Испытательные запуски первых советских баллистических ракет проводились на полигоне Капустин Яр в Астраханской области. Однако для многоступенчатой ракеты с дальностью полета 8000 км этот полигон не годился. Дело в том, что трасса полета проходила в восточном направлении – фактически через всю азиатскую часть Советского Союза. Нужно было отчуждать новые районы для падения отработавших ступеней ракет, создать новые измерительные пункты (ИПы), выбрать подходящие районы для пунктов радиоуправления полетом ракеты (РУПы), оборудовать боевые поля падения головной части в восточных районах страны (на Камчатке и в акваториях Тихого океана). Также требовалось разработать систему транспортирования отличавшихся значительными размерами блоков ракеты «Р-7» к месту старта.

Семнадцатого марта 1954 года военным и промышленности было предписано к 1 января 1955 года произвести выбор полигона для испытаний ракеты «Р-7», а 20 мая вышло соответствующее постановление Совета министров о проведении рекогносцировочных работ в подходящих районах.

Для выбора места полигона была образована Государственная комиссия во главе с гвардии генерал-лейтенантом артиллерии Василием Ивановичем Вознюком, начальником полигона Капустин Яр. Комиссия руководствовалась рядом соображений: расстояние между местом старта и местом падения головной части должно быть не менее 7000 км; трассе полета не следует проходить над населенными пунктами; малонаселенные районы по ней могут быть без проблем отчуждены в пользу Министерства обороны; поблизости от полигона должен находиться водоем, способный в изобилии обеспечить водой людей и технику.

В ходе обсуждения комиссия остановилась на трех основных вариантах.

Первый вариант – Марийская автономная республика, где во время войны образовались огромные вырубки леса, были проложены хорошие транспортные пути, но при том там имелось сравнительно редкое население. Во время детальной проработки варианта обнаружили, что он не удовлетворяет требованиям к трассе полета.

Тогда взоры комиссии обратились ко второму варианту – западному побережью Каспийского моря (район Астраханской области и Дагестана). Однако выяснилось, что если новый полигон построить там, то некуда будет «приткнуть» пункты радиоуправления полетом. Из-за многочисленных гор и холмов радиолуч наземной станции управления не достигнет борта ракеты на отдельных участках ее полета и прежде всего на наиболее важном – в первую минуту после ее отрыва от стартового стола.

Третий вариант – Казахстан, район от Аральского моря до города Кзыл-Орды – оказался наиболее пригоден для привязки полигона. Там нашлось три подходящих места для строительства: берег Аральского моря, железнодорожные разъезды Байхожа и Тюра-Там. Комиссия выбрала последнее – участок с координатами 45,6° северной широты и 63,3° восточной долготы.

Достоинством этого места было то, что через поселок Тюра-Там (в переводе с тюркского «священная могила») проходила железная дорога Москва – Ташкент, а рядом текла река Сырдарья. Еще один плюс – в 30 км от станции располагался небольшой карьер, к которому вела готовая узкоколейная ветка.

При окончательном выборе члены комиссии учли и пожелания Сергея Павловича Королёва – в это время он всерьез собирался использовать тяжелые ракеты для запуска искусственных спутников Земли. Из рассмотренных вариантов полигон в Казахстане был самым южным. Следовательно, с большей эффективностью можно было использовать центробежную силу вращения Земли[95], а это немаловажно именно при выведении аппаратов в космическое пространство. Не следует забывать, что от географической широты зависит и «доступность» орбит – более низкие по широте орбиты «закрыты» для простого баллистического запуска, и только на экваторе можно запускать космические аппараты на орбиту любого наклонения без дополнительного маневра[96].

Первый палаточный городок военных строителей поблизости от станции Тюра-Там (1955 год)

Постановление Совета министров «О новом полигоне для Министерства обороны СССР» № 292-181сс было подписано 12 февраля 1955 года, однако сроки, определенные правительством, оказались столь жесткие, что еще за месяц до этого на станцию Тюра-Там прибыл первый взвод военных строителей. Его возглавлял старший лейтенант Игорь Николаевич Денежкин. Он представлял 130-е Управление инженерных работ подполковника Георгия Максимовича Шубникова[97], входящее в Главное управление специального строительства Министерства обороны (ГУСС МО). Задачей взвода Денежкина являлась подготовка железнодорожных путей для приема вагонов со стройматериалами и спецпоезда из Капустина Яра.

Штаб полигона Тюра-Там (1956 год)

Хотя Тюра-Там подходил ракетчикам по всем параметрам, освоить эту необжитую местность было очень трудно. Летом температура воздуха поднималась здесь до +45 °C в тени, начинались пыльные бури. Зимой стояли морозы до -36 °C, дули сильные ветры, скорость которых достигала 40 м/с. Ближайшие районные центры – Казалинск (северо-западнее) и Джусалы (юго-восточнее), расположенные на берегах Сырдарьи, – отстоят более чем на сотню километров.

Сам поселок Тюра-Там производил унылое впечатление: небольшое здание вокзала, водонапорная башня, два двухэтажных домика железнодорожников, несколько мазанок и юрт. А вокруг – ровная пустынная степь, такыры[98], солончаки, пески, колючки.

Первые строители разместились в палатках. Весь январь и февраль бушевали метели. Морозы и снежные заносы сильно затруднили работу, но «денежкинцы» шаг за шагом упорно продвигались вперед. А еще они сделали большое дело – за два зимних месяца выкололи из Сырдарьи несколько тысяч кубометров льда и засыпали его толстым слоем опилок. В знойное лето 1955 года ледник спас от гниения сотни тонн мяса и других продуктов, предотвратив желудочные болезни у тысяч людей.

В мае на полигон, получивший условное название «Тайга», прибыл начальник строительства Георгий Шубников. С этого момента темпы и масштаб стройки нарастали непрерывно. К станции Тюра-Там подходил эшелон за эшелоном. Бывало, что в день этот маленький разъезд принимал до тысячи вагонов. Над грунтовыми дорогами стояла сплошная стена мелкой пыли, из-за чего машины двигались в солнечный день с зажженными фарами. Механизмы не выдерживали, но люди в тяжелейших условиях трудились практически круглосуточно.

Бытовые условия были ужасны. Старший офицерский состав жил в вагонах, младший селился в землянках. Питались консервами и сухарями. Очищенной воды не хватало для питья и приготовления пищи, не говоря уже о санитарных нуждах. Навесы, под которыми военнослужащие обедали, плохо защищали от палящего солнца, туч пыли и вездесущих насекомых. Песок скрипел на зубах, набивался в рот. Несмотря на бытовой ад, работа кипела вовсю. Строители прокладывали «бетонку», рыли котлованы, возводили цементный завод…

Армейские казармы на полигоне Тюра-Там (1956 год)

Организационная структура полигона была определена 2 июня 1955 года директивой Генерального штаба Вооруженных сил СССР[99]. Тогда же будущему космодрому присвоили официальное название – 5-й Научно-исследовательский полигон Министерства обороны (НИИП-5 МО). Первым его начальником был назначен боевой ракетчик генерал-лейтенант Алексей Иванович Нестеренко[100]. Главным инженером проекта строительных конструкций стал Алексей Алексеевич Ниточкин[101]. В том году штат полигона составил 1900 военнослужащих и 664 вольнонаемных работников. Однако реально на первом этапе строительства было задействовано свыше 20 тыс. солдат и офицеров.

А 20 июля на полигоне Тюра-Там началось возведение «объекта 135» – стартового комплекса ракеты «Р-7», который сами строители называли «площадкой номер один» или «стадионом». Через несколько лет его назвали «Гагаринским стартом».

Проектирование наземного стартового комплекса шло параллельно разработке ракеты. Оно было поручено московскому Государственному специальному конструкторскому бюро (ГСКБ) «Спецмаш», которое возглавлял Владимир Павлович Бармин, в годы войны работавший на серийном производстве реактивных «катюш», а затем участвовавший в освоении немецкой ракетной техники. Все стартовые сооружения полигона Капустин Яр строила команда Бармина.

Первоначально принципы конструирования стартового комплекса не отличались от тех, которые были хорошо изучены и опробованы «Спецмашем» при создании «Р-1», «Р-2» и «Р-5», – во всех случаях ракету привозили к стартовому столу в горизонтальном положении и с помощью стрелы (или мачты) установщика водружали вертикально на опоры-стабилизаторы. Однако «Р-7» была больше, тяжелее и сложнее, чем любая из предыдущих ракет. Поэтому Сергей Королёв и Владимир Бармин пришли к выводу, что нужно привозить каждый из пяти блоков на старт поодиночке, а затем присоединять «боковушки» к центральному блоку в двух точках касания – внизу (на уровне крепления двигателей) и вверху. Причем так, чтобы их тяги передавались на вторую ступень в нижней части. Соответственно, под каждый блок предполагалось соорудить отдельный стартовый стол.

Когда проект комплекса обсуждался на Совете главных конструкторов, против такого варианта резко выступил конструктор автономных систем управления Николай Алексеевич Пилюгин. Дело в том, что если тяга двигателей будет меняться вразнобой, то сравнительно большое расстояние между «боковушками» создаст значительный опрокидывающий момент. При совмещении такого момента с сильным порывом ветра система управления в принципе не может обеспечить устойчивость движения ракеты в процессе старта. Как-то отрегулировать потенциальную несинхронность не мог и двигателист Валентин Глушко – он заявил, что поставляет одиночные двигатели, а решать проблемы их синхронизации не входит в его задачу. Предложение удерживать ракету за хвост второй ступени до полного набора тяги всеми двигателями тоже было отклонено. Тогда Пилюгин потребовал оградить ракету от действия ветра. Королёв с ним никогда не спорил, передоверив это «удовольствие» своему первому заместителю Василию Павловичу Мишину. Поскольку проектанты ОКБ-1 ничего путного в ответ на замечания Пилюгина не придумали, пришлось просить Бармина возвести вокруг стартового комплекса высокую стену. Бармин опешил и в резкой форме отказался даже обсуждать такое «китайское» решение вопроса.

Тут подоспела новая проблема – проектанты в очередной раз перекомпоновали ракету: центральный блок теперь подвешивался на «боковушки», а не на пусковое устройство. Ни у кого не осталось сомнений, что единственный выход – горизонтальная сборка в Монтажно-испытательном корпусе с последующей транспортировкой ракеты по рельсам на стартовый стол.

В ноябре 1954 года состоялось заседание Совета главных конструкторов, на котором было принято окончательное решение об изменении схемы запуска «Р-7». Но что предложить взамен? Конструирование стартового комплекса «пакетной» ракеты не имело аналога, соответственно, у проектировщиков не было хотя бы экспериментального опыта по многим обсуждаемым позициям.

Стартовый комплекс межконтинентальной ракеты «Р-7» (© КБОМ): 1 – стартовая система; 2 – фермы обслуживания; 3 – обмывочно-нейтрализационная машина; 4 – заправщик перекиси водорода; 5 – заправщик горючего; 6 – опорная ферма

Рассматривая различные варианты крепления и установки ракеты на старте, конструкторы предложили создать в зоне стыковки первой и второй ступеней ракеты дополнительный силовой пояс, что позволяло удерживать ракету во «взвешенном» состоянии. «Р-7» должна была не стоять на стартовом столе, а висеть над ним. Силовой пояс представлял собой самозапирающийся под собственным весом ракеты сегментно-круговой захват. Через четыре несущих стрелы нагрузка передается на поворотный круг диаметром 18 м, который позволяет нацеливать ракету по азимуту. На этой же поворотной части устанавливаются две кабель-мачты для подвода наземных коммуникаций. При запуске, после того как тяга двигателей превысит массу «Р-7», верхний пояс освобождается от нагрузки, которую создает ракета, захват размыкается, и под действием противовесов стрелы быстро отходят в разные стороны.

Новая схема позволяла кардинально решить проблему воздействия ветра – задний срез ракеты просто опустили ниже нулевого уровня сооружения, в специальный проем на глубину 6,3 м.

К комплексу были подведены пути с перроном для агрегата, обеспечивающего подпитку ракеты жидким кислородом. Кроме того, потребовалось создать принципиально новый транспортер-установщик «Р-7» на базе железнодорожных платформ лафетного типа. С помощью гидравлических домкратов он поднимал ракету в вертикальное положение с заглублением хвоста в нишу стола и «передавал» ее в силовые элементы стартовых захватов.

На расстоянии 200 и 350 м от стартового сооружения были размещены два подземных сооружения командного пункта с оборудованием, обеспечивающим дистанционную заправку ракеты компонентами топлива и газами, а также подготовку и пуск ракеты. В отдельных сооружениях находились компрессорная станция, дизельная электростанция и хранилище воды.

Для обслуживания нижней части «Р-7» и стыковки с ней заправочных коммуникаций разработали «выдвижную кабину» с поворотными и выдвигающимися площадками, размещаемую в стартовом сооружении под ракетой. На время пуска части кабины «прятались» в специальную нишу.

Реализация этого необычайного замысла напрямую зависела от строителей полигона Тюра-Там, которым предстояло возвести основу сооружения – монолитный железобетонный остов, состоящий из фундаментной плиты, четырех пилонов для опоры и наклонного отражательного лотка. А строители в это время столкнулись с почти непреодолимыми трудностями.

После того как геологи изучили окрестности будущего полигона, структуру грунта и дали добро на возведение стартового комплекса в определенном месте, в Тюра-Там приехали «маскировщики» Генштаба и потребовали перенести старт на несколько километров с возвышенности в низину, мотивируя это тем, что в ином случае «площадка номер один» станет идеальной целью для вражеской артиллерии. Требование «маскировщиков» выполнили, однако повторную геологоразведку делать не стали – сочли, что структура грунта везде примерно одинаковая. Это оказалось роковой ошибкой. Если в старом месте на все 50 м глубины котлована залегал песок, то в новом с глубины 7 м пошли твердые «ломовые» глины, которые не брал ни один ковш.

Стройка сразу застопорилась – из 1,3 млн кубометров грунта за целое лето 1955 года сняли всего 0,3 млн. Попробовали рыхлить отбойными молотками – бесполезно. Катастрофически не хватало техники: на котлован было выделено по пять скреперов[102]и самосвалов, по два бульдозера и экскаватора – явно недостаточно. Только зимой, после бомбардировки вышестоящего начальства письмами и жалобами, удалось выбить 20 экскаваторов, 30 скреперов, 25 бульдозеров и 60 самосвалов «МАЗ-250». Для ускорения работ был внедрен линейно-уступчатый метод отрывки в три уровня, а плотный грунт дробили с помощью направленных взрывов. Все эти меры помогли повысить ежесуточную выработку грунта до 15–18 тыс. кубов.

Строительство на «площадке номер один»

Казалось, самое страшное позади, но весной случилась новая беда: из скважины, пробуренной рядом с котлованом на его проектную глубину, хлынула вода. Работы были остановлены. Руководители стройки опасались, что наткнулись на водоносный слой. Если продолжить копать, вода прорвется и затопит котлован за несколько часов. Взрывные работы были строжайшим образом запрещены – с прорабов даже взяли подписку, пригрозив им уголовной ответственностью. Началось обсуждение. Идея перенести стартовую площадку в другое место поддержки не нашла – в таком случае все сроки сдачи полигона и испытаний ракеты «Р-7» сдвигались на полтора-два года. Предложение остановиться на достигнутом уровне и начать бетонирование тоже не приняли – уменьшение глубины котлована относительно проектной на 13 м приведет к ухудшению отвода факела, что может вызвать опрокидывание ракеты. В конце концов ученые предложили снижать уровень грунтовых вод с помощью иглофильтров и насосов. Промышленность обещала поставить необходимое оборудование в течение года, что опять же срывало план строительства.

И тогда Георгий Шубников решился на отчаянно смелый шаг. Воспользовавшись опытом метростроевцев, он приказал «отжать» грунтовые воды мощными взрывами. По прикидкам, «отжатая» вода заполнит грунт не менее чем через десять суток. За это время можно успеть снять оставшиеся слои, заложить дренаж и начать бетонирование. Во избежание конфликта с руководством шпуры[103] бурили по ночам, а днем маскировали их. Затем заложили по 150 кг взрывчатки. Первый взрыв прогремел 7 апреля, второй – 12-го. Расчет оправдался – вода ушла.

Чтобы ускорить процесс бетонирования, строители сделали наездной мост по размерам фундаментной плиты и прямо с него самосвалами сваливали бетон в опалубку. По традиционной схеме «самосвал-бадья-кран-укладка» бетонирование заняло бы месяц, а с наездным мостом хватило недели.

В июне 1956 года, когда половина работ по бетонированию уже была выполнена, грянула еще одна напасть. Главный инженер Алексей Ниточник наконец-то получил данные геологоразведки и пришел в ужас: несущая способность грунтов под фундаментом оказалась на 20 % меньше проектной – грунт мог осесть, «разорвав» трещинами все сооружение. Нужно было либо уменьшить вес комплекса, либо увеличить площадь опоры. Строители пошли сразу по обоим направлениям: площадь была расширена за счет фундаментов башенных кранов, а вес снизили, сделав пилоны комплекса пустотелыми по принципу пчелиных сот.

В сентябре 1956 года, точно в соответствии с графиком, строительные работы на «площадке номер один» были завершены – теперь туда пришли монтажники из Минмонтажспецстроя.

Военные строители сделали невозможное – не только уложились в предписанные сроки, обойдя природные препятствия, но и создали циклопическое сооружение, гарантированный срок эксплуатации которого исчисляется не десятками, а сотнями лет. Высочайшую оценку этой работе дал Сергей Павлович Королёв.

«Я был уверен, что строители не подведут, – сказал он. – Но я не предполагал, что они в короткий срок смогут построить так много и так хорошо.»

Ударно трудиться приходилось не только строителям, ведь компоновка ракеты «Р-7» постоянно менялась и дорабатывалась. Немецкий опыт пригодился лишь отчасти – конструкторы относились к блокам «семерки» как к ракете «Р-5» и проектировали соответствующую оснастку, однако при сборке пяти таких ракет в «пакет» появлялись новые факторы, которые в принципе не пытались когда-либо решать ракетчики Пенемюнде. Советским специалистам приходилось двигаться вперед буквально на ощупь, действуя методом проб и ошибок – почти как в 1930-е годы.

Приведу несколько примеров.

После изменения схемы старта встала проблема одновременного размыкания элементов силовой конструкции стартового комплекса. Решить ее можно было только одним способом – обеспечив плавный подъем ракеты в строго заданном направлении. Это потребовало от разработчиков двигателей организовать трехступенчатый процесс их запуска с созданием «предварительной», «промежуточной ступени» и «главной» тяги. В свою очередь регулирование тяги можно организовать только за счет турбонасосного агрегата, качающего компоненты топлива (керосин и жидкий кислород) в многочисленные камеры сгорания. Двигателистам пришлось с нуля спроектировать и испытать перенастраиваемый привод регулятора расхода перекиси водорода, на продуктах разложения которого и работал турбонасосный агрегат. Кстати, сам этот агрегат развивал мощность, на порядок превышающую мощность своего предшественника, использованного в немецкой ракете «А-4», но при этом весил лишь в полтора раза больше. Интересно, что отработанный турбиной агрегата парогаз выбрасывался через патрубок за борт ракеты, создавая тем самым дополнительную тягу.

Сборка «пакета» ракеты «Р-7» (© РКК «Энергия»)

Регулирование тяги жидкостных двигателей было настолько новым делом, что потребовалось проверить идею в действии. Для этого создали специальную ракету «Р-М5РД» с регулируемыми двигателями 5МРД. Для экспериментов изготовили две опытные партии этих ракет по пять экземпляров каждая. Запуски состоялись в июле – августе 1956 года. Помимо системы регулирования тяги проверялись приборы нормальной и боковой стабилизации центра масс, новые гироскопы и датчики колебаний топлива. Кроме того, «на натуре» были опробованы головные части с теплоизоляционной обмазкой на основе карбида кремния ТО-2 (на трех ракетах) и с покрытием из асботекстолита (на двух ракетах). Все десять пусков оказались удачными, подтвердив правильность выбранных решений.

Совершенно новым для конструкторов был и процесс разделения ступеней. Как сделать, чтобы «боковушки» отходили от центрального блока «А» вовремя и не повредили его? При этом система должна быть проста и надежна, то есть основываться не на радиоэлектронике, которая может отказать при вибраций, а на элементарных физических принципах. И опять предложенное решение отличалось изяществом – боковые блоки отходили от ракеты самостоятельно. Реализовано это было за счет остаточного давления наддува в кислородных баках. «Боковушки» соединялись с блоком «А» в двух местах – в районе удерживающего силового пояса стартового сооружения находились четыре башмака, в пазы которых входили оголовки блоков, а внизу, на стыке топливных и двигательных отсеков, имелись поперечные стяжки. В полете при разделении ступеней маршевые двигатели «боковушек» переводились в режим пониженной тяги, управляющие камеры выключались, а нижние поперечные стяжки «пакета» разрывались пирозарядами. Тяга двигателей «боковушек» создавала момент относительно опорных узлов. «Пакет» раскрывался, блок «А» уходит вперед. Как только сферические оголовки боковых блоков выходили из башмаков и освобождали имеющиеся там электроконтакты, вскрывались сопловые крышки в верхней части «боковушек», и остаточное давление наддува баков кислорода стравливалось, создавая при этом небольшую тягу. Боковые блоки разворачивались и сами собой отводились на безопасное расстояние.

Долгое время оставался открытым вопрос о том, смогут ли эффективно работать все ракетные блоки, собранные в «пакет». Для ответа на него в Загорске был построен прототип Монтажно-испытательного корпуса, а на крутом пятидесятиметровом склоне над рекой Кунья возвели «испытательную станцию № 102» – новый многоуровневый стенд, рассчитанный на испытание мощных двигателей. Строительство стенда и вспомогательных сооружений началось в апреле 1954 года, а в эксплуатацию его приняли 16 июля 1956 года.

Работы собственно с «Р-7» были начаты в Монтажно-испытательном корпусе Загорского филиала. В конце весны 1956 года группа инженеров отработала операции по сборке блоков в «пакет». Первый «прожиг» бокового блока на стенде был выполнен 1 сентября, а успешный запуск многокамерного двигателя на полное ресурсное время состоялся 24 сентября. Всего в 1956 году было проведено четыре испытания «боковушек» и одно – центрального блока, после чего началась подготовка к запуску «пакета».

Все «прожиги» посещал Сергей Павлович Королёв, внимательно следивший за их ходом. Наконец 30 марта 1957 года состоялся запуск так называемого летного варианта «пакета» с полной заправкой. О важности этого события свидетельствует тот факт, что на нем присутствовал секретарь ЦК КПСС Леонид Ильич Брежнев.

Только после того как «пакет» отработал без замечаний, конструкторы смогли вздохнуть с облегчением. Ракета «Р-7» была допущена к полетам.

Все работы по доведению «семерки» до летного образца проходили в авральном режиме. Это было связано с тем, что положение на международной политической арене обострялось, «холодная война» грозила перерасти в горячую фазу, и советскому руководству позарез нужно было получить «оружие сдерживания» – межконтинентальную ракету с термоядерной боеголовкой, способную долететь до территории США. Конструкторы, инженеры и простые солдаты, занятые в строительстве полигона Тюра-Там, действительно верили, что только «Р-7» сможет остановить заокеанского «агрессора» и предотвратить Третью мировую войну. Поэтому ощущали себя «фронтовиками» и спокойно мирились с бытовыми неудобствами во имя обороны своей страны. Кстати, половина строителей Тюра-Тама были ветеранами Великой Отечественной и не понаслышке знали, что такое сражаться за Родину.

Надежды, возлагавшиеся на «семерку», еще больше возросли после удачных комплексных испытаний ракеты «Р-5М» с атомной боеголовкой, проведенных 2 февраля 1956 года. Буквально черед неделю сборочный цех Опытного завода ОКБ-1 в Подлипках посетил Президиум ЦК КПСС во главе с Никитой Сергеевичем Хрущевым. Главный конструктор Королёв устроил целую экскурсию, которая произвела сильное впечатление на руководителей Коммунистической партии – на фоне немецкой «А-4» новая советская ракета выглядела настоящим монстром. Проявил интерес к «Р-7» и один из учителей Королёва – знаменитый авиаконструктор Андрей Николаевич Туполев. Он обошел макет ракеты несколько раз, потрогал тоненькие стержни нижних связей блоков, сел рядом на стул и, поразмыслив, сказал: «Она не полетит». Однако Хрущев «загорелся» новым делом и обещал всестороннюю поддержку.

Стартовое сооружение «Р-7», получившее название «Тюльпан», собрали на Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ). Туда же привезли полномасштабный макет ракеты, который позволял отработать технологию установки и заправки баков, а главное – имитацию подъема ракеты с требуемым нарастанием скорости посредством заводских подъемных кранов. По итогам этих испытаний комплекс разобрали и в августе 1956 года частями перевезли в Тюра-Там. В декабре туда же прибыла «примерочная» ракета 8К71СН.

Хотя члены Совета главных конструкторов периодически посещали НИИП-5, в полном составе они приехали туда только в феврале 1957 года, незадолго до отправки первого летного образца «Р-7».

Строительство Монтажно-испытательного корпуса полигона Тюра-Там («площадка номер два»)

К тому времени полигон изрядно вырос. В 2,5 км от стартового комплекса строители возвели здание Монтажно-испытательного корпуса (МИК, «техническая позиция», «площадка номер два»). В огромном зале (размеры МИКа составляют примерно 100x60 м) было проложено несколько рядов железнодорожных путей. На них устанавливались специальные тележки, на которые укладывались боковые и центральные блоки ракет. В зал свободно въезжал маневровый тепловоз (мотовоз), который доставлял специальные вагоны с отдельными ракетными блоками. Разгрузку осуществлял уникальный мостовой кран с микроподачей. Чтобы создать все это сооружение, коллективу «Спецмаша» пришлось разработать большое количество всевозможных технических приспособлений, ложементов, различных подъемников, передвижных средств обслуживания, а также стапеля-пакетировщики.

Поблизости от МИКа был построен гостиничный поселок для гражданских специалистов. Основной массе приходилось жить в дощатых бараках, а вот главных конструкторов предполагалось разместить с комфортом – в четырех небольших домиках. При этом домик № 1 был оставлен свободным на случай появления председателя Государственной комиссии или маршала артиллерии Митрофана Ивановича Неделина[104], курировавшего ракетчиков по линии Министерства обороны. Кстати, из-за Неделина этот домик долгое время называли «маршальским».

В 20 км южнее «площадки номер два» был заложен новый город – «площадка номер десять». Его планировали расположить на обоих берегах Сырдарьи, однако мощный весенний разлив заставил отказаться от этой затеи. Кроме того, постройка моста потребовала бы больших затрат. Строительство города развернулось лишь на правом берегу под защитой специально сооруженной дамбы.

Пятого мая 1955 года состоялась закладка первого здания. Город проектировали под 5000 человек постоянного персонала, однако очень быстро численность населения на порядок превысила расчетную. Дома строили из дерева, в сборно-щитовом исполнении. К приезду Совета главных конструкторов на «десятой площадке» было всего четыре каменных здания: метеостанция, кинофотолаборатория, станция ВЧ-связи[105] и двухэтажная казарма, через которую прошли сотни офицеров и которую из-за вечной перенаселенности называли «Казанским вокзалом»[106]. Первый жилой дом из кирпича на двадцать четыре квартиры был сдан только во второй половине 1957 года.

Тем не менее семейные офицеры привозили на полигон жен и детей. Уже 24 августа 1956 года открылась первая школа на улице, названной, естественно, Школьная. Утром 1 сентября сто тридцать шесть мальчиков и девочек сели за парты, а вечером их места заняли сто восемьдесят взрослых, стремящихся получить среднее образование. Первым директором этой школы № 30 стала Тамара Леонидовна Орлова.

Строительство поселка Ленинский («площадка номер десять»)

Город, вырастающий на «площадке номер десять», долгое время не имел названия. Сами жители говорили, что живут в поселке Заря, но 29 января 1958 года Указом Президиума Верховного Совета Казахской СССР ему было присвоено официальное название – Ленинский.

Сегодня мы знаем его под именем Байконур[107]. Настоящий (или первый) Байконур находится в 280 км на северо-восток от Тюра-Тама, в отрогах хребта Алатау, и в то время он состоял из двух десятков саманных домиков. Необходимость обозначить Ленинский появилась после того, как на орбиту отправились космические корабли. Поскольку полигон оставался засекреченным объектом, а для регистрации приоритетов и рекордов нужно указывать место старта, было решено сделать публичным «левое» название. Почему такой чести удостоился именно Байконур? Оказывается, по чистой случайности – баллистики провели вертикальную линию вниз от того участка траектории полета «Р-7», где отделяется первая ступень, и ближайшим населенным пунктом оказался этот маленький поселок. С целью окончательно запутать «потенциального противника» в настоящем Байконуре – на высотке, под которой располагался естественный котлован, – был возведен ложный старт с большой деревянной ракетой. Его даже круглосуточно охраняли, но только для того, чтобы местные жители не растащили обманное сооружение… на дрова.

Первая летная ракета «Р-7» прибыла на техническую позицию полигона 3 марта 1957 года. Она имела заводской номер 5Л, а в разговорах называлась «номер пять» или просто «пятая»[108]. Сразу началась разгрузка и укладка блоков на монтажные тележки.

Однако 8 марта прибыла большая группа конструкторов с длинным перечнем доработок, которые следовало внести в летную ракету по результатам стендовых испытаний. Самыми трудоемкими оказались работы по теплозащите хвостового отсека. Во время «прожига» в Загорске обшивка из алюминиевого сплава хвостовой конструкции прогорела во многих местах. Из-за этого были повреждены огнем потенциометры обратной связи рулевых камер и кабели. Предстояло обшить хвостовой отсек тонкими стальными листами, а внутри все уязвимые элементы обмотать асбестовой защитой.

После доработок начался «чистовой» цикл испытаний отдельных блоков «пакета» в МИКе. А 5 мая мотовоз потащил платформу с ракетой «Р-7» (МБР 8К71 № 5Л, с головной частью – М1-5)[109] на старт.

Пункт управления предстартовыми операциями и запуском ракеты находился в подземном («командном») бункере, построенном в 200 м от старта и на глубине около 8 м. По сравнению с «однокомнатным» бункером Капустина Яра новый пункт представлялся просторной пятикомнатной квартирой.

В самом большом из пяти помещений, снабженном двумя морскими перископами, вдоль стен были установлены пульты телеметрического контроля боковых и центрального блоков, контроля и зарядки интеграторов[110], пожаротушения, а позже и пульт спутника. Всё здесь было ново и заметно отличалось от примитивных систем управления первых ракет – кроме стартового ключа, позаимствованного еще у немецких пультов «А-4». Однажды конструкторы решили избавиться от этого устаревшего артефакта, и Николай Пилюгин даже дал указание своим сотрудникам разработать вместо стартового ключа специальный включатель. Но это предложение вдруг встретило резкое сопротивление военных. Оказалось, что армейские «пультисты» привыкли начинать операции запуска с команды «Ключ на старт!». Пришлось конструкторам уступить любителям традиций и четких команд.

Второе большое помещение предназначалось для членов Государственной комиссии по испытаниям «Р-7»[111], почетных гостей и главных конструкторов. Оно также имело два перископа. В остальных помещениях бункера размещалась контрольная аппаратура систем телеметрии, управления заправкой, стартовыми механизмами, вспомогательные комнаты для связистов и охраны.

Таким образом, видеть запуск из бункера могли только четыре человека.

Остальным, чтобы полюбоваться полетом ракеты, если она ушла со старта, надо было успеть выскочить наружу. Для этого требовалось одолеть шестьдесят крутых ступенек и пробежать по поверхности еще пять-семь метров.

Целью испытательных запусков было не только проверить все системы «семерки» в полете, но и доставить габаритно-весовой макет боеголовки до специально организованного полигона Кура (поселок Ключи, Камчатка), находящегося на расстоянии 6314 км. Это было меньше проектной дальности, но в то время Советский Союз не располагал средствами наблюдения за движением ракеты в акватории Тихого океана. Кроме того, первые летные образцы были перегружены измерительным оборудованием (сами конструкторы называли их не летными, а «измерительными») и в принципе не могли выйти на дальность в 8000 км.

Межконтинентальная баллистическая ракета «Р-7» на старте

Первая установка «Р-7» в стартовое сооружение происходила при большом скоплении «болельщиков». Все работники полигона понимали: начинается самый ответственный этап работы, который определит их судьбы на десятилетия вперед. Только к концу дня главный конструктор комплекса Владимир Павлович Бармин, руководивший лично всем процессом установки, доложил, что свою задачу на данном этапе выполнил. «Теперь испытывайте!» – сказал он.

И начался длинный, по современным представлениям, цикл предстартовых испытаний. Только «чистое» время всех электрических тестов на стартовой позиции заняло 110 часов. По ночам старались не работать, но семь суток ушло на проверки с разбором всех замечаний, просмотром пленок, докладами и массой всяческих процедур.

Для гарантии безопасности населенных пунктов, расположенных по трассе полета, на «Р-7» была установлена комбинированная система аварийного выключения двигателя. Если ракета начнет сильно вращаться относительно своего центра масс, то по достижении углов отклонения более семи градусов замыкаются аварийные контакты на гироприборах, которые выдают команды на последующее выключение двигателей.

На случай плавного ухода ракеты с расчетной траектории по вине самих гироскопов были введены пункты оптических наблюдений и система выдачи аварийной команды по радио. Находясь в «створе» плоскости стрельбы, группа из трех опытных специалистов с помощью теодолита следила за поведением ракеты и по общему согласию передавала по телефону в бункер условный пароль, известный только им и двум руководителям пуска. Получив аварийный пароль в бункере, руководители должны были последовательно нажать две кнопки. Это служило командой отстоящему на 15 км пункту радиоуправления для посылки в эфир аварийного сигнала. Сигнал принимала всенаправленная антенна, установленная на центральном блоке «Р-7». Даже если в это время ракета завертится, сигнал будет принят. Пароль выбирал главный конструктор систем радиоуправления Михаил Сергеевич Рязанский. Им стало имя рыцаря из знаменитого романа Вальтера Скотта – «Айвенго».

Четырнадцатого мая прошло плановое заседание Государственной комиссии под председательством Василия Михайловича Рябикова[112]. Королёв доложил о готовности к запуску и еще раз перечислил основные задачи испытаний: отработка техники старта, проверка динамики управления полетом первой ступени, процесса разделения ступеней, эффективности системы радиоуправления, динамики полета второй ступени, процесса отделения головной части и движения головной части до соприкосновения с землей. Боковые блоки первой ступени должны проработать 104 секунды, а центральный блок – 285 секунд. Высота ракеты – 34,22 м, расчетная стартовая масса – 283 т.

Старт ракеты «Р-7» (кадры хроники)

Вечером 15 мая 1957 года[113], через десять дней после вывоза из МИКа, состоялся первый запуск ракеты «Р-7». Ракета ушла со старта нормально. Управляемый полет продолжался до 98-й секунды. Затем тяга двигателя бокового блока «Д» резко упала, и последний отделился от ракеты. Но пароль «Айвенго» не понадобился – из-за превышения отклонения углов от программных прошла команда аварийного выключения двигателей. Изделие упало на землю, пролетев всего 300 км.

Той же ночью расшифровали данные телеметрии, поступившие с борта упавшей ракеты. Оказалось, что в момент старта в хвостовом отсеке блока «Д» начался пожар. Возможной его причиной назвали пробой в магистрали подачи керосина к рулевым камерам. Подобные инциденты случались и на ранних ракетах – например, на «Р-1». Тряска во время транспортировки «изделий» на полигон часто приводила к нарушению герметичности трубопроводов. В качестве меры по предотвращению повторения аварийной ситуации решили ужесточить контроль герметичности коммуникаций ракеты повышением давления воздуха при пневмоиспытаниях. Это сразу дало эффект при подготовке следующего «пакета» – было выявлено такое количество потенциальных источников пожара, что приходилось удивляться, почему на первой ракете загорелся только блок «Д».

Второй запуск ракеты «Р-7» (№ 6Л, М1-6), назначенный на 10 июня, не состоялся. Сначала дважды прошел отказ по системе зажигания. Неисправность выявили те же телеметристы – почему-то не открылся главный кислородный клапан на боковом блоке «В». Решили, что клапан замерз, поэтому подогрели его прямо на заправленной ракете. Наконец зажигание сработало, двигатели вышли на предварительную ступень по тяге, но никак не хотели переходить на промежуточную. В результате сработала система аварийного выключения. Факел, бьющий из ракеты, мгновенно погас. Ракету пришлось снимать со старта. Тщательное изучение «пакета» в МИКе показало, что виноваты монтажники: клапан азотной продувки бортовой пневмогидросхемы центрального блока был поставлен «наоборот». Эта ошибка привела к тому, что продувка азотом не прекратилась перед запуском, как должно. Азот попал в кислородные полости камер сгорания основного и рулевых двигателей. Керосин не пожелал гореть в атмосфере кислорода с азотом, и поэтому двигатель никак не выходил на главный режим. По «горячим следам» была осмотрена следующая ракета, и там обнаружили точно такой же монтажный брак.

Третья ракета «Р-7» (№ 7Л, M1-7) стартовала через месяц – 12 июля. Запуск закончился аварией. Его предыстория такова: в бункер Сергею Королёву доложили, что «минус» бортовой батареи находится на корпусе. Была объявлена тридцатиминутная задержка. Королёв, посовещавшись с другими конструкторами, посчитал, что это отказ датчика (такое уже случалось ранее), и принял решение пускать. В полете на прибор «ИР-ФИ» – интегратор по углу вращения – прошла ложная команда. «Р-7» начала вращаться вокруг продольной оси, превысив разрешенный допуск в 7°. Автоматика произвела аварийное выключение двигателей. На 33-й секунде «пакет» разрушился. Блоки упали примерно в 7 км от старта и с грохотом взорвались.

Третий неудачный пуск Королёв переживал особенно тяжело, полагая, что уход ракеты «за бугор» целиком на его совести. «Преступники мы, целый поселок выбросили на ветер», – эти слова приписывают именно ему. И действительно, первый экземпляр «Р-7» стоил около 100 млн рублей, второй и третий – по 40 млн рублей[114].

Три неудачи подряд поставили всю программу под угрозу срыва. У бюро Королёва имелись конкуренты, предлагавшие свои варианты стратегических межконтинентальных ракет[115]. На полигоне состоялось весьма острое заседание Государственной комиссии. Представлявший заказчика маршал Неделин предложил прекратить испытания, отправить все доставленные на полигон ракеты обратно в Загорск и еще раз на стендах отработать каждую. Ему возразили Королёв и Пилюгин, мотивируя свой отказ выполнить требование маршала тем, что перевозка блоков приведет к непроизводительными затратами средств и времени. Но Глушко, выступивший вслед за ними, неожиданно для Королёва поддержал Неделина: «Я думаю, что Митрофан Иванович прав! Смысла продолжать испытания не вижу: сорок отработанных в ОКБ-456 двигателей погибли при испытаниях. Если дело пойдет так и дальше, мое производство этого просто не выдержит».

Несмотря на спор конструкторов и угрозы заказчика, к запуску начали готовить новую «Р-7» (№ 8Л, M1-9).

Георгий Шубников и Сергей Королев в кругу испытателей на полигоне Тюра-Там

Двадцать первого августа 1957 года в середине дня состоялся запуск четвертой по счету «семерки». На этот раз ракетчикам сопутствовал успех – «Р-7» штатно отработала активный участок траектории. Головная часть отделилась вовремя и достигла полигона на Камчатке. Конструкторы торжествовали, однако в их бочку меда природа добавила свою ложку дегтя – на высоте порядка 10 км макет боеголовки разрушился от перегрева. На земле даже не удалось найти ее фрагментов. То же самое произошло со следующей ракетой (№ 9Л, M1-10), запущенной 7 сентября, – ракета доставила боеголовку, но та развалилась в плотных слоях атмосферы.

Конструкторам стало ясно, что уносимой теплозащиты, которая была опробована на ракете «Р-5М», явно недостаточно – надо проконсультироваться с аэродинамиками и поменять форму головной части.

Примечательно, что 27 августа, менее чем через неделю после первого удачного запуска «семерки», информационное агентство ТАСС опубликовало официальное сообщение о состоявшихся испытаниях межконтинентальной баллистической ракеты. Это был беспрецедентный случай – до сих пор информация подобного рода засекречивалась. Считается, таким образом Никита Хрущев намекнул американцам, что теперь силы уравнялись, и если западный альянс пошлет на Советский Союз армады бомбардировщиков с атомными зарядами на борту, то в ответ получит термоядерный удар по северной части США.

Что касается остальной работы, то ее продолжали скрывать за плотной завесой государственной тайны. Полигонным военнослужащим и гражданским специалистам было категорически запрещено упоминать в личной переписке станцию Тюра-Там, Аральское море, Казахстан, писать о пустыне, верблюдах, сайгаках, скорпионах, змеях, черепахах и реке Сырдарье. Каждое письмо проверялось замполитом и офицером особого отдела. Обратный адрес тоже не мог выдать расположение полигона: в 1955 году использовался адрес «Москва-400», в конце 1956 года ввели новый – «Кзыл-Орда-50», позднее – «Ташкент-90».

Однако все эти меры по сохранению «ракетных тайн» оказались лишними. Когда на НИИП-5 начались запуски «Р-7», американская разведка почти сразу установила его точное местоположение.

Пятого августа 1957 года, выполняя задание под кодовым обозначением 4035, на поиски полигона вылетел самолет-разведчик «U-2», базирующийся в Пакистане. Аналитики ЦРУ разумно предположили, что полигон снабжается всем необходимым по железной дороге, поэтому часть маршрута разведчика пролегала над магистралью Москва – Ташкент. Специалисты из лаборатории аэрофотосъемки проявили полученные пленки и тщательно их изучили. Наконец на одной из фотографий они увидели странное сооружение, находящееся севернее железной дороги. Разведчик прошел не над ним, а на значительном удалении, поэтому снимки получились под углом и «смазались». Но местонахождение стартовой площадки уже было определено, оставалось привязать ее к географической карте. Аналитики воспользовались картами, изготовленными в 1939 году немецким Генштабом, и пришли к выводу, что полигон построен в непосредственной близости от станции Тюра-Там.

Второй полет «U-2» в рамках нового задания 4058 состоялся 28 августа – сразу после победного сообщения ТАСС. Разведчик, оборудованный фотокомплектом А-2, доставил великолепные вертикальные снимки стартового комплекса. В течение пяти дней аналитики обрабатывали их, после чего построили миниатюрный макет, на котором были отражены все детали этого пускового комплекса. Вывод был однозначен – единственный комплекс с экспериментальной ракетой не представляет серьезной угрозы Соединенным Штатам Америки. Аналитики ошиблись. Через месяц произошло событие, которое по своему значению сравнили с бомбардировкой Пёрл-Харбора[116]. На орбиту вышел первый искусственный спутник Земли.

О необходимости запуска искусственного спутника Земли много говорили основоположники теоретической космонавтики. Однако обосновывали они эту необходимость по-разному. Константин Эдуардович Циолковский предлагал запускать на круговую орбиту ракету с экипажем, чтобы сразу начать освоение космоса человеком. Немец Герман Оберт предлагал собрать из верхних ступеней ракет-носителей большую орбитальную станцию, которая решала бы задачи военной разведки, морской навигации и передачи радиосообщений. Кроме того, снабдив эту станцию большим зеркалом, можно было, по мнению Оберта, фокусировать солнечные лучи и направлять их в сторону Земли, воздействуя на климат или угрожая вражеским городам.

Орбитальная станция Ари Штернфельда (иллюстрация Н. Кольчицкого к очерку «На малой луне»)

Многие ученые и фантасты сходились во мнении, что искусственный спутник Земли будет использован прежде всего как перевалочная база для межпланетных кораблей, летящих к Луне, Марсу и Венере. И в самом деле – зачем кораблю тащить на орбиту всё топливо, необходимое для разгона, если он может подзаправиться от спутника? Тогда же придумали снабдить будущий спутник телескопом, чтобы астрономы получили возможность прямо с орбиты наблюдать за отдаленными космическими объектами, избавившись от искажений, вносимых атмосферой.

Однако время шло, а средство доставки спутника на орбиту построить не получалось. Из-за отсутствия носителя появлялись весьма экзотические проекты. Например, в 1944 году генерал-майор Георгий Иосифович Покровский[117] опубликовал статью «Новый спутник Земли», в которой предложил запустить металлический спутник способом направленного взрыва. Он понимал, конечно, что после такого взрыва на орбиту выйдут только какие-то обломки, но был уверен, что и такой опыт нужен человечеству: наблюдение за их движением даст массу новой информации. Советский теоретик космонавтики Ари Абрамович Штернфельд[118] отстаивал идею постройки большой обитаемой базы – «малой луны», которая должна послужить стартовой «площадкой» для межпланетных полетов. С целью популяризации этой идеи он даже написал серию фантастических репортажей, в которых наглядно изложил поэтапную программу освоения космического пространства.

Обсуждение более реальных проектов началось только после того, как в октябре 1951 года Международный Совет Научных Союзов при ЮНЕСКО принял решение об организации Международного геофизического года. Год приурочили к периоду максимума солнечной активности – он должен был начаться 1 июля 1957 года и закончиться 31 декабря 1958 года. О своем намерении отправить спутник на орбиту заявили американцы. Позднее к ним присоединился Советский Союз[119]. С этого момента в прессе, западной и советской, стала активно муссироваться тема запуска искусственных спутников Земли – об этом писали как о свершившемся факте истории.

Сергей Павлович Королёв не собирался отдавать первенство американцам. Он пришел в ракетную технику не только для того, чтобы создать новое грозное оружие, – он собирался сделать свою страну лидером в освоении космического пространства

За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника главный конструктор обратился к увлеченному этой тематикой Михаилу Тихонравову – разговор состоялся в сентябре 1953 года. Работы над прототипом «Р-7» тогда только разворачивались, но специалистам, и прежде всего Тихонравову, было ясно, что «пакетная» ракета способна развить первую космическую скорость.

Группа Тихонравова произвела необходимые расчеты, результаты которых легли в основу докладной записки «Об искусственном спутнике Земли». Двадцать шестого мая 1954 года Королёв послал ее в Центральный Комитет КПСС и в Совет министров с рекомендацией немедленно приступить к проектированию такого спутника. Ответ был отрицательным, ведь от бюро Королёва ждали прежде всего боевую межконтинентальную ракету – научно-исследовательская тематика верхи волновала мало. Тогда Сергей Павлович подготовил новую записку, в которой напирал на «политическое значение» запуска первого спутника, но и это не произвело заметного впечатления.

Руководители ракетно-ядерной программы: С. П. Королев, И. В. Курчатов, М. В. Келдыш, В. П. Мишин

Королёв не отчаялся, поскольку к тому моменту уже научился использовать советскую административно-командную систему во благо прогресса. Он зашел с другого направления – через Академию наук, с которой имел прочные связи благодаря сотрудничеству по запускам геофизических ракет.

Тридцатого августа 1955 года, то есть когда началось строительство полигона Тюра-Там, на совещании у Василия Михайловича Рябикова, который в то время занимал пост заместителя министра среднего машиностроения, собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Павлович Королёв, Михаил Клавдиевич Тихонравов и Валентин Петрович Глушко. От Академии наук присутствовал Мстислав Всеволодович Келдыш[120]. Сергей Павлович выступил с кратким сообщением о проектах спутников, после чего предложил создать в структуре АН СССР специальный орган по разработке программы научных исследований с помощью серии космических аппаратов. Келдыш с энтузиазмом поддержал его и с декабря 1955 года по март 1956 года провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в изучении околоземного пространства. Каждое совещание было посвящено одному вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобному. Обсуждались обычно три момента: что может дать искусственный спутник для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется конструировать их.

Серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство уже не могло просто отмахнуться от «фантастического прожекта». Тридцатого января 1956 года было принято постановление ЦК КПСС и Совета министров № 149-88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так в документах именовался неориентируемый искусственный спутник Земли весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного пуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия – лето 1957 года.

Заполучив долгожданное постановление, Сергей Королёв немедленно приступил к реализации своих далеко идущих планов. В ОКБ-1 появился отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой спутников. Возглавил его, как и ожидалось, Михаил Тихонравов, перешедший в бюро на постоянную работу.

К июлю 1956 года эскизный проект «Объекта Д» был готов. После перебора вариантов остановились на конической форме корпуса со сферическим днищем. К этому моменту определился и круг научных задач, решаемых спутником, что прямым образом повлияло на комплектацию аппаратуры. С помощью «Объекта Д» предусматривалось проведение исследований по измерению плотности и ионного состава атмосферы, корпускулярного излучения Солнца и магнитных полей.

Проектная схема отделения спутника «Объект Д» от ракеты-носителя: 1 – носовые створки обтекателя; 2 – спутник; 3 – хвостовые щитки обтекателя; 4 – последняя ступень ракеты-носителя

В конце года выяснилось, что намеченные планы запуска спутника находятся под угрозой срыва из-за трудностей в создании научной аппаратуры. Правительство установило новый срок запуска «Объекта Д» – апрель 1958 года. Столь значительная отсрочка категорически не устраивала Королёва, и тогда он принял волюнтаристское решение, ставшее историческим. Двадцать пятого ноября 1956 года ОКБ-1 внесло предложение о срочной разработке и запуске в апреле-мае 1957 года так называемого «Простейшего спутника» («Объект ПС») массой порядка 100 кг.

Предложение было принято, и 15 февраля 1957 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 171-83сс, предусматривающее запуск простейшего спутника на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта. Важный момент – запуск «ПС» разрешался только после одного-двух успешных стартов ракеты «Р-7».

Общая схема «Простейшего спутника»

Руководство работами по конструированию и изготовлению облегченного варианта спутника поручили двум инженерам – Михаилу Степановичу Хомякову и Олегу Генриховичу Ивановскому. Радиопередатчик сконструировал Вячеслав Иванович Лаппо. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Сергеевич Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия атмосферы на участке выведения, проектировала группа Сергея Осиповича Охапкина.

Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно – ограничение по весу: не более 100 кг (в конечном виде он весил еще меньше – 83,6 кг).

Компоновка «Простейшего спутника» (© РКК «Энергия»)

Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. На сферической форме настаивал и Сергей Павлович Королёв – ему, видимо, запал в душу образ «малой луны», а Луна, как известно, должна быть круглой.

Все, кто работал в то время над спутником, позднее отмечали, что Королёв особое значение придавал эстетике первого космического аппарата: алюминиевая сфера была тщательнейшим образом отшлифована до чистого блеска и помещена, словно драгоценность, на ложе, обитое бархатом. Королёв предвидел, что «ПС» станет одним из символов ХХ века, появится на марках и медалях, на открытках и в памятниках, а потому добивался максимальной выразительности при элегантной простоте внешнего вида.

Внутри спутника разместили два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц. Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт – это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения.

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 секунды. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.

Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение двух-трех недель.

Четыре антенны монтировались на передней («верхней») полуоболочке. Специальный пружинный механизм разводил антенны на угол 35° от продольной оси спутника после его отделения от ракеты.

Проектирование велось быстрыми темпами, а изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.

Сборка «Простейшего спутника»

В марте 1957 года начался выбор и определение параметров траектории активного участка первой «космической» ракеты. В апреле – мае прошли проверки характеристик излучения радиопередатчиков спутника – его «катали» на вертолете, подвесив на тросе длиной 200 м.

Летом 1957 года в цехе 39-го опытного завода в Подлипках были собраны первые блоки ракеты и проведены испытания системы отделения обтекателя и спутника от центрального блока «А».

Семнадцатого сентября на собрании, посвященном столетию со дня рождения Константина Циолковского, в Колонном зале Дома Союзов выступил мало кому в то время известный член-корреспондент АН СССР Сергей Павлович Королёв. Что примечательно, тезисы его доклада были в тот же день опубликованы в газете «Правда» в виде небольшой статьи под названием «Основоположник ракетной техники». Это была первая послевоенная публикация Королёва в столь тиражном издании, но главное – засекреченному конструктору позволили подписать ее собственной фамилией! В статье были и такие слова: «Советские ученые работают над вопросами глубокого проникновения в космическое пространство. Сбываются замечательные предсказания К.Э. Циолковского о полетах ракет и о возможности вылета в межпланетное пространство, высказанные им более шестидесяти лет тому назад».

Через два дня после этого, 19 сентября, Королёв прибыл на полигон Тюра-Там. Двадцатого сентября там состоялось заседание Государственной комиссии по запуску спутника, где все службы подтвердили свою готовность к старту. Тогда же решено было сообщить о запуске спутника в печати только после его первого оборота вокруг Земли.

Двадцать второго сентября на полигон доставили ракету (изделие 8К71ПС) со спутником «ПС» (изделие М1-ПС). Эта ракета представляла собой значительно облегченную модификацию летного варианта «Р-7». Макетная головная часть вместе с измерительными системами была снята и заменена коническим переходником. С центрального блока убрали радиоотсек с системой радиоуправления общей массой 300 кг, поскольку не было нужды в высокой точности выведения полезной нагрузки. В верхней части бака окислителя центрального блока сделали противосопло для торможения блока и увода его в сторону от спутника после разделения. Модифицированные двигатели 8Д74ПС (РД-107) боковых блоков с 100-й секунды полета переходили на режим первой промежуточной ступени тяги, чтобы затянуть процесс отделения «боковушек». Модифицированный двигатель 8Д75ПС (РД-108) центрального блока отключался по выработке одного из компонентов топлива. Соответственно, автоматика отключения двигателя стала существенно проще. В результате начальная масса «изделия» уменьшилась с 280 до 272,83 т, а масса в момент отрыва от стартового устройства составила 267 т.

В ходе подготовки в МИКе были проведены последние тесты. Тогда и случился очень неприятный казус.

Ракета-носитель «Спутник» (рисунок А. Шлядинского)

Чтобы продемонстрировать членам Государственной комиссии свою готовность, испытатели решили показательно подключить аккумуляторные батареи спутника к внешнему прибору. И вдруг выяснилось, что батареи не работают! Пришлось немедленно вскрывать оболочку. Оказалось, что виной всему отвалившиеся из-за плохой пайки провода. Председатель Госкомиссии дал волю эмоциям. «Люди вы или не люди? – зло спрашивал он. – Можно ли найти имя этому безобразию?!» Провода быстро припаяли, спутник собрали и снова проверили его работоспособность.

Запуск назначили на 6 октября 1957 года, но тут Сергей Королёв потребовал произвести его на двое суток раньше. Причиной тому стал полученный из Москвы листок экспресс-информации, в котором утверждалось, что на совещании по координации запусков ракет и спутников, которое проходило в Вашингтоне по линии Международного геофизического года, на 6 октября намечен американский доклад «Спутник над планетой». Сергей Павлович очень встревожился. Вдруг это не просто доклад, а констатация факта? Королёв знал, что запуск американского спутника планируется примерно на март 1958 года, но что, если конкуренты тайно решили пересмотреть сроки?..

На самом деле американцы могли попытаться опередить Королёва. В то же самое время в рамках проекта Farside предусматривались запуски на большую высоту (примерно 6370 км) связок твердотопливных ракет, стартующих со стратостата. Если в конце разгона ракету Farside направить горизонтально, то теоретически она может стать искусственным спутником Земли. 3 октября 1957 года с атолла Эниветок была предпринята попытка запустить такую ракету, однако американцам не повезло: стратостат не достиг заданной высоты, ракета сбилась с курса, максимальная высота ее полета составила около 800 км…

Приказ о летных испытаниях спутника «ПС» был подписан на полигоне 2 октября. Следующим утром ракету вывезли на старт.

В ночь с 3 на 4 октября началась заключительная стадия подготовки – заправка ракеты компонентами топлива. Предстартовые работы шли по графику. На рабочих местах находились смешанные расчеты испытателей полигона и представителей бюро.

Старт ракеты-носителя «Спутник» с «Простейшим спутником»

Четвертого октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета-носитель, впоследствии получившая название «Спутник-1», с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.

На активном участке выведения не обошлось без проблем. При старте ракеты было отмечено запаздывание выхода на первую промежуточную ступень и на режим главной ступени основного двигателя блока «Г». Эта задержка могла привести к автоматическому отбою. Но повезло – на последних долях секунд временного контроля блок «Г» вышел на режим. На 16-й секунде полета отказала система опорожнения баков, что привело к повышенному расходу керосина. Из-за этого двигатель выключился на секунду раньше, а в самом конце активного участка одна секунда его работы существенно влияет на орбиту – спутник был выведен на 90 км ниже расчетной высоты…

Момент отделения головного обтекателя и последней ступени ракеты-носителя от первого искусственного спутника Земли

И все же «ПС» летел в космическом пространстве! Наблюдения на первых витках показали, что он движется по орбите с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 км и с максимальным удалением от поверхности Земли в 947 км[121]. Каждый виток занимал 96 минут 10,2 секунды.

Общественный резонанс был ошеломляющим. Зрелище маленькой звездочки, бегущей в небе за пределами атмосферы, с неустанно передаваемым по радио «бип-бип-бип» быстро захватило внимание широкой аудитории, включающей ученых, радиолюбителей, военных, агентов разведслужб и бесчисленных зрителей, взобравшихся на крыши со своими биноклями.

Французская газета «Фигаро» поймала настроение момента, поместив главный заголовок на всю ширину полосы: «Миф стал реальностью: земная гравитация покорена». С плохо скрываемым восхищением французы отмечали, что Соединенные Штаты Америки – «страна, редко проигрывающая в технической области» – теперь оказались перед необходимостью наверстывать, двигаясь «по спирали иллюзий и горьких размышлений».

В тот же день британская «Манчестер Гардиан» выразила мнение, что теперь Советский Союз владеет достаточным потенциалом, чтобы отправить ракеты к Марсу. В другой, более мрачной заметке автор «Гардиан» отмечал угрожающий военный облик «Спутника», выражая мнение, что «русские могут создавать ракеты, способные поражать любые намеченные цели в любой точке мира».

Неделей позже журнал «Тайм» попытался очертить эпохальное значение «Спутника» для американцев, представив произошедшее событие как важнейший шаг в поиске новых рубежей: «Запуск русского «Спутника» является первой успешной попыткой человека проплыть в океане космоса, окружающем Землю».

Руководство СССР, и прежде всего лидер страны Никита Сергеевич Хрущев, торжествующе наблюдали, как, по выражению Хрущева, «оценивающее любопытство западных стран сменяется восхищением, смешанным с завистью». Идеологическое клише «социализм – это и есть та надежная стартовая площадка, с которой Советский Союз запускает свои космические корабли» мгновенно утвердилось в качестве беспроигрышного козыря как на международной арене, так и внутри СССР.

Американское политическое руководство осознало, что космос тоже может быть полем битвы и на этом поле США потерпели первое поражение. Девятого октября президент Дуайт Эйзенхауэр выступил на пресс-конференции в Белом доме с поздравлениями в адрес советских ученых. В своей речи президент пообещал, что американский спутник будет выведен на орбиту до истечения года. Обещание осталось невыполненным – спутник Explorer добрался до орбиты 1 февраля 1958 года[122]. Вырваться в лидеры можно было только одним способом – запустив в космос человека. Но команда Сергея Королёва уже готовила заокеанским конкурентам новый сюрприз.