По программе «Космос»

Первый прорыв в космос, осуществленный с помощью мощных ракет-носителей (РН) «Спутник», «Восток» и «Молния» в 1957—1961 годах и положивший основы всем ведущим направлениям космонавтики, дал нашим ученым богатейший исходный материал для выработки долгосрочной программы космических исследований. Та ее часть, которая должна была вестись автоматическими ИСЗ на околоземной орбите, получила наименование программы «Космос». В процессе ее разработки стало очевидно, что во многих случаях по этой программе целесообразно запускать не тяжелые и сложные космические лаборатории, оснащенные, подобно третьему советскому ИСЗ, большим комплексом самых разнообразных приборов, а сравнительно простые и легкие малые спутники, несущие аппаратуру для решения узкого круга научных проблем. При этом значительно облегчалась задача разработки спутника, отпадали трудности взаимной увязки сроков создания и расположения на нем приборов, времени их действия в полете и передачи полученных данных на Землю. Для спутника специального назначения было гораздо проще выбрать оптимальную траекторию полета и обеспечить требующуюся ориентацию относительно объекта исследования. Все это сулило большой экономический эффект, особенно с учетом того, что малые спутники легко было унифицировать по конструкции корпуса и обслуживающих систем. Но получить этот эффект можно было только в том случае, если бы для их запуска была разработана достаточно простая и дешевая РН.

Предварительный анализ показал, что такую машину, получившую, как и вся программа, название РН «Космос», можно создать на базе ракеты конструкции М. К. Янгеля. Она создавалась позже ракет С. П. Королева и сочетала в себе грузоподъемность и высокие летные характеристики ракеты В-5 с удобством в эксплуатации ракеты В-11. Так же как и последняя, она работала на высококипящем топливе: азотной кислоте и углеводородном горючем типа керосина. Мощный ЖРД для этой ракеты был создан конструкторским бюро В. П. Глушко.

По схеме он был близок к двигателям РН «Спутник», с которыми разрабатывался почти одновременно. Он состоял из четырех неподвижных камер высокого давления с центробежными насосами и турбиной, вращаемой продуктами разложения перекиси водорода. Для управления ракетой использовались не рулевые двигатели, а газовые рули из жаропрочного материала на основе графита. Поскольку из условий технологической преемственности ракета имела тот же диаметр баков, что и В-5, а сопла четырехкамерного двигателя не вписывались в этот размер, ее хвостовой отсек был снабжен расширяющейся конической юбкой.

Летные испытания этой ракеты — первенца нового конструкторского коллектива, большая часть которого были комсомольцы, пришедшие к Янгелю прямо с вузовской скамьи, начались 22 июня 1957 года. За последующие годы машина прошла всестороннюю отработку и была доведена до высокой степени надежности. Поэтому ее почти без изменений и решили использовать в качестве первой ступени новой РН, несмотря на то, что у нее был ощутимый недостаток: сравнительно низкий удельный импульс (почти на 20% меньше, чем у кислородных ЖРД ракеты «Спутник»). Этот недостаток скомпенсировали за счет создания второй ступени с максимально высокими энергетическими и весовыми характеристиками.

Ракетный блок второй ступени РН «Космос» и его двигатель, созданные советской промышленностью, явились подлинными шедеврами, превосходившими в то время все мировые достижения в ракетостроении. Вторая ступень работала на жидком кислороде и новом высокоэффективном горючем — несимметричном диметилгидразине, синтезированном химиками для космических двигателей. Ее ЖРД РД-119 конструкции В. П. Глушко имел одну небольшую цилиндрическую камеру сгорания и огромное сопло, обеспечивавшее расширение истекающих из камеры газов в 1350 раз. Достижению высокого удельного импульса способствовало и то, что для привода турбины использовались газообразные продукты разложения основного горючего, а не перекиси водорода. Отработав на турбине, они выбрасывались за борт ракеты через систему неподвижных рулевых сопел. Управляющие моменты для стабилизации и ориентации второй ступени создавались путем изменения расхода газов через то или иное сопло с помощью газораспределителей с электроприводами, как на блоке Е ракеты «Восток». Соединение ступеней и их разделение с использованием переходной фермы и огневого отражателя были осуществлены по «горячей» схеме, изобретенной для второй и третьей ступеней «Востока».

16 марта 1962 года РН «Космос» впервые вывела спутник на около-земную орбиту. По конструкции «Космос-1» напоминал первый наш ИСЗ ПС-1. Но, несмотря на свою простоту, он открыл дорогу самому многочисленному в мире семейству разнообразных научно-исследовательских автоматических спутников, большая часть которых в течение многих лет запускалась с помощью этой же ракеты. И когда семь лет спустя встал вопрос о носителе для спутников, создаваемых по программе «Интеркосмос», ученые социалистических стран единодушно решили использовать и для этой программы ту же надежную и экономичную ракету. В новой роли РН, отличающаяся от прежней рядом усовершенствованных систем и агрегатов, успешно выступила 14 октября 1969 года, когда вывела на орбиту ИСЗ «Интеркосмос-1». Затем она доставила на орбиты еще ряд спутников «Интеркосмос», а также советско-французские ИСЗ «Ореол» и индийские ИСЗ «Ариабата» и «Бхаскара». 12 октября 1967 года с ее помощью был осуществлен чрезвычайно интересный эксперимент по запуску «Вертикального космического зонда» (ВКЗ). Этот аппарат с весом научной аппаратуры 35 кг был поднят на высоту 4400 км. При этом по всей траектории зондирования были получены основные характеристики стратосферы, ионосферы и околоземного космического пространства, включая данные о концентрации электронов и положительных ионов, температуре электронов, плотности нейтрального водорода, а также об общей интенсивности космических лучей и дозах радиации под различными защитами во время пролета поясов радиации. Запуски ВКЗ существенно дополнили сведения о строении атмосферы и заатмосферной среды.

В настоящее время по программе «Космос» создано целое семейство двух-, трех- и четырехступенчатых РН различной грузоподъемности.

Коллектив, воспитанный академиком М. К. Янгелем, достойно продолжает начатое им дело, постоянно помня его слова: «То, что нами создано, было хорошим, может, даже наилучшим на момент, когда мы начинали это хорошее создавать. Но наша техника развивается так быстро, что сейчас термин «самое хорошее», «самое лучшее» уже не имеет под собой объективного обоснования.

Государством вложено очень много средств в производство и обеспечение использования ракет-носителей. Поэтому перед нами, я имею в виду и наших смежников, стоит непреложная задача номер один — всеми силами и средствами поддерживать и совершенствовать созданное нами».