Кроме официальных многолюдных сборов технического руководства мы собирались в номере гостиницы узким составом, чтобы спокойно обсудить ход подготовки и определить главные задачи каждого руководителя на ближайшие дни. На одном из таких узких собраний прилетевший вместе со мной Анатолий Кириллов так охарактеризовал «общую диспозицию»:
– Земля, как известно, держится на трех китах. Наука в последние годы доказывает, что и без этих трех китов Земля со своей орбиты никуда не сорвется. А вот нам трех китов маловато. Мы со своей ракетой Н1 способны удержаться только на четырех. Первый кит – это головная организация – ЦКБЭМ. Она представлена здесь лучшими учениками Сергея Павловича. Второй кит – военные испытатели и все службы полигона. Этот кит набрался такого опыта, что на него можно смело опираться. Военные поддержат самые смелые предложения технического руководства. Все офицеры, связанные с Н1, давно мечтают выйти в люди, подобно тем, кто пускает пилотируемые корабли и ДОСы. Третий кит – производство и прежде всего куйбышевский завод «Прогресс». Народ там отличный и безотказный. Но надо навести порядок с проверкой всех доработок. По-моему, тут не всегда между первым и третьим китами полная ясность. Надеюсь, в этом деле Дмитрий Ильич Козлов нам поможет. Завтра он прилетает. Ну, и четвертый кит самый ненадежный – наши смежники. Вот на этого кита, по моему разумению, новому техническому руководителю и надо обратить особое внимание. На Н1 впервые стоят две бортовые вычислительные машины, впервые Н1 укомплектовали штатными блоками «Г» и «Д» и не совсем штатным ЛОКом. Там со смежниками столько проблем, что без личного вмешательства технического руководителя нам грозит постоянный срыв графика подготовки.
– Ты забыл пятого кита, – добавил я, – двигатели.
– Нет, не забыл. Боюсь, что двигатели – не тот кит, на котором мы держимся. Между министрами Афанасьевым и Дементьевым есть договоренность, что они лично обеспечат заключение о допуске к полету тех партий двигателей, которые отобраны для ЛКИ №7Л. На Н1 по всему пакету стоят, не считая лунного корабля, вместе с рулевыми 48 двигателей. На старте при необходимости можем заменить любой прибор. Но если потребуется замена какого-либо двигателя, это означает возвращение Н1 в МИК. Тогда пуск отодвинется на месяц, а то и больше.
Действительно, замена какого-либо прибора в процессе испытаний на технической позиции была делом обычным. Замена на старте была событием неприятным, но допустимым. Замена двигателей была сложной операцией, требовавшей заводских условий.
На одном из таких совещаний я попросил Дорофеева и Дегтяренко еще раз перечислить все, чем отличалась ракета №7Л от предыдущих. Хотя все доработки и были описаны в технических отчетах и я по мере возможности следил за ними в течение года, но когда в спокойной беседе мы подвели общий итог, то убедились, что четвертым пуском мы по существу начинаем летные испытания новой ракеты. Все три предыдущих пуска ракет № 3Л, № 5Л и № 6Л были аварийными. Первые два пуска фактически были огневыми испытаниями 30 двигательных установок первой ступени. Только на третьем пуске Н1 № 6Л мы впервые могли проверить динамику управления при исправно работающих всех двигателях первой ступени. И тут же нарвались на неустойчивость по крену. На 14-й секунде ракета закрутилась и после 50-й секунды «ушла за бугор». В этой аварии виноваты прежде всего газодинамики и консультирующие их ученые ЦНИИМаша и ЦАГИ.
Огневые струи 30 двигателей складывались в общий огневой факел так, что вокруг продольной оси ракеты создавался непредвиденный теоретиками и никакими расчетами возмущающий крутящий момент. Органы управления были не в силах справиться с этим возмущением, и ракета № 6Л потеряла устойчивость. На вопрос: «Почему ракета № 3Л не теряла устойчивости по крену до своей гибели по причине взрыва в хвостовой части на 50-й секунде?» – газодинамики отвечали: «Потому, что со старта ракета ушла с двумя выключенными двигателями. Возмущающий момент по крену был в пределах его возможной компенсации органами управления».
Истинный возмущающий момент относительно продольной оси удалось определить моделированием с помощью электронных машин. При этом в качестве исходных данных закладывались не расчеты газодинамиков, а данные телеметрических измерений, реально полученные в полете. Георгий Дегтяренко, Леонид Алексеев, Олег Воропаев, руководившие этой авральной работой в вычислительном центре Владимира Степанова, показали, что фактический возмущающий момент в несколько раз превышал максимально возможный управляющий, который развивали по крену управляющие сопла при их предельном отклонении.
Для устранения этого принципиального недостатка ракеты начиная с № 7Л для управления по крену (относительно продольной оси) были установлены четыре управляющих двигателя. Это была очень большая и авральная доработка. Конструкторскую задачу по выбору двигателей и разработке схемы их запуска, качания и включения в главные магистрали основных двигательных установок для питания компонентами выполняли двигателисты Мельникова, Соколова и Райкова. Рулевые машины для качания двигателей разработали рулевики Вильницкого и Шутенко.
Практически для первой ступени была заново разработана еще одна двигательная установка в составе четырех подвижных двигателей. Оригинальной особенностью этой новой двигательной установки было использование в качестве окислителя не жидкого кислорода, а «кислого» генераторного газа, отбираемого от газогенераторов основных двигателей. Это упрощало проблему зажигания.
На производстве с задачей изготовления этих специальных двигателей, узлов качания и сложной арматуры блестяще справилось агрегатно-двигательное производство нашего завода, которым долгое время руководил Вахтанг Вачнадзе, впоследствии занявший пост директора НПО «Энергия», а затем Алексей Борисенко, в дальнейшем ставший директором ЗЭМа.
На ракетах предыдущих трех пусков такой принципиально новой системы исполнительных органов не было. Нашим двигателистам и производству помогал опыт, полученный на рулевых камерах «семерки» и при разработке двигателей 8Д54 для блоков «Л» – 8К78 и 8Д58 для блока «Д». Но для управленцев Н1 этот канал предстояло обкатывать впервые.
Однако не только по этой причине вся система управления ракетой с № 7Л была принципиально новой.
С опозданием на пять лет относительно первых директивных сроков появилась БЦВМ «Бисер». Михаил Хитрик, главный теоретик фирмы Пилюгина, и наши главные ракетные динамики, выдававшие ему исходные данные, отказались от жесткого программного управления полетом, в котором строго регламентированы по времени все координаты, расход топлива, тяга двигателей, координаты их выключения в пространстве. Такие системы управления были на всех ракетах первых поколений до появления бортовых компьютеров.
– Никакой «свободы воли», – объяснял я студентам на лекциях. Для каждой секунды полета все параметры жестко заданы, нельзя отклоняться от таблицы стрельбы. С появлением БЦВМ появилась возможность «раскрепостить» ракеты, используя принципы так называемого терминального управления. В упрощенном виде это значит, что ракете разрешается полет с отклонениями внутри широкого коридора: лети как хочешь при условии, что полезный груз донесешь до цели с минимальным расходом топлива и минимальными отклонениями от точки цели.
Терминальное управление позволяло получить выигрыш в массе полезного груза. Чтобы управлять движением, в БЦВМ всю информацию с гиростабилизированных платформ и установленных на них измерителях ускорений отправляли по трем осям. Это был уже не «автомат стабилизации» в прежнем понимании, а система инерциальной навигации. Появление БЦВМ позволило упростить релейную автоматику управления всеми системами ракеты, переложив на микроэлектронные интегральные схемы решение сложных логических задач. В процесссе наземных испытаний при подготовке к полету и в полете с помощью БЦВМ стало возможным решать задачи диагностики, заменять отказавший прибор или участок схемы на резервные.
В составе комплекса Н1-Л3 № 7Л было два комплекта БЦВМ: один – на блоке «В» – третьей ступени ракеты-носителя и другой – на ЛОКе. Первая БЦВМ управляла тремя ступенями ракеты-носителя для выхода на опорную околоземную орбиту. Вторая, локовская, БЦВМ должна была управлять стартом с околоземной орбиты к Луне, полетом до Луны, облетом Луны и возвращением на Землю. БЦВМ были разработаны на серийных отечественных интегральных микросхемах «Тропа», изготавливаемых заводами Министерства электронной промышленности.
Новая система управления потребовала использования для испытаний ракеты нового испытательного оборудования, соответственно новых инструкций и переобучения испытателей. Во многом опыт, полученный при подготовке первых трех ракет, уже не мог использоваться. Во время наземных испытании ракеты не всегда удавалось определить причины сбоя или отказа выполнения программы. Эти сбои зачастую были причиной не отказа бортовой машины, а ошибок испытателей в процессе общения человек-машина.
