Второе. На случай, если первое требование не выполнено и ракеты противника все же достигли цели раньше, чем сторона, подвергшаяся нападению, выпустила свои, необходимо, чтобы пусковые установки не вышли из строя при ядерных взрывах в непосредственной близости. Пусковые установки должны быть защищены от ударной волны, высокой температуры, электромагнитных, радиационных и всех прочих воздействий ядерных взрывов.
Каждая ракета должна иметь свой «дот». Немцы еще в 1944 году пытались проектировать стартовые установки дли пуска ракет А-4 из бомбозащитных укрытий. Американцы намного опередили нас с разработкой идеи укрытия ракет в вертикальных шахтах, выполняющих одновременно роль ядерного бомбоубежища и пусковой установки. Ракеты «Титан-2», а вслед за ними сотни твердотопливных «Минитменов» начиная с 1960 года принимались на вооружение и устанавливались на дежурство в шахтные пусковые установки (ШПУ).
Советское руководство с опозданием, только после изучения разведывательных данных об американских ракетных шахтах, приняло в 1960 году решение о строительстве ШПУ для Р-12, Р-14, Р-16, Р-9 и последующих модификаций. Сооружение ШПУ потребовало разработки новых подземных систем подготовки и пуска. На полигонах появились совершенно секретные объекты под речными названиями: «Двина», «Чусовая», «Шексна» и «Десна». Каждая река была приписана к «своей» ракете. Из-за требований автоматического пуска и переделки самих ракет под условия длительного хранения и безопасного вылета из шахт проблемы возникали одна за другой. Общие объемы работ и соответственно затраты на сооружение ШПУ намного превосходили соответствующие объемы для открытых наземных стартов. Первые Р-16 в варианте наземного старта были поставлены на дежурство уже в апреле 1961 года. Для сдачи на дежурство в шахтном варианте для этой же ракеты потребовалось еще два года упорной работы.
Нашу Р-9 предстояло вначале научить стартовать с открытой наземной площадки, а потом уже прятать в шахту. Для ускорения этого процесса было принято решение соорудить временную стартовую позицию в непосредственной близости к первой площадке старта «семерки». Временной стартовой позиции Р-9 присвоили номер «пятьдесят первая». Она находилась в низинке, всего в трехстах метрах от холма, на котором высились сооружения площадки № 1. Такая близость давала возможность использовать для подготовки монтажно-испытательный корпус (МИК) второй площадки, заправочное, наземное, электросиловое оборудование, действующие коммуникации связи и прочие удобства первой площадки. А еще было очень удобно, что наиболее квалифицированные специалисты, в том числе и главные конструкторы, занятые подготовкой пилотируемых и межпланетных пусков, никуда не переезжая, могли уделять должное внимание новой ракете.
В марте 1961 года для примерки Р-9 впервые установили на стартовый стол и мы получили возможность любоваться ею. Строгие и совершенные формы еще загадочной «девятки» резко отличались от «семерки», познавшей все тяготы полигонной жизни, опутанной многоэтажными стальными фермами обслуживания, заправочными и кабельными мачтами. Р-9 действительно сильно выигрывала по сравнению со своей старшей сестрой по стартовой массе. При дальности, равной или даже большей, чем у Р-7А, в ее головной части умещался заряд мощностью 1,65 мегатонн. Напомню, что «семерка» несла 3,5 мегатонны. Но такая ли уж большая разница – городу превратиться в пепел от попадания 80 или 175 бомб Хиросимы?
Красота и строгость форм «девятки» дались не даром. Борьба с лишними килограммами сухой массы велась непримиримо. Мы боролись за километры дальности жесткой весовой политикой и совершенствованием параметров всех систем. Глушко, несмотря на страх перед самовозбуждением колебаний «высокой частоты», увеличил давление в камерах по сравнению с «семеркой» и спроектировал двигатель РД-111 для «девятки» очень компактным, по размерам почти таким же, как РД-107 «семерки». Он развивал тягу у земли 140 тс (двигатель РД-107 – 82 тс), давление в камере достигало 80 атмосфер (у РД-107 – 60 атмосфер). Повышение давление и было одной из возможных причин возникновения «высокой частоты». РД-111 имел четыре камеры сгорания при одном, как и у РД-107, общем турбонасосном агрегате (ТНА). Принципиально новым было то, что камеры устанавливались на двигательной раме в подшипниках, оси которых располагались в плоскостях курса и тангажа. Путем поворота камер гидравлическими рулевыми машинами центрального привода на участке траектории первой ступени достигалось полное управление полетом. ТНА очень компактно располагался над камерами и был связан с ними гибкими сильфонными шлангами. В отличие от двигателей «семерки» для привода ТНА не требовалась перекись водорода. Газ для привода турбины вырабатывался в газогенераторе за счет сжигания небольшой части топлива. Первичная раскрутка ТНА производилась пороховьм стартером. Для регулирования двигателя по тяге и соотношению компонентов мы разработали специальные электроприводы.
Чтобы использовать все топливо, не оставляя сотни килограммов в виде «гарантийных запасов», мы разработали ДРОБ – дискретную (по современной терминологии – цифровую) систему регулирования опорожнения баков. Константин Маркс, Павел Кулиш и Владимир Вороскалевский имели все основания гордиться емкостными датчиками в баках и транзисторной логикой. Система оказалась надежнее и проще, чем аналогичная у «семерки». Революционное предложение по центральному приводу для качания камер двигателя кроме всех прочих преимуществ дало возможность снизить емкость и существенно уменьшить массу бортовых батарей. Еще одним революционным предложением был ЖБК – желоб бортовых коммуникаций. В этом желобе, протянувшемся по образующей от второй ступени до стартового стола, были проложены гидравлические и электрические коммуникации, необходимые для связи ракеты с «землей» до самых последних секунд. Обычно для связи с «землей» многочисленные трубки и кабели тянутся к наземному оборудованию по конструкции ракеты и летят затем вместе с ракетой ненужным в полете грузом. «Все, что не требуется в полете, не должно улетать» – под таким лозунгом мы «переселили» с «борта» в ЖБК сотни килограммов всяческих коммуникаций. Сам ЖБК внушительных размеров отстреливался от ракеты и с грохотом стукался о бетон стартовой площадки за секунды до взлета. Ажурная ферма соединяла вторую ступень с первой. После разделения ступеней сбрасывалась конструкция хвостовой части второй ступени. В полете вторая ступень таким образом сразу облегчалась на 800 кг.
Двигателю Косберга тягой 30 тонн второй ступени «девятки» предстояло надолго войти в историю космонавтики. После доработки вторая ступень с этим двигателем заняла место третьей ступени ракеты «Союз», получив наименование блок «И». Косберг создал надежный кислородно-керосиновый двигатель. Отработанный в турбонасосном агрегате двигателя генераторный газ использовался в качестве рабочего тела в рулевых управляющих соплах.
После двух недель наземных тренировок и устранения замечаний первый пуск первой ракеты Р-9 был назначен на 9 апреля 1961 года. Это совпадало с самыми напряженными днями подготовки к пуску Гагарина. Многие испытатели днем были заняты «семеркой» для «Востока», а ночью готовили первую «девятку». Даже плохо разбиравшийся в тонкостях ракетной техники новый Главнокомандующий Ракетными войсками стратегического назначения маршал Москаленко задал вопрос: «'А нельзя ли отложить этот пуск?»
Председатель гагаринской Госкомиссии Руднев тоже удивлялся, зачем нам такая накладка. Но Королев его убеждал, что после пуска первого человека, при любом исходе, нам будет не до «девятки». В этом отношении он был прав. Даже на этом первом пуске Королева не было в новом тесном бункере 51-й площадки. Он был занят переговорами с Москвой, лично с Хрущевым по окончательному решению вопроса о пуске человека. Первый пуск «девятки» было доверено проводить Воскресенскому, Кириллову, Дорофееву, Осташеву и ведущему конструктору по «девятке» Хомякову. Мишину и мне Королев приказал принять участие в пуске «на правах комиссаров». Мне было еще сказано: «Ты головой отвечаешь за этот свой центральный привод. Смотри, чтобы не было никакого масла!»
Королев имел в виду, что силовые цилиндры гидросистемы, управляющие отклонением камер первой ступени двигателей, для проверки системы управления до запуска заполнены жидким маслом. Специальный наземный агрегат создавал в гидросистеме центрального привода необходимое давление. При нарушениях герметичности в стыках масляных трубопроводов и гибких шлангов могли образоваться подтеки, якобы опасные в случае попадания на них жидкого кислорода.
Я терроризировал Калашникова, Вильницкого и Шутенко. Сам осматривал через люки хвостовую часть, пока не убеждался, что все сухо и чисто. Но чем черт не шутит, когда идет заправка жидким кислородом? Масляные магистрали отсекались от наземного агрегата перед запуском двигателя. Керосин из турбонасосного агрегата под высоким давлением поступал в гидросистему и вытеснял масло в керосиновый бак. В полете масло уже не участвовало, но натекание могло произойти перед самым стартом.
