Космос. «Царство небесное». Битва конструкторских школ

Сегодня, на волне очередного приступа «преклонения перед Западом», раздаются голоса, что советскую ракетную промышленность создавали «пленные немцы». Дескать, первая советская Р-1 была лишь копией немецкой баллистической ракеты А-4 (Фау-2), а все последующие – ее масштабированием. По такой логике, приоритет в освоении космоса стоит отдать китайцам – ведь именно они изобрели первые ракеты.

Разумеется, Фау-2 была значительным шагом вперед по сравнению со всеми существовавшими в то время ракетами. 13-тонная махина несла заряд весом в 1 т на расстояние в 250 км и могла поразить цель размером с крупный город с вероятностью 60% (такого уровня надежности удалось достичь немцам в ходе войны). Будучи сопоставима по стоимости с боевым самолетом, Фау-2 в ходе налетов на Лондон уничтожала в среднем одного британца за один пуск. Трудно сказать, что заставило немцев и их фюрера во время тяжелейшей войны выделить огромные средства на создание оружия со столь ничтожной боевой эффективностью, но немецкая конструкторская школа ракетостроения на короткий период вырвалась вперед. «Сумрачный германский гений» едва не вышел за пределы Земли – в 1944 году Фау-2 совершила первый суборбитальный полет. Но выйти на орбиту Земли фашистам было не суждено – под ударами Красной армии и войск союзников рейх пал. И победители начали делить трофейное имущество. Как обычно, дележка оказалась несправедливой: русским не досталось почти ничего. Американцы первыми вошли в Тюрингию, где были сосредоточены предприятия, конструкторы и полигоны немецкой ракетной отрасли и вывезли оттуда практически все.

Так, из числа немецких конструкторов, по словам создателя Фау-2 Вернера фон Брауна, «русским удалось получить всего одного крупного специалиста – Г. Греттрупа» (он перешел на сторону СССР под влиянием жены, которая заявила, что «они с мужем – антифашисты и не хотят сотрудничать с США») И если именно этот один «крупный специалист» создал советские ракеты, то почему 500 конструкторов КБ фон Брауна, с ним во главе перешедшие на сторону США, не помогли Штатам добиться приоритета?

Американцы вывезли из Тюрингии не только КБ фон Брауна. Они вывезли все специальное оборудование, всю конструкторскую документацию. И сто kitкомплектов Фау-2. Русским достались разрозненные запчасти, из которых удалось впоследствии собрать меньше двух десятков ракет. Но без конструкторской и технической документации высокотехнологичная продукция является не более чем артефактом, «консервной банкой без ножа», по меткому замечанию известного советского конструктора В.П. Ефремова. Недаром С.П. Королев предлагал забыть про Фау-2 и сразу приступать к проектированию собственных изделий: в отсутствие КД и ТД «сделать «точно так же» намного труднее, чем сделать свое». Но Сталин потребовал сначала повторить немецкое достижение.

Как вспоминал Б.Е. Черток, со всей советской зоны оккупации удалось «наскрести» 170 человек, имеющих хоть отдаленное представление о ракетостроении. Прибывший на место представитель ГАУ раскритиковал работу трофейной команды: «мои офицеры разбираются в ракетах лучше, чем ваши немцы». Черток и сам понимал, что «нам достались не те немцы».

Основную работу по разгадке тайны Фау-2 пришлось вести советским конструкторам. И, разбираясь в творении чужеродного разума, они заложили основы собственной конструкторской школы. Так Шекспир, прочитав чужую легенду о принце датском, создал своего бессмертного «Гамлета»: «талант придумывает – гений приспосабливает».

Вопреки распространенному мнению, Р-1 была не копией Фау-2, а аналогом. Да, внешне они очень похожи. Но для таких сложных изделий, помимо внешнего сходства, критическое значение имеют технологии. (И материалы, то есть также технологии, но на предшествующем уровне передела.) А высокие технологии практически невозможно перенести из одной промышленности в другую – их необходимо создавать «по месту». Только один пример: из используемых в производстве немецких БР 86 марок и сортаментов стали советская промышленность в 1947 году способна была заменить аналогичными только 32 марки, из 59 марок цветных металлов – 21, из 87 видов резин и пластмасс – 48.

Пять лет «копирования» Фау-2 были на самом деле периодом создания собственных советских конструкторской школы и технологий ракетостроения. И советской ракетной промышленности. Одним из главных ее организаторов был министр вооружений Д.Ф. Устинов, который играл в ракетном проекте ту же роль, что Л.П. Берия в атомном. Устинов при разработке новых видов вооружений сделал ставку на баллистические ракеты (выбор по тем временам далеко не однозначный – англичане, например, на собственной шкуре убедившись в низкой боевой эффективности немецких БР, забросили эту тематику на десять лет). Инициатива министра вооружений быстро нашла поддержку «на самом верху»: уже 13 мая 1946 года постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР был создан Госкомитет № 2 при ГКО. (Под № 1 шел Госкомитет по атомной бомбе.) Ракетостроение получило один из высших уровней приоритета в государстве.

После создания собственной ракетной промышленности и конструкторской школы СССР стал выпускать ракеты, словно «печь пирожки». Если Р-1, принятая на вооружение в 1950 году, недалеко ушла от Фау-2, то уже Р-2 (1951 г.) была в полтора раза больше – 20 т и несла заряд в 1,5 т на дальность в 600 км. Р-5 (1958 г.) весила 27 т и уже несла ядерный заряд, на дальность 1200 км. Новые ракеты были 100-процентным детищем советских конструкторов: в 1953 году последние специалисты группы Греттрупа не просто вернулись в Германию (многие – в Западную), но с них была снята «подписка о неразглашении» – красноречивое свидетельство того, что немцы никогда не были допущены к перспективным советским разработкам.

В 1954 году вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР о создании межконтинентальной баллистической ракеты. МБР, в принципе, не могла быть построена на тех же конструкторских решениях, что и БР средней и малой дальности. Поэтому МБР Р-7 – одна из «главных виновниц космического юбилея» – стала, как вспоминал Черток, «полным отрицанием» и прежних советских достижений, и «подсмотренных» у немцев идей. Свой первый шедевр Королев начал проектировать «с нуля», отказавшись, в том числе, и от своих собственных предыдущих решений. Это было очень по-русски – сначала разрушить до основания и только потом строить.

В 1957 году МБР вышла на стадию опытного образца. Р-7 имела длину 31 м, ширину 11 м, вес – 276 тонн. И заряд весом 3,7 тонны (в ядерном исполнении – мощностью 4 мегатонны). Дальность полета достигала 12 тыс. км. Столь выдающихся характеристик удалось добиться во многом благодаря удачной компоновочной схеме, т. н. «пакетной»: ракета стала двухступенчатой, причем 1-я ступень имела четыре двигателя, размещенных по окружности 2-й ступени. Двигатели 1-й ступени – 4 РД-107 тягой 102 тс каждый, 2-й – 1 РД-108 с тягой 96 тс. В качестве топлива оба двигателя использовали керосин, намного более экологически чистый и энергетически эффективный, нежели ранее использовавшиеся виды топлива. Окислитель – кислород. Двигатели обеих ступеней запускались одновременно, прямо на старте, что позволило уйти от проблем с запуском 2-й ступени в воздухе, чреватым нештатными ситуациями.

Еще до принятия Р-7 на вооружение она начала освоение космоса. РН «Спутник», 4 октября 1957 года выведший в космос ПС1, – это все та же «семерка», только «по-гражданке»: ядерную головную часть сменил ИСЗ.

А несколько модернизированная Р-7А стала тем самым ракетоносителем «Восток», который вывел на орбиту космический корабль «Восток» с Юрием Гагариным.

Вообще, складывается впечатление, что Королев остался верен себе в части привычки к «нецелевому расходованию средств» и с самого начала проектировал Р-7 как космический ракетоноситель, а применение ее в качестве МБР было для него второстепенной задачей. Как межконтинентальные баллистические ракеты Р-7 и Р-7А оказались далеко не оптимальны – длительный предстартовый период (2 часа), короткий (30 суток) период полной боевой готовности и трудности в ее поддержании, громоздкость и уязвимость на стартовой позиции, высокая цена. Уже в 1968 году первые советские МБР были сняты с боевого дежурства.

А вот в гражданской сфере наследники «семерки» остаются востребованы до сих пор. Они меняли названия под конкретную космическую программу: «Луна», «Восход», «Союз» и др., но в основе своей оставались все той же Р-7. Это отработанные и надежные изделия, благодаря которым отправлялись и отправляются в космос советские, российские, а с недавних пор – и американские, космонавты и астронавты. Королев и его конструкторы своей «семеркой» проторили «столбовую дорогу» в космос и любые попытки сойти с нее до сих пор оканчивались неудачей.

Целая серия неудач ожидала в космосе и основных конкурентов советских конструкторов – американских ракетостроителей. Имея на порядок лучшую «стартовую позицию», они многократно упускали приоритет в космической гонке. И тому есть свое объяснение.

Если Королева манили звезды, то американцы мечтали о новой, еще более победоносной войне. И в их ракетостроении МБР имели весомый приоритет перед космическим РН. Заполучив в числе другого немецкого «ракетного имущества» эскизный проект межконтинентальной ракеты А-10, они сразу, уже в 1945-м, почти на десятилетие раньше русских, приступили к проектированию собственной МБР. К концу 50-х НИОКР были завершены и началось развертывание сначала десятков, а затем и сотен SM-65 Atlas.

Первая американская МБР, так же, как и Р-7, была построена по «пакетной» схеме: двигатели 1-й и 2-й ступеней размещались на одном уровне и запускались в момент старта. Впрочем, правильнее назвать «Атлас» полутораступенчатой ракетой – все двигатели имели общий топливный бак. Этот топливный бак был спроектирован весьма остроумно: будучи несущей конструкцией, он не имел достаточной прочности, которая дополнительно обеспечивалась топливом или замещающим его газом, находящимся под давлением (как прочность шины в колесе обеспечивается давлением воздуха). За счет этого удалось заметно уменьшить вес конструкции и добиться хороших результатов при сравнительно небольших массогабаритных показателях.

Так же, как и Р-7, «Атлас» оказался пригоден для орбитальных полетов: именно эта РН в 1962 году вывела в космос первого американского астронавта. Однако в пилотируемой космонавтике «Атласы» не задержались.

Как МБР «Атлас» заметно превосходил Р-7: при сопоставимых боевых возможностях он имел вчетверо меньшее время развертывания, вдвое меньший вес и как следствие – меньшую стоимость. Но именно это превосходство в военной области сделало американскую ракету неконкурентной в космосе: «Атлас» не имел ни достаточной грузоподъемности, ни серьезных резервов модернизации. В отличие от Р-7 это был сугубо военный проект: все, что он мог в мирном космосе, – доставить на низкую околоземную орбиту одного человека. США довольно быстро осознали: в разгар космической гонки у них нет ракетоносителя достаточной мощности, а американские конструкторы, и это было видно на примере «Атласа», проектируют хорошо, но очень долго.

Проблема была решена со свойственной США прагматичностью: разработка нового поколения космических ракет была… отдана на аутсорс Вернеру фон Брауну. История программы «Аполлон» и РН «Сатурн-5» достаточно известна, чтобы подробно на ней останавливаться, стоит лишь отметить, что, по большому счету, успех этой программы следует отнести на счет не американцев, а немцев. Немецкой конструкторской школе ракетостроения удалось, все-таки, выйти в космос, хоть и под чужим флагом. Но, оторванная от фатерланда, она умерла вместе со свертыванием программы «Аполлон».

Американским конструкторам, разумеется, было довольно обидно оказаться «в плену у пленных немцев». И избавившись от «Сатурна-5», они вновь стали искать свою собственную дорогу в космос. Программу «Аполлон» сменила программа «Спейс Шаттл». В теории она выглядела хорошо: «Шаттл» мог доставить на орбиту сразу 7 астронавтов – в два с лишним раза больше, чем «Союз», а многоразовое применение вроде бы сулило заметное уменьшение расходов. На практике оказалось, что основные – 80% – затраты уходят не на строительство ракет, а на их разработку, в результате программа «Спейс Шаттл» потребовала в полтора раза больше средств, чем программа «Аполлон». Да и на подготовку к полету «бэушных» космических кораблей, как выяснилось, требуется ненамного меньше денег, чем на строительство новых. При этом «Шаттлы» были крайне ненадежны – из 5 «челноков» разбились 2, из 18 погибших в ходе космических полетов людей 14 сгорели именно на этих кораблях. Причем повысить безопасность полета не было никакой возможности – нереально обеспечить спасательными капсулами сразу 7 астронавтов. В результате «Спейс шаттл» тихо свернули, не преминув, разумеется, сообщить о ее «полном успехе». А американская программа пилотируемых космических полетов вновь перешла на аутсорс, и астронавты пересели на «Союзы».

Недавно известный американский бизнесмен Илон Маск сказал: «Королев перевернулся бы в гробу, если бы узнал, что мы до сих пор летаем на «Союзах». В том смысле, что потомки мало продвинулись вперед. Отчасти он прав – ничего принципиально нового в ракетостроении со времен окончания Холодной войны не создано. Однако здесь американцу стоило бы «увидеть бревно в своем собственном глазу». Кто виноват, что за двадцать лет, в течение которых он и его конструкторы ведут свои изыскания, им не удалось даже приблизиться к вершинам советского, да и американского ракетостроения 60-80-х гг.? Чего они достигли? Многоразового применения? Но многоразовыми были уже корабли «Спейс Шаттл» и двигатели РН «Энергия». Роста мощности? Двигатели Маска не дотягивают по мощности не только до советского РД171, но и до американского F-1 образца 60-х гг. прошлого века. Роста выводимой нагрузки? Тоже нет, в лидерах остается «Сатурн-5». Надежность космических путешествий? Глава НАСА Чарльз Болден признал самыми надежными в мире ракетуноситель «Союз» и одноименный пилотируемый космический корабль.

Перегнать в космосе ХХ век пока не удается. Может быть, потому что не туда бежим?

Андрей Солдаткин