[Пpохожий]

Космические полёты

Идея создания на основе А-4 научных ракет, исследующих высшие слои атмосферы, приходила в голову ещё их немецким конструкторам. И они же собирались сделать блок приборов для неё отделяемым.

Сергей Королёв, разумеется, тоже пришёл к мысли о подобной конструкции, но ожидаемо ссылался не на соображения гитлеровских инженеров, а на труды Константина Эдуардовича Циолковского, который стал непререкаемым авторитетом в области теоретической космонавтики. Выступая 25 апреля 1947 года на пленарном заседании учёного совета НИИ-88, Королёв говорил:

«На следующих [после Р-1] машинах мы столкнемся и уже столкнулись с гораздо большими трудностями, связанными с использованной схемой. По поводу нагрузок и возможного разрушения ракеты в полёте можно отметить, что в работах Циолковского есть предложения по составной ракете.

Я думаю, что будет дальнейшее развитие идеи Циолковского. <…> Мы работаем сейчас над машинами, скорость которых сравнима с космическими скоростями, и я могу сказать, что наш следующий этап работ требует какой-то составной схемы. В случае успеха такую схему можно будет применить для этой машины и увеличить её дальность…»

Сначала инженерам института казалось, что в «составной» схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, головка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Однако почти сразу стали видны технические трудности: пока двигатель работает, головную часть не отделишь, ведь она как бы подпирается снизу корпусом ракеты, а после выключения двигателя разделять их невыгодно, поскольку ракета становится неуправляемой, а головная часть неизбежно отклонится от курса.

Есть только один вариант — отделять точно в момент выключения двигателя. Но в том-то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь через 7-10 секунд. Необходима математическая модель, а её пока нет.

Королёв не стал дожидаться теоретических соображений по этому поводу, а решил провести отстрелы головной части на Р-1, создав модификацию Р-1А — «Аннушку», как ласково прозвали её на полигоне.

К работе с использованием ракет конструктор привлёк группу профессора Сергея Николаевича Вернова из Физического института Академии наук (ФИАН), которая занималась высотными исследованиями космических лучей. Летом 1947 года Королёв пригласил физиков в НИИ-88 в Подлипках, водил по бюро и опытному заводу, показывал образцы ракетной техники, вывезенной из Германии. После завершения экскурсии конструктор расспрашивал Вернова о планах и за беседой определил массу блока аппаратуры — 500 кг.

Имея поддержку Академии наук, Королёв добился включения исследовательской программы в содержание первого этапа лётных испытаний — ещё с использованием ракет А-4. Поэтому той же осенью физики приехали на полигон Капустин Яр, выкопали и оборудовали «академическую» землянку, в которой готовили свою аппаратуру к полёту.

Первый старт А-4 с оборудованием ФИАН состоялся 2 ноября 1947 года и прошёл блестяще: ракета поднялась на высоту 72 км и отклонилась от расчётной траектории всего на 5 км. Радиопередача с регистрирующей аппаратуры была принята, расшифрована и проанализирована.

Правда, на следующий день случилась авария: ракета после старта ушла вправо, стала вращаться вокруг продольной оси, потом оборвались стабилизаторы, и она, воспламенившись, упала на землю. Следующий полёт А-4 с научной аппаратурой состоялся 13 ноября и оказался успешнее первого: ракета отклонилась от траектории лишь на 80 м.

Р-1А открывала перед физиками большие возможности: если часть ракеты с оборудованием отделяется, то можно измерять характеристики атмосферы, не опасаясь «помех» от выбросов продуктов горения. Для проведения работ с использованием новой модификации было выделено восемь трофейных ракет, которые сотрудники завода НИИ-88 полностью перебрали, произведя необходимые замены: в частности, они установили хвостовые отсеки собственной конструкции, а главное — механизм отделения головной части.

Первый старт Р-1А на полигоне состоялся 7 мая 1949 года. Возбуждённый Королёв тут же потребовал самолёт и направился в район цели, с воздуха увидел две воронки, уговорил пилотов посадить машину и лично осмотрел места падения ракеты и отделившейся головки. На следующий день он писал домой: «Вчера был наш первый концерт, прошедший с весьма большим успехом. Это очень приятно и, надеюсь, знаменует успешное осуществление в жизни одного из очень важных этапов нашей работы».

10, 15 и 16 мая состоялись ещё три испытательных старта, а пятую ракету решили пустить вертикально с аппаратурой физиков.

Блок ФИАР-1 (Физические исследования атмосферы ракетой №1) помещался в специальный контейнер в виде цилиндра, соединённого со спасательным устройством типа «летающая бомба». Контейнер закладывался в мортиру, установленную на хвостовом отсеке, и на заданной высоте выбрасывался с помощью сжатого воздуха. Через четыре секунды начинался забор проб. Для облегчения поисков после приземления контейнер снабжали радиопередатчиком.

24 мая 1949 года первые две установки с приборами ФИАР-1 были подняты ракетой Р-1А (или В-1А) на высоту 110 км. Механизм отделения сработал, и контейнеры разлетелись, покидая зону «паразитных» газов. Однако раньше времени раскрылись парашюты, и сильный напор воздуха превратил их в пучок рваных лент, что привело к гибели контейнеров.

Утешиться физики смогли через четыре дня, 28 мая, когда приборы целыми и невредимыми вернулись на землю с высоты 102 км.

После успешных испытаний было составлено «Техническое задание на проведение работ по исследованию высоких слоёв атмосферы», которое Королёв утвердил 28 августа 1950 года. В нём ракетчики сделали следующий шаг к практической космонавтике — определили свою готовность начать медико-биологические эксперименты по изучению влияния условий ракетного полёта на живые организмы. Профессор Владимир Иванович Яздовский, который сегодня считается патриархом советской космической медицины, рассказывал в мемуарах:

«Однажды вечером у меня дома раздался телефонный звонок. Энергичный мужской голос коротко представился: «Королёв». Я дал согласие встретиться с ним завтра, после обеда, неподалеку от академии имени Н.Е. Жуковского. Шёл 1948 год, была уже глубокая осень, листья с деревьев облетели, и вторая половина дня утопала обычно в серенькой измороси. В этом предсумеречном свете передо мной неожиданно — хотя ждал же! — возникла крепкая, плотная фигура в тёмном пальто и шляпе.

Последовало крепкое рукопожатие, Сергей Павлович взял меня под руку и повёл вглубь аллеи, безо всяких предисловий обращаясь ко мне на «ты». <…> Далее Королёв прямо, без обиняков сказал мне, что у них есть ракеты, способные поднять груз массой более 500 кг на высоту 100 км (видел ли он моё ошеломление?), что геофизические исследования на этой высоте уже ведутся, но он считает, что пора начинать эксперименты на животных, которые проложили бы путь человеку».

Королёв организовал встречи молодого учёного с руководителями ракетной программы, и в 1949 году проведение соответствующих исследований было возложено на Научно-исследовательский институт авиационной медицины (НИИ АМ ВВС), а конкретное исполнение — на Яздовского, который сформировал группу из трёх врачей и одного инженера, занявшихся работой по теме «Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полёта в особых условиях».