Вячеслав Гребнев. "Над чем работал С.П. Королёв в последние годы жизни".
1.Вступление
2.Немного
истории
3.На
пути к Марсу
Ø Проекты ракет
Ø Создание межпланетного корабля с
человеком на борту
Ø Зачем лететь на Марс?
4.Заключение
Он был мал, этот самый
первый
искусственный
спутник
нашей старой планеты,
но его земные позывные
разнеслись
по всем материкам
и
среди всех народов
как воплощение дерзновенной
мечты человечества.
С.П.
Королёв
Наша страна и вся
мировая наука в лице академика Сергея Павловича Королева имела ученого, с именем
которого навсегда будет связано одно из величайших завоеваний науки и техники
всех времен – открытие эры освоения человечеством космического пространства.
Cергей
Павлович Королев—выдающийся конструктор и ученый, работавший в области ракетной
и ракетно-космической техники. Дважды Герой Социалистического Труда, лауреат
Ленинской премии, академик Академии наук СССР, он является создателем
отечественного стратегического ракетного оружия средней и межконтинентальной
дальности и основоположником практической космонавтики. Его конструкторские
разработки в области ракетной техники представляют исключительную ценность для
развития отечественного ракетного вооружения, а в области космонавтики имеют
мировое значение. Он по праву является отцом отечественной ракетно-космической
техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей наше государство
передовой ракетно-космической державой.
С.П. Королев родился 12 января 1907г. в г. Житомире в
семье учителя русской словесности П.Я. Королева. Еще в школьные годы Сергей
отличался исключительными способностями и неукротимой тягой к новой тогда
авиационной технике. В 17 лет он уже разработал проект летательного аппарата
оригинальной конструкции - «безмоторного самолета К-5».
Поступив в 1924г. в Киевский политехнический институт по
профилю авиационной техники, Королев за два года освоил в нем общие инженерные
дисциплины и стал спортсменом-планеристом. Осенью 1926г. он переводится в
Московское высшее техническое училище (МВТУ).
За время учебы в МВТУ С.П. Королев уже получил
известность как молодой способный авиаконструктор и опытный планерист.
Спроектированные им и построенные летательные аппараты: планеры «Коктебель»,
«Красная Звезда» и легкий самолет СК-4, предназначенный для достижения
рекордной дальности полета, - показали незаурядные способности Королева как
авиационного конструктора. Однако его особенно увлекали полеты в стратосфере и
принципы реактивного движения. В сентябре 1931г. С.П. Королев и талантливый
энтузиаст в области ракетных двигателей Ф.А.Цандер добиваются создания в Москве с
помощью Осоавиахима общественной организации - Группы изучения реактивного
движения (ГИРД): В апреле 1932г. она становится по существу государственной
научно-конструкторской лабораторией по разработке ракетных летательных
аппаратов, в которой создаются и запускаются первые отечественные жидкостные
баллистические ракеты (БР) ГИРД-09 и ГИРД-10.
В 1933г. на базе московской ГИРД и ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) основывается Реактивный
научно-исследовательский институт. Творческая инженерная работа и свои,
отличные от других взгляды на перспективы развития ракетной техники, позволяют
Королеву, как начальнику отдела ракетных летательных аппаратов в 1936г. довести
до испытаний крылатые ракеты: зенитную—217 с пороховым ракетным двигателем и
дальнобойную—212 с жидкостным ракетным двигателем.
Даже, находясь в заключении с 1938г. (по ложному
обвинению С.П. Королев был арестован и осужден на 10 лет) принимал активное
участие в создании и производстве фронтового бомбардировщика Ту-2 и
одновременно инициативно разрабатывал проекты управляемой аэроторпеды и нового
варианта ракетного перехватчика. Это послужило поводом для перевода Королева в
1942г. в другую организацию такого же лагерного типа — ОКБ НКВД СССР при
Казанском авиазаводе № 16, где велись работы над ракетными двигателями новых
типов с целью применения их в авиации. С.П. Королев со свойственным ему
энтузиазмом отдается идее практического использования ракетных двигателей для
усовершенствования авиации: сокращения длины пробега самолета при взлете и
повышения скоростных и динамических характеристик самолетов во время воздушного
боя.
13 мая 1946г. было принято решение о создании в СССР
отрасли по разработке и производству ракетного вооружения с жидкостными
ракетными двигателями. В соответствии с этим же постановлением
предусматривалось объединение всех групп советских инженеров по изучению
немецкого ракетного вооружения Фау-2, работавших с 1945г. в Германии, в единый
научно-исследовательский институт «Нордхаузен», директором которого был
назначен генерал-майор Л.М.Гайдуков, а главным инженером—техническим руководителем
— С.П. Королев. В Германии Сергей Павлович не только изучает немецкую ракету
Фау-2, но и проектирует более совершенную баллистическую ракету с дальностью
полета до 600 км.
В августе 1946г. С.П.Королев был назначен главным
конструктором баллистических ракет дальнего действия и начальником отдела № 3
НИИ-88 по их разработке. Первой задачей, поставленной правительством перед
С.П.Королевым как главным конструктором и всеми организациями, занимающимися
ракетным вооружением, было создание новых баллистических ракет с дальностью
полета: до 3000 км. В 1948 г. С.П. Королев начинает летно-конструкторские
испытания баллистической ракеты Р-1 (аналога Фау-2) и в 1950г. успешно сдает ее
на вооружение. Эта ракета отличалась от немецкой значительно большей надежностью.
Параллельно С.П.Королев ведет разработку новой баллистической ракеты Фау-2 с
дальностью полета 600 км. Ракета Р-2 имела несущий бак горючего, более удобную
для эксплуатации компоновку и, самое главное, отделяющуюся в полете боевую
головную часть. Кроме этого, ракетная двигательная установка была существенно
доработана с целью увеличения ее тяги, а система автономного управления
обладала вдвое большей точностью стрельбы. Ракета Р-2 сдана на вооружение в
1951 году, т.е. всего лишь на год позднее ракеты Р-1.
Проводились экспериментально-теоретические исследования
основных технических проблем, связанных с реализацией проекта ракеты Р-3, имеющей
дальность полета 3000 км. На основе конструктивных решении ракеты Р-2 с
использованием ее форсированного двигателя была создана одноступенчатая
экспериментальная БР Р-ЗА бесстабилизаторной схемы с дальностью полета 1200км.
Успешные летные испытания данной ракеты дали основание Министерству обороны принять
ее на вооружение в 1956г. с ядерной боевой частью как Р-5М. Это была первая
отечественная стратегическая ракета, ставшая основой ракетного ядерного щита
страны.
При создании ракет с большей дальностью полета, и
особенно межконтинентальных, нужно было в качестве окислителя использовать
жидкий кислород. Этому направлению развития ракетной техники Сергей Павлович
оказался верен на протяжении всей своей творческой деятельности.
Министерство обороны поручило ОКБ-1 НИИ-88 разработку
ракеты Н-11, и С.П.Королев блестяще решил указанную задачу, применив только что
созданный для зенитной ракеты 8-тонный двигатель А.М.Исаева и впервые
использовав жидкостный аккумулятор давления для подачи топлива в камеру
сгорания.
На основе Р-11 С. П. Королев разработал и сдал на
вооружение в 1957 г. стратегическую ракету Р-11М с ядерной боевой частью,
транспортируемую в заправленном виде на танковом шасси. Серьезно модифицировав
эту ракету, он приспособил ее для вооружения подводных лодок (ПЛ) как Р-11ФМ.
Изменения были более чем серьезные, так как делалась новая система управления и
прицеливания, а также обеспечивалась возможность ведения стрельбы при довольно
сильном волнении моря с надводного положения ПЛ, т. е. при сильной качке. Таким
образом, Сергей Павлович создал первые баллистические ракеты на стабильных
компонентах топлива мобильного наземного и морского базирования и явился
первопроходцем в этих новых и важных направлениях развития ракетного вооружения
и вместе с квалифицированными проектантами и конструкторами, заложил основу для
создания уникального центра по разработке баллистических ракет морского
базирования.
По теме Н-3 были проведены серьезные проектные
исследования, в ходе которых была доказана принципиальная возможность
разработки ракет с большой дальностью полета вплоть до межконтинентальной в
рамках двухступенчатой схемы. На основании результатов данных исследований
согласно постановлению правительства в НИИ-88 были начаты две
научно-исследовательские работы под руководством С. П. Королева с целью
определения облика и параметров межконтинентальных ракет баллистического и крылатого
типов (темы Т-1 и Т-2) с необходимым экспериментальным подтверждением
проблемных конструктивных решении.
Исследования по теме Т-1 переросли в
опытно-конструкторскую работу (главный конструктор С.П. Королев), связанную с
созданием первой двухступенчатой межконтинентальной
ракеты Р-7 пакетной
схемы, которая и в настоящее время удивляет своими оригинальными
конструктивными решениями, простотой исполнения, высокой надежностью и
экономичностью. Ракета Р-7 совершила первый успешный полет в августе 1957г.
В результате исследовании по теме Т-2 была показана
возможность разработки двухступенчатой межконтинентальной крылатой ракеты,
первая ступень которой была чисто ракетной и выводила вторую ступень - крылатую
ракету на высоту 23-25 км. Крылатая ступень с помощью прямоточного
воздушно-ракетного двигателя продолжала полет на этих высотах и наводилась на
цель с помощью астронавигационной системы управления, работоспособной и в
дневное время.
Первая межконтинентальная ракета Р-7, несмотря на
множество новых проектных и конструкторских проблем, была создана в рекордно
короткие сроки и сдана на вооружение в 1960г.
В дальнейшем С.П. Королев разрабатывает более совершенную
компактную двухступенчатую межконтинентальную ракету Р-9 (в качестве окислителя
используется переохлажденный жидкий кислород) и сдает ее (шахтный вариант Р-9А)
на вооружение в 1962г. Позже параллельно с работами над важными космическими
системами Сергей Павлович начал первым в стране разрабатывать твердотопливную
межконтинентальную ракету РТ-2, которая была сдана на вооружение уже после его
смерти. На этом ОКБ-1 С.П. Королева перестало заниматься боевой ракетной
тематикой и сосредоточило свои силы на создании приоритетных космических систем
и уникальных ракет-носителей.
Занимаясь боевыми баллистическими ракетами, С.П. Королев,
как сейчас видно, стремился к большему - к покорению космического пространства
и космическим полетам человека. С этой целью Сергей Павлович еще в 1949г.
совместно с учеными АН СССР начал исследования с использованием модификаций
ракеты Р-1А путем их регулярных вертикальных запусков на высоты до 100км, а
затем с помощью более мощных ракет Р-2 и Р-5 на высоты 200 и 500км
соответственно. Целью этих полетов были изучение параметров ближнего
космического пространства, солнечных и галактических излучений, магнитного поля
Земли, поведения высокоразвитых животных в космических условиях (невесомости,
перегрузок, больших вибраций и акустических нагрузок), а также отработка
средств жизнеобеспечения и возвращение животных на Землю из космоса — было
произведено около семи десятков таких пусков. Этим Сергей Павлович
заблаговременно заложил серьезные основы для штурма космоса человеком.
В 1955г. еще задолго до летных испытаний ракеты Р-7 С.П.
Королев, М.В. Келдыш, М.К. Тихонравов выходят в правительство с
предложением о выведении в космос при помощи ракеты Р-7 искусственного спутника
Земли (ИСЗ). Правительство поддерживает эту инициативу. В августе 1956г. ОКБ-1
выходит из состава НИИ-88 и становится самостоятельной организацией, главным
конструктором и директором которой назначается С.П. Королев. И уже 4 октября
1957г. С.П. Королев запускает на околоземную орбиту первый в истории
человечества ИСЗ. Его полет имеет ошеломляющий успех и создает нашей стране
высокий международный авторитет.
12 апреля 1961г. С.П. Королев снова поражает мировую
общественность. Создав первый пилотируемый космический корабль «Восток», он
реализует первый в мире полет человека — гражданина СССР Юрия Алексеевича
Гагарина по околоземной орбите.
Сергей Павлович в решении проблемы освоения человеком
космического пространства не спешит. Первый космический корабль сделал только
один виток: никто не знал, как человек будет себя чувствовать при столь
продолжительной невесомости, какие психологические нагрузки будут действовать
на него во время необычного и неизученного космического путешествия. Вслед за
первым полетом Ю.А.Гагарина 6 августа 1961г. Германом Степановичем Титовым на корабле «Восток-2» был совершен
второй космический полет, который длился одни сутки. Опять - скрупулезный
анализ влияния условий полета на функционирование организма. Затем совместный
полет космических кораблей «Восток-3» и «Восток-4», пилотируемых космонавтами А.Н. Николаевым и П.Р. Поповичем, с 11 по 12 августа 1962г.; между космонавтами была
установлена прямая радиосвязь. На следующий год—совместный полет космонавтов В.Ф. Быковского и В.В. Терешковой на космических кораблях «Восток-5» и
«Восток-6» с 14 по 16 июня 1963г.- изучается возможность полета в космосе
женщины. За ними - с 12 по 13 октября 1964г.- в космосе экипаж из трех человек
различных специальностей: командира корабля, бортинженера и врача на более
сложном космическом корабле «Восход». 18 марта 1965г. во время полета на
корабле «Восход-2» с экипажем из двух человек космонавт А.А. Леонов совершает первый в мире выход в открытый космос в
скафандре через шлюзовую камеру.
Отслеживая череду совершенных космических полетов, нельзя
не заметить четкую методическую последовательность освоения космического
пространства человеком и подготовки к созданию научной пилотируемой
долговременной орбитальной станции (ДОС), о необходимости которой С.П. Королев
говорил еще в начале штурма космоса;
Продолжая развивать программу пилотируемых околоземных
полетов, Сергей Павлович начинает реализовывать свои идеи о разработке
пилотируемой ДОС. Ее прообразом явился принципиально новый, более совершенный,
чем предыдущие, космический корабль «Союз». В состав этого корабля входил бытовой
отсек, где космонавты могли долгое время находиться без скафандров и проводить
научные исследования. В ходе полета предусматривались также автоматическая
стыковка на орбите двух кораблей «Союз» и переход космонавтов из одного корабля
в другой через открытый космос в скафандрах. К сожалению, Сергей Павлович не
дожил до воплощения своих идей в космических кораблях «Союз».
Для реализации пилотируемых полетов и запусков
автоматических космических станций С.П. Королев разрабатывает на базе боевой
ракеты семейство совершенных трехступенчатых и четырехступенчатых носителей.
Таким образом, вклад С.П. Королева в развитие отечественной и мировой
пилотируемой космонавтики является решающим.
Отвечая на космические успехи Советского Союза в области
пилотируемых полетов и желая восстановить свой технический авторитет, США
принимает фантастическую по целям и размаху работ программу
"Аполлон", заключающуюся в создании лунного космического комплекса,
обеспечивающего высадку двух космонавтов на Луну. В ответ на этот вызов, желая
сохранить приоритет в основных космических достижениях, С.П. Королев по решению
правительства начинает разрабатывать проект отечественного экспедиционного
лунного комплекса Н1—ЛЗ. Однако это решение принимается значительно позже,
чем в США, на фоне реализации обширной программы околоземных пилотируемых
полетов и исследования планет Солнечной системы. Чрезвычайно сжатые сроки,
большая загрузка работами по другим приоритетным космическим программам, а
также недостаточность финансового и производственного обеспечения «лунной»
программы не позволили преемнику Сергея Павловича главному конструктору В.П.
Мишину в заданные сроки создать лунный космический комплекс, проект которого
был разработан при жизни С.П. Королева, и указанная программа была закрыта
правительством.
Параллельно с бурным развитием пилотируемой космонавтики
ведутся работы над спутниками научного, народнохозяйственного и оборонного
назначения. В 1958г. разрабатываются и выводятся в космос геофизический
спутник, а затем и парные спутники «Электрон» для исследования радиационных
поясов Земли. В 1959г. создаются и запускаются три автоматических космических
аппарата к Луне. Первый и второй - для доставки на Луну вымпела Советского
Союза, третий с целью фотографирования обратной (невидимой) стороны Луны. В
дальнейшем С.П. Королев начинает разработку более совершенного лунного аппарата
для его мягкой посадки на поверхность Луны, фотографирования и передачи на
Землю лунной панорамы (объект Е-6).
Сергей Павлович, верный своему принципу привлекать к
реализации своих идей другие организации, поручает доработку этого аппарата
своему соратнику, выходцу из НИИ-88, возглавившему в 1965г. ОКБ им. С. А.
Лавочкина, главному конструктору Г.Н. Бабакину.
В 1966г. станция «Луна-9» передала впервые в мире панораму поверхности Луны.
Королев не стал свидетелем этого триумфа. Но дело его попало в надежные руки:
ОКБ им. С.А. Лавочкина превратилось в крупнейший центр по разработке
космических автоматических аппаратов для изучения Луны, Венеры, Марса, кометы
Галлея, спутника Марса Фобоса и проведения астрофизических исследований.
Еще в процессе создания космического корабля «Восток»
С.П. Королев начал разработку на его конструктивной основе первого
отечественного спутника-фоторазведчика «Зенит» для Министерства обороны. Сергей
Павлович создал два типа подобных спутников для детальной и обзорной разведки,
которые начали эксплуатироваться в 1962 - 1963 гг., и передал это важное
направление космической деятельности одному из своих учеников, главному
конструктору Д.И.Козлову в Самарский филиал ОКБ-1 (теперь
Центральное специализированное КБ - ЦСКБ), где оно нашло достойное продолжение. В настоящее время ЦСКБ - крупный
космический центр по разработке спутников для зондирования земной поверхности в
интересах обороны, народного хозяйства и науки, а также по совершенствованию
носителей на основе ракеты Р-7.
С.П. Королев дал начало развитию и другого важного
направления использования спутников. Он разработал первый отечественный спутник
связи и телевещания «Молния-1», функционирующий на высокоэллиптической орбите.
Данное направление С.П. Королев передал в Красноярский филиал ОКБ-1 своему
ученику - главному конструктору М.Ф. Решетневу, заложив тем самым основу для рождения крупнейшего
центра страны по разработке различных космических систем связи, телевещания,
навигации и геодезии.
Из сказанного видна особо значимая роль С.П. Королева как
генератора многих неординарных идей и прародителя выдающихся конструкторских
коллективов, работающих в области ракетно-космической техники.
Мечта
о полете человека на планету Марс имеет давнюю историю, но только сегодня мы
подошли к возможности ее исполнения очень близко. Во многом интерес к Марсу был
связан с ожиданием встречи братьев по разуму. И хотя рассчитывать на
обнаружение на Марсе разумных существ не приходится, какие-то формы жизни там, вероятно,
можно отыскать. Но значение полета человека на Марс выходит далеко за пределы
поиска жизни вне Земли.
Работы
над концепцией полета человека на Марс ведутся с 1960 года. Первый
отечественный проект корабля для посадки человека на поверхность Марса был
выполнен в ОКБ-1, возглавляемом Сергеем Павловичем Королевым. Ныне это
Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им С. П. Королева. В проекте
1960 года было принято принципиально новое техническое решение: использовать
для межпланетной экспедиции электроракетные двигатели. Это решение РКК
"Энергии" осталось неизменным для всех последующих модификаций
проекта полета человека на Марс, и именно оно позволило во многом решить
проблему безопасности.
Первый искусственный спутник Земли –
только начало великого дела. Академия наук СССР рассматривает и принимает
дальновидную программу изучения космоса, предложенную группой учёных во главе с
М.В. Келдышем и С.П. Королёвым. В ней два основных направления: исследование
космического пространства Луны, Венеры и Марса при помощи автоматических
аппаратов; исследование и освоение околоземного космического пространства как
аппаратами – спутниками Земли, так и космическими кораблями – спутниками с
человеком на борту.
Сергей
Павлович Королёв неуклонно идёт к одной из главных научных целей своей жизни –
организация полёта пилотируемого корабля. Для этого есть надёжная техническая
база – новая мощная ракета-носитель.
Принцип
работы электроракетных двигателей заключается в том, что реактивная струя,
обеспечивающая тягу, создается не вследствие теплового расширения газа, как в
жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), а с помощью разгона ионизированного газа
в электромагнитном поле, создаваемом бортовой электростанцией. Топливом, а
точнее, "рабочим телом" станет газ ксенон.
В
качестве электростанции, питающей электроракетные двигатели, в 1960 году
собирались использовать ядерный реактор мощностью 7 МВт. Отдельные части
корабля предполагали доставлять на орбиту тяжелой ракетой-носителем (в это
время еще только начинались работы по ракете Н-1). Экипаж планировался из шести
человек. После посадки на поверхность Марса оборудование собрали бы в виде
"поезда", который должен был пересечь планету от одного ее полюса до
другого.
В
Институте медико-биологических проблем готовился эксперимент "500
дней" по исследованию медицинских аспектов будущего полета человека на
Марс. В качестве основы макета марсианского комплекса использовалась
конструкция, созданная в 1960-х годах по инициативе С.П. Королева, на которой
уже проводились исследования по программе отработки межпланетных полетов.
Зачем лететь на
Марс?
И
здесь уместен вопрос: а нужен ли вообще полет человека на Марс? С одной
стороны, казалось бы, все ясно: полет человека на Марс стоит дорого. Каких-то
более или менее заметных благ для землян он не сулит. А на самой Земле есть
много проблем, на решение которых требуются средства. Даже просто обеспечение
земного населения пищей представляется более приоритетной задачей, чем полет
человека на Марс.
Но,
к счастью, хотя жизнь населения Земли во все времена не была благополучной,
человечество никогда не руководствовалось очевидным на первый взгляд принципом
"сиюминутной выгоды". Именно поэтому мы сегодня не сидим в звериных
шкурах у костра возле пещеры. Исследование окрестностей собственного
"дома", от Мирового океана до космического пространства, всегда было
и остается одним из элементов развития цивилизации.
Можно только удивляться многогранности таланта Сергея
Павловича, его неиссякаемой творческой энергии. Он является первопроходцем
многих основных направлений развития отечественных ракетного вооружения и
ракетно-космической техники. Трудно себе даже представить, какого уровня
достигла бы она, если бы преждевременная смерть Сергея Павловича не прервала
творческий полет его мыслей.
Невольно хочется воскликнуть:
Так
много сделано и пройдено!
И в то же время нельзя не сказать:
Как мало еще достигнуто,
Как много еще предстоит осуществить!
С.
Королёв
Список
литературы.
«Конструктор
космических кораблей» А. Романов, 1976г.
«Конструкторы»
А. Романов, В.Губарев, 1989г
«Цель 2001 год»
В. Анисимов, И.Волк, 1991г
«Наука и жизнь»
№ 6, 1994г, № 9 1999г
| 
