Сергей Павлович Королев

Проект полета человека на ракетном аппарате по баллистической траектории на большую высоту просуществовал недолго. Затраты времени и средств на проектирование и разработки, как и трудности осуществления, для баллистического и орбитального вариантов были соизмеримы, а отдача от орбитального полета была много выше. Королев настаивал на этом варианте. Первоначально в группу проектировщиков входили пятнадцать молодых инженеров, был среди них и будущий космонавт К. П. Феоктистов.
Работа эта воспринималась неоднозначно, ее противники утверждали, что браться за пилотируемый спутник преждевременно, что надо идти по пути создания «автоматов» различного назначения и размеров, накопить опыт и уже потом переходить к более сложным проектам. При этом в качестве доводов приводилось то, что кроме объективных трудностей силами лишь одного КБ проект пилотируемого аппарата реализовать не удастся. Велись споры и по этапам программы. Одни предлагали сначала создать крупный, на несколько тонн, автоматический спутник; другие считали, что отработку возвращения на Землю нужно начинать со сравнительно небольших автоматических автоматов.
Королев понимал, что споры вокруг и самой идеи, и возможных вариантов ее реализации могут быть бесконечными: уточнения, предложения, критика, одобрение, возвращение на круги своя… Нужно было четко сформулировать задачу. Королев сформулировал ее так: «Создать пилотируемый спутник, который после выведения на околоземную орбиту мог бы совершить по ней полет от одного витка до нескольких суток и возвратиться на Землю. На борту должен быть человек, с тем чтобы провести исследование его самочувствия и работоспособности в условиях космического полета, а также некоторые научные наблюдения и эксперименты». В основе осуществления такого проекта, по убеждению Королева, лежали следующие необходимые условия: надежность ракеты-носителя, конструкция самого корабля, системы управления, спуска и приземления, обеспечение жизнедеятельности космонавта.
Самой трудной и ответственной задачей главный конструктор считал благополучное возвращение пилота из космического полета.
Со своей программой Королев вышел на Совет главных конструкторов. Разговор получился острый. Насыщенный специальными терминами, цифрами, формулами, он исключал общие рассуждения. Собравшимся не приходилось долго пояснять свои мысли: они давно работали вместе и понимали друг друга с полуслова. Но были и жаркие споры, после которых расходились, так ничего и не решив.
Через какое-то время собирались снова. Не было экстаза, не было сверхозарений, не было неожиданных идей, которые вдруг опрокидывали все то, что было раньше. Разговор обычно начинался с середины и стороннему наблюдателю чаще всего представала такая картина: сидят люди и мирно беседуют. Они привыкли к такого рода работе, и технология ее им была хорошо известна. Основную идею они (Королев, Глушко, Пилюгин, Кузнецов, Рязанцев, Бармин) решали методом последовательных приближений.
После таких совещаний Королев давал задание бригадам: аэродинамикам, прочнистам, весовикам. И первая схема компоновки — пока общий вид, но близкий к тому, что будет. Еще не все смежники представляют, что им «повесят», но они догадываются. И довольно точно представляют себе общий замысел. Это как на фронте: солдаты всегда безошибочно узнают о готовящемся наступлении.
Баллистическими расчетами активного участка траектории, участка выведения носителя и, что еще важнее, расчетами космических траекторий, эволюцией орбит, расчетом траекторий спуска в атмосфере, начиная с первого спутника, занималась группа Д. Е. Охоцимского из Отделения прикладной математики Академии наук, в распоряжении которой имелась мощная по тем временам вычислительная машина БЭСМ-2, находившаяся в Институте прикладной математики им. Светлова. Расчеты осуществлялись и в НИИ-4, входящем в систему Министерства обороны, и в самом ОКБ Королева. Над проблемой управления ориентацией во время орбитального полета работали три центра: первый — уже упоминавшееся Отделение прикладной математики. Эта группа получила интересные результаты, взяв «лунную» идею из замечания академика П. Л. Капицы: «Чего спутник ориентировать? Луна ведь на Землю ориентирована постоянно!» Действительно, такой подход выглядел достаточно привлекательно: для ориентации используются свойства гравитационного поля, нет затрат энергии, однако главный недостаток такого подхода: возможна лишь единственная ориентация — ориентация на центр Земли. Вторую группу возглавил А. И. Лурье из Ленинградского политехнического института. Она разрабатывала теорию маховиков. Это были красивые, но, к сожалению, надуманные результаты, не повлиявшие на создание реальных систем. Третьим центром был НИИ тепловых процессов (бывший РНИИ), где Королев еще в 1937 году занимался проблемами управления. Работа была поручена будущему академику Б. В. Раушенбаху, которого Королев хорошо знал. Раушенбаху и Е. Н. Токарю удалось избежать ошибки группы Лурье, они не просто увлекались теорией, но разрабатывали проект конкретной системы, обосновывая ее инженерной логикой. Им и были заданы весовые и габаритные характеристики, моменты инерции, запасы энергетики и прочее. Для управления ориентацией они решили использовать маховик, все получалось просто и надежно, но выяснилось, что нет электродвигателя с соответствующими характеристиками. И тогда Е. Н. Токарь, уяснив, что для требуемого мотора важен не коэффициент полезного действия, а пусковой момент, разработал новый тип электромотора. Токарь также придумал «гироорбиту», своеобразный вариант гирокомпаса и аналог гировертикали.
 
Но это была лишь часть сложнейшей задачи. В те годы многие специалисты не представляли, как можно затормозить и спустить с орбиты аппарат, движущийся со скоростью 8 километров в секунду (25 скоростей звука!), чтобы он не сгорел при входе в плотные слои атмосферы. Из газовой динамики было очевидно, что у лобовой части аппарата должна возникнуть плазма с температурой 6—10 тысяч градусов. Как отвести тепло, чтобы аппарат не сгорел, — это был вопрос вопросов, и в реальность решения его в ближайшие годы многие просто не верили.
Королев был готов к атакам скептиков. Он знал: во всяком новом деле отрицательные стороны выявить легче, положительные — труднее. Удачи — они всегда у всех на виду, промахи проявляются потом. А путь вперед виден не каждому. Бывало и так: кто больше всех упрямился, кто отрицал возможность навязываемого ему решения, вдруг находил блестящую идею. Такой идеей стала форма корабля, вернее, возвращаемой его части. Условия ставились такие: достаточный объем для размещения космонавта, хорошая устойчивость на спуске и как можно меньшая масса теплозащиты. Рассматривались разные конфигурации: конус с различными углами раскрыва и радиусами затупления, обратный конус, зонт, закругленные цилиндры, полусфера. Анализируя все эти варианты, вдруг поняли: а почему собственно, не «взята на учет» полная сфера? Прикинули все «за» и «против» и остановились на этом варианте.
Сегодня такое решение может показаться тривиальным, тогда же оно не только упрощало задачу теплозащиты, но и позволяло выиграть время. Сфера была продута и просчитана, как говорится, вдоль и поперек. Любая другая форма спускаемого аппарата потребовала бы проведения множества аэродинамических исследований, создания специальных методов расчета.
Впрочем, идея сферы тоже поначалу отвергалась в самом проектном отделе. Мудрый Михаил Клавдиевич Тихонравов понимал свою задачу руководителя так: собрать в кулак помыслы, волю, опыт многих людей и направить их к одной цели. Случалось, он говорил:
— Перечеркнем все и начнем считать заново.
Ему возражали:
— Возвращаемся к тому, что уже было, Эс-Пэ такое не любит.
— Это потому, что нас губит приверженность старой схеме. Забудем ее. Начнем все сначала. И не надо кивать на Сергея Павловича.
— Теряем время, а движения нет, — твердили упрямцы.
Добродушный и мягкий Тихонравов «закручивал гайки», а проект, как казалось молодым инженерам, трещал по швам. Но Михаил Клавдиевич знал, что они уже идут к новому решению, только это новое пока не прояснилось. Еще немножко — и все встанет на свои места.