Взлёт, 2007 № 10 - [38]
Проектирование первых многоступенчатых ракет шло параллельно с исследовательскими работами по ИСЗ, в тесной связи НИИ-88 (в который входило КБ Королева), НИИ-4 Министерства обороны (группа Тихонравова), Отделения прикладной математики АН СССР (позднее МИАН им. Стеклова) и НИИ-1 (бывший РНИИ). В двух последних организациях работы по ракетно-космическому направлению возглавлял М.В. Келдыш.
Уникальная пакетная компоновка «семерки» родилась в 1949 г., когда в группе М.К. Тихонравова возникла идея объединить несколько одноступенчатых ракет в связку, названную «пакетом». «Ступенчатость» пакета, составленного из одинаковых ракет с одновременным запуском двигателей, обеспечивалась переливом топлива из блоков нижней ступени в блоки верхней. Дальнейшие изыскания велись уже с привлечением коллективов Келдыша. Несмотря на то, что при формирования облика Р-7 было рассмотрено около 60 вариантов, Сергей Павлович, видимо, сразу остановился на пакетной компоновке с одновременным запуском на земле двигателей обеих ступеней. Это решение было поистине гениальным, поскольку позволяло резко упростить и удешевить разработку двигателей (отпадала нужда во включении второй ступени в полете). Кроме того, многоблочная компоновка позволяла использовать двигатели сравнительно небольшой тяги и одинаковой конструкции на обеих ступенях. Вопросы транспортировки многоблочной конструкции также решались проще.
К октябрю 1953 г. облик «семерки» в целом был определен. Правда, от перелива топлива не осталось и следа, а блоки первой и второй ступеней были уже разными. При стартовой массе около 170 т ракета могла доставить трехтонную ядерную боеголовку на дальность 8000 км. И тут свою лепту в создание носителя и спутника внес А.Д. Сахаров, отвечавший за создание термоядерного заряда для МБР. По его расчетам, уложить массу боеголовки в 3 т представлялось невозможным, и массу нагрузки надо было увеличить почти вдвое – до 5,5-6 т! На таком решении в конце 1953 г. настоял В.А. Малышев, заместитель Председателя Совмина СССР. Одному Богу известно, какие слова в адрес «ядерщиков» произносили проектанты Королева! Но сам Сергей Павлович был доволен: ведь при избытке энергетики Р-7 уже могла быть космическим носителем, способным вывести на орбиту спутник массой более тонны.
Ракету переделали быстро: в январе 1954 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров, а уже в июле был готов эскизный проект. Р-7 «прибавила в весе» около 100 тонн. Но не это главное. В ходе нового проекта окончательно сформировался неповторимый облик «семерки» и ее уникальные технические решения, обеспечившие ракете долголетие. Первоначальные варианты предусматривали установку ракеты на пусковое устройство (ПУ) с опорой на нижнюю часть боковых блоков, под каждый из которых пришлось ставить свой стартовый стол. Возникающие при этом нагрузки, в том числе ветровые, резко снижали массовое совершенство изделия. Выход был найден в схеме подвески ракеты на фермах ПУ в районе верхнего силового пояса связи, что позволило разгрузить от сжатия все блоки носителя и обеспечить снижение массы конструкции. Ни до, ни после «семерки» такое решение не применялось. Визитной карточкой Р-7 стала уникальная по простоте система отделения боковых блоков – никаких ракетных двигателей увода или толкателей – весь процесс разделения происходил под действием остаточной тяги двигателей «боковушек», да давления наддува в кислородных баках. А простота, как известно, мать надежности.
Практически параллельно с «семеркой» шли работы по спутнику. Еще 22 декабря 1953 г. Сергей Павлович поставил перед Д.Ф. Устиновым вопрос об организации в ОКБ-1 отдела для разработки спутников и других космических аппаратов. С этой целью Королев планировал перевести к себе группу Тихонравова из НИИ-4 (что впоследствии и произошло). Практически тогда же в директивных документах по Р-7 была предусмотрена задача по обеспечению пусков ИСЗ и аппаратов для полетов к планетам. В августе 1955 г. состоялось совещание у замминистра среднего машиностроения В.М. Рябикова с обсуждением вопроса о создании спутника. На совещании Королев выступил также с предложением о разработке на базе ракеты Р-7 трехступенчатого носителя для запусков автоматических аппаратов к Луне. Таким образом, планы создания ИСЗ получили официальное одобрение, и уже 30 января 1956 г. было принято постановление о разработке научного ИСЗ («объект Д» массой 1000-1100 кг).
Работы над «объектом Д» разворачивались не так быстро, как хотелось Королеву: он был обеспокоен информацией о заокеанских планах запусков ИСЗ и 7 февраля 1957 г. (т.е. за три с лишним месяца до первого пуска Р-7) принял единственно правильное решение – срочно сделать простейший спутник (ПС).
А испытания «семерки» шли тяжело, первый успешный пуск состоялся только 21 августа 1957 г. Решение о запуске ПС на еще не отработанной ракете было рискованным. Да и военные явно без удовольствия смотрели на «расход» дорогостоящих изделий для «космических забав» (а первая Р-7 обошлась стране в 100 млн рублей). Заметим, что в этом они, похоже, везде одинаковы: в США первый гражданский спутниковый носитель создавался не на базе боевых ракет типа «Атласа», а в рамках малобюджетных специализированных проектов – там военные тоже «жадничали». Однако Королеву удалось убедить заказчика в том, что попутно с запуском ИСЗ будут решаться и задачи летно-конструкторских испытаний.
