Первому спутнику – полвека

Так совпало, что в 2007 г. отмечается сразу несколько «космических юбилеев». 150 лет со дня рождения К.Э. Циолковского, 100 лет со дня рождения С.П. Королева и полвека со дня запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ). Полувековой юбилей отметила в этом году и легендарная «семерка» – ракета Р-7. Связь этих событий очевидна: Циолковский теоретически обосновал возможность космических полетов, а под руководством Королева были созданы технические средства, открывшие космическую эру. Запуск же первого космического спутника ровно 50 лет назад считается во всем мире официальной датой «открытия» космической эры.

Ракета-носитель с самым первым в мире ИСЗ – «Простейшим спутником» (ПС-1) – стартовала с космодрома Байконур 4 октября 1957 г. в 22 ч 28 мин по московскому времени. Бурная реакция мира, которую вызвало появление спутника на орбите, на первый взгляд, казалась удивительной. В самом деле, на протяжении нескольких лет до этого возможность запусков ИСЗ достаточно широко обсуждалась на Западе. США открыто заявляли о намерении запустить спутник в рамках Международного геофизического года (МГГ), западная пресса открыто публиковала технические детали космических проектов. СССР тоже вполне официально, правда, не раскрывая никаких подробностей, декларировал о подобных намерениях. Но для подавляющего большинства людей это событие выглядело фантастическим. Для советских граждан, в силу известной засекреченности космических дел, Первый спутник и ракета-носитель возникли как бы ниоткуда. Между тем, проекты первых технически реализуемых ИСЗ появились в СССР, США и Великобритании почти одновременно – сразу после окончания второй мировой войны. К середине 50-х гг. вопрос оставался только за подходящим носителем. И этот вопрос был ключевым – именно знаменитой «семерке» обязан СССР своими триумфами в октябре 1957-го и в апреле 1961-го.

Проектирование первых многоступенчатых ракет шло параллельно с исследовательскими работами по ИСЗ, в тесной связи НИИ-88 (в который входило КБ Королева), НИИ-4 Министерства обороны (группа Тихонравова), Отделения прикладной математики АН СССР (позднее МИАН им. Стеклова) и НИИ-1 (бывший РНИИ). В двух последних организациях работы по ракетно-космическому направлению возглавлял М.В. Келдыш.

Уникальная пакетная компоновка «семерки» родилась в 1949 г., когда в группе М.К. Тихонравова возникла идея объединить несколько одноступенчатых ракет в связку, названную «пакетом». «Ступенчатость» пакета, составленного из одинаковых ракет с одновременным запуском двигателей, обеспечивалась переливом топлива из блоков нижней ступени в блоки верхней. Дальнейшие изыскания велись уже с привлечением коллективов Келдыша. Несмотря на то, что при формирования облика Р-7 было рассмотрено около 60 вариантов, Сергей Павлович, видимо, сразу остановился на пакетной компоновке с одновременным запуском на земле двигателей обеих ступеней. Это решение было поистине гениальным, поскольку позволяло резко упростить и удешевить разработку двигателей (отпадала нужда во включении второй ступени в полете). Кроме того, многоблочная компоновка позволяла использовать двигатели сравнительно небольшой тяги и одинаковой конструкции на обеих ступенях. Вопросы транспортировки многоблочной конструкции также решались проще.

К октябрю 1953 г. облик «семерки» в целом был определен. Правда, от перелива топлива не осталось и следа, а блоки первой и второй ступеней были уже разными. При стартовой массе около 170 т ракета могла доставить трехтонную ядерную боеголовку на дальность 8000 км. И тут свою лепту в создание носителя и спутника внес А.Д. Сахаров, отвечавший за создание термоядерного заряда для МБР. По его расчетам, уложить массу боеголовки в 3 т представлялось невозможным, и массу нагрузки надо было увеличить почти вдвое – до 5,5-6 т! На таком решении в конце 1953 г. настоял В.А. Малышев, заместитель Председателя Совмина СССР. Одному Богу известно, какие слова в адрес «ядерщиков» произносили проектанты Королева! Но сам Сергей Павлович был доволен: ведь при избытке энергетики Р-7 уже могла быть космическим носителем, способным вывести на орбиту спутник массой более тонны.

Ракету переделали быстро: в январе 1954 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров, а уже в июле был готов эскизный проект. Р-7 «прибавила в весе» около 100 тонн. Но не это главное. В ходе нового проекта окончательно сформировался неповторимый облик «семерки» и ее уникальные технические решения, обеспечившие ракете долголетие. Первоначальные варианты предусматривали установку ракеты на пусковое устройство (ПУ) с опорой на нижнюю часть боковых блоков, под каждый из которых пришлось ставить свой стартовый стол. Возникающие при этом нагрузки, в том числе ветровые, резко снижали массовое совершенство изделия. Выход был найден в схеме подвески ракеты на фермах ПУ в районе верхнего силового пояса связи, что позволило разгрузить от сжатия все блоки носителя и обеспечить снижение массы конструкции. Ни до, ни после «семерки» такое решение не применялось. Визитной карточкой Р-7 стала уникальная по простоте система отделения боковых блоков – никаких ракетных двигателей увода или толкателей – весь процесс разделения происходил под действием остаточной тяги двигателей «боковушек», да давления наддува в кислородных баках. А простота, как известно, мать надежности.

Практически параллельно с «семеркой» шли работы по спутнику. Еще 22 декабря 1953 г. Сергей Павлович поставил перед Д.Ф. Устиновым вопрос об организации в ОКБ-1 отдела для разработки спутников и других космических аппаратов. С этой целью Королев планировал перевести к себе группу Тихонравова из НИИ-4 (что впоследствии и произошло). Практически тогда же в директивных документах по Р-7 была предусмотрена задача по обеспечению пусков ИСЗ и аппаратов для полетов к планетам. В августе 1955 г. состоялось совещание у замминистра среднего машиностроения В.М. Рябикова с обсуждением вопроса о создании спутника. На совещании Королев выступил также с предложением о разработке на базе ракеты Р-7 трехступенчатого носителя для запусков автоматических аппаратов к Луне. Таким образом, планы создания ИСЗ получили официальное одобрение, и уже 30 января 1956 г. было принято постановление о разработке научного ИСЗ («объект Д» массой 1000-1100 кг).

Работы над «объектом Д» разворачивались не так быстро, как хотелось Королеву: он был обеспокоен информацией о заокеанских планах запусков ИСЗ и 7 февраля 1957 г. (т.е. за три с лишним месяца до первого пуска Р-7) принял единственно правильное решение – срочно сделать простейший спутник (ПС).

А испытания «семерки» шли тяжело, первый успешный пуск состоялся только 21 августа 1957 г. Решение о запуске ПС на еще не отработанной ракете было рискованным. Да и военные явно без удовольствия смотрели на «расход» дорогостоящих изделий для «космических забав» (а первая Р-7 обошлась стране в 100 млн рублей). Заметим, что в этом они, похоже, везде одинаковы: в США первый гражданский спутниковый носитель создавался не на базе боевых ракет типа «Атласа», а в рамках малобюджетных специализированных проектов – там военные тоже «жадничали». Однако Королеву удалось убедить заказчика в том, что попутно с запуском ИСЗ будут решаться и задачи летно-конструкторских испытаний.

Сергей Павлович спешил. Как писал Ярослав Голованов, по воспоминаниям будущего космонавта Георгия Гречко, «срок пуска ПС Королев сдвинул на два дня раньше. Причиной тому был листок экспресс-информации, в котором говорилось, что на совещании по координации запусков ракет и спутников, которое проходило в Вашингтоне по линии МГГ, на 6 октября намечен американский доклад «Спутник над планетой». Что это значит? Королев встревожился. Может быть, просто доклад – один из многих на эту тему. А может быть, констатация факта! Он звонил в КГБ. Ему сказали, что никаких сведений о том, что американцы запустят на днях спутник, нет. Королев знал, что запуск американского спутника

планируется примерно на март 1958 г. Но вдруг! Ведь в одном из своих выступлений – Королев читал их внимательнейшим образом – Джон Хаген, руководитель проекта «Авангард», заявил как-то неопределенно: «Быть может, мы предпримем испытания до исхода этого года…» Сейчас, когда счет шел на дни, даже на часы, сама мысль о том, что его могут опередить, была для Королева невыносима. И, несмотря на то, что работы шли по очень напряженному графику, Главный принимает решение: сдвинуть его на два дня, провести пуск не 6 октября, как намечалось, а 4 октября».

Королев рисковал, отправляя первый спутник на орбиту на еще не отработанной ракете – ведь старт 4 октября был лишь седьмым в короткой истории «семерки», и только третьим успешным! Но риск полностью оправдался.

Основной задачей запуска первого спутника была демонстрация присутствия Советского Союза в космосе. После своей недолгой жизни он навсегда остался символом начала космической эры. «Семерке», второму символу этой эры, посчастливилось стать «рабочей лошадкой» космонавтики. Иногда кажется, что Королев специально сделал Р-7 малопригодной к «военной службе», словно предугадав ее космическое будущее. Действительно, как МБР «семерка» была очень посредственной, главным образом из-за уязвимости стартового комплекса, сложности и большого времени подготовки ракеты к старту. Выражаясь современным языком, она скорее была «демонстратором технологий», но не настоящей боевой ракетой. Зато носитель из «семерки» получился отличный!

Вряд ли сам Сергей Павлович предполагал, насколько долгоживущим окажется его детище. В истории современной летательной техники немного найдется образцов с такой длинной жизнью: Ту-95, B-52, DC-3… В этом ряду и «семерка». Нынешние «Атласы» и «Дельты», прототипы которых созданы в то же время, как Р-7, имеют немного общего со своими предками. А семерочный «пакет» первой и второй ступеней уже 50 лет существует в неизменном виде, доказывая правильность технических решений, принятых Королевым и его соратниками. Более 1700 пусков – это ли не подтверждение высочайшей надежности? И сколько этих пусков впереди? Не исключено, что «семерка» сможет встретить свое столетие в полете!

На фото в заголовке: самый первый запуск прототипа первой советской космической ракеты-носителя – МБР Р-7, 15 мая 1957г.