Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Спускаемый аппарат в форме автомобильной фары предлагался еще при создании «Востока». Но тогда от этого отказались в пользу шара из-за дефицита времени и необходимости проведения дополнительных исследований новой аэродинамической формы. При баллистическом спуске с орбиты первые советские космонавты испытывали перегрузки в 8-10 единиц. Это было приемлемо. Но при возвращении от Луны шарообразный СА испытывал бы перегрузки до 16-20 g. Цифра явно запредельная. К тому же коридор входа такого спускаемого аппарата в земную атмосферу был очень узким, что предъявляло к системе управления практически невыполнимые требования.

Расчеты показали, что спускаемый аппарат с учетом запасов должен обладать аэродинамическим качеством 0,3. Наличие подъемной силы раздвигало коридор входа до приемлемого значения, одновременно снижались перегрузки: до 7-8 единиц при возвращении от Луны и 3-4 g при сходе с орбиты. Правда, для управления подъемной силой требовалось оснастить СА системой управления спуском, но это уже было делом техники. Кроме того, скользящий спуск с аэродинамическим качеством обеспечивал точность посадки в пределах 50 км, что облегчало поиск.

В результате проработок и экспериментальных исследований, проводившихся в ОКБ1 и смежных организациях в 1960-1962 годах, в ходе которых рассматривались и крылатые схемы, была выбрана «фара», как отвечающая основным требованиям и хорошо компонующаяся в составе корабля.

Такая форма СА задавала только вертикальную посадку. Поскольку изначально от катапультирования отказались, то экипаж совершал посадку в спускаемом аппарате с парашютно-реактивной системы приземления, то есть спуска на парашюте с гашением у Земли вертикальной скорости пороховыми двигателями мягкой посадки. Такая схема была достаточно рациональна. Тем не менее, по прямому указанию С. П. Королева, с недоверием относившегося к парашютам («нельзя бесконечно летать на тряпках»), проводились исследования альтернативных средств посадки. В частности, рассматривались: дозвуковая, роторная система посадки (М. Л. Миль); гиперзвуковой ротор; воздушно-реактивная вентиляторная ДУ (ОКБ300 С. К. Туманского); жидкостные ракетные двигатели (ОКБ2 А. М. Исаева); пороховые двигатели; парашютные системы, включая управляемый парашют с аэродинамическим качеством; средства катапультирования как резервный вариант и внешние надувные амортизирующие баллоны.

Другим следствием отказа от катапультирования явилось создание системы аварийного спасения, которая обеспечивала с помощью пороховых двигателей увод спускаемого аппарата и бытового отсека при аварии носителя на участке выведения, в том числе со старта.

Пилотируемый корабль 7К был частью лунного облетного комплекса, для сборки которого на орбите требовалось осуществить 5 запусков «семерки» и 4 стыковки, для чего нужно было освоить маневрирование, поиск, сближение и стыковку космических аппаратов в автоматическом режиме. С помощью Земли можно было сблизить аппараты до расстояния 20 – 30 км. Задачу дальнейшего сближения можно решать только бортовыми средствами. Естественно, что в процессе сближения необходимы измерения параметров сближения. Это была принципиально новая задача. Но ее решение имело большие перспективы не только для сборки лунного облетного комплекса, но и для обслуживания будущих орбитальных станций.

Были рассмотрены несколько предложений. Вариант ленинградского НИИ158, специализировавшегося на авиационных радиолокаторах, не прошел по массе, габаритам, потребляемой мощности и срокам создания. Лазерно-оптическая система ЦКБ «Геофизика», разрабатывавшего тепловые и оптические головки самонаведения, могла работать только на ближних расстояниях, а на дальних все равно требовался радиолокатор. Системы, предложенные НИИ648 (А. С. Мнацаканян) и ОКБ МЭИ (А. Ф. Богомолов), были достаточно близки по своим характеристикам. Выбор пал на радиотехническую систему сближения «Игла», разработанную в НИИ648. Впоследствии А. Ф. Богомолов добился установки своего «Контакта» на лунный корабль Л3, но, к сожалению, в космосе тот так и не побывал.

Разумеется, в процессе сближения необходимо было постоянно обрабатывать информацию системы «Игла» и других измерительных средств. И на основании расчетов управлять динамикой сближения. Для таких сложных расчетов нужна была бортовая вычислительная машина. Но электроника всегда была слабым местом советской космонавтики, и не только ее. А советские вычислительные машины – самые большие в мире, естественно не проходили по весам и габаритам. Они появились только на следующем поколении советских пилотируемых космических кораблей – «Союзах-Т». А на первых «Союзах» роль вычислительной машины выполнял электронный блок управления сближением, работающий по жестким алгоритмам.