Сделать Р-1 - "копию" немецкой А-4, оказалось очень не просто

О полигонных испытаниях 1947 года собранных в Германии ракет А-4 я уже писал. После 1947 года мы стояли один на один с задачей создания и пусков ракет Р-1 . Эти ракеты должны были быть точной копией немецких А- 4. Среди знатоков истории нашей ракетной техники до сих пор иногда возникают споры: стоило ли в 1947 - 1948 годах начинать широкомасштабные работы по воспроизводству немецкой ракетной техники? Итоги войны показали неэффективность ракет А-4 даже при обстреле такой выгодной мишени, как Лондон . Было ясно, что если ракета А-4 морально устарела еще в 1945 году, то ее отечественный аналог, который в массовом производстве может появиться только в 1950 году, тем более безнадежно устареет. Были эти сомнения в те времена и у нас. Может быть, труднее всех эту ситуацию переживал Королев . Он был назначен главным конструктором ракеты, действительными авторами разработки которой были наши вчерашние смертельные враги. Трудность ее возможной войсковой эксплуатации и низкую надежность мы все испытали на себе во время полигонных испытаний 1947 года. Да к тому же вопрос, а в кого стрелять при дальности всего 270 километров?

Для Советского Союза это был более трудный вопрос, чем для Германии 1944 года. А тут еще разгорается бешеная кампания борьбы с иностранщиной .

С позиций сегодняшнего понимания истории надо признать, что решение о воспроизводстве было правильным. Это решение следует отнести к безусловным заслугам тогдашнего министра вооружения Устинова . Вопреки колебаниям конструкторов и многих правительственных чиновников он вместе с Рябиковым и Ветошкиным настоял на этом решении, последовательно и жестко следил за его реализацией. Решение о точном воспроизводстве ракеты А-4 диктовалось следующими соображениями. Во-первых, необходимо быстро сплотить, воспитать и научить работать большие коллективы инженеров и рабочих. Для этого надо их сразу загрузить конкретной и ясной задачей, а не далекой перспективой. Во-вторых, заводы отрасли не должны оставаться без работы: их может перехватить кто-нибудь со стороны. Особенно опасны атомщики . Они не только строят, но и отнимают чужие заводы, пользуясь покровительством Берии . А чтобы загрузить производство, нужна проверенная, доброкачественная рабочая документация. Где ее взять? Разрабатывать от нуля свою новую или переработать немецкую? Ответ очевиден: второй путь на два года короче. В-третьих, военные уже сформировали специальные части, фактически создали Государственный центральный полигон . Нельзя же их оставлять без дела! В-четвертых, отечественную промышленность надо как можно скорее втягивать в ракетную технологию. Пусть у нас немедленно начнут делать двигатели, приборы, арматуру, провода, разъемы, на которые уже есть технические условия и вот-вот появятся свои собственные чертежи. А когда вся эта новая кооперация притрется и заработает на конкретном деле - серийном производстве ракет Р-1 , - вот тогда мы, обеспечив тыл, можем позволить себе сделать скачок, перейдя к созданию своих, уже действительно нужных армии ракет. Такие были соображения, и, повторяю, с сегодняшних позиций они представляются даже более правильными, чем это казалось в те годы.

Американцы пошли сразу по другому пути. История показала, что на том отрезке времени мы оказались более благоразумными, хотя воспроизводить "в точности" было труднее, чем делать по-своему. Основные проблемы возникали на стадии выпуска конструкторской документации и производства.

Головная роль в подготовке технической документации для производства принадлежала отделу * 3 СКБ, возглавлявшемуся Королевым. Выпуск документации, отвечавшей жестким артиллерийским требованиям заказчика - ГАУ , протекал очень болезненно.

Королев , Мишин , Будник , Бушуев , Охапкин , Черток и руководитель конструкторского бюро моего отдела "У" Чижиков , да и многие другие хотели навести в НИИ-88 авиационные порядки. Но мы натолкнулись на резкое противодействие офицеров ГАУ и артиллерийского руководства НИИ. Выполнение жестких технических требований ГАУ на выпуск технической документации вначале всем нам казалось совершенно не нужным.

В авиации считались нормальными подгонка "по месту", незначительные отступления от чертежа, не влияющие на общие тактико-технические требования, особенно при прокладке труб, кабелей и т.д. Артиллеристы этого не допускали. Требовалась не только психологическая перестройка с двух сторон, но и разумные поиски компромиссов при ежедневно возникавших в процессе производства рабочих конфликтах.

Кроме таких, главным образом формальных, противоречий возникли с первых дней начала работы над ракетой Р-1 и серьезные технологические проблемы.

Первой из них была проблема замены всех немецких материалов на отечественные эквиваленты. На наших материаловедов, кстати сказать, не подчиненных в то время Королеву, свалилась проблема, затрагивающая десятки предприятий страны. Немцы использовали при производстве ракет А- 4 86 марок и сортаментов стали. Наша промышленность в 1947 году способна была заменить аналогичными по свойствам только 32 марки. По цветным металлам немцы использовали 59 марок, а мы могли найти у себя только 21. Самыми "трудными" материалами оказались неметаллы: резины, прокладки, уплотнения, изоляции, пластмассы и т.д. Требовалось иметь 87 видов неметаллов, а наши заводы и институты способны были дать только 48!

Большие трудности возникли при освоении технологии производства рулевых машин Р-1 в опытном цехе отдела "У" . Чертежи мы выполнили в точном соответствии с требованиями ГАУ. Но первые собранные по этим чертежам опытные рулевые машины ни одному требованию по статическим и динамическим характеристикам не удовлетворяли. Более того, они оказывались негерметичными. Масло, служившее рабочим телом в этих машинах, при создании рабочего давления пробивало резиновые уплотнения, и под испытательными стендами образовывались лужи. Как-то Воскресенский зашел в наш цех и, наблюдая за испытаниями первых рулевых машин, заявил: "Вы ракету взорвете!". Считалось, что смесь жидкого кислорода, который неизбежно протекал при заправке, с маслом рулевых машин взрывоопасна. Мы срочно организовали испытания. В емкость с парящим жидким кислородом по каплям вливали рулевое масло. Никакого эффекта! Осмелевшие испытатели после этого лили масло прямо из литровой мензурки. Опять никакого взрыва. Тогда соорудили приспособление, которое нещадно трясло емкость, имитируя удары и вибрацию конструкции ракеты в полете. Взрыва так и не последовало. Тем не менее страх перед этим возможным взрывом при подготовке ракеты к пуску остался. Испытатели обычно до начала заправки кислородом осматривали хвостовую часть ракеты в районе установки рулевых машин, чтобы убедиться в отсутствии следов масла. В лабораториях у материаловедов конструкторы вместе с технологами завода и металлургами до поздней ночи колдовали над шестеренчатыми насосами рулевых машин.

Основные детали насосов из специального чугуна и стали не имели при обработке нужной чистоты. А иногда насосы разрушались. Еще больше неприятностей происходило с релейно-золотниковой группой. Попадание в золотниковый механизм самой малой соринки приводило к заеданию. Следствием такого "засора" была бы обязательная потеря управляемости и неизбежная авария ракеты.

Но самые крупные неприятности ожидали нас, когда мы начали испытания рулевых машин, охлажденных до минусовых температур. Загустевание масла приводило к такому повышению момента на валу электродвигателя, который вращал шестеренчатый насос, что от перегрузки он начинал дымить. Электромотор успевал сгореть раньше, чем своей энергией отогревал и разжижал масло. Начались новые поиски гидропроводных масел, которые бы не мерзли. Но они оказывались чересчур жидкими при летней температуре полигона, доходившей до +50*С. Обнаружилось, что завод, только что освоивший литье в кокиль алюминиевого сплава корпусов машин и бодро отрапортовавший об этом технологическом достижении, не обеспечил качества литья. Корпус машин был пористым. При высокой температуре рулевые машины "потели": пропускали масло через поры. Снова начались разговоры о взрывоопасности рулевых машин. Эти проблески воспоминаний освещают лишь ничтожную часть каждодневных проблем, возникавших в процессе производства. Научную помощь по всей проблеме рулевых приводов с большим энтузиазмом, особенно после посещения НИИ-88 президентом АН СССР Вавиловым, решил нам оказывать Институт автоматики и телемеханики .

Директор института молодой доктор технических наук Борис Николаевич Петров только что принял руководство от академика Кулебакина . Он предоставил в наше распоряжение свои лучшие силы во главе с будущим академиком Трапезниковым . Академические ученые оказали благотворное влияние на повышение общего технического уровня наших инженеров, привили вкус к строгости технических отчетов и теоретическим обобщениям. Но они ничего не могли предложить против массового брака шестеренчатых насосов или грязи, забивающей золотники. Общая культура производства не соответствовала уровню наших задач. Необходима была перестройка психологии рабочих и технологов. Для этого требовалось гораздо больше времени, чем отводилось планами и графиками. Аналогичная ситуация складывалась на многих других производственных участках и у наших многочисленных смежников. В отличие от немцев мы не испытывали трудностей с графитом для газоструйных рулей. Их изготовление было поручено фирме "Электроугли" в Кудинове . Руководил этим производством специалист по угольным электродам для гальванических батарей Фиалков , подчиненный "главному электрику" ракетной техники Андронику Иосифьяну .

Это шутливое звание, придуманное Королевым, очень льстило Андронику. Когда Андроник услышал, что Королев обозвал меня "заржавленный электрик", он страшно развеселился и после этого любил заявлять:

"Я самый "главный электрик", но работаю по заданиям "заржавленного электрика"". Тем не менее графитовые рули, за поставку которых Королев назначил ответственным инженера Прудникова , оказались на редкость хрупкими. Курчатову нужен был графит для атомных реакторов. Требовался графит особо высокой чистоты, но механическая прочность имела второстепенное значение. Нам чистота не требовалась, но высокая прочность была обязательной. Как немцы добивались прочности своих графитовых рулей, мы не знали. Прудников и подшефное ему графитовое производство у Фиалкова доходили до всех секретов технологии своим умом.

Проверить рули можно было только на огневых стендах в струе штатного двигателя. НИИ-88 такого стенда еще не имел. Был пока единственный в Химках у Глушко . Там было "навалом" своих проблем.

В Германии казалось, что сварка больших камер сгорания - совсем не хитрое дело. Но в Химках сварочные швы были бугристыми, изобиловали прожогами и при испытаниях давали трещины. Все двигателисты (или, как мы шутили, "огневая рать"), окружавшие Глушко , - Витка , Артамонов , Шабранский , Севрук , Лист - прошли с ним казанскую "шарашку" , огневые стенды Леестена . Работали они неистово.

Вот еще один парадокс. Люди, которым существующий режим причинил столько зла, по отношению к которым была допущена вопиющая несправедливость - семь лет тюрем, лагерей или "шарашки", - именно эти люди работали с редким даже по тем временам самоотречением и фанатизмом.

Испытания газоструйных рулей мешали их программе огневых испытаний. Требовалось дополнительное напряжение, расход новых двигателей. А их и так не хватало. Тяжелое бремя контроля качества и точности воспроизведения немецких образцов легло на плечи военной приемки . Военные инженеры вместе с нами прошли все перипетии института "Рабе" и института "Нордхаузен" . Но если там мы были товарищами по работе и вместе веселились в офицерском клубе виллы Франка, во всем друг другу помогали, то теперь скромный инженер-полковник Трубачев - начальник военной приемки (районный инженер) одним телефонным звонком мог остановить производство: "Дружба дружбой, а документики на любое действие по отступлению от документации выложи!" Я часто вспоминал высказанную Лавочкиным мысль при встрече с ним в кабинете Гонора: "Понадобится не менее двух-трех лет, пока у вас все притрется".

На "притирку" времени не хватало. На сентябрь было назначено начало летных испытаний серии ракет Р-1. Работы по Р-1 шли полным ходом с конца 1947 года, а постановление по этому поводу вышло только 14 апреля 1948 года. В высшем государственном аппарате пытались помогать нам и нашим смежникам в расширении кооперации. Но это требовало перестройки технологии на многих предприятиях других министерств.

Только для обеспечения разработки всей гаммы новых материалов для Р-1 в этом постановлении предусматривалось привлечь к нашим работам такие организации: ЦНИИЧермет, Институт металлургии Академии наук, НИИ резиновой промышленности, Всесоюзный институт авиационных материалов, Институт физической химии Академии наук, Центральный институт авиационных топлив и масел, заводы "Серп и молот", "Электросталь", Ступинский комбинат легких сплавов, Ленинградский резинотехнический институт и многие другие.

Постановление обязывало Министерство вооружения начать строительство стенда для огневых комплексных испытаний ракет. В 1948 году стройка была начата в очень живописном месте в 15 километрах севернее Загорска . Стенд сооружался в лесу рядом с глубоким оврагом, в который должны были низвергаться огненные струи двигателей. Эта новая база под шифром "Новостройка" вначале была объявлена филиалом НИИ-88, а затем добилась "суверенитета" и превратилась в самостоятельный НИИ-229 . Тем не менее эта база огневых стендовых испытаний ракет еще в течение 30 лет называлась "новостройкой". В течение длительного времени ее возглавлял Глеб Табаков , впоследствии один из заместителей министра ракетной отрасли.

В процессе испытаний немецких ракет А-4 в 1947 году среди прочих были выявлены недостатки, которые невозможно было игнорировать. Потому ракета Р-1 по сравнению с А-4 все же имела ряд изменений. В конструкции корпуса ракеты были усилены хвостовой и приборный отсеки. В хвостовом отсеке были предусмотрены люки, позволяющие менять рулевые машины без снятия всего отсека. Номинальная расчетная дальность была увеличена с 250 до 270 км. Это потребовало увеличения заправки спиртом на 215 кг и соответствующих баллистических перерасчетов, которые оформлялись в виде так называемых "таблиц стрельбы". Для таблиц стрельбы за основу принимались труды, разработанные в институте "Нордхаузен" Тюлиным , Лавровым , Аппазовым вместе с немецкими специалистами. Головная часть ракет первой серии заполнялась не взрывчаткой, а балластом и снабжалась ампулой с дымовой смесью, облегчавшей поиски в районе падения. Приборный отсек находился, как и у А-4, за головной частью. В отсеке размещалась вся основная аппаратура управления движением теперь уже чисто отечественного производства. Для автономного управления полетом служили три командных гироскопических прибора: гирогоризонт ГГ-1, гировертикант ГВ-1 и интегратор продольных ускорений ИГ-1. Эти приборы были существенно улучшены в НИИ-10 , после того как Виктор Кузнецов и Зиновий Цециор детально изучили недостатки немецких образцов. В частности, в программный механизм гирогоризонта импульсы с частотой 45 Гц поступали не с вибратора, работавшего неустойчиво, а со специального коллектора, установленного на мотор-генераторе. Другие приборы, установленные в приборном отсеке, были разработаны с небольшими изменениями Рязанским и Пилюгиным в НИИ-885 . По опыту А-4 в схему и конструкцию "Мишгерета" - усилителя-преобразователя - были введены фильтры по всем трем каналам управления стабилизацией ракеты. Это были фильтры, за введение которых доктора Хох и Магнус в 1947 году получили благодарность Устинова. Общая электрическая схема ракеты почти не отличалась от А-4 ни по логике работы, ни по числу и назначению элементов.

Вся релейно-управляющая часть схемы была сосредоточена в главном распределителе. Выдача временных команд производилась программным токораспределителем - таким термином было заменено немецкое "цайтшальтверк". Система электропитания обеспечивалась свинцовыми аккумуляторами, которые разработал Николай Лидоренко , и мотор- генераторами Андроника Иосифьяна .

Вместо четырехканальной телеметрической системы "Мессина-1" в приборном отсеке устанавливалась отечественная восьмиканальная "Бразилионит" , разработанная в НИИ-20 Дегтяренко , который получил задание на такую работу еще в институте "Рабе". Спиртовой и кислородный баки сваривались из алюминиево-магниевого сплава. Материал для баков поставлялся авиационной промышленностью.

Новая для завода N 88 технология сварки была освоена под руководством Леонида Мордвинцева . Это было одной из ключевых производственных проблем при освоении производства ракет в Подлипках. Двигательная установка Р-1 разрабатывалась под руководством Глушко в ОКБ-456 в Химках. Ей присвоили индекс РД-100 .

Наибольшие хлопоты при ее воспроизведении и отработке были связаны с подбором неметаллических материалов для уплотнений, различными резинометаллическими деталями и проблемами герметичности всех пневматических и гидравлических стыков. Зажигание происходило, как правило, с сильными хлопками. Иногда двигатель так и не запускался. Этот недостаток долгое время был проблемой, над которой трудились двигателисты, разрабатывавшие двигатели, компоненты которых не обладали свойством самовоспламенения. По этому поводу Исаев как-то в разговоре о наших бедах признался, что он дал себе клятву разрабатывать двигатели только на самовоспламеняющихся компонентах, чтобы не изобретать снова "рога и копыта" и не переживать страха перед проблемой зажигания.

Ссылки: