Двигатель для полета на Луну

         Кузнецову дают задание по лунному проекту.
Дерганья Хрущева, его новации коснулись и нашего завода. После спутника, после Гагарина у Хрущева зашевелилась мысль о том, что стратегическая авиация теперь потеряла значение, ее задачи теперь решит ракетная техника, развитие которой на основе немецкой Фау–2, началось еще при Сталине. Хрущев был на войне, он видел, как сбивают самолеты. Самолет должен до цели долететь и над целью сбросить бомбу. Кто его туда пустит, мы же сбили высотный американский самолет над Уралом. А ракету не собьешь. В этом были уверены 40 лет тому назад.
Кузнецову было поручено создать для глобальной ракеты (ГР) принципиально новый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД). Новизна заключалась в том, что это был двигатель «закрытой схемы», в котором газ из газогенератора турбонасосного агрегата (ТНА), как компонент топлива,  направляется в основную камеру сгорания, и это повышает эффективность двигателя и, следовательно, при том же весе ракеты можно увеличить вес полезного груза. 

К этому времени для меня потеряла интерес работа по проектированию и доводке маслосистемы, где, в моем представлении, я уже все интересное сделал, т.е. разработал основы кавитационной теории шестеренчатых насосов и вариант расчетов центробежных разделителей для всего диапазона чисел Рейнольдса в пределах необходимых для проектирования и анализа работы маслосистемы авиационного двигателя. Конечно,  вопросы, которые надо было решать, были. Например, расчет теплоотдачи. Тема эта актуальна и важна. Через несколько лет после того, как мы с Семеновым спалили двигатель, я нашел экспериментальную зависимость, позволяющую оценить ожидаемую теплоотдачу. Эта экспериментальная зависимость только отражала пропорциональность теплоотдачи площади теплообмена и разности температур, а можно было углубиться в расчет теплообмена на основе теплофизических и газодинамических законов. Но я знал, что этим занимается ЦИАМ, и меня к этому не тянуло. ЦИАМ прислал объемистый отчет, в котором изложил свои разработки, а в обзоре методов, применяемых в конструкторских бюро, привел мой метод.
Руководство рассматривало вопрос о моем перемещении.

В это время для нового двигателя ЖРД потребовалось сделать шестеренчатый насос. Дело это поручили мне.
 По техническим требованиям теоретиков из отдела регулирования насос должен обеспечивать заданную производительность независимо от противодавления. Я надеялся, что  мне удастся подобрать материалы или покрытия корпуса, с которыми он в простейшем исполнении, без подшипников качения и плавающих подпятников, проработает необходимое время. Но ничего не получалось. Пока, работая несколько секунд,  испытания он обеспечивал, потому что двигатель взрывался еще раньше. Но в дальнейшем надо было, чтобы его ресурс был три --- четыре минуты, а не секунды.  Доброжелатели советовали мне все же поставить подшипники качения и плавающие подпятники, что во много раз увеличило бы его вес и не гарантировало надежность априори. А за это время требования от отдела регулирования так изменились, что необходимые характеристики стали совпадать с характеристиками центробежного насоса, т.е. работа с шестеренчатым насосом, который не мог быть сделан в простейшем исполнении, теряла смысл. Я собирался сказать об этом Главному конструктору, но предварительно пошел в отдел центробежных насосов поинтересоваться, не получили ли они уже задания на такой насос. Узнав, что они его уже проектируют, я пошел к Главному и просто, без объяснений сказал, что шестеренчатый насос не доводится. Я решил, что я сделал все, что было надо и что было возможно. Все я решал и обо всем рассуждал сам, не делясь своими мыслями с Генералом, и не демонстрируя ему свое понимание задачи, а зря. Он бросил мне вслед: «Такой насос не мог довести», а я никак не прореагировал – я же сделал все, что Я считал разумным, что ж тут непонятного, что ж тут надо объяснять. Про себя подумал: «ну что говорит – сам же все понимает, сам же дал команду на проектирование центробежного». Я не чувствовал себя исполнителем – я считал себя соучастником, и проинформировал Главного о результате работы,  а надо было нарисовать сложный, тяжелый шестеренчатый насос, показать его Николаю Дмитриевичу, чтобы он сам принял решение о прекращении этой работы.

В это время  Кузнецову дали следующее задание: создать двигатели для полета человека на Луну. Проект сделали, и Кузнецов собрал у себя группу, уж не знаю по какому принципу отобранную, чтобы познакомить ее с проектом и услышать мнения, если такие будут. Я был в числе приглашенных.
Тогда (в том возрасте) в моем представлении выступление с одобрением проекта на любом совещании было непродуктивным, такое выступление я расценивал, как стремление засветиться в положительном свете. Продуктивным, в моем представлении, могло быть только выступление, содержащее или предупреждение о возможных проблемах при реализации проекта или предложение, которое, по мнению выступающего, приведет к совершенствованию проекта.
Можно себе представить, что бы чувствовал докладчик после изложения прекрасного проекта, вызывающего всеобщее одобрение, если бы, боясь обвинения в стремлении засветиться, все, как один, после доклада сидели и, молча, смотрели на докладчика.
Ну а у меня, таким образом, получалось, что я как бы все время, в продолжение всех 35-ти лет, находился в какой-то оппозиции по отношению к генералу, хотя с моей стороны это было стремление к активному соучастию. Нет, вы только вслушайтесь в слово – «соучастие»(!), но это действительно так, то, чем я занимался, было работой моей, я в этой работе считал себя главнее Главного  (Ай, Моська…).

По проекту первой ступени ракеты на ней должны были стоять 30 наших двигателей. После мучительной доводки ЖРД для ГР, при которой двигатели взрывались один за другим, я должен был услышать хоть какие-либо утешения моим сомнениям. Мое выступление сводилось к тому, что наши двигатели для глобальной ракеты взрываются один за другим, а здесь надо, чтобы 30 двигателей одновременно работали.
 Печенкин сказал, что двигатели оснащены защитой ПРМ (пневмо реле мембранное).
- Да разве успеет реле что-либо сделать при взрыве?
- Нет, конечно, но при сбое в системе регулирования двигатель остановит, и остановит противоположный.
- Если хоть один из 30-ти рванет, то он и соседние может повредить.
- Добьемся надежности.
- В двигателе заложены те же принципы, что и в нашем (имелось в виду ГР). Цена двигателя, как настоящего ТРД, а доводить его постепенно невозможно.
- Будем доводить поагрегатно.
          Наверное, многие думали, как я, но промолчали, а я «провякал».
По сути, мои сомнения были бессмысленны, я же не предлагал что-то по двигателю, я ставил под сомнение осуществимость самого Лунного проекта с 30 нашими двигателями.
Что мог сделать Кузнецов? Да ничего. Он должен был выполнить задание любой ценой. Проект ракеты не он разрабатывал. Проект Королев разрабатывал в связи с международной ситуацией и состоянием нашей экономики.
Не мог же Кузнецов заявить, что он не в состоянии сделать достаточно надежный двигатель.
Наша космонавтика должна была демонстрировать миру нашу силу и мощь. Первый спутник 80кг. в глазах всего мира сразу нас поставил на одну ступеньку с Америкой. А потом 500, 1300кг. Фотографирование обратной стороны Луны, пробы грунта, полеты на Венеру. А уж человек в космосе – тут уж ничего не скажешь. Ну а затем 17 оборотов, 60 оборотов, 2 человека, 3 человека. Женщина. Демонстрировалось первенство.
Американцы не стали играть в догонялки, а объявили о проекте полета на Луну человека.
Нашим правителям при их амбициях, озвученных в образе Кузькиной матери, ничего не оставалось, как дать такое же задание нашим ракетчикам, нашим ракетчикам ничего не оставалось, как выполнять задание. Разрешалось любой ценой.

Верхние ступени американской ракеты, где горючим был жидкий водород, были легкими, поэтому для первой ступени они могли сделать надежный двигатель с низким КПД (импульсом).
У нас не было промышленного получения жидкого водорода, поэтому все двигатели, в том числе и для первой ступени должны были иметь высокий импульс (КПД). А в технике, чем выше КПД механизма, тем трудней его сделать. Иначе, зачем же было бы делать механизмы с низким КПД? Требуемый импульс могли обеспечить только двигатели, сделанные по закрытой схеме с очень высоким давлением в камере сгорания. Опыт доводки таких двигателей имел только Кузнецов (для ГР).
Королев понимал, какие трудности нас ожидают, он знал, как трудно шла наша доводка двигателя для ГР, и поэтому пытался даже как-то помочь криогенщикам в производстве водорода. У них, как нам объяснили, забивались фильеры (маленькие дырочки) кристалликами переохлажденного водорода. Даже нам (не в виде задания, а в виде пожелания, Жуков передал) предлагалось подумать о какой-нибудь центрифуге для отделения этих кристалликов. 
В общем, водорода не было, и мы начали доводку – двигатели взрывались один, за другим. Запуск – взрыв, запуск – взрыв. Выход на режим – взрыв, выход на режим – взрыв. Количество взрывов исчислялось уже десятками.
 Видно, звуки взрывов долетали до закрытых кабинетов. К нам на завод неожиданно приехал член Политбюро Мазуров. Возможно, его послали на месте разобраться, как идут у нас дела в соревновании с американцами – в сроки мы явно не укладывались, задание проваливали.
 Я был срочно по телефону вызван в цех со «своим» плакатом и оказывал «техническую помощь» – держал свой плакат с пневмогидравлической схемой двигателя. На участке цеха, где никого, кроме нас троих, не было, Кузнецов показал Мазурову двигатель, назвал  его характеристики и подробно по пневмогидравлической схеме рассказывал устройство двигателя. При этом у него руки дрожали от волнения так, что Мазуров сказал, успокаивая его: «Николай Дмитриевич, не волнуйтесь, все будет хорошо».
Понятно, почему Кузнецов волновался. Для Кузнецова работа была тем горючим, которое поддерживает горение его свечи. Он горел на работе. Он гордился заданием и радовался заданию. И вот, от такого «специалиста», как какой-то Мазуров, зависит, будет гореть его свеча, или Мазуров ее задует. Тут не только руки, тут все поджилки затрясутся.
 Но обошлось. Мы продолжали доводку.

           В отделе регулирования, куда я был переведен для занятия ракетной техникой, меня «поставили на запуск». Запуски шли один за другим.
Испытания большей частью шли ночью. Предупреждают, что оно возможно, и ночью раздается телефонный звонок: сейчас за тобой зайдет машина. Одеваюсь и выхожу, в машине уже начальник отдела испытаний и несколько таких, как я. После испытания экстренный анализ прямо на стенде и доклад главному, а днем детальный анализ и разбор испытания на «разборе» – так называли эти сборища у заместителя Главного по ЖРД – Печенкина.
 По каждому запуску надо было составить заключение. Я стал кое-что понимать, но еще не настолько, чтобы нутром чувствовать физический процесс запуска. Я докладывал фактическую сторону дела, а сам стал кропотливо его изучать.
Те, кто у нас раньше начал заниматься ЖРД,  и, в порядке учебы, общались с ракетчиками и специалистами по ЖРД, непреложной истиной считали, что горение в камере сгорания начинается после того, как горючее заполнит рубашку охлаждения камеры сгорания и начнет выливаться из форсунок. И для меня это было совершенно «очевидно». То, что горение начиналось, когда по замерам турбинным расходомером (вертушкой) в двигатель поступила еще только небольшая часть от объема рубашки охлаждения, объяснялось инерционностью вертушки, ведь процессы протекали быстро – за десятые и сотые доли секунды. Но далее было непонятно, почему начавшееся горение развивается медленно, и давление в камере ниже, чем оно должно быть по замеру расхода вертушкой. Вроде теперь вертушка показывает расход больший, чем идет на самом деле. Было явное противоречие между началом горения и его развитием.  Всем было ясно, что вертушка для анализа  переходных режимов не годится, и на нее не обращали внимания.  Я, копаясь в осциллограммах, измеряя каждый пичок сделанным по моему заказу масштабным измерителем, пришел к выводу, что вертушка не врет. Я долго просчитывал разные варианты развития процесса, пока не понял, что горение начинается, когда рубашка еще не заполнена, и развивается медленно, потому что не все горючее идет на горение т.к. часть горючего отбирается на заполнение рубашки. Аналогичный процесс идет в трубопроводе горючего газогенератора. Я назвал такой процесс запуска ресиверным, и выпустил довольно толстый отчет. В отделе его не поняли, и на него не обратили внимания: развлекается, мол, в свободное время. Моей работой считалось сопровождение испытаний, ведение и анализ статистики, и согласование в Москве циклограммы запуска и пневмогидросхемы двигателя.
Заместитель Кузнецова Печенкин, поставив подпись в своей строке на титульном листе отчета, спросил, пойду ли я к Генералу, или можно ему подписать за Генерального Конструктора. Он не просто прочитал отчет, он понял его, в чем я убедился через несколько лет, когда он сам о нем заговорил. В очередной раз, по глупости хорохорясь, я сказал, что мне все равно. Конечно, мне самому следовало рассказать генералу о ресиверном характере нашего запуска, но я не уверен, что я бы это сделал, сам, подписывая у него отчет. Скорее всего, я бы, молча, подсунул его на подпись и все. А Печенкин рассказал.

Теперь уже я нутром чувствовал процесс запуска, а о ресиверном его характере все теперь знали, как о совершенно очевидном факте.
 На одном из обсуждений очередного дефекта, проявляющегося в виде высокочастотных колебаний в газогенераторе при запуске, предлагается и рассматривается целый букет мероприятий связанных с изменениями конструкции, которые могут вызвать новые дефекты. В конце, концов, Генеральный спрашивает, что за это время в конструкции изменилось, и, услышав, что раньше труба подвода горючего в газогенератор была диаметром 14мм, а стала 24, чтобы запуск сделать более плавным, принимает решение заменить трубку диаметра 24мм на трубку диаметра 14мм. Я восхитился простотой решения, принятого академиком. Не исключено, что частота газогенератора резонировала с частотой топлива в трубке, – исследовать было некогда. Но уменьшение диаметра ускоряет запуск, и запуск становился более жестким.
Я сказал, что для меня это, «как серпом по…». Договаривать я, конечно, не стал. Надо сказать, что ни Кузнецов, ни Семенов, ни Овчаров никогда не говорили непристойностей – их культура им этого не позволяла.
  -  Двое детей уже есть, – улыбнулся Кузнецов, – так что не страшно.

Между прочим, в этой шутливой реплике весь Кузнецов. Он всего себя отдавал работе и полагал, что нет такой жертвы, которую невозможно отдать ради успеха главного дела жизни – доводки двигателя. Кузнецов свою Сталинскую (Государственную) премию отдал на строительство детского сада, не имея никакой другой своей личной собственности. Он не построил себе виллу – он построил двухэтажный «дворец» для детишек его городка, его завода. Для детишек его работников, чтобы работники спокойно отдавали себя целиком работе. Впрочем, он не был «белой вороной», в то время так многие руководители поступали. Зарплата у них была хорошая, на хлеб с маслом хватало, а удовольствия возмещались работой.
Обязан он был заниматься и общественной работой – он был депутатом Верховного Совета РСФСР и входил в комиссию по помилованию. Как-то вхожу я в кабинет подписать какой-то отчет, а он с бумагами на бланках Верховного совета занимается. Подписал, отложил, и, беря мой отчет, говорит, что какую только грязь не приходится разгребать. Речь, конечно, шла о бытовых преступлениях, да и на заводе моя знакомая обращалась к нему по поводу измены мужа – руководитель должен следить за моралью подчиненных.
Кстати, на том совещании я про себя отметил, что Николай Дмитриевич знает и помнит о том, что у меня двое детей, и было мне это приятно.