Страница:
Таким образом, Челомею надлежало для облета Луны подготовить носитель УР-500К, а нам — разработать новый корабль 7К-Л1 и разгонный блок. Этот блок, получивший индекс «Д», оказался впоследствии удивительно живучим и стал непременной частью ракеты УР-500К при пусках всех спутников связи на геостационарную орбиту, блоков орбитальных станций «Салют», «Мир» и новых межпланетных автоматов.
Ко дню выхода постановления от 25 октября 1965 года проектные работы по переделке 7К в 7К-ОК уже были развернуты. Полным ходом с обилием сверхурочных переделывались рабочие чертежи. Руководство проектными работами по новому «Союзу» Королев поручил Феоктистову. По системам управления движением, сближением, стыковкой, управлению бортовьм комплексом, проблемам электропитания и распределению энергии разгорелась дискуссия. Мои соратники — Раушенбах, Легостаев, Башкин, Карпов, Шустов, вкусившие плоды побед на «Востоках», «Восходах», «Зенитах» и «Молнии», — были уверены, что в комплексе решить эту задачу возможно в той кооперации, которая уже создана при нашей головной роли.
Действительно, налаживание взаимопонимания и хороших в творческом смысле отношений с инженерными коллективами Иосифьяна, Лидоренко, Быкова, Хрусталева, Кузнецова, Богомолова, Мнацаканяна, Антипова, Ткачева, Зайченкова, Воронина, Каткова, Чачикяна и многих других — процесс много более сложный и длительный, чем разработка протоколов согласования параметров систем друг с другом.
За каждым пунктом таких протоколов — живые люди, со свои интересами: личными, фирменными, ведомственными. Формальные отношения в такой сложной кооперации при любом количест «правильных» бумаг могут погубить большую систему. Бумаги нужны в любом случае, они дисциплинируют. Но хорошие друзья смежных организациях куда важнее.
Люди, участвующие в создании системы, должны сделать ее не только механически устойчивой, но и самоорганизуемой, самоуправляемой, структурно надежной. При формальных отношени между участниками программы создание такой системы невозможно.
Королев при обсуждении планов категорически осудил тенденцию полного отстранения от разработки систем управления для космических кораблей такой мощной организации, как пилюгинский НИИАП. После несчетного числа споров (внутренних, в министерствах и ВПК), обсуждений при встречах на полигоне при вмешательстве Келдыша затвердили компромиссное распределение работ.
Головным разработчиком всех бортовых систем 7К-ОК, то есть околоземного «Союза», остается ОКБ-1. Это означало, что на меня фактически возлагалась работа главного конструктора по системам управления «Союзом». Но в ОКБ-1, кроме Королева, не могло быть других «главных», поэтому главным ответственным и за систему управления оставался Королев.
Главным конструктором системы управления комплекса для облета Луны назначался Пилюгин. Это было записано постановлением правительства. Все же мы до конца не смирились и «по-хорошему», уже сверх постановлений, договорились с заместителям Пилюгина Финогеевым и Хитриком, а они уговорили своего шефа чтобы часть задач лунной навигации с участием космонавта, также проблемы ручного управления и заботу о датчиках для солнечной и звездной ориентации оставить за нами.
Настоящий аврал по разработке и изготовлению «Союзов» развернулся во второй половине 1965 года. После «Восхода-2» в программе пилотируемых пусков возник идеологический вакуум, разброд и шатание, не было четкого ответа на вопрос: что следующее и кто следующий? В августе американцы вывели в космос двухместный «Джемини-5». Астронавты Купер и Конрад установили на нем новый рекорд продолжительности полета — восемь суток. Америка торжествовала. Следуя нашему примеру, американцы отправили своих астронавтов в триумфальное путешествие по планете. Советской монополии на космические рекорды был нанесен серьезный удар.
Очень болезненно успехи американцев переживал Королев. Сказывалось к тому же его плохое самочувствие.
Только в августе закончились колебания по выбору приоритетов между новой серией «Восходов», экспериментов с искусственной тяжестью и строительством «Союзов». Несколько раз Турков с начальником второго производства Германом Семеновым выходили из кабинета Главного с перечеркнутыми графиками выпуска первых «Союзов». Ведущий конструктор Тополь срочно рисовал новые. Я объяснял Семенову и Тополю, что без нас, управленцев, они не имеют права менять сроки, которые были ранее согласованы. Но они уже разучились улыбаться и советовали мне самому объясняться с СП.
Я всерьез подготовился к разговору с СП, обложился справками, протоколами согласования со смежниками и просто формулировками, основанными на здравом смысле и воплях моих товарищей. Вечером 28 августа ко мне в кабинет зашел Алексей Тополь и положил на стол «График окончательной сдачи экспериментальных установок и сдачи основных агрегатов в КИС на объекты по изделиям 11Ф615». Слева вверху значилось «Утверждаю» — Главный конструктор и четкая подпись: «Королев». Справа вверху стояла утверждающая подпись директора завода Туркова. Под ней: «Не вывешивать, рассылается по списку».
График подписали только Герман Семенов и Тополь.
— Все визы СП приказал убрать, — сказал Тополь.
Каким-то чудом этот «разосланный по списку» график с автографами Королева и Туркова у меня сохранился.
Тогда, в августе 1965 года, сроки, установленные графиком, меня здорово разозлили. Графиком предусматривалось изготовление макетов для тринадцати крупных экспериментальных работ, в том числе теплового, для самолетных сбросов, морских испытаний, отработки САС, статических и вибрационных испытаний, отработки систем стыковки, выхода в космос в условиях невесомости. Сергей Даревский требовал изготовления полноразмерного макета для тренажера. И все макеты, каждый из которых представлял весь корабль или его значительную часть, должны были быть изготовлены и укомплектованы до декабря этого, 1965, года!
Я разозлился не только по поводу нереальных сроков, но еще и потому, что СП проигнорировал мой доклад о необходимости изготовления так называемого «технологического макета» 7К-ОК — точного наземного аналога летного корабля. Еще 6 июля о необходимости такого аналога для наземной отработки взаимосвязи и взаимовлияния всех систем на проводимом мною совещании страстно говорили проектанты, испытатели и конструкторы. Возражал только Герман Семенов, мотивируя невозможностью его изготовления в разумные сроки.
Тополь сказал, что докладывал об этом СП при обсуждении графика. Турков убедил Королева в нереальности изготовления еще одного корабля впереди штатных, и вопрос был «закрыт». Позднее возмущенные испытатели Юрасов и Дорофеев написали слезную докладную на имя СП с просьбой включить в план завода технологический корабль. СП по телефону объяснил тому и другому, что это нереально, потом включил в циркуляр меня и просил прекратить эти вредные разговоры.
Согласно графику должны быть собраны и сданы на испытания в КИС три летных корабля: два — в декабре и третий — в январе.
Дня через два Королев пригласил Каманина и они всерьез обсуждали кандидатуры космонавтов для полета на первых двух «Союзах». Программой предусматривалось, что первые же «Союзы» должны сближаться и стыковаться, В одном корабле будет один космонавт, в другом — трое. В случае успешной стыковки двое из космонавтов перейдут через открытый космос (мы говорили «понаружи») из одного корабля в другой и возвратятся на Землю в иной комплектации экипажей.
После встречи с Каманиным Королев сообщил «по секрету», что в составе экипажа для полета на «Союзе» готовится и Гагарин. Я имел неосторожность заметить, что любой из космонавтов для подготовки к полету на «Союзе» имеет еще верный год.
— Раньше чем через год мы надежную «Иглу» от Мнацаканяна не получим, — так мотивировал я свой прогноз.
«Язык мой — враг мой», — подумал я, когда СП обрушился на меня, возмутившись таким прогнозом.
—Если так, мы закроем работы по рекордному «Восходу», но дальше срывать сроки по «Союзу» я не позволю.
Туркову по настоянию ВВС была заказана партия «Восходов». На одном из них предполагалось «отнять» у американцев рекорд продолжительности полета. (После смерти Королева об этой задаче вообще «забыли» и к заказу новых «Восходов» серьезно не возвращались.)
Какими-то своими «военными» путями Цыбин узнал, что Гагарин и группа уже летавших космонавтов направили письмо Брежневу, в котором критиковали космическую политику министра обороны и предлагали передать все космические проблемы из ведения ракетных войск в ВВС.
Меня удивило то, что СП отнесся к этому спокойно и не возмутился тем, что о выходе на Брежнева Гагарин ничего не сообщил ему, Королеву. В этом письме, по его сведениям, якобы была и просьба о форсировании изготовления новых «Восходов» в связи с задержкой «Союзов».
Я со товарищи был вызван Королевьм для доклада о состоянии дел по системе сближения и стыковки. О ходе работ по стыковочному агрегату докладывали Калашников, Вильницкий и Хазанов. Предварительно договорились с заводом друг на друга не жаловаться. Вильницкий и Хазанов могли служить образцом творческого союза талантливого конструктора с талантливым технологом — организатором производства. Оба доложили так, что ругать было некого и не за что. Работу в короткие сроки действительно выполнили колоссальную. В декабре можно будет начать «стыковки» в сборочном цехе № 39 на динамическом макете, а пока идет отработка «в статике». Есть много замечаний, но это естественно, так как агрегат сложный. Королев обещал в ближайшие дни приехать на второе производство посмотреть на первый «живой стыковочный узел» — так он его назвал.
—А что, не поехать ли нам всей компанией и посмотреть, как дела у Мнацаканяна? Кто у тебя непосредственно курирует Мнацаканяна?
Я назвал Невзорова по аппаратуре и теоретиков Шмыглевского и Ширяева.
Королев со свойственной ему инженерной интуицией чувствовал, что управление сближением космических аппаратов представляет собой одну из сложнейших проблем космонавтики. Для ее решения требуются комплексная разработка теоретических основ, оптимизирующих методы управления, создание принципиально новых аппаратурных бортовых средств и использование наземной сети контроля и управления полетом. Эту тему он уже обсуждал со мной и Раушенбахом. Независимо от нас он советовался с Келдышем и Рязанским.
О распределении работ по решению этой проблемы Королев в общих чертах знал, но явно хотел проверить себя. За последние месяцы он не имел возможности глубоко вникать в проблемные вопросы управления сближением. В свое время он читал и утверждал эскизный проект и отчеты, где все предложения расписывались с необходимым числом уравнений, схем и описанием аппаратуры. То были труды, рассчитанные на специалистов, которых не волнуют заказы новой партии «Восходов», очередная аварийная жесткая посадка Е-6 на Луну, ограничение финансирования программы Н1, появление конкурирующего проекта Челомея со своим УР-700, срыв плана жилищного строительства, десятки трагедий и просьб, излагаемых на личных приемах, подготовка к очередному партхозактиву, трудные испытания твердотопливной РТ-1 в Капъяре и сотни, именно сотни, а не единицы мелких и очень крупных проблем. Как было бы интересно денек-другой посидеть с этими искренне верящими в автоматическую стыковку ребятами!
Он вынужден был верить Мишину, Чертоку, Раушенбаху, Лаврову, Бушуеву, Легостаеву, Башкину. Они ошибались! Каждого при встрече он ругал. Но ведь не подводили и не обманывали. «Идет процесс познания!» — так он выступал у Смирнова на заседании ВПК, когда хотели расправиться со мной за неудачи с мягкой посадкой. Он тогда безошибочно рассчитал — все министры его поняли и поддержали.
Последнее время при встречах СП не скрывал, что устал, очень устал от этой непрерывной гонки, десятков звонков в день по «кремлевке», докладов с двух полигонов по ВЧ, жалоб «ведущих» на срывы графиков и неиссякающего потока писем с грифами «секретно», «совершенно секретно», «особой важности». Да, если каждое адресованное ему письмо и каждый отчет читать «от корки до корки», то надо без выходных сидеть в кабинете по 20 часов в сутки.
Перед «разгромным», как мы прогнозировали, походом в институт Мнацаканяна СП собрал небольшую компанию и попросил напомнить ему о принципиальных трудностях в задачах сближения, наших окончательных предложениях по распределению работ и состоянии дел на сегодня.
В современной и будущей космонавтике проблемы сближения и стыковки имеют столь важное значение, что я позволю себе очень коротко рассказать об истоках, учитывая, что новым поколениям читателей недосуг искать специальную литературу, а научно-популярной на эту тему просто не издавалось.
Проектные проработки различных методов сближения космических аппаратов начинались еще в группе Тихонравова, работавшего в НИИ-4. С его переходом к Королеву в ОКБ-1 они были продолжены исключительно в теоретическом плане. Однако серьезные работы, имеющие целью создание системы управления сближением,начались у нас только в начале 1961 года с переходом коллектива Раушенбаха в ОКБ-1. Примерно в начале 1963 года при обсуждении проблемы управления многопускового комплекса «Союз» для облета Луны мы пришли к выводу, что управление сближением должно быть составной частью и одним из режимов общей системы управления движением, а потому мы должны быть головными разработчиками всей проблемы сближения. В дополнение к смежным организациям, которые по нашим заказам разрабатывали гироскопические и электронно-оптические приборы для ориентации и навигации, нам следовало найти желающих разработать то, на что мы сами были явно не способны: радиосистемы или оптические системы, измеряющие параметры относительного движения двух сближающихся аппаратов.
С самого начала было ясно, что бортовую аппаратуру можно будет упростить, если в процесс управления сближением включить уже существующий наземный комплекс с его баллистическими центрами. В этом случае с помощью наземного КИКа на уже проверенных принципах коррекции орбит по командам с «земли» расстояние и относительная скорость между двумя аппаратами, выведенными на орбиты в разное время и, может быть, с разных стартовых площадок, сводятся до минимальной величины, определяемой ошибками измерений КИКа и ошибками бортовых систем при исполнении сеансов коррекции. Три группы баллистиков: у нас Лавров и Аппазов, в НИИ-4 Эльясберг и Ястребов, в ОПМ Охоцимский и Платонов — анализировали проблему сближения по командам с «земли» сначала раздельно, а потом собрались вместе и пришли к согласованному выводу. Таким методом можно сблизить объекты до расстояния 20-30 километров — это как повезет. На таком расстоянии объекты будут находиться короткое время, потом снова разойдутся. Чтобы этого не случилось, сразу по завершении этапа дальнего сближения в дело должна вступить бортовая автономная система, не зависящая от земных измерений и команд. При дальности взаимного обнаружения автономными средствами не менее 20-30 километров должен произойти «радиозахват» — корабли должны «увидеть» друг друга и далее выполнять сближение и причаливание автономно без участия «земли». Один из кораблей при этом является активным: он движется к пассивному, который должен развернуться открытым основанием конуса — гнездом пассивной части стыковочного агрегата — навстречу штырю активного корабля.
На участках автономного сближения и причаливания возможны были два вида управления. Чисто автоматическое, без участия человека, и ручное, при котором космонавт, пользуясь результатами измерений системы и собственными наблюдениями в оптические визиры, с помощью ручек включает двигатели ориентации и двигатели причаливания и ориентации и доводит активный корабль до «втыка». Мы ставили своей главной задачей выполнение сближения «Союзов» в автоматическом, беспилотном режиме. Очевидно, что активные заправщики ПК должны были стыковаться с разгонным блоком 9К только автоматически. Для 7К были предусмотрены автоматический и, для надежности, еще и ручной режимы. Несмотря на прекращение работ по «Союзу» для облета Луны, категорическое требование автоматического сближения и причаливания оставалось в силе. Мы уже знали, что американцы приняли вариант, в котором без участия человека система сближения не работала. Мы не копировали американцев, и это оказалось в будущем сильной стороне нашей космонавтики.
Горячие споры развернулись по вопросам о методах наведени активного корабля на пассивный. Дело в том, что в те годы во всякого рода системах наведения ракет ПВО использовались траектории погони по «собачьей кривой», когда преследователь все врем следит за целью и бежит вдогон с постоянной или нарастающей скоростью.
Мы имели возможность использовать методы наведения, учитывающие законы небесной механики, то есть естественное движение кораблей в поле тяготения Земли. В этом случае предполагается, что по результатам наземных измерений в «память» активного корабл закладываются данные об орбитальном движении обоих кораблей относительно земных координат. В аппаратуру активного корабля должны быть заложены алгоритмы, позволяющие прогнозировать относительное движение и вырабатывать решение, приводящее к сближению. Такой метод, как было сказано, приводит к большим ошибкам. Необходима коррекция по результатам взаимных измерений относительной дальности и скорости, которые дает бортовая радио — или оптическая система. Чтобы скорректировать естественное орбитальное движение, необходимо на борту точно рассчитать величину, направление и время выдачи корректирующего импульса. Такого рода корректирующие воздействия по прогнозам теоретиков требовали не более двух включений СКДУ активного корабля до входа в зону причаливания, которая оценивалась в 50-200 метров. Однако само определение параметров управляющих воздействий при таком двухимпульсном маневре сближения требовало решение сложной задачи, предполагавшей, что каждый из корректирующих импульсов рассчитывается с помощью БЦВМ из условий попадания в зону причаливания через некоторое время свободного полета. Т.е сближение требовало теснейшего сотрудничества управленцев с баллистиками — они по праву считались хозяевами свободного полета на околоземных орбитах. От них и пошло название такого, казалось бы, естественного сближения — метод «свободных траекторий».
Этот сам собой разумеющийся метод обещал очень экономное расходование бортового запаса топлива СКДУ и системы ориентации, но требовал расчетов, которые невозможно выполнить без БЦВМ. Уже в 1964 году нам было ясно, что надежной и пригодной для подобных задач БЦВМ в ближайшие два-три года у нас не будет. О трагической истории создания в СССР космической БЦВМ я надеюсь еще написать.
Мы уже знали, что на «Джемини» и будущем «Аполло» американцы используют быстродействующие БЦВМ, позволяющие решать задачи сближения полуавтоматическим методом, с обязательным участием человека. Они, уже располагавшие надежными БЦВМ, не рисковали использовать только автоматическое сближение методом «свободных траекторий». Имея в своем распоряжении «искусственный интеллект», американские «сближенцы» складывали его с естественным интеллектом хорошо подготовленного астронавта и таким тандемом решали задачу. Мы должны были решить задачу, не имея ни искусственного, ни естественного интеллекта!
Пришлось отложить заманчивый метод до лучших времен и обучить активный корабль повадкам гончего пса, который даже после жестокой дрессировки не побежит в прогнозируемую точку встречи за удирающим зайцем. Теперь уже не баллистики, а «теоретики-динамики» Раушенбаха — Легостаев, Шмыглевский, Ширяев, Ермилов, используя опыт ракетных систем самонаведения, состыковали его с баллистикой космического полета и предложили метод «сближения по линии визирования», или проще — метод «параллельного сближения».
При этом методе повышалась роль и ответственность бортовой системы измерения параметров относительного движения. Требовалось точное измерение расстояния между кораблями: относительной дальности, скорости изменения этого расстояния, то есть скорости сближения или удаления, и угловой скорости вращения линии визирования, совпадающей с прямой, соединяющей в пространстве два корабля. Эта информация в согласованной форме поступает в аналоговые электронные приборы, которые не умеют, подобно БЦВМ, прогнозировать относительное движение и предвидеть последствия коррекций на длительном интервале времени. Поэтому бортовые приборы, управляющие сближением, будут вертеть кораблем в процессе сближения и выдавать команды на небольшие по величине, но частые корректирующие импульсы то на разгон, то на торможение,чтобы вести активный корабль внутри расчетного коридора значений относительной скорости, меняющейся в зависимости от дальности. В процессе сближения активный корабль не только разгоняется или тормозится, но и обязательно корректируется в боковом направлении так, чтобы свести к нулю угловую скорость вращения линии визирования.
По мере уменьшения дальности уменьшается и относительная скорость сближения. В режиме причаливания, чтобы не сломать стыковочный агрегат, требовалось иметь сближение со скоростью порядка 5-7 сантиметров в секунду и сводить к минимуму относительную угловую скорость.
Приборная материализация идей, разработанных абстрагирующимися от реальных возможностей теоретиками, требовала участия опытного специалиста, который бы кроме энтузиазма обладал еще и здравым смыслом разработчика реальной аппаратуры.
Нам повезло. К работе по системе сближения был привлечен Борис Невзоров, пришедший вместе с грабинским коллективом. Он обладал именно теми качествами, которые позволяли найти компромисс между «зарвавшимися» теоретиками, требованиями к параметрам радиоизмерительных систем и возможностями разработчиков наших электронных приборов.
Едва мы «обнародовали» с помощью «совершенно секретных» писем со ссылками на решение ВПК необходимость разработки бортовых систем измерения параметров относительного движения, как получили почти одновременно четыре исключающих друг друга предложения.
Первым откликнулся ленинградский НИИ-158, который специализировался на авиационных радиолокаторах, в частности, для наведения на цель ночных истребителей. Главный инженер этого НИИ Вениамин Смирнов доказывал мне, что в Советском Союзе только они имеют опыт для создания нужной нам системы. Увы! 200 килограммов, которые они насчитали для активного корабля, нам были «не в подъем». Да и сроки назывались не менее трех лет. Мы требовали поставки уже через год!
Вторым по времени на наш призыв откликнулся Евгений Кондауров, работавший в НИИ-648 над проблемой систем самонаведения ракет. За эту работу он с группой товарищей получил Ленинскую премию. Кондауров увидел реальную возможность реализовать в космосе многие свои идеи.
Начальник НИИ-648 Армен Сергеевич Мнацаканян встретил предложение использовать эти разработки для космических аппаратов без особого энтузиазма. Но когда Мнацаканян услышал, что эту задачу мы готовы передать в ОКБ МЭИ Богомолову, то отбросил все колебания и дал возможность Кондаурову развернуть работу до нашему техническому заданию.
У Богомолова был свой «энтузиаст сближения» — Петр Крисс. Он решил использовать весь потенциал чистой радиотехники и начал оригинальную разработку «фазовой» системы.
Наконец, по собственной инициативе выступил главный конструктор тепловых и оптических головок самонаведения ЦКБ «Геофизика» Давид Хорол. Он предлагал систему на лазерно-оптических принципах.
Для работы любой из четырех организаций независимо от проявленной ими инициативы необходимо было решение ВПК. Долго тянуть с окончательным выбором системы мы не могли. Проектные компоновки, чертежи, схемы и приборы могли быть созданы в приемлемые сроки только под один вариант.
Невзоров, на правах главного куратора этих систем, довольно убедительно доказал, что система НИИ-158 не пройдет по массе, габаритам и потребляемой мощности, система Хорола может работать только на малых дальностях и все равно для первоначального поиска потребуется радиотехника с круговым обзором.
Оставались Мнацаканян и Богомолов. У нас были сторонники и того, и другого. Для «Союза» решили в пользу Мнацаканяна. Богомолову пообещали место на лунных кораблях, если он выиграет по массе, габаритам и точности измерений у Мнацаканяна.
Так вошла в историю космонавтики радиотехническая измерительная система «Игла», которая на протяжении 12 лет доставила нам неисчислимое количество огорчений, радостей, массу хлопот, сопровождавшихся выговорами от министра и вызовами «на ковер» в Кремль. В истории космонавтики «Игла» неразрывно связана с именем Мнацаканяна. Она помогла становлению института, но она же явилась одной из причин падения Мнацаканяна.
Ко дню выхода постановления от 25 октября 1965 года проектные работы по переделке 7К в 7К-ОК уже были развернуты. Полным ходом с обилием сверхурочных переделывались рабочие чертежи. Руководство проектными работами по новому «Союзу» Королев поручил Феоктистову. По системам управления движением, сближением, стыковкой, управлению бортовьм комплексом, проблемам электропитания и распределению энергии разгорелась дискуссия. Мои соратники — Раушенбах, Легостаев, Башкин, Карпов, Шустов, вкусившие плоды побед на «Востоках», «Восходах», «Зенитах» и «Молнии», — были уверены, что в комплексе решить эту задачу возможно в той кооперации, которая уже создана при нашей головной роли.
Действительно, налаживание взаимопонимания и хороших в творческом смысле отношений с инженерными коллективами Иосифьяна, Лидоренко, Быкова, Хрусталева, Кузнецова, Богомолова, Мнацаканяна, Антипова, Ткачева, Зайченкова, Воронина, Каткова, Чачикяна и многих других — процесс много более сложный и длительный, чем разработка протоколов согласования параметров систем друг с другом.
За каждым пунктом таких протоколов — живые люди, со свои интересами: личными, фирменными, ведомственными. Формальные отношения в такой сложной кооперации при любом количест «правильных» бумаг могут погубить большую систему. Бумаги нужны в любом случае, они дисциплинируют. Но хорошие друзья смежных организациях куда важнее.
Люди, участвующие в создании системы, должны сделать ее не только механически устойчивой, но и самоорганизуемой, самоуправляемой, структурно надежной. При формальных отношени между участниками программы создание такой системы невозможно.
Королев при обсуждении планов категорически осудил тенденцию полного отстранения от разработки систем управления для космических кораблей такой мощной организации, как пилюгинский НИИАП. После несчетного числа споров (внутренних, в министерствах и ВПК), обсуждений при встречах на полигоне при вмешательстве Келдыша затвердили компромиссное распределение работ.
Головным разработчиком всех бортовых систем 7К-ОК, то есть околоземного «Союза», остается ОКБ-1. Это означало, что на меня фактически возлагалась работа главного конструктора по системам управления «Союзом». Но в ОКБ-1, кроме Королева, не могло быть других «главных», поэтому главным ответственным и за систему управления оставался Королев.
Главным конструктором системы управления комплекса для облета Луны назначался Пилюгин. Это было записано постановлением правительства. Все же мы до конца не смирились и «по-хорошему», уже сверх постановлений, договорились с заместителям Пилюгина Финогеевым и Хитриком, а они уговорили своего шефа чтобы часть задач лунной навигации с участием космонавта, также проблемы ручного управления и заботу о датчиках для солнечной и звездной ориентации оставить за нами.
Настоящий аврал по разработке и изготовлению «Союзов» развернулся во второй половине 1965 года. После «Восхода-2» в программе пилотируемых пусков возник идеологический вакуум, разброд и шатание, не было четкого ответа на вопрос: что следующее и кто следующий? В августе американцы вывели в космос двухместный «Джемини-5». Астронавты Купер и Конрад установили на нем новый рекорд продолжительности полета — восемь суток. Америка торжествовала. Следуя нашему примеру, американцы отправили своих астронавтов в триумфальное путешествие по планете. Советской монополии на космические рекорды был нанесен серьезный удар.
Очень болезненно успехи американцев переживал Королев. Сказывалось к тому же его плохое самочувствие.
Только в августе закончились колебания по выбору приоритетов между новой серией «Восходов», экспериментов с искусственной тяжестью и строительством «Союзов». Несколько раз Турков с начальником второго производства Германом Семеновым выходили из кабинета Главного с перечеркнутыми графиками выпуска первых «Союзов». Ведущий конструктор Тополь срочно рисовал новые. Я объяснял Семенову и Тополю, что без нас, управленцев, они не имеют права менять сроки, которые были ранее согласованы. Но они уже разучились улыбаться и советовали мне самому объясняться с СП.
Я всерьез подготовился к разговору с СП, обложился справками, протоколами согласования со смежниками и просто формулировками, основанными на здравом смысле и воплях моих товарищей. Вечером 28 августа ко мне в кабинет зашел Алексей Тополь и положил на стол «График окончательной сдачи экспериментальных установок и сдачи основных агрегатов в КИС на объекты по изделиям 11Ф615». Слева вверху значилось «Утверждаю» — Главный конструктор и четкая подпись: «Королев». Справа вверху стояла утверждающая подпись директора завода Туркова. Под ней: «Не вывешивать, рассылается по списку».
График подписали только Герман Семенов и Тополь.
— Все визы СП приказал убрать, — сказал Тополь.
Каким-то чудом этот «разосланный по списку» график с автографами Королева и Туркова у меня сохранился.
Тогда, в августе 1965 года, сроки, установленные графиком, меня здорово разозлили. Графиком предусматривалось изготовление макетов для тринадцати крупных экспериментальных работ, в том числе теплового, для самолетных сбросов, морских испытаний, отработки САС, статических и вибрационных испытаний, отработки систем стыковки, выхода в космос в условиях невесомости. Сергей Даревский требовал изготовления полноразмерного макета для тренажера. И все макеты, каждый из которых представлял весь корабль или его значительную часть, должны были быть изготовлены и укомплектованы до декабря этого, 1965, года!
Я разозлился не только по поводу нереальных сроков, но еще и потому, что СП проигнорировал мой доклад о необходимости изготовления так называемого «технологического макета» 7К-ОК — точного наземного аналога летного корабля. Еще 6 июля о необходимости такого аналога для наземной отработки взаимосвязи и взаимовлияния всех систем на проводимом мною совещании страстно говорили проектанты, испытатели и конструкторы. Возражал только Герман Семенов, мотивируя невозможностью его изготовления в разумные сроки.
Тополь сказал, что докладывал об этом СП при обсуждении графика. Турков убедил Королева в нереальности изготовления еще одного корабля впереди штатных, и вопрос был «закрыт». Позднее возмущенные испытатели Юрасов и Дорофеев написали слезную докладную на имя СП с просьбой включить в план завода технологический корабль. СП по телефону объяснил тому и другому, что это нереально, потом включил в циркуляр меня и просил прекратить эти вредные разговоры.
Согласно графику должны быть собраны и сданы на испытания в КИС три летных корабля: два — в декабре и третий — в январе.
Дня через два Королев пригласил Каманина и они всерьез обсуждали кандидатуры космонавтов для полета на первых двух «Союзах». Программой предусматривалось, что первые же «Союзы» должны сближаться и стыковаться, В одном корабле будет один космонавт, в другом — трое. В случае успешной стыковки двое из космонавтов перейдут через открытый космос (мы говорили «понаружи») из одного корабля в другой и возвратятся на Землю в иной комплектации экипажей.
После встречи с Каманиным Королев сообщил «по секрету», что в составе экипажа для полета на «Союзе» готовится и Гагарин. Я имел неосторожность заметить, что любой из космонавтов для подготовки к полету на «Союзе» имеет еще верный год.
— Раньше чем через год мы надежную «Иглу» от Мнацаканяна не получим, — так мотивировал я свой прогноз.
«Язык мой — враг мой», — подумал я, когда СП обрушился на меня, возмутившись таким прогнозом.
—Если так, мы закроем работы по рекордному «Восходу», но дальше срывать сроки по «Союзу» я не позволю.
Туркову по настоянию ВВС была заказана партия «Восходов». На одном из них предполагалось «отнять» у американцев рекорд продолжительности полета. (После смерти Королева об этой задаче вообще «забыли» и к заказу новых «Восходов» серьезно не возвращались.)
Какими-то своими «военными» путями Цыбин узнал, что Гагарин и группа уже летавших космонавтов направили письмо Брежневу, в котором критиковали космическую политику министра обороны и предлагали передать все космические проблемы из ведения ракетных войск в ВВС.
Меня удивило то, что СП отнесся к этому спокойно и не возмутился тем, что о выходе на Брежнева Гагарин ничего не сообщил ему, Королеву. В этом письме, по его сведениям, якобы была и просьба о форсировании изготовления новых «Восходов» в связи с задержкой «Союзов».
Я со товарищи был вызван Королевьм для доклада о состоянии дел по системе сближения и стыковки. О ходе работ по стыковочному агрегату докладывали Калашников, Вильницкий и Хазанов. Предварительно договорились с заводом друг на друга не жаловаться. Вильницкий и Хазанов могли служить образцом творческого союза талантливого конструктора с талантливым технологом — организатором производства. Оба доложили так, что ругать было некого и не за что. Работу в короткие сроки действительно выполнили колоссальную. В декабре можно будет начать «стыковки» в сборочном цехе № 39 на динамическом макете, а пока идет отработка «в статике». Есть много замечаний, но это естественно, так как агрегат сложный. Королев обещал в ближайшие дни приехать на второе производство посмотреть на первый «живой стыковочный узел» — так он его назвал.
—А что, не поехать ли нам всей компанией и посмотреть, как дела у Мнацаканяна? Кто у тебя непосредственно курирует Мнацаканяна?
Я назвал Невзорова по аппаратуре и теоретиков Шмыглевского и Ширяева.
Королев со свойственной ему инженерной интуицией чувствовал, что управление сближением космических аппаратов представляет собой одну из сложнейших проблем космонавтики. Для ее решения требуются комплексная разработка теоретических основ, оптимизирующих методы управления, создание принципиально новых аппаратурных бортовых средств и использование наземной сети контроля и управления полетом. Эту тему он уже обсуждал со мной и Раушенбахом. Независимо от нас он советовался с Келдышем и Рязанским.
О распределении работ по решению этой проблемы Королев в общих чертах знал, но явно хотел проверить себя. За последние месяцы он не имел возможности глубоко вникать в проблемные вопросы управления сближением. В свое время он читал и утверждал эскизный проект и отчеты, где все предложения расписывались с необходимым числом уравнений, схем и описанием аппаратуры. То были труды, рассчитанные на специалистов, которых не волнуют заказы новой партии «Восходов», очередная аварийная жесткая посадка Е-6 на Луну, ограничение финансирования программы Н1, появление конкурирующего проекта Челомея со своим УР-700, срыв плана жилищного строительства, десятки трагедий и просьб, излагаемых на личных приемах, подготовка к очередному партхозактиву, трудные испытания твердотопливной РТ-1 в Капъяре и сотни, именно сотни, а не единицы мелких и очень крупных проблем. Как было бы интересно денек-другой посидеть с этими искренне верящими в автоматическую стыковку ребятами!
Он вынужден был верить Мишину, Чертоку, Раушенбаху, Лаврову, Бушуеву, Легостаеву, Башкину. Они ошибались! Каждого при встрече он ругал. Но ведь не подводили и не обманывали. «Идет процесс познания!» — так он выступал у Смирнова на заседании ВПК, когда хотели расправиться со мной за неудачи с мягкой посадкой. Он тогда безошибочно рассчитал — все министры его поняли и поддержали.
Последнее время при встречах СП не скрывал, что устал, очень устал от этой непрерывной гонки, десятков звонков в день по «кремлевке», докладов с двух полигонов по ВЧ, жалоб «ведущих» на срывы графиков и неиссякающего потока писем с грифами «секретно», «совершенно секретно», «особой важности». Да, если каждое адресованное ему письмо и каждый отчет читать «от корки до корки», то надо без выходных сидеть в кабинете по 20 часов в сутки.
Перед «разгромным», как мы прогнозировали, походом в институт Мнацаканяна СП собрал небольшую компанию и попросил напомнить ему о принципиальных трудностях в задачах сближения, наших окончательных предложениях по распределению работ и состоянии дел на сегодня.
В современной и будущей космонавтике проблемы сближения и стыковки имеют столь важное значение, что я позволю себе очень коротко рассказать об истоках, учитывая, что новым поколениям читателей недосуг искать специальную литературу, а научно-популярной на эту тему просто не издавалось.
Проектные проработки различных методов сближения космических аппаратов начинались еще в группе Тихонравова, работавшего в НИИ-4. С его переходом к Королеву в ОКБ-1 они были продолжены исключительно в теоретическом плане. Однако серьезные работы, имеющие целью создание системы управления сближением,начались у нас только в начале 1961 года с переходом коллектива Раушенбаха в ОКБ-1. Примерно в начале 1963 года при обсуждении проблемы управления многопускового комплекса «Союз» для облета Луны мы пришли к выводу, что управление сближением должно быть составной частью и одним из режимов общей системы управления движением, а потому мы должны быть головными разработчиками всей проблемы сближения. В дополнение к смежным организациям, которые по нашим заказам разрабатывали гироскопические и электронно-оптические приборы для ориентации и навигации, нам следовало найти желающих разработать то, на что мы сами были явно не способны: радиосистемы или оптические системы, измеряющие параметры относительного движения двух сближающихся аппаратов.
С самого начала было ясно, что бортовую аппаратуру можно будет упростить, если в процесс управления сближением включить уже существующий наземный комплекс с его баллистическими центрами. В этом случае с помощью наземного КИКа на уже проверенных принципах коррекции орбит по командам с «земли» расстояние и относительная скорость между двумя аппаратами, выведенными на орбиты в разное время и, может быть, с разных стартовых площадок, сводятся до минимальной величины, определяемой ошибками измерений КИКа и ошибками бортовых систем при исполнении сеансов коррекции. Три группы баллистиков: у нас Лавров и Аппазов, в НИИ-4 Эльясберг и Ястребов, в ОПМ Охоцимский и Платонов — анализировали проблему сближения по командам с «земли» сначала раздельно, а потом собрались вместе и пришли к согласованному выводу. Таким методом можно сблизить объекты до расстояния 20-30 километров — это как повезет. На таком расстоянии объекты будут находиться короткое время, потом снова разойдутся. Чтобы этого не случилось, сразу по завершении этапа дальнего сближения в дело должна вступить бортовая автономная система, не зависящая от земных измерений и команд. При дальности взаимного обнаружения автономными средствами не менее 20-30 километров должен произойти «радиозахват» — корабли должны «увидеть» друг друга и далее выполнять сближение и причаливание автономно без участия «земли». Один из кораблей при этом является активным: он движется к пассивному, который должен развернуться открытым основанием конуса — гнездом пассивной части стыковочного агрегата — навстречу штырю активного корабля.
На участках автономного сближения и причаливания возможны были два вида управления. Чисто автоматическое, без участия человека, и ручное, при котором космонавт, пользуясь результатами измерений системы и собственными наблюдениями в оптические визиры, с помощью ручек включает двигатели ориентации и двигатели причаливания и ориентации и доводит активный корабль до «втыка». Мы ставили своей главной задачей выполнение сближения «Союзов» в автоматическом, беспилотном режиме. Очевидно, что активные заправщики ПК должны были стыковаться с разгонным блоком 9К только автоматически. Для 7К были предусмотрены автоматический и, для надежности, еще и ручной режимы. Несмотря на прекращение работ по «Союзу» для облета Луны, категорическое требование автоматического сближения и причаливания оставалось в силе. Мы уже знали, что американцы приняли вариант, в котором без участия человека система сближения не работала. Мы не копировали американцев, и это оказалось в будущем сильной стороне нашей космонавтики.
Горячие споры развернулись по вопросам о методах наведени активного корабля на пассивный. Дело в том, что в те годы во всякого рода системах наведения ракет ПВО использовались траектории погони по «собачьей кривой», когда преследователь все врем следит за целью и бежит вдогон с постоянной или нарастающей скоростью.
Мы имели возможность использовать методы наведения, учитывающие законы небесной механики, то есть естественное движение кораблей в поле тяготения Земли. В этом случае предполагается, что по результатам наземных измерений в «память» активного корабл закладываются данные об орбитальном движении обоих кораблей относительно земных координат. В аппаратуру активного корабля должны быть заложены алгоритмы, позволяющие прогнозировать относительное движение и вырабатывать решение, приводящее к сближению. Такой метод, как было сказано, приводит к большим ошибкам. Необходима коррекция по результатам взаимных измерений относительной дальности и скорости, которые дает бортовая радио — или оптическая система. Чтобы скорректировать естественное орбитальное движение, необходимо на борту точно рассчитать величину, направление и время выдачи корректирующего импульса. Такого рода корректирующие воздействия по прогнозам теоретиков требовали не более двух включений СКДУ активного корабля до входа в зону причаливания, которая оценивалась в 50-200 метров. Однако само определение параметров управляющих воздействий при таком двухимпульсном маневре сближения требовало решение сложной задачи, предполагавшей, что каждый из корректирующих импульсов рассчитывается с помощью БЦВМ из условий попадания в зону причаливания через некоторое время свободного полета. Т.е сближение требовало теснейшего сотрудничества управленцев с баллистиками — они по праву считались хозяевами свободного полета на околоземных орбитах. От них и пошло название такого, казалось бы, естественного сближения — метод «свободных траекторий».
Этот сам собой разумеющийся метод обещал очень экономное расходование бортового запаса топлива СКДУ и системы ориентации, но требовал расчетов, которые невозможно выполнить без БЦВМ. Уже в 1964 году нам было ясно, что надежной и пригодной для подобных задач БЦВМ в ближайшие два-три года у нас не будет. О трагической истории создания в СССР космической БЦВМ я надеюсь еще написать.
Мы уже знали, что на «Джемини» и будущем «Аполло» американцы используют быстродействующие БЦВМ, позволяющие решать задачи сближения полуавтоматическим методом, с обязательным участием человека. Они, уже располагавшие надежными БЦВМ, не рисковали использовать только автоматическое сближение методом «свободных траекторий». Имея в своем распоряжении «искусственный интеллект», американские «сближенцы» складывали его с естественным интеллектом хорошо подготовленного астронавта и таким тандемом решали задачу. Мы должны были решить задачу, не имея ни искусственного, ни естественного интеллекта!
Пришлось отложить заманчивый метод до лучших времен и обучить активный корабль повадкам гончего пса, который даже после жестокой дрессировки не побежит в прогнозируемую точку встречи за удирающим зайцем. Теперь уже не баллистики, а «теоретики-динамики» Раушенбаха — Легостаев, Шмыглевский, Ширяев, Ермилов, используя опыт ракетных систем самонаведения, состыковали его с баллистикой космического полета и предложили метод «сближения по линии визирования», или проще — метод «параллельного сближения».
При этом методе повышалась роль и ответственность бортовой системы измерения параметров относительного движения. Требовалось точное измерение расстояния между кораблями: относительной дальности, скорости изменения этого расстояния, то есть скорости сближения или удаления, и угловой скорости вращения линии визирования, совпадающей с прямой, соединяющей в пространстве два корабля. Эта информация в согласованной форме поступает в аналоговые электронные приборы, которые не умеют, подобно БЦВМ, прогнозировать относительное движение и предвидеть последствия коррекций на длительном интервале времени. Поэтому бортовые приборы, управляющие сближением, будут вертеть кораблем в процессе сближения и выдавать команды на небольшие по величине, но частые корректирующие импульсы то на разгон, то на торможение,чтобы вести активный корабль внутри расчетного коридора значений относительной скорости, меняющейся в зависимости от дальности. В процессе сближения активный корабль не только разгоняется или тормозится, но и обязательно корректируется в боковом направлении так, чтобы свести к нулю угловую скорость вращения линии визирования.
По мере уменьшения дальности уменьшается и относительная скорость сближения. В режиме причаливания, чтобы не сломать стыковочный агрегат, требовалось иметь сближение со скоростью порядка 5-7 сантиметров в секунду и сводить к минимуму относительную угловую скорость.
Приборная материализация идей, разработанных абстрагирующимися от реальных возможностей теоретиками, требовала участия опытного специалиста, который бы кроме энтузиазма обладал еще и здравым смыслом разработчика реальной аппаратуры.
Нам повезло. К работе по системе сближения был привлечен Борис Невзоров, пришедший вместе с грабинским коллективом. Он обладал именно теми качествами, которые позволяли найти компромисс между «зарвавшимися» теоретиками, требованиями к параметрам радиоизмерительных систем и возможностями разработчиков наших электронных приборов.
Едва мы «обнародовали» с помощью «совершенно секретных» писем со ссылками на решение ВПК необходимость разработки бортовых систем измерения параметров относительного движения, как получили почти одновременно четыре исключающих друг друга предложения.
Первым откликнулся ленинградский НИИ-158, который специализировался на авиационных радиолокаторах, в частности, для наведения на цель ночных истребителей. Главный инженер этого НИИ Вениамин Смирнов доказывал мне, что в Советском Союзе только они имеют опыт для создания нужной нам системы. Увы! 200 килограммов, которые они насчитали для активного корабля, нам были «не в подъем». Да и сроки назывались не менее трех лет. Мы требовали поставки уже через год!
Вторым по времени на наш призыв откликнулся Евгений Кондауров, работавший в НИИ-648 над проблемой систем самонаведения ракет. За эту работу он с группой товарищей получил Ленинскую премию. Кондауров увидел реальную возможность реализовать в космосе многие свои идеи.
Начальник НИИ-648 Армен Сергеевич Мнацаканян встретил предложение использовать эти разработки для космических аппаратов без особого энтузиазма. Но когда Мнацаканян услышал, что эту задачу мы готовы передать в ОКБ МЭИ Богомолову, то отбросил все колебания и дал возможность Кондаурову развернуть работу до нашему техническому заданию.
У Богомолова был свой «энтузиаст сближения» — Петр Крисс. Он решил использовать весь потенциал чистой радиотехники и начал оригинальную разработку «фазовой» системы.
Наконец, по собственной инициативе выступил главный конструктор тепловых и оптических головок самонаведения ЦКБ «Геофизика» Давид Хорол. Он предлагал систему на лазерно-оптических принципах.
Для работы любой из четырех организаций независимо от проявленной ими инициативы необходимо было решение ВПК. Долго тянуть с окончательным выбором системы мы не могли. Проектные компоновки, чертежи, схемы и приборы могли быть созданы в приемлемые сроки только под один вариант.
Невзоров, на правах главного куратора этих систем, довольно убедительно доказал, что система НИИ-158 не пройдет по массе, габаритам и потребляемой мощности, система Хорола может работать только на малых дальностях и все равно для первоначального поиска потребуется радиотехника с круговым обзором.
Оставались Мнацаканян и Богомолов. У нас были сторонники и того, и другого. Для «Союза» решили в пользу Мнацаканяна. Богомолову пообещали место на лунных кораблях, если он выиграет по массе, габаритам и точности измерений у Мнацаканяна.
Так вошла в историю космонавтики радиотехническая измерительная система «Игла», которая на протяжении 12 лет доставила нам неисчислимое количество огорчений, радостей, массу хлопот, сопровождавшихся выговорами от министра и вызовами «на ковер» в Кремль. В истории космонавтики «Игла» неразрывно связана с именем Мнацаканяна. Она помогла становлению института, но она же явилась одной из причин падения Мнацаканяна.