Систему управления третьей ступенью разрабатывал Пилюгин, используя наши рулевые машинки. Самой трудной была задача «перехвата» управления после отделения от центрального блока. Нельзя было допустить больших отклонений гироскопов. Если они сядут на «упор», управление будет потеряно. Выправить космическую ступень, а затем надежно ею управлять в течение почти шести минут разгона к Луне и точно выключить по набору нужной кажущейся скорости – такой была новая задача.
На участке разгона, пока работают системы управления трех ступеней, последовательно в течение 725 секунд мы должны сформировать последующую траекторию полета так, чтобы попасть в центр видимого диска Луны диаметром всего 3476 км.
После выключения двигателя третьей ступени полет подчиняется только законам небесной механики, которые, в свою очередь, как мы шутили, подчиняются нашим баллистикам. Баллистики во главе с Охоцимским из ОПМ – Отделения прикладной математики Математического института имени В.А. Стеклова Академии наук, Лавровым из нашего ОКБ-1 и Эльясбергом из НИИ-4 выполняли расчеты на первых ЭВМ. Одна из них была установлена в ОПМ, а вторая – в Болшево, в НИИ-4. Результаты их расчетов и должны были закладываться в приборы, управляющие скоростью полета и моментом выключения двигателей второй и третьей ступеней.
Ошибка в определении скорости ракеты при выключении двигателя всего на один метр в секунду, то есть на 0,01% от величины полной скорости, приводит к отклонению точки встречи с Луной на 250 км. Отклонение вектора скорости от расчетного направления на одну угловую минуту приведет к смещению точки встречи на 200 км. Отклонение времени старта с Земли от расчетного на десять секунд вызывает смещение точки встречи на поверхности Луны на 200 км. В то время такие жесткие требования для нас были новыми и трудными.
Цифры отклонений, расчеты, выборы орбит, дат и времени стартов были предметами разбирательств и споров, где верховодил Келдыш. Он не был баллистикой или специалистом в области небесной механики, но быстро схватывал главную сущность проблемы. Келдыш умел совместить результаты абстрактных теоретических расчетов со здравым смыслом и вынести тому или иному варианту орбиты приговор, который никто не оспаривал. Его авторитет в этой области был непререкаем.
Наибольшее сближение и взаимопонимание между Келдышем и Королевым пришлось на эпоху первых лунных аппаратов.
Келдыш взял на себя контроль за всей расчетно-теоретической частью лунных проектов. Он хотел попасть в Луну, может быть, больше Королева, тем более, что исследования по дороге к Луне велись с помощью аппаратуры и методик ученых академии. Поэтому Келдыш до поры мало интересовался проектами пилотируемых полетов, которым Королев придавал большое значение. Келдыш, в отличие от Королева, который был фигурой сверхсекретной, был частично открыт, мог общаться с иностранными учеными и выезжать за рубеж. Тем не менее, не то КГБ, не то ЦК не разрешали связывать имя Келдыша с космическими исследованиями. Его имя также никоим образом не связывалось со сложнейшими математическими расчетами, которые делало ОПМ на первых ЭВМ для атомщиков. Не мы, а Келдыш впервые предложил несколько проектов для автоматических лунных аппаратов. Первый имел шифр Е-1 – прямое попадание в Луну. Второй, Е-2, – облет Луны для фотографирования обратной невидимой стороны. Третий, Е-3, самый экзотический, – доставка на Луну и подрыв на ее поверхности атомной бомбы – был предложен академиком Зельдовичем. Е-4 куда-то провалился в нашей номенклатуре. Е-5 был проектом для фотографирования с большим разрешением, чем Е-2. Наконец, проект Е-6, венец всей нашей лунной деятельности, предусматривал не позднее 1964 года мягкую посадку и передачу на Землю панорамы лунного ландшафта.
Программа Е-3 была придумана исключительно для бесспорного доказательства нашего попадания в Луну. Предполагалось, что атомный взрыв при ударе о Луну будет сопровождаться такой световой вспышкой, что ее легко зафиксируют все обсерватории, которые будут иметь возможность в этот момент наблюдать Луну. Мы изготовили даже макет лунного контейнера с макетным атомным зарядом. Он, подобно морской мине, весь был утыкан штырями взрывателей, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации контейнера в момент удара о поверхность.
Обсуждение этого варианта велось в очень узком кругу. На одном из таких обсуждений Келдыш сказал, что у него нет желания предупреждать мировую ученую общественность о подготовке нами атомного взрыва на Луне. «Нас не поймут, – заявил он, – а если пустить ракету без предварительного объявления, то нет гарантии, что астрономы увидят вспышку». Кроме того, Келдыш просил Королева, пока мы сами все не обсудили, не докладывать этот вариант Хрущеву.
Королев колебался. Я, договорившись с Пилюгиным и Воскресенским, от имени всех «управленцев» довольно осторожно намекнул, что этот вариант может быть принят при непременном условии гарантии полной безопасности в случае аварии на активном участке. Келдыш подлил еще масла в огонь: «Пусть баллистики нарисуют все зоны за нашей территорией на случай, если двигатели второй или третьей ступени не доработают. Представляете, какой будет шум, если эта штука, даже не взорвавшись, свалится на чужую территорию».
Вскоре идея атомного взрыва на Луне была отвергнута самими атомщиками. Келдыш специально приехал к нам в ОКБ-1. Он был в отличном настроении. Зельдович, по его словам, сам отказался от своего предложения. Подсчитав длительность и яркость вспышки в безвоздушном пространстве, он усомнился в надежности ее фоторегистрации с Земли.
Так был похоронен этот проект, опасный и по существу, и по политическим последствиям.
В этой связи индекс Е-3 был присвоен следующим за Е-2 программам облета Луны с фотографированием с большей разрешающей способностью.
Из 21 ракеты Р-7, затраченной на лунные программы с 1958 по 1966 год, девять (8К72) были трехступенчатыми и двенадцать (8К78) – четырехступенчатыми.
23 сентября и 12 октября 1958 года были проведены первые пуски ракет Р-7 в лунном варианте. Оба пуска закончились однотипными авариями – разрушением пакета на конечном участке полета первой ступени.
Подобного вида аварии наблюдались впервые. Никаких производственных дефектов, конструкторских ошибок или «разгильдяйства» испытателей при подготовке ракет первый анализ не обнаружил. Возникли подозрения о непознанном принципиальном недостатке пакетной схемы. История поисков первопричины этих аварий очень поучительна.
Качество телеметрических записей было вполне достаточным для пристрастного поиска признаков возникновения отказов в системе управления или агрегатах двигательных установок. Однако многочисленные специализированные группы исследователей аварии 23 сентября явного криминала не обнаружили. Принимать решение о следующем пуске без объяснения причин аварии и проведения каких-либо мероприятий было недопустимо. Но Хрущеву было обещано попадание в Луну, поэтому долго размышлять и рассматривать телеметрические пленки и записи, не принимая решения, времени у нас не было.
Кто– то из потерявших надежду быстро раскрыть тайну разрушения ракеты мечтательно высказался, что если списать это на диверсию -типа незаметно приклеенной магнитной мины, то никаких мероприятий, кроме повышения бдительности, не потребуется и можно будет продолжать пуски.
Сама по себе мысль о возможной диверсии была для нас неприемлема, ибо влекла за собой поиски врага в среде испытателей. Очень многие аварии за время нашей работы при горячем желании закрыть глаза на истинные причины можно было бы объяснить злым умыслом, тогда следствие должны вести «органы», а инженеры – с чистой совестью переходить к следующему пуску.
Наш опыт за первые двенадцать лет ракетной деятельности, а забегая вперед, могу сказать, что и в последующие годы, показал: если инженеры берут на себя роль частных детективов, то всегда добиваются успеха.
Ни разу ни одна авария не была списана на диверсию.
В конечном счете раскрывались самые загадочные происшествия. Но для этого требовалось время. Наше собственное нетерпение, давление сверху и желание раскрыть тайну с помощью следующего пуска методом натурного «следственного эксперимента» обходилисъ очень дорого, но зато избавляли от обвинений в бездеятельности.
Следующее астрономическое окно для попадания в Луну приходилосъ на первую половину октября. Если пропустить эти «лунные» дни, то упустим случай сделать подарок к 41-й годовщине Октябрьской революции. Но это еще полбеды.
Самой большой неприятностью была угроза со стороны военных. Мрыкин заявлял, что Луна – это в конце концов дело престижа, науки и политики, а вот продолжения летных испытаний боевых Р-7 не будет, пока мы не получим исчерпывающих объяснений причин разрушения ракеты и не дадим достаточных гарантий. «Вы только представьте себе, что такое необъяснимое разрушение всего пакета на 90-й секунде происходит с ракетой, несущей не песок, а настоящий боевой заряд!»
