Читаем без скачивания Петр Грушин - Владимир Светлов

Безусловно, Грушин не мог досконально вникнуть в каждый вопрос сам или же мгновенно уловить в нем «зерно», позволяющее детально взвесить все «за» и «против». И поэтому в наиболее сложных случаях Грушин предпочитал устраивать в своем кабинете столкновение мнений и сторон, и, как показало время, в этом деле он оказался непревзойденным мастером. Как правило, наблюдая за спровоцированными им спорами, Грушин успевал и глубоко вникнуть в суть проблемы, и оценить возможные варианты ее преодоления.

Одной из таких проблем в ОКБ‑2 при разработке «750‑й» ракеты стало решение задачи отделения ускорителя от ракеты. Казалось бы, какие сложности могли поджидать разработчиков здесь?! Заканчивает работу ускоритель, срабатывают пиротехнические устройства – и вот ускоритель с догорающими остатками пороха отстает, а запустившийся маршевый двигатель уводит от него ракету. Все просто, но в этой простоте оказалось превеликое множество подводных камней. И один из них – запуск ЖРД в отделившейся маршевой ступени. Грушину да и не только ему одному, в те дни, вероятно, не раз снился один и тот же сон, в котором летящая со сверхзвуковой скоростью ракета после отделения ускорителя начинает интенсивно тормозиться, топливо в баках отбрасывается от заборных устройств и запускающийся двигатель получает не полноценные потоки горючего и окислителя, а их капли и пары, которые, смешиваясь, не создают никакой тяги. Еще несколько секунд такого полета, и ракета врезается в землю…

Не раз и не два Грушин обсуждал эту проблему со своим «штабом» со всех мыслимых сторон. И однажды удачное решение состоялось. Конечно, было оно не идеальным, но что надежным и безотказным, бесспорно. А логика этого решения выглядела следующим образом.

Маршевый двигатель «750‑й» требовалось запускать еще при работе ускорителя. Тогда его отделение не должно было приводить к расплескиванию топлива в баках, и ракета могла продолжить свой полет. Причем ускоритель должен отделиться так, чтобы, освободившись от маршевой ступени, не мог ее догнать и, ударив, сбить с курса. Отделять ускоритель подобным образом с помощью пиротехники было делом хотя и понятным, но крайне непростым, прежде всего, потому, что в этом случае гарантия успешного продолжения полета ракеты повисала в буквальном смысле на электропроводах. Во многом именно поэтому Грушин был изначальным сторонником решения многих конструктивных проблем с помощью чистой механики. Его многолетний конструкторский опыт уже не раз убеждал, что «законы Ньютона выполняются природой гораздо чаще, чем законы Ома». В окончательном варианте конструкция узла расцепки предусматривала использование магниевых лент, крест‑накрест перечеркнувшие сопло маршевого ЖРД. Теперь при его запуске раскаленные газы устремлялись к магнию, который мгновенно вспыхивал и освобождал ускоритель.

Техническое задание на разработку стартового ускорителя для В‑750 было выдано в конструкторское бюро № 2 завода № 81. Именно с этой работы началось многолетнее и результативное содружество двух организаций, вылившееся в создание целого ряда зенитных ракет.

Возглавлявший это КБ Иван Иванович Картуков в то время был признанным лидером среди разработчиков всевозможных видов авиационных вооружений. Под его руководством в довоенное время и в годы войны велись разработка и изготовление выливных авиационных приборов, кассет для авиабомб, бомбодержателей и ампулометов. В 1946 году коллектив Картукова разместился в Москве на территории 81‑го завода, где перед ним поставили задачу по разработке стреляющих механизмов для катапультируемых кресел самолетов. А в начале 1950‑х Картукову поручили разработку твердотопливных двигателей для ракет. К моменту начала работ с Грушиным коллектив Картукова уже успел создать несколько твердотопливных ускорителей для зенитных ракет Лавочкина и для ШБ Томашевича. Поэтому каких‑то серьезных проблем при создании ускорителя к ракете В‑750 не возникало.

Напротив, с разработкой маршевого двигателя ситуация сложилась далеко не столь однозначно. Еще на первых этапах проектирования стало ясно, что выбирать тип маршевого двигателя для ракеты было не из чего. В те годы соперничать по характеристикам с ЖРД мог только сверхзвуковой прямоточный двигатель. Внешне весьма примитивная «прямоточка» тем не менее была двигателем, который имел очень непростой норов. И его обуздание оказалось одной из первых работ «на перспективу» для конструкторского коллектива ОКБ‑2.

Эта работа получила шифр КМ и велась совместно с ОКБ‑670, которым руководил М. М. Бондарюк. Михаил Макарович имел к тому времени более чем десятилетний опыт работ над прямоточными воздушно‑реактивными двигателями. Его двигатели устанавливались на экспериментальных самолетах Лавочкина, Яковлева, один из них должен был устанавливаться на «Шторме» Бисновата. Параллельно с конструкторской работой Бондарюк работал преподавателем в МВТУ, читал лекции, руководил курсовыми и дипломными проектами студентов. В числе его дипломников в 1953 году оказались Евгений Панков, Анатолий Сурин и Рутений Кабанов, ставшие вскоре работниками ОКБ‑2.

КМ представляла собой двухступенчатую ракету, выполненную на основе разработанной ранее в ОКБ‑670 неуправляемой ракеты «025» с твердотопливным стартовым ускорителем и небольшим, работающим на бензине, сверхзвуковым ПВРД.

По замыслу эта ракета должна была стать летающей лабораторией, предназначенной для исследования процессов работы прямоточного двигателя в составе зенитной управляемой ракеты, летающей и маневрирующей в широком диапазоне высот и скоростей. С этой целью на КМ установили переднее крестообразное оперение и соответствующие органы управления.

В ОКБ‑2 для КМ были разработаны специальные устройства программного управления полетом, служившие для реализации полета ракеты по траекториям, близким к тем, которые характерны для зенитных ракет.

Первые образцы автопилотов для КМ собирались в экспериментальных мастерских аппаратурного отдела, которыми руководил Николай Константинович Соболев. Самим же аппаратурным отделом руководил бывший фронтовик Евгений Иванович Афанасьев.

В январе 1956 года модель КМ прошла полный цикл продувок в ЦАГИ, и весной того же года состоялись первые четыре пуска КМ. В целом в ходе работ по КМ, которые продолжались до осени 1957 года, было произведено 10 пусков. Полученные при этом результаты откровением для Грушина не стали. В первые послевоенные месяцы он неоднократно сталкивался с «прямоточками» Бондарюка, которые устанавливались на истребителях Лавочкина. И то инженерное искусство, которое требовалось для доведения характеристик «прямоточек» до заявленных значений, было ему хорошо знакомо. Главным недостатком ПВРД являлась их «нелюбовь» к большим углам атаки, без которых ЗУРам невозможно обеспечить необходимую маневренность.

В свою очередь, в целях получения наиболее приемлемого варианта ЖРД организовали конкурс среди двигательных КБ – задание на требуемый маршевый двигатель было выдано одновременно в конструкторские бюро Алексея Михайловича Исаева и Доминика Доминиковича Севрука. Центральным пунктом этого ТЗ стало то, что двигатель необходимо было оснастить турбонасосным агрегатом.

Что это означало? Первые зенитные ракеты и у немцев, и у нас оснащались ракетными двигателями, топливо для которых подавалось путем его вытеснения из баков сжатым газом. Этот сжатый газ должен был либо храниться на ракете в специальном баллоне, либо получаться за счет сжигания в газогенераторе дополнительно запасенного жидкого или твердого топлива. Получавшаяся при этом конструкция двигательной установки, в которую кроме ракетного двигателя входили баки, трубопроводы, устройства наддува, клапаны и другие элементы, была достаточно простой и имела минимальное количество движущихся частей. Однако у нее был один и весьма существенный недостаток: из‑за того что в топливных баках приходилось во время работы двигателей поддерживать давление несколько десятков атмосфер, их масса получалась слишком большой. Поэтому, пытаясь облегчить ракету, разработчики применяли вместо баллонов с воздухом или азотом (ВАДов) специальные пороховые или жидкотопливные аккумуляторы давления (ПАДы или ЖАДы), создавали комбинации из них, такие как ВАДоПАДы. Однако к значительному снижению массы ракеты это не приводило.

В отличие от вытеснительной системы турбонасосная подача топлива в двигатель не требовала размещения на ракете баллонов со сжатым до высоких давлений газом. Конечно, баки при этом требовалось наддувать для обеспечения нормальной работы насосов, но эти давления были уже в десятки раз меньше. В то же время в составе двигательной установки появлялись насосы, качающие компоненты топлива, и турбина, которая должна была вращать эти насосы. Безусловно, масса ракеты при этом снижалась, но сама ракета становилась заметно сложнее.