Книга 1. Ракеты и люди: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Первые же летные испытания ракет Р-2Э, на которых мы отрабатывали принципы Р-2 в 1949 году, показали динамическую неустойчивость автомата стабилизации. На ракетах в качестве эксперимента впервые установили вместо классических гирогоризонта и гировертиканта гиростабилизированную платформу разработки Кузнецова и Цециора.

Платформа очень напоминала ту, которую нам демонстрировал Кузнецов в Берлине на заводе «Крайзельгерет». Цециор заверил, что его разработка лучше. Он изучал все немецкие достижения, нашел там слабые места и многое переработал. Это была не копия, а действительно своя оригинальная разработка. Установка этой платформы в герметизированный приборный отсек Р-2 принесла много хлопот конструкторам. Мы шли на риск, ибо приборный отсек Р-2 в отличие от компоновки Р-1 находился в непосредственной близости от двигателя – источника вибраций и мощных акустических воздействий, передаваемых по конструкции.

Первая же ракета Р-2 с платформой потерпела аварию. По толкованию причин мы разошлись. Сам Цециор объяснил это вибронеустойчивостью платформы. Возникли явления резонанса элементов платформы с колебаниями ее основания при вибрациях, вызванных двигателем. Двигатель был существенно форсирован по сравнению с РД-100 ракеты P-1, поэтому и интенсивность вибраций увеличивалась.

Несмотря на самокритику Цециора, Пилюгин считал, что виноваты рулевые машины. Линейный участок их характеристики, по его мнению, был слишком мал для законов управления, заложенных в автомат стабилизации, разработанный НИИ-885. Я стоял на том, что никакая линейность нам не поможет, пока он, Пилюгин, будет насыщать помехами команды, управляющие рулевыми машинами.

Вибрации приводят к таким высокочастотным колебаниям датчиков на гироплатформе, что возникают помехи, забивающие полезный сигнал, и весь автомат оказывается нелинейной системой.

Кроме того, я упрекал Пилюгина в том, что он в усилителе-преобразователе заменил лампы на магнитные усилители, не разобравшись до конца с переходными процессами, возникающими в электрических цепях, содержащих обмотки с железными сердечниками. Я утверждал, что отказ от ламп – это прогрессивное мероприятие, но магнитные усилители могут внести нелинейность гораздо более сильную, чем рулевые машины.

Спор был очень горячим. При подготовке очередного пуска Р-2 мы с Пилюгиным прямо на стартовой площадке по этому поводу так громко дискуссировали, что начальник стартовой команды вынужден был заявить: «За нарушение общественного порядка и применение нелитературных выражений в период предстартовых испытаний прошу отойти подальше от ракеты».

Пилюгин нашел Королева и попросил его помощи. Дело в том, что он уже до спора со мной объяснил Королеву свою версию. Королев не дал ему согласия на разработку новых более мощных рулевых машин, а посоветовал договориться со мной.

Теперь был тот случай, когда конфликт надо было разрешать ему. Я объяснил, что новые рулевые машины разрабатываются нами пока только впрок, но, для нашего производства их серийное изготовление будет непростой задачей. Требуются несколько месяцев – сроки летных испытаний Р-2 будут сорваны.

В те годы еще не было электронных машин, позволяющих провести эксперимент в лабораторных условиях. Первая моделирующая установка – «банмоделъ» доктора Хоха – так и не была доведена до серийного производства. Пилюгин только начал у себя в НИИ-885 разрабатывать собственные электронные моделирующие системы.

Королев должен был своей интуицией и волей компенсировать несовершенство техники исследований. Он принял решение, которое спустя много лет служило нам образцом для выхода из, казалось бы, безвыходных ситуаций: «Никто не вправе при имеющейся у нас информации однозначно и достоверно утверждать, что именно является причиной динамической неустойчивости. Поэтому принимаем решение: привлечь к ответственности всех подозреваемых».

Тут же на стартовой площадке Королев объявил: «Борис, ты будешь с нашим заводом делать новые рулевые машины, характеристики которых согласуешь с Николаем. Ты, Николай, покажешь нам характеристики своего усилителя-преобразователя на магнитных усилителях и, если они хуже лампового, то не обижайся, а переделывай. Что касается гироплатформы, как ни прискорбно, но я договорился с Кузнецовым о возврате к вертиканту и горизонту. Видно, до платформы мы еще не доросли. А чтобы вам всем не было обидно, я решил заменить дюралевый хвост на стальной. Это, по мнению наших прочнистов, уменьшит интенсивность вибраций в приборном отсеке».

Принятые решения привели к тому, что летные испытания первой серии ракет Р-2 были разбиты на два этапа и проводились с октября 1950 по июль 1951 года.

В 1952 году у Пилюгина появились первые электронные моделирующие установки, существенно облегчающие принятие решений «в условиях неопределенности».

Большую роль имело и появление талантливой, увлеченной новыми проблемами молодежи. В этот период в НИИ-885 поступила группа инженеров, окончивших МАИ. В их числе были Георгий Присс, Нина Жернова, Мария Хазан. Присс вскоре стал ведущим специалистом и руководителем разработки комплексных схем электроавтоматики всех систем управления, которыми занимался Пилюгин. У Жерновой было редкое сочетание женского обаяния с интуитивным пониманием динамических процессов автомата стабилизации. Она блестяще владела техникой исследования с помощью ещё несовершенных электронных моделей и обладала способностью прогнозировать поведение системы управления в различных условиях.

Мне неоднократно приходилось участвовать в разборе различных аварийных ситуаций, где Жерновой поручался анализ поведения автомата стабилизации. Она давала объективные заключения, которые не всегда совпадали со взглядами Пилюгина, а иногда и ведомственными соображениями всей фирмы. Жернова просила в таких случаях время на повторные исследования и моделирование.

После многочисленных сеансов имитации полета на стенде, в состав которого входила электронная моделирующая установка, реальные рулевые машины и усилитель-преобразователь, Жернова и Хазан раскладывали на длинных столах еще мокрые осциллограммы, доказывающие их правоту.

С приходом в пилюгинский коллектив Хитрика в его ведение были переданы все исследования по динамике управления движением. Он мог соединять глубокие теоретические исследования с практическими рекомендациями по разрабатываемой аппаратуре. Хитрик установил тесный контакт со специалистами-динамиками Королева.

Когда я формально перешел из НИИ-88 в ОКБ-1, там уже работала группа Георгия Ветрова, которой было поручено исследование проблем устойчивости. Эти исследования должны были проводиться комплексно в самом тесном контакте с разработчиками системы управления. Головной создатель управляемой ракеты не вправе ультимативно диктовать свои требования разработчику системы управления. Успеха можно добиться только при условии, что ракету проектируют как единую сложную систему. Проблемы самой конструкции, двигательной установки, аппаратуры управления, динамики полета должны прорабатываться в самом тесном взаимодействии специалистов всех организаций, отвечающих за эту работу.

Реальное обеспечение такого метода деятельности является одной из главнейших заслуг Совета главных конструкторов. Королев умышленно шел на подавление любых проявлений зазнайства своих сотрудников, считавших себя «головными», и этим располагал к себе специалистов смежных организации.

Не сразу установилось при решении проблем динамики управления такое постоянное рабочее взаимодействие. Хорошо сознавая необходимость системного подхода, Королев знакомился и стремился к прямым контактам с ведущими специалистами других организаций и прежде всего с динамиками НИИ-885.

Вопросы баллистики, аэродинамики, нагрузок на конструкцию, устойчивости, управляемости, точности, массовые характеристики входили в непосредственную компетенцию Главного конструктора. Все исходные данные по этим проблемам необходимы были и главному конструктору системы управления. Поэтому Пилюгин и его люди являлись не потребителями, а активными творческими участниками в разработке этих проблем.

На этапе разработки широко применялись комплексные стенды, имитирующие процессы подготовки, пуска и работы всего сложного комплекса аппаратуры управления в полете. Под такие стендовые установки создавались комплексные лаборатории. Начальник комплексной лаборатории обязан был представлять технику работы всей системы, знать особенности самой ракеты, работать в тесном контакте со специалистами своего института и еще теснее с головным КБ, его идеологами и испытателями. Начальником такой комплексной лаборатории в НИИ-885 по ракетам Р-2, Р-5 и Р-5М был Присс.

Начальником лаборатории по ракетам Р-11, Р-11М и морской модификации Р-11ФМ Пилюгин назначил молодого талантливого и очень энергичного инженера Владилена Финогеева. В пору увлечения Королева вооружением подводных лодок ракетами Финогеев пользовался его особым расположением. Вскоре Финогеев стал заместителем Пилюгина. Он был удостоен Ленинской премии, а в 1961 году ему присвоили звание Героя Социалистического Труда при общем большом награждении за пуск Гагарина.

Но яркая фигура Финогеева чем-то раздражала Пилюгина. Я, давно и хорошо зная Николая Алексеевича, с огорчением замечал, что с годами он начал проявлять ревность по отношению к своим заместителям, пользовавшимся большим авторитетом за стенами его института. До самой смерти вне подозрений из его ближайшего окружения оставался, пожалуй, только Хитрик. Возникшая не по вине Финогеева размолвка привела к тому, что он принял предложение занять пост заместителя министра оборонной промышленности. Был бы жив Королев, он с этим бы не смирился. Аппаратная работа оказалась для Финогеева не его призванием. Финогеев вернулся к инженерной деятельности, но уже в другой области.

Первые летные испытания ракеты Р-5 показали, что в полете появляются колебания рулей, а за ними и всей ракеты, которые никак себя не проявляли при моделировании в процессе проектирования на аналоговых моделирующих установках, имитирующих замкнутую систему «ракета – автомат стабилизации».

В подобных случаях наиболее дотошно инженеры возвращаются к анализу предыдущих пусков других ракет. Такие экскурсы в прошлое очень часто показывали, что незакономерные, с точки зрения теории, поведения штатной системы управления, колебательные процессы имели место и раньше, но на них не обращали должного внимания, если полет заканчивался безаварийно. Если ракета летит по заданной траектории, но при этом возникают большие колебания всего корпуса вокруг центра масс – это опасно потому, что конструкция ракеты испытывает дополнительные нагрузки, в особенности если отклонения на атмосферном участке приводят к большим углам атаки.

Определение и нормирование нагрузок необходимо для последующего расчета конструкции на прочность. Ошибки в расчете нагрузок чреваты излишним металлом конструкции, уменьшением массы полезной нагрузки или уменьшением дальности полета.

Еще при организации отдела № 3 в СКВ Королев немногочисленных специалистов по нагрузкам включил в проектное бюро, а расчетчиков прочности объединил с конструкторами.

Одним из ведущих теоретиков по нагрузкам в отделе № 3, а затем в королевском ОКБ-1 с самого начала ракетной деятельности НИИ-88 был Виктор Гладкий. Он должен был рассчитывать нагрузки с учетом усилий от перегрузок, аэродинамики, наддува баков, отклонений органов управления и даже вибраций.