Летом 1956 года ОКБ-1 было окончательно выделено из состава НИИ-88, и Сергей Королев получил значительно большую самостоятельность в руководстве работами над Р-7. Главный конструктор вступал в последнее десятилетие своей жизни, которое обернется его абсолютным триумфом. В этот момент чертежи первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 только-только начали превращаться в металл, а в казахской степи заливали бетоном стартовые площадки. До первого — и аварийного — пуска «семерки» оставалось меньше года, до запуска первого искусственного спутника Земли — четырнадцать месяцев. «Лента.ру» рассказывает о времени бесконечных стендовых взрывов, конструкторского мата и работы на пределе человеческих возможностей, из которого выросла советская космонавтика.
29 июля 1955 года президент Дуайт Эйзенхауэр объявил, что США первыми запустят искусственный спутник Земли в рамках Международного геофизического года (1957-1958). Вашингтон не сомневался в успехе. Вывезенный из Германии создатель ракеты «Фау-2» Вернер фон Браун к тому времени уже успел подробно описать американскую космическую программу на полтора десятилетия вперед.
Вечером 4 октября 1957 года эта уверенность рухнула.
В офицерской столовой Редстоунского арсенала в Хантсвилле шел закрытый прием. Высшие чины армии отмечали грядущее назначение Нила Макэлроя министром обороны. Вокруг фон Брауна собрались генералы и подрядчики из оборонно-промышленного комплекса.
Конструктора позвали к телефону.
— Вас беспокоит «Нью-Йорк таймс», доктор. Что вы об этом думаете?
— О чем?
В трубке на секунду повисла тишина.
— О русском спутнике. Который они только что запустили.
Как пишет биограф Деннис Пишкевич, фон Браун вернулся к столу, повернулся к Макэлрою и сказал:
Свет дали. Но группа фон Брауна запустила первый американский спутник Explorer-1 лишь в конце января 1958 года — на 119 дней позже советского.
США проиграли первый этап космической гонки не на этом банкете. Они проиграли его за год до старта «Спутника-1» — еще летом 1956-го, когда советские инженеры нашли решение задачи, которая еще недавно казалась неразрешимой. Просто тогда об этом никто не знал — ни в Вашингтоне, ни в Москве.
К 1956 году советские конструкторы прошли огромный путь. Начав десять лет назад с разборки и изучения трофейных немецких «Фау-2», они постепенно преодолели зависимость от иностранных специалистов (говорят, Сергей Королев, которого откровенно раздражало их присутствие, лишь облегченно вздохнул, когда немцев отправили домой) и создали собственную мощную научную школу.
За это время инженеры послевоенной школы выжали из классической одноступенчатой схемы максимум. Они радикально облегчили ее, сделав топливные баки стенками самой ракеты, и научились отделять боеголовку в полете. Р-5М стала венцом этой эволюции — она имела дальность полета 1200 километров и первой в СССР могла нести реальный ядерный заряд. Ее успешное секретное испытание прошло 2 февраля 1956 года в рамках операции «Байкал».
Как писал соратник Королева Борис Черток, всего за неполные десять лет в СССР было создано и испытано 17 различных типов жидкостных ракет.
Но главный недостаток Р-5 состоял в том, что она не была межконтинентальной. Она закрывала вопрос с ракетами среднего радиуса (и, соответственно, с целями в Европе), но до Америки дотянуться не могла. Поэтому еще в мае 1954 года руководство страны поставило перед конструкторами новую задачу, казавшуюся тогда неподъемной: создать ракету, способную преодолеть 8-10 тысяч километров.
Именно в этом историческом зазоре — между исчерпанными старыми технологиями и невозможным новым приказом — и родилась ракета-монстр Р-7, а вместе с ней — весь советский космос. В популярной литературе этот период зачастую остается в тени первого спутника. Но все самое главное решилось именно тогда, летом 1956 года.
Даже в 1956 году космос оставался уделом фантастов. Пока издательство «Трудрезервиздат» штамповало книжки про межпланетные приключения со звучными названиями «Полет на Луну» и «Аргонавты Вселенной», советская власть думала совсем о другом. Космос партийную верхушку не интересовал — ее интересовала ракета Р-7.
27 февраля 1956 года, всего через несколько дней после исторического секретного доклада, развенчавшего культ личности Сталина, Хрущев вместе с Ворошиловым, Булганиным и Маленковым тайно посетил подмосковные Подлипки, сердце советской ракетной программы.
Королев тогда не мог показать партийной элите настоящую ракету — в металле ее еще не существовало. В огромном цехе стоял лишь полноразмерный макет. Но даже этот деревянно-металлический муляж, занимавший четверть гигантского ангара и упершийся острием в самую крышу, произвел на вождей сильное впечатление.
Впрочем, за пределами команды Королева мало кто верил, что эта махина вообще взлетит. Преодолеть барьер даже в 3000 километров тогда казалось немыслимым, а здесь речь шла о межконтинентальных дальностях.
Чтобы сделать невозможное, Королев сознательно набирал молодежь — инженеров, свободных от академических предрассудков и преклонения перед авторитетами. Будучи в первую очередь неформальным лидером, он применял соответствующие методы работы. И в этом очень походил на самого Хрущева.
По воспоминаниям инженера Льва Краснова, которому тогда было всего 35, Сергей Павлович виртуозно владел матом. Но пускал его в ход исключительно как точечное оружие в моменты крайнего эмоционального накала. «Мат, как слово божие, всуе не применять», — любил повторять он. По легенде, однажды он даже вызвался обучить этому ремеслу одного из интеллигентнейших академиков:
За океаном его главный конкурент, чопорный потомок немецких аристократов Вернер фон Браун, вряд ли крыл подчиненных трехэтажным матом (зато ему приписывают фразу «Лучше попросить прощения, чем разрешения»). Впрочем, стиль руководства у немца был схожим: некоторые сотрудники вспоминали, что после разговора с фон Брауном им буквально «хотелось полежать».
Разница заключалась в том, что у фон Брауна были связаны руки. Америка, уже обладавшая компактной водородной бомбой и бомбардировщиками B-36 и B-52 для ее доставки, не испытывала столь острой необходимости как можно быстрее получить межконтинентальную ракету.
В этом состояло главное преимущество Королева. От него не просто ждали — от него ультимативно требовали Р-7. И пик этого напряжения, время, за которое нужно было прыгнуть выше собственной головы, пришелся ровно на самый изматывающий в советской космонавтике год — с лета 1956 по лето 1957 года.
Ракета Р-7 впервые в истории создавалась по новаторской пакетной схеме и окончательно оформилась в 1956 году. Королев понял, что классическая одноступенчатая компоновка уже уперлась в свой физический потолок. Чтобы лететь дальше, нужно было отказаться от привычной схемы. Это стало одним из самых смелых и оригинальных решений советского ракетостроения. Для сравнения: американцы в своей ракете Atlas, создаваемой одновременно с Р-7, использовали лишь так называемую «полуторную» схему.
У «семерки» же было сразу пять гигантских блоков. По ходу проектирования ракета приобретала все более циклопические очертания, что лишь питало скепсис «доброжелателей»: как эта махина вообще оторвется от земли? Многие были уверены, что на запредельных скоростях гигантская конструкция просто развалится от вибраций, а двигатели не выдадут нужной тяги.
Но в ОКБ-1 поставили все на «пакет»: четыре боковых блока (первая ступень) симметрично крепились вокруг массивного центрального (вторая ступень). Чтобы не ломать голову над надежным запуском двигателей в вакууме космоса, Королев пошел на радикальный шаг — решил зажечь обе ступени одновременно, прямо на земле. Тридцать две камеры сгорания должны были синхронно ожить на стартовом столе с абсолютной, миллисекундной точностью. И весь этот сложнейший процесс управления тягой конструкторам приходилось высчитывать на логарифмических линейках, без современных компьютеров.
На старте эта схема давала колоссальную тягу в 365 тонн-сил — то есть более 3,5 меганьютона. Когда топливо в четырех боковых блоках выгорало, они просто отстреливались и падали, а центральный блок, заправленный под завязку (примерно 82 тонны топлива), продолжал лететь к цели.
Скептикам проект казался нереализуемым и самоубийственным. Его воплощение требовало не просто локальных доработок, а перестройки целых отраслей промышленности. Нужен был тектонический сдвиг экономики. Как вспоминал Борис Черток, большинство технологий для Р-7 приходилось изобретать с нуля, прямо по ходу работ:
Этот прорыв стоил многим создателям, в том числе Королеву, и здоровья, и человеческих отношений (обострился конфликт Королева и Глушко). Но в то же время эти трудности парадоксально способствовали новой кооперации. Когда амбициозный Глушко отказался делать рулевые двигатели, Королев привлек молодых двигателистов — Мельникова, Райкова и Соколова.
А когда возникли непреодолимые проблемы с датчиками измерения уровней в баках жидкого кислорода и керосина, к решению задачи привлекли инженера по имени Константин Маркс. И если и у него что-то шло не так, в КБ на это моментально находилась шутка: «Вот даже К. Маркс не имеет ответа на этот вопрос».
«Семерка» была настолько мощной, что ее ревущий старт грозил полным разрушением любой классической стартовой площадки. Когда Королев попросил главного конструктора стартовых комплексов Владимира Бармина из ГСКБ «Спецмаш» построить огромную защитную стену-газоотвод, тот отрезал:
В итоге ракету-гиганта вообще не ставили на землю — ее подвесили за «талию» (специальный силовой пояс) на четыре массивные откидные опоры. Как только тяга могучих двигателей уравнивала колоссальный вес ракеты, и она начинала движение вверх, опоры под собственным весом автоматически откидывались в стороны, словно лепестки гигантского металлического тюльпана.
Не менее изящно решили проблему сброса отработавших боковых блоков в разреженных слоях атмосферы: их отталкивало от центральной ступени избыточным давлением, которое нагнеталось в пустеющих баках. Технически это выглядело так: в нужный момент открывались клапаны наддува, и выходящий газ работал как реактивный толкатель, ювелирно уводя пустые блоки в стороны — образуя в небе знаменитый «крест Королева».
Еще одной проблемой стало само производство.
«Для одного пуска ракеты Р-7 надо было изготовить пять блоков, каждый из которых по трудоемкости превосходил прежние одноступенчатые ракеты. Каждый блок испытывался самостоятельно, потом собирали пакет и проводились многодневные горизонтальные испытания пакета в новом сборочном корпусе», — писал Борис Черток.
Он же в 1990-е годы раскрыл проблемную статистику того времени:
Эти технические муки во всех подробностях описывали Борис Черток и Лев Краснов. Суть же в том, что доведение Р-7 до ума казалось задачей невозможной в нормальных условиях. Но условия 1956 года нормальными и не были.
С мертвой точки дело сдвинулось летом 1956 года. В июле-августе на стендовой базе филиала № 2 НИИ-88 (в подмосковном поселке Новостройка под Загорском, ныне Сергиев Посад, в 60-70 километрах от Подлипок) начался второй этап стендовых проверок. Исходя из запредельной сложности конструкции, можно хотя бы приблизительно представить себе поистине сизифов труд испытателей.
К этому времени произошли важные кадровые перестановки. В августе 1956 года из НИИ-88, где Королев был первым среди равных, выделили ОКБ-1, где последнее слово теперь всегда оставалось за ним. Этому, безусловно, способствовала работа над Р-7, важнее которой на тот момент в государстве просто не было ничего.
В цехе № 39 завода № 88 в Подлипках, где производились ракеты, обстановка была максимально приближенной к фронтовой: прямо между станками были размещены раскладушки для рабочих. В декабре 1956 года был уже готов первый собранный «пакет» для огневых испытаний.
Сами огневые тесты проходили драматично. В ходе тестов центрального блока случилась авария из-за гидроудара в системе подачи жидкого кислорода. Это едва не обернулось трагедией, но позволило вовремя выявить критическую проблему и экстренно доработать систему (ввести проток и затем циркуляцию кислорода).
Последующие успешные прогоны с полной циклограммой работы двигателей и синхронным отклонением рулевых камер подтвердили надежность безумной «пакетной» конструкции. Они стали ключевым этапом, обеспечившим переход к летным испытаниям и последующему запуску первого спутника.
Только в тот момент стало окончательно понятно, что Р-7 — быть. Отдельной эпопеей стал выбор полигона для запусков 1957 года. После выбора района Тюра-Тама началось строительство и выживание в суровых спартанских условиях казахской степи. Местный быт был настолько тяжел, что среди измотанных инженеров родились ироничные стихи, в которых к каждому слову добавлялась приставка «спец»:
Как построить спецземлянки?
Где спецлюди будут спать?
Спецбаранов где достать?
Но путь к реальному полету обернулся очередной черной полосой, начавшейся в мае 1957 года. Первая машина рухнула на 98-й секунде из-за пожара. Вторая намертво замерла на старте, заставив инженеров седеть на глазах: им пришлось вручную сливать кипящий кислород из 280-тонной махины, способной уничтожить весь стартовый комплекс от малейшей искры. Третья ракета закрутилась и развалилась прямо в воздухе. Три катастрофы подряд накалили обстановку: на кону стояли судьба «пакетной» схемы, репутация ОКБ-1 и терпение руководства страны, ждавшего межконтинентальное оружие.
Прорыв случился 21 августа 1957 года — символично, что это произошло ровно через год после первых ревущих двигателей на подмосковных стендах. Только с четвертой попытки «семерка» впервые выполнила основную программу полета, пролетела тысячи километров и доставила головную часть в расчетный район полигона Кура. Хрущеву немедленно доложили, что у Советского Союза появилась межконтинентальная баллистическая ракета. Успешное испытание открыло возможность для Королева добиваться запуска спутника.
Вечером 4 октября 1957 года состоялся исторический старт ракеты-носителя Р-7. В бункере управления на полигоне Тюра-Там в напряжении ожидали данных телеметрии, пока станции слежения наконец не зафиксировали ритмичный сигнал передатчика ПС-1: «Бип-бип». Это означало, что первый в истории искусственный объект успешно выведен на околоземную орбиту.
Так завершился тяжелейший этап программы, стартовавший летом 1956-го на стендах под Загорском. Выведя в космос 83-килограммовый аппарат, советские инженеры распахнули дверь в новую эру.
В истории навсегда останется незримая дуэль Королева и Вернера фон Брауна. Они были главными противниками в холодной войне технологий, но их судьбы причудливо переплелись. Сначала остатки немецкой «Фау-2» фактически вернули Королева к ракетам, а затем уже сам, никому на Западе не известный советский конструктор сделал фон Брауна главным человеком Америки. Запустив «Спутник», Королев заставил США резко ускорить космическую программу, существенно расширить финансирование ракетно-космических проектов и дать фон Брауну гораздо больше свободы. Позже американец признает: они не смогли опередить СССР на старте только потому, что у них не было своего Королева.
По воспоминаниям Бориса Чертока, сам Королев считал, что ракета всей его жизни еще впереди. Но разработанную под его руководством сверхтяжелую Н-1 испытывали уже после его смерти, проект в итоге свернули, и главным детищем конструктора навсегда осталась Р-7.
Именно «семерка» стала надежным плацдармом для целой череды исторических побед: запуска первого спутника, полета Лайки и, наконец, эпохального прорыва всего человечества — триумфа Юрия Гагарина.