Постановление Совета Министров и ЦК о разработке межконтинентальной ракеты Р-7 было принято 20 мая 1954 года.
15 мая 1957 года состоялся первый пуск первой ракеты. Сколько же надо было успеть сделать за эти три года! В мае 1954 года не было даже эскизного проекта! Сейчас с трудом себе представляю, как мы успели проделать такую работу. Ведь в параллель шли Р-11, Р-11ФМ, Р-5 и Р-5М.
В 1956 году еще только предстояло в первый раз испытать ракету с атомным зарядом, а мы уже через год — в 1957 — замахнулись на ракету с водородным!
Начиная с 1954 года перед нами одна за другой возникали труднейшие научные, технические и организационные проблемы. Не все проблемы были осознаны или даже сформулированы на этапе эскизного проекта ракеты Р-7. Проект был выпущен в 1954 году за рекордно короткий срок.
Необходимость многих новых разработок осознавалась в процессе уже рабочего проектирования ракеты и последующих экспериментальных исследований.
Я позволю себе перечислить только некоторые принципиально новые для ракетной техники решения того периода. Они показательны еще и в том смысле, что полностью отсекают утверждения, имеющиеся в мемуарной литературе старых пенемюндовцев и некоторых зарубежных публикациях, что якобы первый искусственный спутник Земли появился у русских в результате создания ракеты-носителя, разработанной с помощью немецких ученых. Ракета Р-7 тем и замечательна, что она создавалась, во многом отрицая наши прошлые достижения, в которых действительно использовались немецкие идеи.
Я перечислю проблемы не в порядке их важности. Они все требовали в той или иной мере героического труда, изобретательности, коллективных мозговых атак и больших организационных усилий.
Проблема номер один.
После исследований и проектных расчетов альтернативных схем двухступенчатой ракеты был выбран пакетный вариант. Первую ступень составляли четыре ракеты, окружавшие центральную ракету, которая и являлась второй ступенью. Опыта запуска мощного ЖРД в космосе не было. Глушко гарантировать надежность запуска где-то там, далеко, в неведомых условиях не мог. Приняли решение запускать под контролем Земли все пять двигателей одновременно. Но тогда время работы центральной второй ступени превосходит 250 с. Это в два раза больше того, что могут выдержать графитовые газоструйные рули. Но даже если их делать не из графита, армированного вольфрамом, а из чего-то еще более огнеупорного, то все равно остаются два довода против газоструйных рулей. Первый — они приводят к потере дальности, являясь сопротивлением на выходе струи газов из сопла двигателя. И второй — ошибки по дальности определяются точностью измерения скорости. По достижении расчетного значения конечной скорости по команде системы управления выключается двигатель второй ступени. Так вот, оказалось, что какой бы замечательной ни была система управления, после исполнения ее команды на выключение двигателя идет неуправляемый процесс догорания остатков топлива, который образует так называемый импульс последействия.
Разброс величины импульса последействия по опыту Р-5 и стендовым испытаниям столь велик, что в десятки раз перекрывает разброс ошибок за счет системы управления. Только по этой причине ошибки по дальности могут составить свыше полусотни километров.
По этому поводу было много предложений, большинство из которых сводились к доработкам двигательной установки, которые Глушко отвергал.
Решение пришло в виде предложения, убивавшего сразу двух зайцев. Вместо газоструйных рулей для управления использовать специальные управляющие двигатели. Эти же двигатели должны служить последней ступенью малой, «нониусной» тяги. После выключения основного двигателя второй ступени точное измерение скорости производится на режиме работы только рулевых двигателей. По достижении заданной скорости они выключаются практически без импульса последействия. Глушко отказался делать рулевые двигатели. Ему хватало забот с основными двигателями, сроки доводки которых были под угрозой срыва. Для разработки рулевых двигателей по инициативе Мишина были приглашены на работу в ОКБ-1 Михаил Мельников, Иван Райков и Борис Соколов, которые застряли в НИИ-1 у Келдыша после того, как оттуда ушел Исаев со своими двигателистами.
Двигательное производство на заводе уже имелось, но только для исаевских ЖРД на высококипящих компонентах для зенитных ракет и Р-11. Надо было организовать заново производство кислородных двигателей малой тяги и создать комплекс для всех видов испытаний, в том числе огневых. Мы с Пилюгиным еще в Бляйхероде мечтали о системе без газоструйных рулей.
Василий Мишин оказался энтузиастом этой идеи и пошел дальше. Если можно отказаться от газоструйных рулей на центральном блоке, то зачем их сохранять на «боковушках» первой ступени? Было принято революционное решение — на ракете вообще никаких газоструйных графитовых рулей. Управление на всем активном участке осуществляется только управляющими двигателями, которые работают на тех же компонентах, что и основные, и получают питание от тех же турбонасосных агрегатов. Глушко создал для первой и второй ступеней по существу один двигатель с четырьмя камерами сгорания. Теперь к этому двигателю на второй ступени добавили еще четыре малых, рулевых, а на первой — по две малых камеры на каждый двигатель боковых блоков. Эскизный проект предусматривал на каждом боковом блоке для управления использование трех газоструйных и одного воздушного руля. Четыре управляющих двигателя вводились только на центральном блоке. Решение о замене газоструйных и воздушных рулей на боковых блоках управляющими двигателями было принято уже после защиты эскизного проекта.
Вместо одной камеры сгорания, с которой все мы привыкли иметь дело на любой ракете, появились сразу тридцать две! Этому решению почти 40 лет. Но оно не только не стареет, а сейчас переживает уже третью молодость. Тридцатью двумя камерами надо научиться управлять — готовить запуск турбонасосных агрегатов, открывать в требуемой последовательности десятки клапанов, обеспечивать одновременное зажигание и последующий выход на все режимы.
Резко возросла наша ответственность за координацию работ в треугольнике ОКБ-1 — ОКБ-456 — НИИ-885. Общую пневмогидросхему разрабатывало ОКБ-1, общую электрическую схему — НИИ-885, а схема и циклограмма работы двигателей была за ОКБ-456.
Нелегко было Глушко согласиться с подключением к его двигательным установкам еще двенадцати качающихся камер! Но бескомпромиссная позиция Мишина плюс энтузиазм команды Мельникова, Райкова, Соколова показали пример нестандартного «выхода из безвыходного положения» и проложили дорогу для многих последующих схем управления ракетами и космическими аппаратами.
Мой коллектив совместно с рулевиками Калашниковым, Вильницким, Степаном должен был создать новые рулевые машины, обладающие большим запасом по динамическим параметрам и мощностью для преодоления трения в узлах подвода кислорода и керосина к качающимся двигателям. Все вместе: двигатели Глушко, рулевые камеры Мельникова, наши рулевые машины — надо было после раздельной разработки отработать на совместном огне! Сначала на стендах ОКБ-456 в Химках, а потом в Загорске — филиале № 2 НИИ-88.
Проблема номер два.
Сколько бы ни старались двигателисты выпускать свои двигатели строжайшим образом одинаковыми, они будут иметь технологические разбросы по удельным и абсолютным значениям тяги, а следовательно и разбросы по расходам компонентов. Стало быть, за равное время в каждом из боковых блоков будет израсходовано разное количество кислорода и керосина. Когда подсчитали, то ужаснулись. Ко времени выключения первой ступени разброс остатков по массе достигал десятков тонн. Это угрожало несимметричными нагрузками на конструкцию, органы управления и прямыми потерями дальности. Получалось, что даже при самом жестком подборе двигателей по идентичности характеристик мы не используем десятки тонн драгоценных компонентов. До сих пор таких проблем у ракетчиков не было. Мы, управленцы, пришли на помощь двигателистам и заявили, что можем обеспечить синхронизацию расхода компонентов из всех боковых блоков при условии, что нам дадут право управлять общим расходом и соотношением расходов керосин-кислород на каждом двигателе. Такая система оказалась совершенно необходимой.
Еще раз оправдал себя закон «всякая инициатива наказуема»: нам не только разрешили, нас обязали создать систему регулирования расхода по соотношению компонентов и синхронизировать расходы между всеми боковыми блоками. А для верности это предложение было подкреплено, как в то время полагалось, решением ЦК и Совмина.
Электронику для этой системы разрабатывало ОКБ-12, которое возглавлял Алексей Сергеевич Абрамов. Это был тот самый институт НИСО, с которым я сотрудничал во время войны и с тогдашним начальником которого генералом Петровым в 1945 году впервые улетел в Германию. Теорией системы и ее электронным исполнением занимался Глеб Маслов, опытный специалист авиационного приборостроения, способный критически осмыслить задачу и совмещающий качества теоретика, конструктора и испытателя. Мы обрели в лице Маслова еще одного надежного смежника и хорошего товарища, с которым в последующих весьма острых ситуациях летных испытаний всегда достигали взаимопонимания. Новая система была названа СОБИС — система опорожнения баков и синхронизации. Для академического развития теории регулирования двигателей к работе привлекли Институт автоматики и телемеханики Академии наук. Этими проблемами там увлекся молодой ученый Юрий Портнов-Соколов.
Много сил у нас отняли исследования, конструкторская разработка и испытания датчиков измерения уровней в баках жидкого кислорода и керосина. Ответственным за эту разработку был славившийся изобретательностью Константин Маркс. Он прекрасно разбирался в теоретических основах электротехники и славился инженерным искусством приборной реализации своих идей. После многочисленных экспериментов по выбору принципов измерения мы остановились на емкостных дискретных датчиках. Оказалось, однако, что задача расположения точек для дискретной регистрации уровней отнюдь не тривиальна. Она определялась особенностями конструкции бака и программой полета. Когда с подгонкой датчиков уровня под каждый бак что-либо не ладилось, острословы не упускали случая пошутить: «Вот даже К.Маркс не имеет ответа на этот вопрос».
Несмотря на массу хлопот, которые всегда доставляет отработка принципиально новой по задачам и исполнению системы, СОБИС вошла в ряд принятых и необходимых ракетной технике систем. Ракета Р-7 уже не мыслилась без электроавтоматики регулирования двигателей по оптимизации соотношения расхода компонентов, тяге и синхронизации расходов между боковыми блоками.
Упомянув Маслова и Портнова-Соколова, хотел бы отметить, что наши контакты не ограничивались чисто деловыми отношениями. Жена Маслова, художница, сделала несколько портретов Королева, которые после его смерти украшали интерьеры на нашей и других фирмах. С Портновым-Соколовым у нас оказалось общее хобби — страсть к байдаркам. Теперь, когда на такие путешествия уже не хватает физических сил, мы вынуждены ограничиваться приятными воспоминаниями о походах на веслах.
Проблема номер три.
Ни одна из предлагаемых в эскизном проекте компоновок пакета не обладала надежностью при сопряжении с предполагаемым стартовым сооружением. Начиная с А-4 — Р-1 мы привыкли к свободно стоящей ракете, стартующей со стола.
Но как установить пакет из пяти ракет на стол, чтобы он не рассыпался? Нагрузка на хвостовую часть блоков при такой схеме будет столь велика, что для обеспечения прочности необходимо было такое усиление конструкции, которое выходило за разумные пределы. По расчетам, при скорости ветра до 15 м/с из-за большой «парусности» пакета (ширина пакета в хвостовой части составляла 10 м) создавались нагрузки, угрожавшие свалить ракету со стола. Королев просил Бармина спроектировать вокруг старта стену для защиты от ветра. Бармин от этой работы категорически отказался: «Создание китайской стены вокруг старта не входит в мою тематику».
В КБ Бармина полным ходом проектировалась «телега», которая вывозила собранную ракету из МИКа в вертикальном положении и устанавливала ее на четыре стола — по одному для каждого бокового блока. Никого такая схема не воодушевляла. Сложно и дорого. Кроме всего прочего, когда проектанты подсчитали, какой может быть опрокидывающий момент за счет разброса абсолютной величины тяги двигателей боковых блоков и сложили его с возможными ветровыми нагрузками, то убедились, что без «китайской стены» обойтись никак нельзя. В то же время сама идея стены вызывала столько обоснованных возражений, что общее мнение сводилось к короткой фразе: «Так дальше продолжаться не может». Положение создавалось критическое.
Силовая схема пакета была выбрана так, что в полете усилия от тяги двигателей боковых блоков передавались на центральный блок в верхней силовой связи. Боковые блоки как бы тащили весь пакет, упираясь в «талию» центральной второй ступени. Эта схема оказалась оптимальной для полетных условий. Принцип соединения боковых блоков с центральным, передача усилий на центральный блок и последующая техника безударного отделения — развала пакета так, чтобы центр спокойно ушел вперед без всякой опасности соударений, — все это было остроумно, изобретательно придумано и разработано. Проектная группа, которая все это придумала, возглавлялась Павлом Ермолаевым в отделе, которым руководили сначала Константин Бушуев, а затем Сергей Крюков.
Очень внимательно и придирчиво за предложениями по технологии сборки пакета и схеме разделения следил Королев. Мишин, еще со студенческих лет любивший нетривиальные предложения в практической механике, уделял этой проблеме большое внимание. Наряду с такой новинкой, как рулевые камеры вместо рулей, эти проблемы начали выплескиваться на Советы главных и приводить к жарким спорам.
Возникла идея отказаться от стартовых столов и создать ракете еще на Земле условия, близкие к полетным. Вместо установки на стол ракета подвешивается в стартовом устройстве, опираясь на его фермы в том же месте, куда передаются усилия боковых блоков. Если бы в те времена возникли мысли о исторической перспективности принимаемых решений и закреплении их авторскими свидетельствами, то в коллективе изобретателей на первом месте должны были значиться Мишин, Ермолаев и Крюков. Их предложение могло опрокинуть разработки, на которые Бармин уже затратил много сил. Наземщики продолжали отстаивать свою позицию — опирание хвостовыми отсеками боковых блоков на стартовое устройство.
Королев поручил Мишину доложить новые революционные идеи Совету главных и Рудневу, который в то время был председателем Государственного комитета по оборонной технике и отвечал за выполнение постановления о создании межконтинентальной ракеты. НИИ-88 снова находился в подчинении Руднева. С его участием Совет главных рассмотрел новое и необычное предложение по схеме старта Р-7.
Мишин докладывал очень экспрессивно. Он предложил производить сборку пакета не вертикально, а горизонтально в монтажном корпусе. Собранную ракету в горизонтальном виде перевозить на старт, поднимать и не устанавливать на столы, а подвешивать весь пакет в стартовой системе за силовые узлы на боковых блоках в местах их крепления к центральному блоку. При этом предлагалось опустить нижний срез ракеты за счет ликвидации стартовых столов. Ветровые нагрузки теперь принимали на себя фермы стартовой системы, а конструкция ракеты не усиливалась, учитывались только полетные нагрузки.
В таком варианте Бармину предлагалась разработка более простого единого транспортного установочного агрегата. Отпала необходимость в «китайской стене».
За 1955 год было разработано уникальное по инженерной оригинальности стартовое сооружение, которым по праву могут гордиться его создатели.
Боковые блоки на пусковой установке подвешиваются на опорных стрелах за свой прочный носовой узел, а центральный блок опирается в четырех точках на шарообразные оголовки носовых узлов боковых блоков. Конструкция разработана так, что радиальные сминающие силы на ракету не передаются. При старте ракеты опорные стрелы отслеживают движение ракеты. После выхода оголовков опорных стрел из специальных опорных гнезд в носовых узлах боковых блоков опорные стрелы с фермами отбрасываются, поворачиваясь на опорных осях и освобождают путь для подъема ракеты.
При старте ракета и стартовое устройство составляют единую динамическую систему. Анализ движения ракеты не мог быть проведен независимо от стартового сооружения. Динамика подвижных частей стартовой системы, в свою очередь, не могла рассматриваться без анализа поведения ракеты.
Это было быстро понято при согласовании принципиальной схемы. Совсем зеленый молодой специалист Лебедев получил от Королева ответственное задание участвовать в работе коллектива Бармина в качестве «представителя ракеты» по динамике. Его способность описать динамику инженерной конструкции системой дифференциальных уравнений, проанализировать их и сделать чисто инженерные выводы представлялась мне вполне достаточной, чтобы еще тогда сразу присудить ему степень хотя бы кандидата технических наук.
Но получил он ее значительно позже, потратив уйму времени на оформление диссертации, в которую были включены еще многие другие, менее важные для истории техники вопросы.
Никакие теоретические исследования не могли дать полной уверенности в надежности выбранной схемы, отсутствии конструкторских ошибок и правильности выбора всех динамических параметров. Методы моделирования с помощью электронных ЦВМ в те годы еще большой уверенности не внушали.
Нужен был прямой эксперимент. Но провести его на полигоне невозможно: как поднять ракету, не запустив двигателя?
Поиски привели на Ленинградский металлический завод (ЛМЗ), тогда еще имени Сталина. В огромном корпусе, где собирались орудийные башни главного калибра для морских судов, была подходящая высотная часть, нужное заглубление, все необходимые подъемные краны.
Осенью 1956 года стартовая система вместо полигона прибыла на ЛМЗ, где была смонтирована и отрабатывалась под руководством Бармина с участием работников завода. Наш опытный завод специально для этого эксперимента изготовил полномасштабные макеты всех блоков, которые собирали на ЛМЗ. В Ленинграде ракета впервые встретилась со своим стартовым устройством. После монтажа установки был произведен пробный «пуск» ракеты — вместо двигателей ее поднял заводской кран.
Испытатели испугались, наблюдая, что фермы отходят с недопустимо большим разбросом по времени. Лебедев всех успокоил, показав расчетом, что так и должно быть (по нашей терминологии, замечание из серии «ТДБ»).
«Все прошло нормально, — объяснял Лебедев. — Причиной такого разброса во времени является очень малая скорость подъема ракеты краном, раз в сто медленнее, чем при реальном старте».
Я присутствовал на этих отработочных испытаниях не активным участником, а скорее любопытствующим болельщиком. Тем не менее, увидев меня после разбора этого инцидента, скупой на похвалы Бармин спросил: «Давно работает у вас этот парень?» Я объяснил, что не больше года. «Толковый, даже очень».
Но на этом проблемы разработки динамики старта отнюдь не были исчерпаны.
Проблема номер четыре.
Разброс тяг при выходе на режим двигателей боковых блоков мог привести к очень большим возмущающим моментам. Отсутствие жестких креплений боковых блоков к центральному в продольном направлении позволяло любому боковому блоку отстать от пакета, если тяга его двигателя оказывалась ниже других. Это — неминуемая авария с разрушением старта.
Королев потребовал от Глушко синхронизации тяги всех двигателей в процессе их выхода на режим. Глушко категорически отказался. Действительно, наша система синхронизации была рассчитана на регулирование тяги в полете на установившемся режиме.
Переходными процессами при выходе на режим двигателисты управлять не могли. Ни пушечный запуск, ни медленный выход на режим, приводящий к вялому подъему, проблемы не решали.
Появилась угроза принципам выбранной схемы старта. И снова Лебедев, исследуя опасные ситуации в динамике старта, предложил сразу два выхода из «безвыходной ситуации».
Первое предложение — сделать «заневоленный» старт. Для этого каким-либо способом держать центральный блок за «хвост» до уверенного выхода на режим всех боковых блоков. Когда суммарная тяга будет существенно превышать вес пакета, дается команда на замки, отпирающие «заневоливание» центра, и ракета резко взлетает.
Второе альтернативное предложение — использовать особую автоматически реализуемую циклограмму старта. Сначала включаются только боковые блоки. Им разрешается набрать тягу промежуточной ступени, меньшую веса всего пакета. Возмущающий момент при этом за счет разброса тяг на промежуточной ступени парируется реакциями опор стартовой системы. Разрешение на запуск центра дается после электрического контроля стабильности режима двигателей всех боковых блоков. В процессе набора тяги центральным двигателем начинается подъем ракеты, и она благополучно расстается со стартовой системой. Уже в процессе полета двигатели боковых блоков выводятся на номинальный режим полной тяги. Это второе предложение было тщательно рассчитано и проанализировано. Но требовалось согласие Глушко на введение специального режима специальной промежуточной ступени и задержки запуска центрального двигателя.
В соответствии с подчиненностью и правилами Лебедев доложил свои предложения непосредственному начальнику, а тот уже — начальнику проектного отдела Бушуеву. Проблема была настолько актуальна, что оба немедленно были приняты Королевым. Лебедев был еще молод, чтобы его брать с собой к Главному. Сергей Павлович сразу забраковал предложение с «заневоливанием» и оценил достоинства второго варианта. Но раньше, чем дать команды, снял трубку «кремлевки» и позвонил Глушко.
Глушко согласился с предложением о введении промежуточной ступени. Тогда последовала очередная команда «полный вперед». Кто был истинным автором такой динамической циклограммы старта, для многих осталось неизвестным.
Я пишу об этом столь подробно, понимая, что рискую утомить читателя техническими деталями. Мне хотелось показать, что при напряженной творческой работе большого коллектива, в процессе которой возникает масса проблем, требующих изобретательности и нестандартного мышления, теряются имена их действительных авторов. Тех, кто первый высказал спасительную идею. В такой обстановке только нахрапистые и особо честолюбивые успевали оформлять авторские свидетельства, приглашая, как правило, в соавторы непосредственного начальника.
Впоследствии по авторским свидетельствам в отделы спускались планы — контрольные цифры. Чтобы не попасть в отстающие, отделы стремились застолбить во Всесоюзном комитете по изобретениям всякую «туфту». А вот в те горячие королевские годы рождения «семерки» эта деятельность рассматривалась как отвлекающая от основной работы и отнюдь не поощрялась.
Нам, управленцам, надлежало создать автоматику старта. Предусматривалась «осторожная» циклограмма запуска всех двигателей, начиная с продувок, зажигания, выхода их на режим и покидания стартовой системы.
Вся довольно сложная по тем временам последовательность операций должна была осуществляться системой управления со многими защитными блокировками.
Инженерные коллективы Королева, Бармина, Глушко и Пилюгина работали в самом тесном взаимодействии. Несмотря на постоянные конфликты по мелким вопросам, преобладала общая атмосфера истинно творческого подъема. Засиживаясь до поздней ночи, мы обсуждали в Подлипках, в Химках или на Авиамоторной улице многообразие процессов, протекающих в решающие мгновения старта. В единую контролируемую последовательность надо было увязать газодинамические процессы в тридцати двух двигателях с динамикой движения ракеты и механизмов стартовой системы.
Было такое ощущение, что мы работаем над созданием какой-то одушевленной, очеловечиваемой системы, а не над чисто электромеханической структурой. Так, знакомые теперь миллионам телезрителей команды «Ключ на старт» и «Пуск» рождались в далекие годы этого вдохновленного технического порыва.
До самого конца 1956 года на ЛМЗ вели почти круглосуточно отработку ракеты со стартовой системой. Число обнаруженных при этом проектных и конструкторских ошибок, а также всяческих замечаний в эксплуатационной документации перевалило за несколько сотен.
Сотни конструкторов, монтажников, проектантов и военных копошились, что-то пилили, подваривали, пересобирали, писали, спорили, совещались. Работой руководил Бармин, а с нашей стороны — Шабаров. Только к началу 1957 года почти полугодовые работы в Ленинграде были закончены. Стартовое оборудование демонтировано и отправлено на новый полигон для окончательного монтажа. Там, на стартовой системе полигона предстояло проложить и опробовать сотни электрических кабелей, пневматических и гидравлических коммуникаций, связывающих системы ракеты с наземным испытательным оборудованием в процессе подготовки.
Первые огневые испытания отдельных блоков на вновь построенном в НИИ-229 стенде показали, как трудно все предусмотреть, не испытав. Начало огневых испытаний в 1956 году только отдельных блоков сразу выявило много недоработок. Генеральные огневые испытания всего пакета готовились, как выпускной экзамен, к началу 1957 года.
Проблема номер пять — производство. Для одного пуска ракеты Р-7 надо было изготовить пять блоков, каждый из которых по трудоемкости превосходил прежние одноступенчатые ракеты. Каждый блок испытывался самостоятельно, потом собирали пакет и проводились многодневные горизонтальные испытания пакета в новом сборочном корпусе.
Цех № 39 — сборочно-испытательный — стал самым популярным цехом завода, а начальник сборки Василий Михайлович Иванов — самым почитаемым начальником цеха.
Управленцы там были самыми необходимыми специалистами. Электрические испытания на контрольно-испытательной станции завода без проектантов системы управления первое время не двигались. Испытатели и разработчики систем сливались в единые комплексные бригады и совместно отрабатывали технологию испытаний, которую впоследствии надо было перенести на территорию полигона. В этой работе принимали участие и офицеры новой ракетной части нового полигона.
Во время войны для краткосрочного отдыха рабочих ставили раскладушки непосредственно в цеховых бытовках. В цехе № 39 вспомнили об этом, с поправкой на комфорт мирного времени. Для испытателей оборудовали спальни, чтобы далеко живущие могли спать тут же, на заводе. Первый пакет для огневых испытаний в Загорске и второй для первого пуска были выпущены в декабре 1956 года.
Ради Р-7 на заводе было освоено много новых технологических процессов. Был построен и хорошо оснащен новый корпус приборного производства. Создан отдельный сверхчистый, по тогдашним понятиям, цех рулевых приводов.
Вместо обычных четырех рулевых машин на ракету для каждой Р-7 требовалось 16! И все они конструктивно новые, более мощные, электрически дублированные. Новые рулевые машины, новые приборы СОБИС, АПР и системы измерений требовали разработки новых испытательных пультов, инструкций, принципов монтажа. Появлялись первые транзисторные схемы. Мы направляли на завод поток новых чертежей. Оттуда обратно шли потоком замечания, что так «не получается». Выпускались сотни извещений на изменения, срывавшие сроки. Я разрывался между заводом и своими отделами, смежниками и, не стану скрывать, не без удовольствия улетал в Капустин Яр, где в 1956 году заканчивались испытания Р-5М, а мы еще должны были испытать М-5РД и Р-5Р.
Проблема номер шесть.
Надежность двухступенчатой ракеты, состоящей из пяти ракет, по самым оптимистическим расчетам должна быть в пять раз ниже надежности одной ракеты!
На всех наших ракетах, кроме Р-5М, один любой отказ в системе управления приводил к той или иной аварии. Стало быть, если даже довести надежность каждого блока до 0,9 (90%), то по теории вероятностей надежность всего пакета будет равна 0,9·0,9·0,9·0,9·0,9 = 0,53, или 53%! Но этот результат надо еще по крайней мере два раза умножить на 0,9, учитывая надежность межблоковых механических, электрических и кинематических связей в самом пакете и надежность стартовой системы, представлявшей собой сложнейший механический комплекс с сотнями электрических и гидравлических коммуникаций. Получаем абсурдную величину 0,425 или 42,5%.
Итак, по оптимистическим расчетам, использовав элементарные понятия из теории вероятностей, мы убедились, что из каждых десяти ракет не менее пяти поразят не ту цель.
В лучшем положении были все системы, так или иначе связанные с электричеством. Все, что можно, мы начали резервировать. При этом впервые кроме простого дублирования в наиболее критичных местах были использованы методы «голосования». Такие системы сейчас получили широкое распространение, их именуют мажоритарными. Интеграторов продольных ускорений, например, устанавливалось три. Команда на выключение двигателя от интегратора подавалась только после получения двух подтверждений. Допускался отказ одного из трех приборов. Принцип «два из трех» довольно просто использовался в релейно-контактных схемах. Он существенно повышал надежность, но усложнял подготовку и испытания. Необходимо было убедиться, что мы отправляем в полет ракету, у которой все три голосующих прибора или системы в полном здравии. Там, где не получилось голосования, ограничивались дублированием. От каждого главного конструктора каждой системы требовали жестко выдержать принцип: один любой отказ в любом месте любого прибора не должен приводить к отказу системы. Это легко сформулировать, но до чего же трудно было осуществить, а еще труднее проверить, что действительно при любом отказе типа обрыва или замыкания не будет отказа системы.
На первых же еще не летных, а технологических комплектах аппаратуры мы начали получать отказы, получившие название «посторонняя частица».