Янгель: Уроки и наследие - [285]

Проектирование велось с учетом опыта, накопленного при создании всех предыдущих боевых ракет и космических носителей на их основе. Но если раньше это была первая попытка конструкторского бюро создать ракету-носитель на базе существующих отработанных боевых ракет, то теперь предстояло создать носитель принципиально нового класса. Энергетические характеристики ракеты-носителя выбирались на основе анализа возможности решения комплекса космических задач. Предполагалось, что на базе Р-56 можно будет создавать глобальные информационные системы связи. В этом случае на стационарную геоцентрическую орбиту выводится спутник весом 6 тонн и "зависает" над одной и той же заданной точкой земной поверхности. Если же спутник выводится на суточную орбиту, то он движется относительно ее по определенному закону, как говорят, "пишет суточную восьмерку", размеры которой определяются углом наклона плоскости орбиты к широте местности.

В области космических исследований комплекс должен был решать первоочередные задачи подготовительного этапа освоения Луны и ближайших планет Солнечной системы, для чего необходимо было осуществлять систематические пуски ракет с целью:

— пилотируемого облета Луны и крупномасштабного фотографирования ее поверхности;

— организации автоматических станций "службы Луны";

— доставки для экспедиций необходимых грузов;

— запуска автоматических межпланетных станций.

Исходя из решения этих задач, ракета должна была обеспечить запуск на круговую полярную орбиту высотой 200 км объектов весом до 50 тонн, на орбиту вокруг Луны — 12 тонн и в район планет Марса и Венеры — 6–8 тонн.

В процессе анализа и выбора конструктивно-компоновочной схемы носителя рассматривались три принципиально отличные схемы:

— четырехблочная — с диаметром корпуса блока 3800 мм. В этом случае диаметр определялся условиями максимально допустимых габаритов при транспортировке по железной дороге без всяких ограничений;

— семиблочная — с диаметром корпуса каждого блока 3000 мм. Этот габарит соответствовал максимально освоенному диаметру в производстве;

— моноблочная — с диаметром корпуса 6500 мм. В этом случае предполагалась транспортировка полностью собранного в заводских условиях носителя водным путем.

Детальные исследования показали, что наиболее полно основным требованиям отвечает вариант двухступенчатой ракеты, выполненной по моноблочной схеме. Этот вариант являлся и наиболее перспективным с точки зрения развития производственной базы для создания более мощных носителей, в том числе с применением других источников энергии, обеспечивающих межпланетные полеты человека.

Несмотря на необходимость реконструкции основного завода-изготовителя носителя в Днепропетровске, проведенные комплексные исследования показали, что стоимость разработки моноблочного варианта получалась минимальной. Она обеспечивалась:

— меньшей трудоемкостью изготовления и сборки;

— использованием состоявшихся принципиальных схемных и конструктивных решений, отработанных на ракетах Р-16 и Р-36;

— применением динамической схемы, теоретически разработанной и апробированной на названных ракетах;

— существенно меньшим объемом экспериментальных и исследовательских работ;

— меньшей стоимостью стартового комплекса.

В соответствии с принятой схемой ракета представляла трехступенчатый моноблок диаметром 6,5 метра тандемной схемы с поперечным делением ступеней. Хвостовой отсек первой ступени имел коническую форму с большим диаметром у основания, равным 8,2 метра. В качестве третьей ступени предусматривалась установка двух блоков: орбитального — с однократным и космического — с многократным запуском двигателей.

На всех ступенях предполагалось использовать двигатели на высококипящих компонентах топлива. Топливные баки первой и второй ступеней располагались в традиционной последовательности: впереди — бак окислителя, а затем — бак горючего. На второй ступени с целью снижения веса конструкции и уменьшения габаритов носителя топливные баки были объединены в единый топливный отсек.

Топливные баки и двигатели орбитальной и космической ступеней защищались экранно-вакуумной изоляцией, обеспечивающей заданный температурный диапазон компонентов топлива в условиях космического пространства.

Космические аппараты устанавливались на переходной раме и защищались обтекателем от воздействия набегающего потока при полете на активном участке траектории и при аварийном спуске на Землю.

Один из непростых вопросов, возникших при проектировании, был связан с большим количеством камер двигателя первой ступени. Проектанты опасались: а что будет, если из строя выйдет одна из 12 камер?

Автономная система управления, разрабатывавшаяся Главным конструктором Харьковского ОКБ В.Г. Сергеевым, предусматривала выполнение задачи при отключении одной камеры двигателя первой ступени.

В самостоятельную проблему, вызванную циклопическими размерами ракеты, а общая длина ракеты с дополнительной ступенью составляла 67,8 метра, вылилась задача транспортировки носителя с завода-изготовителя в Днепропетровске на полигон.

Ввиду того, что предполагавшиеся габариты ракеты не вписывались ни в какие железнодорожные стандарты, а об использовании авиации в то время не могло быть и речи, оставался только один и самый древний способ доставки грузов — водный. Транспортировка ракеты должна была осуществляться по ступеням, причем независимо от выбора полигона. Рассматривалась возможность старта из Капустина Яра, Байконура и Плесецка. Во всех случаях носитель должен был быть доставлен с завода в устье реки Суры при впадении ее в Днепр ниже Днепропетровска. Именно отсюда начиналось "путешествие" ракеты водным путем. Для этого предполагалось соорудить специальный причал. Доставка же ракеты от завода до причала и от конца водного пути до старта должна была осуществляться с помощью грунтовых транспортных средств. В качестве тягача должен был быть использован гигант МАЗ-537.