«НАША СТРАНА – РОДИНА КОСМОНАВТИКИ, СТАРТОВАЯ ПЛОЩАДКА КОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ Мы сделали мечту и сказку предков былью Грядущие века не скроют это пылью! Космическая эра человечества началась в нашей стране, называвшейся тогда ...»
За короткий период с конца марта до начала июня 1955 года в голой и раскаленной летом пустыне были сосредоточены военно-строительные бригады и отряды численностью более 3000 человек. Начальником строительства был назначен полковник Шубников Г.М. Первостроитель Байконура – выдающийся инженер-строитель Г.М. Шубников (1.05.1903 родился в Ессентуках. В 1932 г. окончил Ленинградский институт промышленного строительства. До войны строил объекты первых пятилеток, в войну - укрепрайоны на Дону и у Сталинграда, переправы на Днепре, мост на Висле. После войны восстановил и построил крупные мосты в Германии и Европе. Он же построил величественный мемориал на кладбище наших воинов в Трептов-Парке в Берлине. Потом был Донбасс, аэропорт в Ташкенте и вот теперь - звездный час и вершина - полигон Тюра-Там (будущий космодром Байконур). Шубникова отличали глубокие знания и огромный опыт, мудрость, изобретательность и инициатива, творческий поиск, неутомимость и железная воля. Трудно, даже теперь понять, как можно было построить основные сооружения Байконура менее чем за два года. А они ведь работают и сейчас! Под стать Шубникову были и другие руководители и строители: Алексеенко С.А., Баландин К.П., Березин А.В., Варфоломеев В.Т., Груев Г.И., Гурович И.М., Дуров Г.Д., Есипович З.Я., Николаев Е.И., Пернятин М.С., Скляров М.И., Собко Ф.Ф., Ткаленко А.А., Халабуденко М.И. и др.
Несмотря на существующий тогда двухлетний цикл заказа материалов и оборудования, грузы для строительства на станцию Тюра-Там сразу пошли сплошным потоком. Строительный Главк в Москве использовал для этого все имеющиеся резервы. Героическим трудом строителей в лютые морозы и в летнюю жару основные сооружения полигона, включая полномасштабный измерительный комплекс, были построены и приняты под монтаж в октябре года. За это короткое время были построены: стартовая и техническая позиции для испытаний ракеты Р-7, два пункта радиоуправления, девять измерительных пунктов в районе активного участка траектории и 6 в районе квадрата падения ГЧ, радиопередающий и радиоприемный центры. Были построены линии правительственной, дальней и внутриполигонной связи, шоссейная и железная дороги, водовод, высоковольтная и телефонная линии к старту и МИКу, три жилых городка в стартовом районе, один на базе падения и 12 на ИПах. С.П. Королев, принимая сооружения полигона, сказал Шубникову: «Вижу, Георгий Максимович, что вы умеете хорошо и быстро строить».
После Шубникова начальниками строительства на Байконуре были: Гурович И.М. с г., Орехов В.Ф. с 1975 г., Питалев Г.М. с 1978 г., Фёдоров А.А. с 1980 г., Макарычев А.А. с г., Чухров С.Л. с 1990 Г., Дробышевский В.В. с 1992 г., Полторацкий У.Д. с 1993 г., Дементьев А.А. с 1998 г.
Параллельно со строительством на НИИП-5, в Москве, на полигоне Капустин Яр и на полигоне Тюра-Там в короткий срок формировались части и подразделения полигона. Начальником полигона был назначен выдающийся военачальник гвардейских минометных частей и соединений на фронтах Великой отечественной войны, а позже организатор и начальник научно-исследовательского института реактивной техники Министерства обороны (НИИ-4) и начальник реактивного факультета академии им. Дзержинского, гвардии генерал-лейтенант артиллерии Нестеренко А.И. Он очень много сделал для быстрого создания полигона, качественного размещения и строительства его объектов, высококачественного обучения и подготовки личного состава. Организационно-штатная структура полигона определена 2 июня года директивой Генштаба. Приказом Министра Обороны СССР от 3.08.1960 г. в ознаменование создания полигона установлен день годового праздника - 2 июня.
В последующем начальниками полигона были генералы: Герчик Константин Васильевич (с 2.07.1958), Захаров Александр Григорьевич (с 5.05.1961), Курушин Александр Александрович (с 12.03.1965), Фадеев Валентин Илларионович (с 26.02.1973), Сергунин Юрий Николаевич (с 8.08.1978), Жуков Юрий Аверкиевич (с 14.03.1983), Крыжко Алексей Леонтьевич (со 2.01.1989), Шумилин Алексей Александрович (с 4.09.1992), Баранов Леонид Тимофеевич (с 5.10.1997), Майданович Олег Владимирович с июня 2007 г.
В полигон по штату входили следующие подразделения. Управление полигона. Служба опытно-испытательных работ (ОИР) с отдельным испытательным дивизионом (частью), базой падения 1-й ступени (пос. Ладыженка Казахстан), базой падения ГЧ - с комплексом из 6-ти измерительных пунктов (полуостров Камчатка), тремя отдельными испытательными станциями радиоуправления полетом изделия (РУПы). Служба научно-исследовательских работ и измерений (НИР) с расчётным бюро (ВЦ), девятью отдельными испытательными станциями - измерительными пунктами (ИПы), активного участка траектории. Кроме того, в полигон входили:
отдельный батальон связи, отдельный автотранспортный батальон, отдельная рота охраны, отдельная производственная эксплуатационно-техническая рота, военный госпиталь, отдельное авиационное звено, отдельный противочумный отряд, военно-почтовая станция, кислородно-азотный завод.
Наиболее срочно формировали базу падения на Камчатке, личный состав и техника которой в августе 1955 года были отправлены из Болшева на Камчатку для следования по железной дороге и морем, чтобы успеть перебазироваться до конца навигации. Им вместе со строителями пришлось героическим штурмом создавать объекты базы падения в безлюдных районах Камчатки в преддверии наступающей зимы.
Главной задачей испытательного полигона является6 в условиях близких к реальной технической эксплуатации и реального полета изделия проверить соответствие реальных характеристик изделия заданным тактико-техническим требованиям заказчика, замыслам конструктора, а также соответствие технологии изготовления поставленным задачам. Если говорить просто, то задачей полигона является: научить ракету с ее полезной нагрузкой летать. Если сравнить испытания ракеты и самолета, то в роли сборочно-испытательной бригады авиационных инженеров и техников выступает служба ОИР полигона, так как ракета и ее полезная нагрузка – значительно более сложные и точные аппараты, к тому же автоматические, к тому же проверяемые и настраиваемые на земле, вмешательство в полет которого практически невозможно, особенно, если отсутствует система радиоуправления.
В роли коллективного летчика-испытателя выступает полигонный измерительный комплекс, средства которого распределены вдоль трассы полета, таким образом, чтобы контролировать все важнейшие участки полета и с помощью датчиков на ракете (космическом аппарате) определять качество и надежность работы всех важнейших систем изделия, для дальнейшей обработки и анализа. По результатам этого анализа определяется соответствие испытываемого изделия, его агрегатов и программы полета поставленным задачам и принимается решение на доработку тех систем и агрегатов которые отказывают. Даже, если в кабине космического корабля находится пилот, он может выдавать неточные сведения специально (например, приукрашивая состояние своего здоровья), или из-за недостатков человеческого организма и органов чувств. Телеметрические данные и приборы дадут боле точную, быструю, объективную и объёмную информацию. Служба НИР и ПИК предназначены для объективного контроля, измерений и обработки параметров траектории, систем, приборов, агрегатов, конструкции изделия, внешней среды в ходе испытаний ракет, их полезных нагрузок на технической и стартовой позициях, и особенно в полёте на всех участках траектории. Полигонный измерительный комплекс это основная часть испытательного комплекса, которая делает его полигоном, определяет качество полигона и отличает полигон от частей или соединений запуска ракет. Только ПИК позволяет испытывать изделие в полете. После отрыва ракеты от стартового стола только ПИК позволяет сказать точно, что происходит с изделием, как оно выполняет задачу и позволяет предсказать, как изделие и его системы поведут себя дальше. «Глаза и уши полигона» – так Сергей Павлович Королёв называл полигонный измерительный комплекс Отличительной особенностью создаваемого полигона были его масштабы. Его трасса, его базы падения, части и измерительные пункты расположены на расстояниях боле 6300 км.
Даже просторов территории Советского Союза не хватило, чтобы вместить требуемую трассу на максимальную дальность полёта ракеты. Второй особенностью является сложность ракеты, технической и стартовой позиции, что потребовало новой испытательной техники и новых методов испытаний. Отличительной чертой полигона является создание полномасштабного измерительного комплекса способного обеспечить одновременно передачу и прием большого количества информации и большую дальность работы с ракетой. Отличительной особенностью также является создание отдела анализа летно-технических характеристик ракеты и моделирующих ЭВМ для анализа работы автоматических систем управления. Несмотря на продуманность решения многих вновь возникших вопросов, были и недостатки, связанные с очень скупыми штатами полигона и недостаточным их заполнением. Например, не была создана требуемая испытательная часть для испытаний сложной ракеты. В качестве испытательной части на полигоне в начале использовался 229-й отдельный инженерный дивизион 77-ой инженерной бригады РВГК, прибывший на полигон в июле 1956 г. из Белокоровичей (Украина).
Не всегда удачно были выбраны места размещения частей и измерительных пунктов полигона, что заставляло личный состав работать в экстремальных условиях, лишаясь всех благ цивилизации, даже источников пресной воды. Тем не менее, личный состав полигона в труднейших условиях блестяще выполнил все поставленные перед ним задачи, обеспечив своей стране первенство в самых престижных и высокотехнологичных областях науки и техники в предельно сжатые сроки.
На 25 марта 1957 года в составе полигона находятся 1032 офицера, 297 сержантов и 2439 солдат. Офицерский состав полигона наполовину состоял из опытных офицеров участников войны, наполовину из молодых выпускников средних и высших военных и гражданских учебных заведений. Личный состав испытательных подразделений полигона прошел обучение и участвовал в испытаниях, доработках и приемке техники в научно-исследовательских институтах, на заводах изготовителях и испытательных стендах, в отработке техники на полигоне Капустин Яр. Значительная часть техники, систем, приборов и агрегатов прошла испытания до пусков с НИИП-5, в том числе с участием испытателей полигона. К концу этого периода многие испытатели знали технику не хуже её разработчиков и изготовителей, приобрели значительный опыт испытаний техники и взаимодействия с промышленностью. Всё это значительно ускорило ход, улучшило качество испытаний на полигоне и обеспечило их положительный исход.
Большой объём доработок техники пришлось проводить на полигоне после прибытия в МИК ракеты (3 марта 1957 года) по результатам последних огневых стендовых испытаний пакета (20 февраля и 30 марта 1957 года). МИК полигона превратился в сборочный (и разборочный) цех завода и в испытательный стенд. С целью сокращения сроков испытаний приходилось трудиться днем и ночью в одну смену, не досыпая и не доедая, так как не хватало людей при дефиците времени. Сплав мудрого опыта старших товарищей фронтовиков и дерзости молодых при всеобщем энтузиазме и увлеченности грандиозным делом позволили преодолевать любые трудности. Жаркими днями и бессонными ночами в течение двух штурмовых месяцев ракета была подготовлена к пуску и 5 мая вывезена на старт.
Период начала лётных испытаний МБР Р-7, становления полигона (будущего Байконура) и дерзкого штурма космоса можно характеризовать так: один МИК, один старт МБР на полигоне и в Советском союзе, одна базовая ракета, один главный конструктор ракеты. Хронологически это период начался 15 мая 1957 года. Базовая ракета Р-7 была одна, но использовалась и как МБР и как ракета-носитель (РН) космических аппаратов (КА), что позволило добиться крупных успехов в космосе, хотя и задержало принятие ракеты на вооружение. За время испытаний на полигоне у ракеты с помощью наземного испытательного оборудования и в основном с помощью полигонного измерительного комплекса (ПИК) в полёте было выявлено немало недостатков, ракета Р-7 претерпела много доработок и несколько модернизаций в разных направлениях. Как МБР она модернизировалась в сторону облегчения стартового веса и веса ГЧ, улучшения теплозащиты ракеты и ГЧ, повышения точности системы автономного и радиоуправления, увеличения дальности полета, улучшения системы измерений. Как носитель космических аппаратов ракета Р-7 модернизировалась в сторону увеличения числа ступеней, стартового веса, сложности системы управления, веса полезной нагрузки, и скорости её выведения. Космические аппараты, увеличиваясь в размере и весе, усложнялись по своему приборному и научному оборудованию, оснащались более сложными радиосистемами с большей дальностью работы. Это в свою очередь потребовало доработок и поставок нового наземного испытательного оборудования и аппаратуры полигонного измерительного комплекса. В процессе испытаний выявлены и устранены такие упущения, как недостаточная герметичность топливных магистралей, плохая защита хвостовых отсеков ракетных блоков от нагревания и их пожароопасность, недостаточная надежность системы отделения ГЧ, плохая тепловая защита ГЧ и разрушение её при входе в атмосферу на конечном участке траектории, наличие резонансных явлений в системе подачи топлива, приводящих к разрушению ракеты при опорожнении баков боковых блоков, проблемы надежного обеспечения радиосвязи через плазменные образования на активном и, особенно, на нисходящем атмосферном участке траектории и другие.
На этом этапе испытаны несколько модификаций ракеты Р-7. МБР Р-7 (изделие 8К71) с модернизированной ГЧ и другими улучшениями с дальностью 8000 км. ЛКИ 15 мая 1957 г. – ноября 1959 г., 26 пусков, 18 из них успешные, принятие на вооружение 20 января 1960 года.
Вариант ракеты Р-7 – МБР Р-7А с облегченной и уменьшенной ГЧ массой 3 т и дальностью 9500 км. ЛКИ с 23 декабря 1959 г. по 7 июля 1960 г., 8 пусков (7 успешных). Ракета Р-7А принята на вооружение 12 сентября 1960 года. На боевое дежурство поставлены 5 боевых частей с 6-ю пусковыми установками (ПУ) ракет Р-7, Р-7А: две с 1-го февраля 1961 года на НИИП-5 –и 3 части с 4-мя ПУ в Плесецке. В качестве носителя космических аппаратов на этом этапе ракета Р-7 использовалась также в нескольких модификациях. Двухступенчатые варианты:
8К71ПС (пуски 4 октября и 3 ноября 1957 г.) и 8А91 – пуски 27 апреля (аварийный) и 15 мая 1958 года. Этими вариантами ракеты обеспечены триумфальные запуски первых самых тяжелых в мире спутников. Трехступенчатый вариант: 8К72 лунного варианта, проведено 10 пусков (23 сентября 1958 г. – 16 апреля 1960 г.). Этим изделием обеспечены три успешных пионерских запуска лунников. В варианте этой же ракеты для ИСЗ начаты пуски для отработки кораблей спутников «Восток» (семь пусков 8К72К 15 мая 1960 г. – 25 марта 1961 г., три пуска успешны). Началась отработка четырехступенчатого варианта ракеты, изделия 8К78, двумя пусками на Марс 10 и 14 октября 1960 г. (оба пуска аварийные). Эти варианты ракеты Р-7 охватывали все направления ракетно-космической деятельности от запусков МБР до межпланетных полётов и от испытательных пусков до контрольных пусков от серийных партий и учебнобоевых пусков, в том числе для постановки на боевое дежурство частей РВСН.
Полигон самим фактом своего существования и успешной деятельности приводил к рождению новых организаций, учреждений и частей, а также влиял на другие организации. января 1957 года полигон выделил контингент солдат и сержантов для формирования соединения межконтинентальных ракет Р-7 в Плесецке. Испытания еще не начинались, но уверенность в успехе есть! 8 мая 1957 года, когда первая испытываемая ракета Р-7 уже стояла на старте Байконура, вышла директива Генштаба (на основании Постановления СМ СССР от 3.09.1956 г.) о формировании "Центра по руководству и координации работ комплекса измерительных средств, средств связи и службы единого времени", а также 13-ти отдельных измерительных пунктов для работы по спутнику. До этого видимо мало верили, что Королёв уложится в срок, что строители уложатся в срок, что полигон уложится в срок, и считали, что до пуска ИСЗ далеко. Но все успели, и теперь пришлось в большой спешке создавать командноизмерительный комплекс, чтобы и он успел к запуску спутника. В связи с успешными испытаниями ракеты Р-7 на полигонную дальность, нужно было испытать ракету на полную дальность при пусках в акваторию Тихого океана. И опять в большой спешке, меньше чем за год, создается корабельный измерительный комплекс Тихоокеанской гидрографической экспедиции (ТОГЭ-4). Плавучий комплекс этой экспедиции, состоящий из четырех кораблей, оборудованных средствами траекторных и телеметрических измерений, средствами службы единого времени и связи, уже 22 и 25 октября 1959 года обеспечил в Тихом океане измерения по ГЧ ракет Р-7 при пуске их с НИИП-5 на дальность 8000 км. 17 декабря 1959 года после успешного завершения лётных испытаний ракеты Р-7 (27 ноября 1959 года) были созданы Ракетные войска стратегического назначения. 11 января 1960 года принято решение о создании в Подмосковье Центра по подготовке космонавтов (ныне Центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина).
Это тоже под будущие успехи НИИП-5 в отработке кораблей-спутников «Восток». С целью обеспечения измерений в Атлантическом океане при запуске 4-ой ступени изделия 8К78 для вывода автоматических межпланетных станций (АМС) к планетам «Марс» и «Венера» был создан еще один (атлантический) плавучий комплекс, в который вошли три других научноисследовательских судна. Уже 19 сентября 1960 года эти суда прибыли в рабочие точки для обеспечения пусков с полигона на Марс.
Началом отсчёта космической эры в мире и самым ярким её событием стал запуск первого советского искусственного спутника Земли. Постановление СМ СССР о создании неориентированного ИСЗ (объекта Д весом 1000-1400 кг) вышло 30 января 1956 г. со сроком пуска в 1957 году. Однако к концу 1956 года выяснилось, что сроки создания объекта Д находятся под угрозой из-за неготовности для него научной аппаратуры и более низкой (304 вместо 309-310) удельной тяги ЖРД ракеты Р-7. В связи с этим ОКБ-1 предложило запустить простейший спутник (ПС) весом 80-100 кг. Постановление СМ по этому вопросу было принято 7 февраля года. После двух успешных пусков МБР Р-7 настала очередь запуска ИСЗ.
С 22 сентября на полигоне идёт подготовка к запуску первого в мире ИСЗ.
Простейший спутник представлял собой герметичный контейнер сферической формы диаметром 580 мм. Его корпус состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая - из двух штырей по 2.4 м и по 3,9 м. Во время выведения спутник находился под сбрасываемым коническим обтекателем с углом при вершине 48о и высотой 80 см. Диаметральная плоскость спутника размером 58 см совпадала с основанием сбрасываемого обтекателя. При выводе на орбиту стержни антенн спутника прижаты к наружной поверхности конического переходника РН приливами обтекателя, выходя из-под них на поверхность переходника. Обтекатель и спутник сбрасывались одновременно пружинным толкателем после окончания активного участка траектории. При отделении ИСЗ от РН пружинный механизм разводил штыри антенн на угол 35о от продольной оси контейнера. Антенны разрабатала лаборатория М.В. Краюшкина в ОКБ-1.
Внутри герметичного контейнера находились: радиопередатчик мощностью 1 Вт и массой 3,5 кг, блок питания с тремя батареями серебряно-цинковых аккумуляторов массой 51 кг, дистанционный переключатель, вентилятор системы терморегулирования, сдвоенное реле системы терморегулирования, контрольное термореле и барореле. Передатчик для спутника делал В.И. Лаппо из НИИ-885 (Главный конструктор М.С. Рязанский) [К69, 88]. Радиопередатчик работал на частотах 20,005 и 40,002 МГц импульсами длительностью 0,3 с, импульсы одного передатчика в паузах другого. Длительность импульсов изменялась от 0,2 до 0,4 секунд при повышении (выше 50о С) или понижении (ниже 0о С) температуры и при падении давления ниже 0,35 кгс/см2 за счет срабатывания одного из контрольных термо- или барореле. Температура в ПС-1 поддерживалась вентилятором, срабатывающим от термореле при температуре выше 23о С. Источники питания на основе серебряно-цинковых элементов созданы Н.С. Лидоренко в Институте источников тока и были рассчитаны на беспрерывную работу в течение двух недель. Общая масса ПС-1 составляла 83,6 кг.
Система отделения обеспечивала сброс головного обтекателя пружинным толкателем и отделение спутника от центрального блока ракеты после окончания работы ДУ. После разделения РН тормозилась газами, истекающими через специальное сопло в передней части (переходнике) второй ступени после открытия клапана бака окислителя [К69, 85, 88].
Спутник мог быть выведен на орбиту ракетой Р-7 только при условии её значительного облегчения. Для этого с ракеты была снята головная часть массой в 5,5 тонны и заменена легким спутником с обтекателем. Был снят верхний приборный отсек со всей аппаратурой радиоуправления ракеты. Выключение двигателя предусматривалось только от интегратора в одну ступень, или по команде аварийного контакта турбины АКТ (в случае окончания одного компонента топлива). Был снят со второй ступени телеметрический передатчик для измерения вибраций, сняты кабели, соединяющие носитель с головной частью, уменьшено число аккумуляторных батарей. В результате, начальная масса РН уменьшилась с 280 т до 272,83 т, стартовая масса составила 267 т., длина РН (с ПС-1) 29,167 м., тяга ДУ на старте 398 тс [К69, 100]. На РН проведена замена радиоотсека коническим переходным отсеком для стыковки со спутником и сбрасываемым коническим обтекателем.
Эти изменения в комплектации РН и замена спутника «Д» с полным оснащением на ПСбез траекторных и телеметрических бортовых устройств существенно затруднили работу как полигонного, так и командно-измерительного комплекса. Так вместе с ГЧ была снята единственная на Р-7 внешнетраекторная система «Факел» («Факел-С» + «Факел-Д»), что практически оставило РН без надежных траекторных измерений, которые ранее проводились станциями «Бинокль» и «Иртыш».
«