М. Борисов - На космической верфи. Поиски и свершения

• Название: На космической верфи. Поиски и свершения
• Автор: М. Борисов
• Издательство: Машиностроение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1983

В книге рассказано о создании автоматических межпланетных станций «Луна» и «Венера», первыми совершивших мягкую посадку на Луну и Венеру, первыми доставивших на Землю образцы лунного грунта, о первом в мире «Луноходе».

Автор показал «космическое» КБ за работой, рассказал о его Главном конструкторе — Г. Н. Бабакине. 3-е издание (2-е изд. вышло в свет в 1979 г. под тем же названием) дополнено главой о создании системы управления первым в мире луноходом.

Для широкого круга читателей

---

— Тогда и система астроориентации не нужна и коррекций не надо, — подумалось мне. — Это совершенно меняет дело.

А Николаев говорит:

— Теперь самое главное — грунт должен быть заложен в ампулу, размещенную внутри какого-нибудь аппарата, видимо, сферической формы. Ампулу нужно обязательно загерметизировать, чтобы привезенный грунт не подвергался воздействию земной атмосферы, а остался в первозданном виде… — Он помолчал. — Ну, а аппарат доставляется на Землю с помощью ракеты, которая сгорает в земной атмосфере.

— А в массовые характеристики мы уложимся? Ты смотрел? — мне удалось, наконец, вставить вопрос.

— Подожди, не торопись, — сказал свою излюбленную фразу Федор Ильич. — Если ты, — не глядя на меня, добавил Николаев, приложишь достаточно усилий и будешь тверд со «службами», уложимся.

— Если я приложу… Что же он мне поручит? — Николаев, как будто услышав мой вопрос, ответил: «Мы с Иваном Михайловичем решили, что всю возвратную систему, да, да, и «шарик», и ракету — будешь делать ты».

— Вот это да! Понимаешь, — Алексей Васильевич объяснял мне, — я сразу почувствовал себя каким-то первооткрывателем, что ли. Ведь то, что должен был делать я, не только было интересно для меня как конструктора. Это нужно, — ты только не улыбайся, — как-то засмущался он, — для нашей страны… для всего мира… О такой работе можно только мечтать!

Я слушал и видел, как преобразилось его лицо, когда он произнес последнюю фразу, — кажущаяся патетичность ее была глубоко искренней.

Нет, конечно, не просто так, «с кондачка», два руководителя поручили ему такую сложную систему. Опыт, знания, трудолюбие Петрова — причины, по которым выбор пал на него.

А в заключение Федор Ильич говорит: Я прикинул всю систему в несколько общем виде. Ты же должен выпустить компоновку так, чтобы потом ее не пришлось переделывать — времени на это нет. Поэтому побольше привлекай людей. Чем больше мнений, тем потом будет легче. Все понятно? — спросил он и, не дождавшись ответа, назвал количество килограммов, которое я не имел право превысить при разработке возвращаемого аппарата и ракеты.

Петров приступил к проектированию.

Метод его работы можно назвать «методом последовательных приближений». Судите сами. Он должен бы распределить между ракетой и «шариком» общую массу. А для того чтобы сделать это, нужно определить состав бортового оборудования ракеты, выбрать тип двигательной установки, подсчитать количество необходимого топлива, скомпоновать все, подсчитать массу конструкции. Затем сложить массы всех частей, составляющих ракету, и вычесть результат из заданной величины. И потом уже спроектировать возвращаемый аппарат в массе, равной результату предыдущего математического действия.

Но, к сожалению, так просто станция не проектируется. На деле этот процесс гораздо сложнее.

Алексей Васильевич составил массовую сводку закомпонованных им приборов в ракету и занялся «шариком». Поначалу казалось, что в нем должны быть только ампула с грунтом, система ее герметизации, теплозащита, парашют и все.

Но мере углубления проработки возвращаемый аппарат становился все сложнее и «насыщенней». Он, словно резиновая камера, раздувался, выходя за предварительно установленный объем: аппаратура поиска и антенны, аккумулятор и надувные баллоны. Появилось демпфирующее устройство, удерживающее «шарик» так, чтобы его лобовая часть была направлена против встречного потока воздуха. Этим будет обеспечиваться оптимальный режим торможения возвращаемого аппарата. Возникла необходимость в датчике перегрузок. После прохождения максимальных температур по его команде отстрелится крышка парашютного отсека, давая возможность тормозному парашюту в нужных условиях выскочить из чрева и раскрыться. Нужно было разместить барометрический датчик. При достижении заданной высоты он выработает сигнал для отделения тормозного парашюта и открытия основного.

Процесс рождения «шарика» был непрерывным, последовательным. Одно решение вытекало из другого. И каждый раз, изменяя конструкцию «шарика», нужно было возвращаться к ракете и, пересматривая ее конструкцию, находить какие-то резервы.

Все больше и больше специалистов привлекалось к проекту. В «шарике», как в фокусе, сходились интересы различных служб. Баллистики подсчитывали скорость его входа в атмосферу и траекторию спуска, тепловики определяли температурные режимы и вырабатывали предложения, обеспечивающие нормальные условия для работы аппаратуры, находящейся в нем. Аэродинамики выясняли лицо будущей парашютной системы. Не остались без работы и прочнисты. Они должны были определить эксплуатационные перегрузки, возникающие на всех ответственных участках спуска — при входе в атмосферу, при ударе «шарика» о Землю. Электрики «искали» такую аккумуляторную батарею, которая бы обладала большой емкостью, а габаритные размеры и масса были бы незначительными. Конструкторы ежедневно изучали компоновку, которая была уже вот-вот, как говорится, на выходе, и обсуждали ее достоинства и недостатки, готовясь к тем недалеким дням, когда на их плечи ляжет выпуск так называемых рабочих чертежей. Химики и технологи предлагали материалы для теплоизоляции и методы покрытия.

Дел хватало всем. А механикам особенно. Им нужно было создать устройство для взятия лунного грунта и загрузки его в ампулу возвращаемого аппарата.

Если же быть откровенным, то нужно сказать, что практического опыта у них в этих делах не было никакого. Да и откуда? Единственным крупным «специалистом», которому поначалу внимали безоговорочно, был Левченко — страстный рыбак, пробуривший не одну сотню лунок в гулко звенящих льдах, сковывавших водоемы. Может быть, именно поэтому, первым вариантом устройства стал почти в чистом виде рыбацкий бур.

С чего начинается любая конструкция? Конечно же с каких-то сформулированных, научно обоснованных требований, которые вносят ясность, конкретность и учитывают ряд факторов, делающих работу реальной.

Лунный грунт по одному из важнейших параметров — твердости — варьируется в широких пределах — от сыпучего песка до скалистых базальтов. И, наверное, не совсем правильно, скажем так, если для работы по таким разным грунтам будут применяться разные устройства, как, кстати, делается на Земле. Ведь достаточно слабый грунт, сыпучий, песчаный на Земле обычно зачерпывают ковшом, а чтобы добыть образцы твердых пород, бурят шурфы, закладывают в них взрывчатку, размельчают осколки и забирают.

Предстоящая лунная экспедиция требовала иных, «не земных» решений — грунтозаборное устройство должно удовлетворять двум диаметрально противоположным требованиям по твердости грунта. Это было абсолютно ясно, хотя еще далеко не было ясно, как выполнить это, конечно, самое главное требование.

Ну, а разве «не самые главные» требования выполнять было проще? Такое, к примеру, как сохранение чистоты образца. Особенно, если земные прототипы, предназначенные для работы в твердых грунтах, обязательно охлаждаемые специальной жидкостью, загрязняют пробы. Или требования максимальной автоматизации в сочетании с дистанционным управлением, которые не воплощены еще ни в одном существующем буре. Или необходимость сочетания минимальных габаритных размеров, массы и энергопотребления с высокой надежностью…

Нет, что ни говорите, для того, чтобы грунтозаборное устройство в какой-то период времени попало в «фокус» всеобщего внимания, было достаточно оснований. Стало ясно, что одним с этой проблемой не справиться — к ее решению подключили сразу две организации.

И вот тогда «дело» стронулось с места.

Наши механики приняли участие в решении многих «особых» вопросов. Выбор смазок, работающих в условиях глубокого вакуума, подбор материалов и покрытий, электрическое и механическое сочленение установок со станцией — вот далеко не полный перечень вопросов, находившихся в их сфере действия, не говоря о выборе логики работы механизма. Тут они и нам, радистам, задали работу. Хотя, как нам казалось поначалу, кроме подачи им радиокоманды и получения от них электрических сигналов о действии механизма, нас с ними ничего не должно было связывать. Но логика рассуждения механиков была предельно ясна:

— Нужно брать пробу грунта каким-то буром. Но вдруг он упрется в камень, откуда-то взявшийся… Или расположится над трещиной или просто над каким-то углублением… Чтобы этого не произошло, нужно видеть место, откуда будет браться грунт. Нужно видеть… Значит, на станции должна быть телевизионная система, позволяющая произвести обзор местности. (Все. Мы получили работенку по подбору такой системы, увязке ее с конструкторами, электриками, тепловиками..). Продолжаем дальше. Если телевизионная система есть (они уже не сомневались, что система стоит на станции), значит, штанга, на которой укреплен бур, должна поворачиваться не на строгое заранее определенное, фиксированное положение, а должна иметь механизм поворота по азимуту практически на любой угол. Итак, с азимутом, вроде бы, все ясно. Теперь разберемся с углом места. Тоже нужен привод. Ведь в полетном положении штанга расположена вертикально, а на Луне ее нужно сначала откинуть так, чтобы бур прижался к поверхности. И для этого тоже нужен какой-то механизм прижима. Предположим, что бур взял пробу, и ее нужно вложить в ампулу. Значит, привод по углу места должен обеспечить не только опускание штанги, но и ее поднятие…