной работы человека на борту космической станции. Им закончился этап создания пилотируемого орбитального корабля «Союз». Далее пошли его модификации для целей доставки экипажей и грузов на орбитальные станции типа «Салют».

Исходный «Союз» неоднократно подвергался большим и малым доработкам. Одни из самых значительных были выполнены после гибели экипажа «Союза-11» (Г.ТДобровольский, В.Н.Волков, В.И.Пацаев) летом 1971 г. При разделении корабля на отсеки в процессе возвращения на Землю клапан, соединяющий внутренний объем кабины с атмосферой Земли на высоте менее 2500 м, сработал еще в космосе, а космонавты находились в корабле без скафандров. СА вернул экипаж на Землю в заданный район, но «без признаков жизни». После этой трагедии в состав систем кораблей «7К-ОК» ввели средства спасения на случай разгерметизации спускаемого аппарата. Следующие космонавты отправлялись в полет уже в скафандрах, но количество их в составе экипажа было уменьшено с трех до двух человек, а из системы электропитания корабля исключили солнечные батареи.

Космический корабль «Союз» в сборочном цехе

На космодроме Байконур стартовые площадки ракет «Н-1» находились рядом

Космический корабль «Союз» в полете

Все время, пока продолжалась отработка кораблей «7К», как лунного, так и орбитального, «королевское» ЦКБЭМ продолжало трудиться над созданием «Н-1» – ракеты-носителя, способной обеспечить высадку космонавта на Луну. Спор между С.П.Королевым и В.П.Глушко относительно типа двигателей для нее завершился победой Сергея Павловича: для «Н-1» был утвержден кислородно-керосиновый ЖРД. Однако Глушко проявил принципиальность и делать его отказался. Тогда Королев обратился к известному конструктору авиационных двигателей Н.Кузнецову, получил его согласие и организовал соответствующее постановление правительства. Хотя «Н-1» была действительно гигантской ракетой, и оптимальными для нее были бы двигатели тягой по 600-900 тс, после тщательного анализа размерность нового двигателя утвердили в пределах 150 тс. Главной причиной стало то, что такой двигатель можно было создать на существующей производственно-технической базе и в отведенные предельно сжатые сроки. В итоге на первой ступени «Н-1» потребовалось установить аж 30 двигателей НК-15! Как выяснилось при испытаниях, это привело к значительному усилению негативного взаимного влияния двигателей, снижению устойчивости их работы и надежности силовой установки в целом. Чтобы свести к минимуму последствия отказов, на всех трех ступенях ракеты «Н-1» была установлена система контроля за работой двигателей (КОРД), отключавшая двигатель при отклонении параметров его работы от нормы. Одновременно она отключала еще один двигатель – противоположный неисправному.

Первый запуск «Н-1» № ЗЛ был осуществлен 21 февраля 1969 г. В качестве полезной нагрузки на ракете находился беспилотный корабль «7К-Л1С» (11Ф92), оснащенный многими системами штатного лунного орбитального корабля и мощной фотоаппаратурой. Однако вскоре после старта от воздействия высокочастотных колебаний разрушился один из трубопроводов и образовалась течь компонентов топлива, приведшая к пожару в блоке «А». На 69-й секунде полета, когда ракета находилась на высоте 14 км, система КОРД отключила все двигатели. Причиной стало несовершенство применяемых алгоритмов выявления предаварийного состояния двигателей и низкая помехозащищенность системы, явившиеся следствием спешки при ее создании.

3 июля 1969 г. с той же пусковой установки была предпринята попытка запуска второго экземпляра ракеты «Н-1» с беспилотным «7К-Л1С», макетом лунного корабля 11Ф94 и штатным блоком «Г». Программа предполагала облет Луны, проведение фотосъемки районов предполагаемых высадок лунных экспедиций, возвращение к Земле и посадку на территории СССР. За 0,22 секунды до отрыва от стартового стола (до срабатывания контакта подъема) произошел взрыв кислородного насоса одного из двигателей первой ступени. Через 9,3 с произошло нарушение силовых цепей электропитания. РН поднялась чуть выше молниеотводов, на 11 секунде все двигатели первой ступени, кроме двигателя №18, выключились. Ракета массой 2700 т потеряла скорость и наклонилась. Работающий двигатель развернул ее, и она плашмя упала на стартовую позицию через 23 с после взлета. – Взорвавшись, ракета полностью уничтожила поворотную башню обслуживания, пострадали подземные коммуникации. Но система аварийного спасения унесла спускаемый аппарат корабля «7К-Л1С» ввысь. Он приземлился в двух километрах к западу от стартового комплекса, а точнее, от оставшейся на его месте груды металлолома. Однозначно причина этой аварии установлена не была.

Почти два года ушли на доработку носителя «Н-1» и строительство нового стартового комплекса. Значительно повысилась надежность двигателей ракеты, живучесть всех ее систем и агрегатов, эффективность противопожарных средств. Третий пуск «Н-1» состоялся 27 июня 1971 г. уже с новой пусковой установки. Ракета несла габаритно-весовые макеты «ЛОК» и «ЛК», а также штатные блоки «Г» и «Д». На режим вышли все 30 двигателей первой ступени. Но ракета начала вращаться вокруг продольной оси. К 15 секунде полета она развернулась на 145°. На 48 секунде последовал взрыв на второй ступени. Ракета упала в 16 километрах от стартовой позиции.

И вновь больше года трудились конструкторы и испытатели, чтобы 23 ноября 1972 г. предпринять четвертую попытку запуска «Н-1». На этот раз на своих плечах ракета несла макет лунного корабля и штатный «ЛОК», который должен был выйти на лунную орбиту, а затем вернуться на Землю. Но «Н-1» пролетела 106,93 с, не дотянув всего 7 с до разделения ступеней. В этот момент произошло разрушение насоса окислителя одного из двигателей первой ступени, а затем последовала ликвидация ракеты.

Ракета «Н-1» была гигантским сооружением массой 2700 т

Авария второй «Н-1». Срабатывает система аварийного спасения

Старт четвертой «Н-1». До взрыва – 100 секунд

Согласно планам, следующие две «Н-1» должны были нести штатные лунные комплексы, состоящие из «ЛОК» и «ЛК», но без экипажей. Их планировалось вывести на окололунную орбиту, осуществить посадку «ЛК» на Луну, затем стартовать с ее поверхности и выполнить стыковку на орбите Луны, после чего отправить «ЛОК» к Земле. Если бы эти полеты прошли удачно, то седьмая ракета «Н-1» могла стать первым носителем лунного экипажа. Но все это было похоронено взрывами ее первых образцов.

А по Луне первым шагнул Нейл Армстронг, оставив право «моему Васе» быть первым там лишь в песне. Десанты американцев на поверхность спутника Земли (там побывали 12 астронавтов), аварии ракеты «Н-1» во всех четырех попытках запуска заставили трезво взглянуть на состояние дел, и 15 мая 1974 г. правительство СССР приняло решение о временной приостановке программы «Н1-ЛЗ». А 17 февраля 1976 г. последовало Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР об окончательном закрытии программы. Вскоре после этого были уничтожены не только готовые корабли и ракеты, но и большая часть технической документации. «Лунный» отрезок биографии космических кораблей «Союз» завершился. Зато «околоземный» продолжается по сей день. ?

Николай Иванович Игнатьев кончил ХАИ в 1962 г, после чего 5 лет работал в авиапромышленности. В течение последующих 33 лет в АО «Хартрон»занимался созданием систем управления ракетно-космической техники. В настоящее время – старший научный сотрудник ХАИ.

Евгений Пинак/ Киев

Фото предоставлены автором