Страница:
На юбилейном торжестве, посвященном пятнадцатилетию ОКБ-1. Справа налево: С.И.Ветошкин, Н.А.Пилюгин, В.М.Рябиков
Коноплев считал себя вполне компетентным по всем проблемам ракетной радиотехники и не терпел руководящих указаний со стороны Рязанского. Вскоре он подчинил себе все радиотехнические работы в институте. Обострение обстановки было одной из причин, по которой Рязанский принял предложение Устинова и Руднева и занял вакантную должность главного инженера НИИ-88.
Часто сменяемым директорам НИИ-885 приходилось много времени тратить на разрешение конфликтов между стремящимся к радиофикации управления Коноплевым и фактическим хозяином системы Пилюгиным. В жаркие споры по этим проблемам обычно втягивали меня, а затем и Королева. Королев симпатизировал всем конфликтующим сторонам. Все они были первоклассные, яркие и преданные своему делу специалисты. Но разные позиции по перспективам развития систем управления приводили к осложнению личных отношений. Никого из них нельзя было обвинить в непорядочности.
Королев, не желая осложнять личные отношения с Рязанским, Пилюгиным, Коноплевым и Богуславским, в случае, если было необходимо решить технический вопрос не в пользу кого-либо из них, прибегал к очень мудрой тактике. Поручал ввязываться в конфликт мне или кому-либо из своих заместителей, заранее обдумав и подготовив предложения по решению проблемы.
Если конфликт с нашим участием не мог быть разрешен, мы все вместе обращались к Королеву с жалобами друг на друга.
Он брал на себя роль арбитра. При этом, к вящему удовольствию смежников, обрушивался на своих, которые якобы необъективно ему доложили или не разобрались. Обычно все кончалось выпуском решений, которые всех примиряли, а Королев, хитро улыбаясь, с явным удовольствием их подписывал.
Один из подобных конфликтов случился по поводу рулевых машин для Р-2.
Первые же летные испытания ракет Р-2Э, на которых мы отрабатывали принципы Р-2 в 1949 году, показали динамическую неустойчивость автомата стабилизации. На ракетах в качестве эксперимента впервые установили вместо классических гирогоризонта и гировертиканта гиростабилизированную платформу разработки Кузнецова и Цециора.
Платформа очень напоминала ту, которую нам демонстрировал Кузнецов в Берлине на заводе «Крайзельгерет». Цециор заверил, что его разработка лучше. Он изучал все немецкие достижения, нашел там слабые места и многое переработал. Это была не копия, а действительно своя оригинальная разработка. Установка этой платформы в герметизированный приборный отсек Р-2 принесла много хлопот конструкторам. Мы шли на риск, ибо приборный отсек Р-2 в отличие от компоновки Р-1 находился в непосредственной близости от двигателя – источника вибраций и мощных акустических воздействий, передаваемых по конструкции.
Первая же ракета Р-2 с платформой потерпела аварию. По толкованию причин мы разошлись. Сам Цециор объяснил это вибронеустойчивостью платформы. Возникли явления резонанса элементов платформы с колебаниями ее основания при вибрациях, вызванных двигателем. Двигатель был существенно форсирован по сравнению с РД-100 ракеты P-1, поэтому и интенсивность вибраций увеличивалась.
Несмотря на самокритику Цециора, Пилюгин считал, что виноваты рулевые машины. Линейный участок их характеристики, по его мнению, был слишком мал для законов управления, заложенных в автомат стабилизации, разработанный НИИ-885. Я стоял на том, что никакая линейность нам не поможет, пока он, Пилюгин, будет насыщать помехами команды, управляющие рулевыми машинами.
Вибрации приводят к таким высокочастотным колебаниям датчиков на гироплатформе, что возникают помехи, забивающие полезный сигнал, и весь автомат оказывается нелинейной системой.
Кроме того, я упрекал Пилюгина в том, что он в усилителе-преобразователе заменил лампы на магнитные усилители, не разобравшись до конца с переходными процессами, возникающими в электрических цепях, содержащих обмотки с железными сердечниками. Я утверждал, что отказ от ламп – это прогрессивное мероприятие, но магнитные усилители могут внести нелинейность гораздо более сильную, чем рулевые машины.
Спор был очень горячим. При подготовке очередного пуска Р-2 мы с Пилюгиным прямо на стартовой площадке по этому поводу так громко дискуссировали, что начальник стартовой команды вынужден был заявить: «За нарушение общественного порядка и применение нелитературных выражений в период предстартовых испытаний прошу отойти подальше от ракеты».
Пилюгин нашел Королева и попросил его помощи. Дело в том, что он уже до спора со мной объяснил Королеву свою версию. Королев не дал ему согласия на разработку новых более мощных рулевых машин, а посоветовал договориться со мной.
Теперь был тот случай, когда конфликт надо было разрешать ему. Я объяснил, что новые рулевые машины разрабатываются нами пока только впрок, но, для нашего производства их серийное изготовление будет непростой задачей. Требуются несколько месяцев – сроки летных испытаний Р-2 будут сорваны.
В те годы еще не было электронных машин, позволяющих провести эксперимент в лабораторных условиях. Первая моделирующая установка – «банмоделъ» доктора Хоха – так и не была доведена до серийного производства. Пилюгин только начал у себя в НИИ-885 разрабатывать собственные электронные моделирующие системы.
Королев должен был своей интуицией и волей компенсировать несовершенство техники исследований. Он принял решение, которое спустя много лет служило нам образцом для выхода из, казалось бы, безвыходных ситуаций: «Никто не вправе при имеющейся у нас информации однозначно и достоверно утверждать, что именно является причиной динамической неустойчивости. Поэтому принимаем решение: привлечь к ответственности всех подозреваемых».
Тут же на стартовой площадке Королев объявил: «Борис, ты будешь с нашим заводом делать новые рулевые машины, характеристики которых согласуешь с Николаем. Ты, Николай, покажешь нам характеристики своего усилителя-преобразователя на магнитных усилителях и, если они хуже лампового, то не обижайся, а переделывай. Что касается гироплатформы, как ни прискорбно, но я договорился с Кузнецовым о возврате к вертиканту и горизонту. Видно, до платформы мы еще не доросли. А чтобы вам всем не было обидно, я решил заменить дюралевый хвост на стальной. Это, по мнению наших прочнистов, уменьшит интенсивность вибраций в приборном отсеке».
Принятые решения привели к тому, что летные испытания первой серии ракет Р-2 были разбиты на два этапа и проводились с октября 1950 по июль 1951 года.
В 1952 году у Пилюгина появились первые электронные моделирующие установки, существенно облегчающие принятие решений «в условиях неопределенности».
Большую роль имело и появление талантливой, увлеченной новыми проблемами молодежи. В этот период в НИИ-885 поступила группа инженеров, окончивших МАИ. В их числе были Георгий Присс, Нина Жернова, Мария Хазан. Присс вскоре стал ведущим специалистом и руководителем разработки комплексных схем электроавтоматики всех систем управления, которыми занимался Пилюгин. У Жерновой было редкое сочетание женского обаяния с интуитивным пониманием динамических процессов автомата стабилизации. Она блестяще владела техникой исследования с помощью ещё несовершенных электронных моделей и обладала способностью прогнозировать поведение системы управления в различных условиях.
Мне неоднократно приходилось участвовать в разборе различных аварийных ситуаций, где Жерновой поручался анализ поведения автомата стабилизации. Она давала объективные заключения, которые не всегда совпадали со взглядами Пилюгина, а иногда и ведомственными соображениями всей фирмы. Жернова просила в таких случаях время на повторные исследования и моделирование.
После многочисленных сеансов имитации полета на стенде, в состав которого входила электронная моделирующая установка, реальные рулевые машины и усилитель-преобразователь, Жернова и Хазан раскладывали на длинных столах еще мокрые осциллограммы, доказывающие их правоту.
С приходом в пилюгинский коллектив Хитрика в его ведение были переданы все исследования по динамике управления движением. Он мог соединять глубокие теоретические исследования с практическими рекомендациями по разрабатываемой аппаратуре. Хитрик установил тесный контакт со специалистами-динамиками Королева.
Когда я формально перешел из НИИ-88 в ОКБ-1, там уже работала группа Георгия Ветрова, которой было поручено исследование проблем устойчивости. Эти исследования должны были проводиться комплексно в самом тесном контакте с разработчиками системы управления. Головной создатель управляемой ракеты не вправе ультимативно диктовать свои требования разработчику системы управления. Успеха можно добиться только при условии, что ракету проектируют как единую сложную систему. Проблемы самой конструкции, двигательной установки, аппаратуры управления, динамики полета должны прорабатываться в самом тесном взаимодействии специалистов всех организаций, отвечающих за эту работу.
Реальное обеспечение такого метода деятельности является одной из главнейших заслуг Совета главных конструкторов. Королев умышленно шел на подавление любых проявлений зазнайства своих сотрудников, считавших себя «головными», и этим располагал к себе специалистов смежных организации.
Не сразу установилось при решении проблем динамики управления такое постоянное рабочее взаимодействие. Хорошо сознавая необходимость системного подхода, Королев знакомился и стремился к прямым контактам с ведущими специалистами других организаций и прежде всего с динамиками НИИ-885.
Вопросы баллистики, аэродинамики, нагрузок на конструкцию, устойчивости, управляемости, точности, массовые характеристики входили в непосредственную компетенцию Главного конструктора. Все исходные данные по этим проблемам необходимы были и главному конструктору системы управления. Поэтому Пилюгин и его люди являлись не потребителями, а активными творческими участниками в разработке этих проблем.
На этапе разработки широко применялись комплексные стенды, имитирующие процессы подготовки, пуска и работы всего сложного комплекса аппаратуры управления в полете. Под такие стендовые установки создавались комплексные лаборатории. Начальник комплексной лаборатории обязан был представлять технику работы всей системы, знать особенности самой ракеты, работать в тесном контакте со специалистами своего института и еще теснее с головным КБ, его идеологами и испытателями. Начальником такой комплексной лаборатории в НИИ-885 по ракетам Р-2, Р-5 и Р-5М был Присс.
Начальником лаборатории по ракетам Р-11, Р-11М и морской модификации Р-11ФМ Пилюгин назначил молодого талантливого и очень энергичного инженера Владилена Финогеева. В пору увлечения Королева вооружением подводных лодок ракетами Финогеев пользовался его особым расположением. Вскоре Финогеев стал заместителем Пилюгина. Он был удостоен Ленинской премии, а в 1961 году ему присвоили звание Героя Социалистического Труда при общем большом награждении за пуск Гагарина.
Но яркая фигура Финогеева чем-то раздражала Пилюгина. Я, давно и хорошо зная Николая Алексеевича, с огорчением замечал, что с годами он начал проявлять ревность по отношению к своим заместителям, пользовавшимся большим авторитетом за стенами его института. До самой смерти вне подозрений из его ближайшего окружения оставался, пожалуй, только Хитрик. Возникшая не по вине Финогеева размолвка привела к тому, что он принял предложение занять пост заместителя министра оборонной промышленности. Был бы жив Королев, он с этим бы не смирился. Аппаратная работа оказалась для Финогеева не его призванием. Финогеев вернулся к инженерной деятельности, но уже в другой области.
Первые летные испытания ракеты Р-5 показали, что в полете появляются колебания рулей, а за ними и всей ракеты, которые никак себя не проявляли при моделировании в процессе проектирования на аналоговых моделирующих установках, имитирующих замкнутую систему «ракета – автомат стабилизации».
В подобных случаях наиболее дотошно инженеры возвращаются к анализу предыдущих пусков других ракет. Такие экскурсы в прошлое очень часто показывали, что незакономерные, с точки зрения теории, поведения штатной системы управления, колебательные процессы имели место и раньше, но на них не обращали должного внимания, если полет заканчивался безаварийно. Если ракета летит по заданной траектории, но при этом возникают большие колебания всего корпуса вокруг центра масс – это опасно потому, что конструкция ракеты испытывает дополнительные нагрузки, в особенности если отклонения на атмосферном участке приводят к большим углам атаки.
Определение и нормирование нагрузок необходимо для последующего расчета конструкции на прочность. Ошибки в расчете нагрузок чреваты излишним металлом конструкции, уменьшением массы полезной нагрузки или уменьшением дальности полета.
Еще при организации отдела № 3 в СКВ Королев немногочисленных специалистов по нагрузкам включил в проектное бюро, а расчетчиков прочности объединил с конструкторами.
Одним из ведущих теоретиков по нагрузкам в отделе № 3, а затем в королевском ОКБ-1 с самого начала ракетной деятельности НИИ-88 был Виктор Гладкий. Он должен был рассчитывать нагрузки с учетом усилий от перегрузок, аэродинамики, наддува баков, отклонений органов управления и даже вибраций.
Результаты расчетов иногда требовали от управленцев усложнения динамической схемы, менее жесткого и более гибкого управления для снижения нагрузок. Пилюгин в таких случаях раздражался и начинал спорить с Гладким. После очередной размолвки Пилюгин заявил Королеву, что «твой Гладкий совсем не гладкий, а шершавый».
Немцы, разрабатывавшие систему управления А-4, а вслед за ними и мы применительно к ракетам Р-1 и Р-2, рассматривали их как объекты управления, обладающие свойствами «твердого тела». Имелось в виду, что под действием нагрузок корпус ракеты никак не деформируется. Для ракеты Р-5, длина которой превышала 20 м при сохранении диаметра корпуса равным 1,65 м, как у Р-1, такое допущение оказалось неприемлемым. Корпус ракеты изгибался под действием нагрузок от рулей. Изгибные упругие колебания корпуса передавались к основаниям гироприборов. Гироприборы закономерно откликались на эти колебания и посылали команды в систему управления, раскачивая рули. Контур замыкался и входил в режим непредвиденных автоколебаний.
Совместными усилиями динамиков ОКБ-1 и НИИ-885 разрабатывались мероприятия по ограничению влияния на управление вновь открытого явления.
На одном из совещаний по этой проблеме я напомнил Пилюгину, что нас еще в институте по курсу сопротивления материалов учили возможности использования конструкции в пределах ее допустимой упругой деформации. Последовала ответная реплика: «Мы так раскачаем рулями ракету, что ваш Шершавый потребует укреплять ее стальными лонжеронами».
В систему вводились различные фильтры, как не переставали злословить в 885-м, «защиты от Шершавого».
Другим новым бедствием для управленцев оказалось влияние жидкого наполнения. Колебания рулей не только изгибали корпус ракеты, но и раскачивали жидкий кислород и керосин, наполнявшие баки. Колебания зеркала жидкости вызывали дополнительные возмущения, потребовалась разработка мероприятий по борьбе с влиянием жидкого наполнения.
Влияние упругих колебаний и жидкого наполнения на устойчивость оказалось очень опасным. Частоты этих колебаний находились в полосе частот системы управления. Исследования новых явлений были организованы взаимосвязанно в ОКБ-1, НИИ-885, научных отделах НИИ-88 и военном НИИ-4. В НИИ-885 эту работу возглавил Хитрик, ОКБ-1 – Ветров, Дегтяренко, Гладкий. В НИИ-4 теорией влияния жидкого наполнения специально занимался Георгий Нариманов.
Соединенными усилиями была разработана теория управления с учетом новых явлений. В течение 1955 – 1956 годов была разработана аппаратура управления, которая должна была обеспечивать стабилизацию по полной динамической схеме. В этот период ракета Р-7 проектировалась уже с учетом опыта, полученного на Р-5.
Жидкость и упругость по сей день заставляют объединяться еще на этапе начального проектирования создателей ракеты и системы управления.
В гораздо более выгодном положении оказались теоретики-баллистики. В отделе № 3, а затем в ОКБ-1 работали Святослав Лавров и Рефат Аппазов, восстанавливавшие баллистику А-4 в «Шпаркассе» Бляйхероде вместе с доктором Вольфом, главным баллистиком фирмы Крупна. Баллистика ракет существенным образом отличается от понятия баллистики в артиллерийском деле. Расчет траектории полета оказался делом крайне трудоемким. Неспроста потребителями первых отечественных электронных вычислительных машин «Стрела» и БЭСМ оказались именно баллистики. Баллистики находились в самом начале проектирования ракеты. Они же являлись и участниками завершающего этапа разработки полетного задания для ее пуска.
Дальность, кучность, масса полезной нагрузки, методики прицеливания и настройки автомата управления дальностью, учет особенностей характеристики двигателя, расхода компонентов по времени и масса других проблем, включая прогнозирование места падения ракет при возможных авариях,– все это входило в компетенцию службы баллистиков.
Период первого ракетного десятилетия ознаменовался межведомственным неформальным объединением баллистиков разных организаций. Сотрудники Института прикладной математики, руководимые Дмитрием Охоцимским (ныне академик Российской АН), военные теоретики Георгий Нариманов и Павел Эльясберг, руководимые Тюлиным в НИИ-4, уже упоминавшиеся Лавров, Аппазов, молодые Макаров, Караулов в ОКБ-1 и организованная в отделении Хитрика группа баллистиков «для системы управления», возглавлявшаяся Найшулем, составили своего рода идеологическую ассоциацию. К ним примыкали и военные баллистики полигона, которые не просто отслеживали расчеты своих коллег по промышленности, но активно вмешивались в процесс составления таблиц стрельбы, полетных заданий и контроля траекторий полета.
Одним из стимулов объединения баллистиков являлась их общая заинтересованность в создании средств внешнетраекторных измерений. Все началось с немецких кинотеодолитных установок для контроля пусков в 1947 году. К концу 1956 года уже были созданы совершенные радиолокационные системы контроля и передачи данных, охватывающие всю трассу полета будущих межконтинентальных ракет. Объединенные баллистики были инициаторами создания баллистических вычислительных центров. С началом космической эры эти центры и их измерительные пункты служили основой для первых центров управления полетом и всего командо-измерительного комплекса.
Пример межведомственной баллистической солидарности очень показателен.
Не навязанная директивным указанием сверху, а естественная потребность объединения для более эффективного решения общей задачи была инициативой самих специалистов. Последующие ведомственные размолвки министров, директоров и других руководителей не поломали эту профессиональную солидарность. Эта солидарность первого поколения ученых и инженеров первого ракетного десятилетия имела огромное значение для нашей деятельности в последующей космической эре.
Совместная работа коллективов НИИ-88, ОКБ-1 и НИИ-885 не ограничивалась взаимодействием только по текущим опытно-конструкторским работам. Проводились совместно и научно-исследовательские работы по прогнозированию развития ракетной техники и разработке новых идей. К этим исследованиям привлекались ученые Академии наук, НИИ-4 и других организаций, но неизменно головную роль играло ОКБ-1 в системе НИИ-88. Королев всеми способами стремился закрепить не только по существу, но и юридически в директивных документах свою роль как Главного конструктора и ОКБ-1 как головной организации. Он делал это очень корректно по отношению ко всем участникам работ, за исключением руководства НИИ-88. К непрерывно возраставшей головной роли ОКБ-1 и лично Королева ревниво относился и Глушко.
Королев стремился к становлению вполне самостоятельной организации и не только выходу из-под опеки директора НИИ-88, но и полному отделению от НИИ-88. Это ему удалось окончательно только в 1956 году.
Пилюгин, вдохновленный этим примером, стремился приобрести сначала большую самостоятельность внутри НИИ-885, а затем тоже выделиться в самостоятельную организацию. Но это случилось только в 1963 году.
С уходом коллектива Пилюгина НИИ-885 стал чисто радиотехнической организацией, техническое руководство которой осуществлял Михаил Рязанский до самой смерти в 1987 году.
Руководители и коллеги
Коноплев считал себя вполне компетентным по всем проблемам ракетной радиотехники и не терпел руководящих указаний со стороны Рязанского. Вскоре он подчинил себе все радиотехнические работы в институте. Обострение обстановки было одной из причин, по которой Рязанский принял предложение Устинова и Руднева и занял вакантную должность главного инженера НИИ-88.
Часто сменяемым директорам НИИ-885 приходилось много времени тратить на разрешение конфликтов между стремящимся к радиофикации управления Коноплевым и фактическим хозяином системы Пилюгиным. В жаркие споры по этим проблемам обычно втягивали меня, а затем и Королева. Королев симпатизировал всем конфликтующим сторонам. Все они были первоклассные, яркие и преданные своему делу специалисты. Но разные позиции по перспективам развития систем управления приводили к осложнению личных отношений. Никого из них нельзя было обвинить в непорядочности.
Королев, не желая осложнять личные отношения с Рязанским, Пилюгиным, Коноплевым и Богуславским, в случае, если было необходимо решить технический вопрос не в пользу кого-либо из них, прибегал к очень мудрой тактике. Поручал ввязываться в конфликт мне или кому-либо из своих заместителей, заранее обдумав и подготовив предложения по решению проблемы.
Если конфликт с нашим участием не мог быть разрешен, мы все вместе обращались к Королеву с жалобами друг на друга.
Он брал на себя роль арбитра. При этом, к вящему удовольствию смежников, обрушивался на своих, которые якобы необъективно ему доложили или не разобрались. Обычно все кончалось выпуском решений, которые всех примиряли, а Королев, хитро улыбаясь, с явным удовольствием их подписывал.
Один из подобных конфликтов случился по поводу рулевых машин для Р-2.
Первые же летные испытания ракет Р-2Э, на которых мы отрабатывали принципы Р-2 в 1949 году, показали динамическую неустойчивость автомата стабилизации. На ракетах в качестве эксперимента впервые установили вместо классических гирогоризонта и гировертиканта гиростабилизированную платформу разработки Кузнецова и Цециора.
Платформа очень напоминала ту, которую нам демонстрировал Кузнецов в Берлине на заводе «Крайзельгерет». Цециор заверил, что его разработка лучше. Он изучал все немецкие достижения, нашел там слабые места и многое переработал. Это была не копия, а действительно своя оригинальная разработка. Установка этой платформы в герметизированный приборный отсек Р-2 принесла много хлопот конструкторам. Мы шли на риск, ибо приборный отсек Р-2 в отличие от компоновки Р-1 находился в непосредственной близости от двигателя – источника вибраций и мощных акустических воздействий, передаваемых по конструкции.
Первая же ракета Р-2 с платформой потерпела аварию. По толкованию причин мы разошлись. Сам Цециор объяснил это вибронеустойчивостью платформы. Возникли явления резонанса элементов платформы с колебаниями ее основания при вибрациях, вызванных двигателем. Двигатель был существенно форсирован по сравнению с РД-100 ракеты P-1, поэтому и интенсивность вибраций увеличивалась.
Несмотря на самокритику Цециора, Пилюгин считал, что виноваты рулевые машины. Линейный участок их характеристики, по его мнению, был слишком мал для законов управления, заложенных в автомат стабилизации, разработанный НИИ-885. Я стоял на том, что никакая линейность нам не поможет, пока он, Пилюгин, будет насыщать помехами команды, управляющие рулевыми машинами.
Вибрации приводят к таким высокочастотным колебаниям датчиков на гироплатформе, что возникают помехи, забивающие полезный сигнал, и весь автомат оказывается нелинейной системой.
Кроме того, я упрекал Пилюгина в том, что он в усилителе-преобразователе заменил лампы на магнитные усилители, не разобравшись до конца с переходными процессами, возникающими в электрических цепях, содержащих обмотки с железными сердечниками. Я утверждал, что отказ от ламп – это прогрессивное мероприятие, но магнитные усилители могут внести нелинейность гораздо более сильную, чем рулевые машины.
Спор был очень горячим. При подготовке очередного пуска Р-2 мы с Пилюгиным прямо на стартовой площадке по этому поводу так громко дискуссировали, что начальник стартовой команды вынужден был заявить: «За нарушение общественного порядка и применение нелитературных выражений в период предстартовых испытаний прошу отойти подальше от ракеты».
Пилюгин нашел Королева и попросил его помощи. Дело в том, что он уже до спора со мной объяснил Королеву свою версию. Королев не дал ему согласия на разработку новых более мощных рулевых машин, а посоветовал договориться со мной.
Теперь был тот случай, когда конфликт надо было разрешать ему. Я объяснил, что новые рулевые машины разрабатываются нами пока только впрок, но, для нашего производства их серийное изготовление будет непростой задачей. Требуются несколько месяцев – сроки летных испытаний Р-2 будут сорваны.
В те годы еще не было электронных машин, позволяющих провести эксперимент в лабораторных условиях. Первая моделирующая установка – «банмоделъ» доктора Хоха – так и не была доведена до серийного производства. Пилюгин только начал у себя в НИИ-885 разрабатывать собственные электронные моделирующие системы.
Королев должен был своей интуицией и волей компенсировать несовершенство техники исследований. Он принял решение, которое спустя много лет служило нам образцом для выхода из, казалось бы, безвыходных ситуаций: «Никто не вправе при имеющейся у нас информации однозначно и достоверно утверждать, что именно является причиной динамической неустойчивости. Поэтому принимаем решение: привлечь к ответственности всех подозреваемых».
Тут же на стартовой площадке Королев объявил: «Борис, ты будешь с нашим заводом делать новые рулевые машины, характеристики которых согласуешь с Николаем. Ты, Николай, покажешь нам характеристики своего усилителя-преобразователя на магнитных усилителях и, если они хуже лампового, то не обижайся, а переделывай. Что касается гироплатформы, как ни прискорбно, но я договорился с Кузнецовым о возврате к вертиканту и горизонту. Видно, до платформы мы еще не доросли. А чтобы вам всем не было обидно, я решил заменить дюралевый хвост на стальной. Это, по мнению наших прочнистов, уменьшит интенсивность вибраций в приборном отсеке».
Принятые решения привели к тому, что летные испытания первой серии ракет Р-2 были разбиты на два этапа и проводились с октября 1950 по июль 1951 года.
В 1952 году у Пилюгина появились первые электронные моделирующие установки, существенно облегчающие принятие решений «в условиях неопределенности».
Большую роль имело и появление талантливой, увлеченной новыми проблемами молодежи. В этот период в НИИ-885 поступила группа инженеров, окончивших МАИ. В их числе были Георгий Присс, Нина Жернова, Мария Хазан. Присс вскоре стал ведущим специалистом и руководителем разработки комплексных схем электроавтоматики всех систем управления, которыми занимался Пилюгин. У Жерновой было редкое сочетание женского обаяния с интуитивным пониманием динамических процессов автомата стабилизации. Она блестяще владела техникой исследования с помощью ещё несовершенных электронных моделей и обладала способностью прогнозировать поведение системы управления в различных условиях.
Мне неоднократно приходилось участвовать в разборе различных аварийных ситуаций, где Жерновой поручался анализ поведения автомата стабилизации. Она давала объективные заключения, которые не всегда совпадали со взглядами Пилюгина, а иногда и ведомственными соображениями всей фирмы. Жернова просила в таких случаях время на повторные исследования и моделирование.
После многочисленных сеансов имитации полета на стенде, в состав которого входила электронная моделирующая установка, реальные рулевые машины и усилитель-преобразователь, Жернова и Хазан раскладывали на длинных столах еще мокрые осциллограммы, доказывающие их правоту.
С приходом в пилюгинский коллектив Хитрика в его ведение были переданы все исследования по динамике управления движением. Он мог соединять глубокие теоретические исследования с практическими рекомендациями по разрабатываемой аппаратуре. Хитрик установил тесный контакт со специалистами-динамиками Королева.
Когда я формально перешел из НИИ-88 в ОКБ-1, там уже работала группа Георгия Ветрова, которой было поручено исследование проблем устойчивости. Эти исследования должны были проводиться комплексно в самом тесном контакте с разработчиками системы управления. Головной создатель управляемой ракеты не вправе ультимативно диктовать свои требования разработчику системы управления. Успеха можно добиться только при условии, что ракету проектируют как единую сложную систему. Проблемы самой конструкции, двигательной установки, аппаратуры управления, динамики полета должны прорабатываться в самом тесном взаимодействии специалистов всех организаций, отвечающих за эту работу.
Реальное обеспечение такого метода деятельности является одной из главнейших заслуг Совета главных конструкторов. Королев умышленно шел на подавление любых проявлений зазнайства своих сотрудников, считавших себя «головными», и этим располагал к себе специалистов смежных организации.
Не сразу установилось при решении проблем динамики управления такое постоянное рабочее взаимодействие. Хорошо сознавая необходимость системного подхода, Королев знакомился и стремился к прямым контактам с ведущими специалистами других организаций и прежде всего с динамиками НИИ-885.
Вопросы баллистики, аэродинамики, нагрузок на конструкцию, устойчивости, управляемости, точности, массовые характеристики входили в непосредственную компетенцию Главного конструктора. Все исходные данные по этим проблемам необходимы были и главному конструктору системы управления. Поэтому Пилюгин и его люди являлись не потребителями, а активными творческими участниками в разработке этих проблем.
На этапе разработки широко применялись комплексные стенды, имитирующие процессы подготовки, пуска и работы всего сложного комплекса аппаратуры управления в полете. Под такие стендовые установки создавались комплексные лаборатории. Начальник комплексной лаборатории обязан был представлять технику работы всей системы, знать особенности самой ракеты, работать в тесном контакте со специалистами своего института и еще теснее с головным КБ, его идеологами и испытателями. Начальником такой комплексной лаборатории в НИИ-885 по ракетам Р-2, Р-5 и Р-5М был Присс.
Начальником лаборатории по ракетам Р-11, Р-11М и морской модификации Р-11ФМ Пилюгин назначил молодого талантливого и очень энергичного инженера Владилена Финогеева. В пору увлечения Королева вооружением подводных лодок ракетами Финогеев пользовался его особым расположением. Вскоре Финогеев стал заместителем Пилюгина. Он был удостоен Ленинской премии, а в 1961 году ему присвоили звание Героя Социалистического Труда при общем большом награждении за пуск Гагарина.
Но яркая фигура Финогеева чем-то раздражала Пилюгина. Я, давно и хорошо зная Николая Алексеевича, с огорчением замечал, что с годами он начал проявлять ревность по отношению к своим заместителям, пользовавшимся большим авторитетом за стенами его института. До самой смерти вне подозрений из его ближайшего окружения оставался, пожалуй, только Хитрик. Возникшая не по вине Финогеева размолвка привела к тому, что он принял предложение занять пост заместителя министра оборонной промышленности. Был бы жив Королев, он с этим бы не смирился. Аппаратная работа оказалась для Финогеева не его призванием. Финогеев вернулся к инженерной деятельности, но уже в другой области.
Первые летные испытания ракеты Р-5 показали, что в полете появляются колебания рулей, а за ними и всей ракеты, которые никак себя не проявляли при моделировании в процессе проектирования на аналоговых моделирующих установках, имитирующих замкнутую систему «ракета – автомат стабилизации».
В подобных случаях наиболее дотошно инженеры возвращаются к анализу предыдущих пусков других ракет. Такие экскурсы в прошлое очень часто показывали, что незакономерные, с точки зрения теории, поведения штатной системы управления, колебательные процессы имели место и раньше, но на них не обращали должного внимания, если полет заканчивался безаварийно. Если ракета летит по заданной траектории, но при этом возникают большие колебания всего корпуса вокруг центра масс – это опасно потому, что конструкция ракеты испытывает дополнительные нагрузки, в особенности если отклонения на атмосферном участке приводят к большим углам атаки.
Определение и нормирование нагрузок необходимо для последующего расчета конструкции на прочность. Ошибки в расчете нагрузок чреваты излишним металлом конструкции, уменьшением массы полезной нагрузки или уменьшением дальности полета.
Еще при организации отдела № 3 в СКВ Королев немногочисленных специалистов по нагрузкам включил в проектное бюро, а расчетчиков прочности объединил с конструкторами.
Одним из ведущих теоретиков по нагрузкам в отделе № 3, а затем в королевском ОКБ-1 с самого начала ракетной деятельности НИИ-88 был Виктор Гладкий. Он должен был рассчитывать нагрузки с учетом усилий от перегрузок, аэродинамики, наддува баков, отклонений органов управления и даже вибраций.
Результаты расчетов иногда требовали от управленцев усложнения динамической схемы, менее жесткого и более гибкого управления для снижения нагрузок. Пилюгин в таких случаях раздражался и начинал спорить с Гладким. После очередной размолвки Пилюгин заявил Королеву, что «твой Гладкий совсем не гладкий, а шершавый».
Немцы, разрабатывавшие систему управления А-4, а вслед за ними и мы применительно к ракетам Р-1 и Р-2, рассматривали их как объекты управления, обладающие свойствами «твердого тела». Имелось в виду, что под действием нагрузок корпус ракеты никак не деформируется. Для ракеты Р-5, длина которой превышала 20 м при сохранении диаметра корпуса равным 1,65 м, как у Р-1, такое допущение оказалось неприемлемым. Корпус ракеты изгибался под действием нагрузок от рулей. Изгибные упругие колебания корпуса передавались к основаниям гироприборов. Гироприборы закономерно откликались на эти колебания и посылали команды в систему управления, раскачивая рули. Контур замыкался и входил в режим непредвиденных автоколебаний.
Совместными усилиями динамиков ОКБ-1 и НИИ-885 разрабатывались мероприятия по ограничению влияния на управление вновь открытого явления.
На одном из совещаний по этой проблеме я напомнил Пилюгину, что нас еще в институте по курсу сопротивления материалов учили возможности использования конструкции в пределах ее допустимой упругой деформации. Последовала ответная реплика: «Мы так раскачаем рулями ракету, что ваш Шершавый потребует укреплять ее стальными лонжеронами».
В систему вводились различные фильтры, как не переставали злословить в 885-м, «защиты от Шершавого».
Другим новым бедствием для управленцев оказалось влияние жидкого наполнения. Колебания рулей не только изгибали корпус ракеты, но и раскачивали жидкий кислород и керосин, наполнявшие баки. Колебания зеркала жидкости вызывали дополнительные возмущения, потребовалась разработка мероприятий по борьбе с влиянием жидкого наполнения.
Влияние упругих колебаний и жидкого наполнения на устойчивость оказалось очень опасным. Частоты этих колебаний находились в полосе частот системы управления. Исследования новых явлений были организованы взаимосвязанно в ОКБ-1, НИИ-885, научных отделах НИИ-88 и военном НИИ-4. В НИИ-885 эту работу возглавил Хитрик, ОКБ-1 – Ветров, Дегтяренко, Гладкий. В НИИ-4 теорией влияния жидкого наполнения специально занимался Георгий Нариманов.
Соединенными усилиями была разработана теория управления с учетом новых явлений. В течение 1955 – 1956 годов была разработана аппаратура управления, которая должна была обеспечивать стабилизацию по полной динамической схеме. В этот период ракета Р-7 проектировалась уже с учетом опыта, полученного на Р-5.
Жидкость и упругость по сей день заставляют объединяться еще на этапе начального проектирования создателей ракеты и системы управления.
В гораздо более выгодном положении оказались теоретики-баллистики. В отделе № 3, а затем в ОКБ-1 работали Святослав Лавров и Рефат Аппазов, восстанавливавшие баллистику А-4 в «Шпаркассе» Бляйхероде вместе с доктором Вольфом, главным баллистиком фирмы Крупна. Баллистика ракет существенным образом отличается от понятия баллистики в артиллерийском деле. Расчет траектории полета оказался делом крайне трудоемким. Неспроста потребителями первых отечественных электронных вычислительных машин «Стрела» и БЭСМ оказались именно баллистики. Баллистики находились в самом начале проектирования ракеты. Они же являлись и участниками завершающего этапа разработки полетного задания для ее пуска.
Дальность, кучность, масса полезной нагрузки, методики прицеливания и настройки автомата управления дальностью, учет особенностей характеристики двигателя, расхода компонентов по времени и масса других проблем, включая прогнозирование места падения ракет при возможных авариях,– все это входило в компетенцию службы баллистиков.
Период первого ракетного десятилетия ознаменовался межведомственным неформальным объединением баллистиков разных организаций. Сотрудники Института прикладной математики, руководимые Дмитрием Охоцимским (ныне академик Российской АН), военные теоретики Георгий Нариманов и Павел Эльясберг, руководимые Тюлиным в НИИ-4, уже упоминавшиеся Лавров, Аппазов, молодые Макаров, Караулов в ОКБ-1 и организованная в отделении Хитрика группа баллистиков «для системы управления», возглавлявшаяся Найшулем, составили своего рода идеологическую ассоциацию. К ним примыкали и военные баллистики полигона, которые не просто отслеживали расчеты своих коллег по промышленности, но активно вмешивались в процесс составления таблиц стрельбы, полетных заданий и контроля траекторий полета.
Одним из стимулов объединения баллистиков являлась их общая заинтересованность в создании средств внешнетраекторных измерений. Все началось с немецких кинотеодолитных установок для контроля пусков в 1947 году. К концу 1956 года уже были созданы совершенные радиолокационные системы контроля и передачи данных, охватывающие всю трассу полета будущих межконтинентальных ракет. Объединенные баллистики были инициаторами создания баллистических вычислительных центров. С началом космической эры эти центры и их измерительные пункты служили основой для первых центров управления полетом и всего командо-измерительного комплекса.
Пример межведомственной баллистической солидарности очень показателен.
Не навязанная директивным указанием сверху, а естественная потребность объединения для более эффективного решения общей задачи была инициативой самих специалистов. Последующие ведомственные размолвки министров, директоров и других руководителей не поломали эту профессиональную солидарность. Эта солидарность первого поколения ученых и инженеров первого ракетного десятилетия имела огромное значение для нашей деятельности в последующей космической эре.
Совместная работа коллективов НИИ-88, ОКБ-1 и НИИ-885 не ограничивалась взаимодействием только по текущим опытно-конструкторским работам. Проводились совместно и научно-исследовательские работы по прогнозированию развития ракетной техники и разработке новых идей. К этим исследованиям привлекались ученые Академии наук, НИИ-4 и других организаций, но неизменно головную роль играло ОКБ-1 в системе НИИ-88. Королев всеми способами стремился закрепить не только по существу, но и юридически в директивных документах свою роль как Главного конструктора и ОКБ-1 как головной организации. Он делал это очень корректно по отношению ко всем участникам работ, за исключением руководства НИИ-88. К непрерывно возраставшей головной роли ОКБ-1 и лично Королева ревниво относился и Глушко.
Королев стремился к становлению вполне самостоятельной организации и не только выходу из-под опеки директора НИИ-88, но и полному отделению от НИИ-88. Это ему удалось окончательно только в 1956 году.
Пилюгин, вдохновленный этим примером, стремился приобрести сначала большую самостоятельность внутри НИИ-885, а затем тоже выделиться в самостоятельную организацию. Но это случилось только в 1963 году.
С уходом коллектива Пилюгина НИИ-885 стал чисто радиотехнической организацией, техническое руководство которой осуществлял Михаил Рязанский до самой смерти в 1987 году.
Руководители и коллеги
Проблема выбора и назначения руководителей и управляющих процессом реализации больших государственных программ в военных отраслях науки и промышленности была предметом особого внимания оборонного отдела ЦК партии.
При жизни Сталина назначения директоров ведущих организаций требовали обязательного его согласия. После смерти Сталина постепенно была узаконена многоступенчатая процедура назначения руководителей для всей иерархии. Постановления о назначении или снятии с должности директоров и главных конструкторов ракетной отрасли принимались секретариатом ЦК. Только после этого появлялись постановления правительства и соответствующие приказы министра отрасли.
Одновременно с организацией НИИ-88 или со сдвигом по времени на один-три года начали отсчет своего жизненного цикла многие новые научно-исследовательские конструкторские и производственные коллективы. Почти все сталкивались с проблемой компетентного руководства. Во время войны аппарат ЦК, контролировавший все научные, конструкторские организации и заводы, назначал руководителей, не обременяя себя заботой о их взаимоотношениях с коллективом. В почете были жесткие волевые директора, которые ради плана выпуска военной техники не щадили ни себя, ни подчиненных, четко выполняли идущие сверху указания.
Эта традиция в основном сохранилась и в первые послевоенные годы. Однако новые научно-технические проблемы нуждались в существенном усилении роли технического руководства. Не директор-администратор, увенчанный многими правительственными наградами, а главный конструктор становился центральной фигурой. Так сложилось в авиации и было задумано в атомной технике. В НИИ-88 сложилось по-другому.
Осенью 1949 года Победоносцев оставил пост главного инженера, чтобы стать ректором Промышленной академии. Тритко, оставаясь начальником СКВ, временно был назначен и на должность главного инженера. До апреля 1950 года Королев оставался только начальником отдела № 3 СКВ, формально подчиненного Тритко.о
На полигоне Королев был полноправным идеологическим и техническим руководителем. Его авторитет с каждым годом возрастал. Заместители министров, начальники главков и главные конструкторы других министерств безоговорочно признавали Королева руководителем ракетной программы.
По возвращении с полигона все менялось. В НИИ-88 Королев переставал быть первым лицом, таким какими были в своих организациях Глушко, Рязанский, Бармин, Кузнецов и другие главные конструкторы, в быстро развивающейся кооперации.
Королева это угнетало. Его заместители, в особенности Мишин, с таким ущемлением также не могли примириться.
Началась борьба Королева внутри НИИ-88 за ббльшую автономию. В этом его поддерживали все соратники по институту «Нордхаузен» и люди, пришедшие из авиации.
Устинов понимал несуразность структуры НИИ-88, но сразу на серьезную реорганизацию не решался. Парадоксальность ситуации заключалась в том, что министр сам не мог решить такой вопрос, как реорганизация подчиненного ему института и предоставление больших прав Королеву. Над Устиновым был всесильный аппарат оборонного отдела ЦК ВКП(б), возглавлявшийся Иваном Сербиным. Его неспроста иногда называли «Иваном Грозным».
Все кадровые перестановки, снятия, выдвижения, награждения и наказания руководителей должны были быть обязательно с ним согласованы. Впоследствии на различных совещаниях с участием Сербина я имел возможность убедиться, что министры действительно побаивались этого человека и никогда не рисковали вступать с ним в спор.
По просьбе Гонора Устинов согласился выслушать строптивого Королева. Под предлогом обсуждения сложных задач плана 1950 года Устинов как-то в мае вызвал к себе в субботу на 10 часов вечера Гонора, Королева, Тритко и меня.
Поехали двумя машинами: я с Королевым, Гонор с Тритко. По дороге Королев сказал, что «выложит» министру не столько планы, сколько претензии по структуре и бардаку в НИИ-88. Он потребует выделения из состава СКВ в самостоятельное ОКБ со своим опытным производством, своим отделом управления, испытаний и материалов. Не считаясь с присутствием водителя (по тем временам это было рисковано), он, репетируя речь, обратился ко мне и страстно убеждал: «Вот ты держишь у себя всю систему управления со всеми кабелями. Ты вынул кишки из живого организма ракеты. Я должен тебя просить о любом изменении, как об одолжении. Испытатели слушаются меня только на полигоне. Хорошо, что Черток, Цыбин, Воскресенский – люди, которым я могу доверять, и мы всегда договоримся. А материаловеды, когда захотят, могут меня послать подальше, если им Тритко скажет, что не слушайте вы этого Королева. Завод, тот со мной вообще не считается. Дальше без экспериментальных установок, без предварительных проверок работать нельзя.
При жизни Сталина назначения директоров ведущих организаций требовали обязательного его согласия. После смерти Сталина постепенно была узаконена многоступенчатая процедура назначения руководителей для всей иерархии. Постановления о назначении или снятии с должности директоров и главных конструкторов ракетной отрасли принимались секретариатом ЦК. Только после этого появлялись постановления правительства и соответствующие приказы министра отрасли.
Одновременно с организацией НИИ-88 или со сдвигом по времени на один-три года начали отсчет своего жизненного цикла многие новые научно-исследовательские конструкторские и производственные коллективы. Почти все сталкивались с проблемой компетентного руководства. Во время войны аппарат ЦК, контролировавший все научные, конструкторские организации и заводы, назначал руководителей, не обременяя себя заботой о их взаимоотношениях с коллективом. В почете были жесткие волевые директора, которые ради плана выпуска военной техники не щадили ни себя, ни подчиненных, четко выполняли идущие сверху указания.
Эта традиция в основном сохранилась и в первые послевоенные годы. Однако новые научно-технические проблемы нуждались в существенном усилении роли технического руководства. Не директор-администратор, увенчанный многими правительственными наградами, а главный конструктор становился центральной фигурой. Так сложилось в авиации и было задумано в атомной технике. В НИИ-88 сложилось по-другому.
Осенью 1949 года Победоносцев оставил пост главного инженера, чтобы стать ректором Промышленной академии. Тритко, оставаясь начальником СКВ, временно был назначен и на должность главного инженера. До апреля 1950 года Королев оставался только начальником отдела № 3 СКВ, формально подчиненного Тритко.о
На полигоне Королев был полноправным идеологическим и техническим руководителем. Его авторитет с каждым годом возрастал. Заместители министров, начальники главков и главные конструкторы других министерств безоговорочно признавали Королева руководителем ракетной программы.
По возвращении с полигона все менялось. В НИИ-88 Королев переставал быть первым лицом, таким какими были в своих организациях Глушко, Рязанский, Бармин, Кузнецов и другие главные конструкторы, в быстро развивающейся кооперации.
Королева это угнетало. Его заместители, в особенности Мишин, с таким ущемлением также не могли примириться.
Началась борьба Королева внутри НИИ-88 за ббльшую автономию. В этом его поддерживали все соратники по институту «Нордхаузен» и люди, пришедшие из авиации.
Устинов понимал несуразность структуры НИИ-88, но сразу на серьезную реорганизацию не решался. Парадоксальность ситуации заключалась в том, что министр сам не мог решить такой вопрос, как реорганизация подчиненного ему института и предоставление больших прав Королеву. Над Устиновым был всесильный аппарат оборонного отдела ЦК ВКП(б), возглавлявшийся Иваном Сербиным. Его неспроста иногда называли «Иваном Грозным».
Все кадровые перестановки, снятия, выдвижения, награждения и наказания руководителей должны были быть обязательно с ним согласованы. Впоследствии на различных совещаниях с участием Сербина я имел возможность убедиться, что министры действительно побаивались этого человека и никогда не рисковали вступать с ним в спор.
По просьбе Гонора Устинов согласился выслушать строптивого Королева. Под предлогом обсуждения сложных задач плана 1950 года Устинов как-то в мае вызвал к себе в субботу на 10 часов вечера Гонора, Королева, Тритко и меня.
Поехали двумя машинами: я с Королевым, Гонор с Тритко. По дороге Королев сказал, что «выложит» министру не столько планы, сколько претензии по структуре и бардаку в НИИ-88. Он потребует выделения из состава СКВ в самостоятельное ОКБ со своим опытным производством, своим отделом управления, испытаний и материалов. Не считаясь с присутствием водителя (по тем временам это было рисковано), он, репетируя речь, обратился ко мне и страстно убеждал: «Вот ты держишь у себя всю систему управления со всеми кабелями. Ты вынул кишки из живого организма ракеты. Я должен тебя просить о любом изменении, как об одолжении. Испытатели слушаются меня только на полигоне. Хорошо, что Черток, Цыбин, Воскресенский – люди, которым я могу доверять, и мы всегда договоримся. А материаловеды, когда захотят, могут меня послать подальше, если им Тритко скажет, что не слушайте вы этого Королева. Завод, тот со мной вообще не считается. Дальше без экспериментальных установок, без предварительных проверок работать нельзя.