Империя Сергея Королёва

Благодаря усовершенствованиям ракета «Р-2» уже могла доставить на космическую высоту не только блок оборудования (как «Фау-2» или «Р-1»), но и герметичную капсулу с человеком внутри. Так, поздняя модификация «Р-2А» поднимала блок научной аппаратуры весом 860 кг на высоту 200 км. А шарообразная герметичная гондола знаменитого стратостата «СССР», рассчитанная на трех стратонавтов, весила всего-то 280 кг. Причем возможность отделения головной части позволяла осуществить эвакуацию гондолы на любом участке траектории. То есть такой вариант был вполне реален, однако Сергей Королёв поначалу даже не рассматривал его – прежде всего «Р-2» должна была стать оружием.

В то же время, невзирая на многочисленные усовершенствования, конструкторам не удалось повысить боеспособность комплекса. Время общей подготовки к старту осталось прежним – шесть часов. Боевое дежурство заправленной ракеты ограничивалось 15 минутами. После этого нужно было либо «выстреливать» ее, либо переносить запуск на следующие сутки. Слив кислорода, горючего, проверка систем и повторная заправка требовали длительного времени. Поэтому «Р-2» в основном использовали как учебную.

К исходу 1949 года рамки отдела № 3 НИИ-88 стали тесны для быстрорастущего конструкторского коллектива под руководством Сергея Королёва, и 30 апреля 1950 года вышел приказ о преобразовании его «фирмы» в Особое конструкторское бюро № 1 (ОКБ-1) по разработке ракет дальнего действия.

Тем временем на передний план вышла тема создания мощной межконтинентальной ракеты, способной донести атомный заряд до США. Однако необходима была и ракета, поражающая цели в оперативной глубине обороны противника. Такой ракетой стала одноступенчатая машина, получившая обозначение «Р-5».

Работа над «Р-5» велась в бюро Королёва с конца 1940-х годов. Новая ракета должна была иметь дальность полета, вдвое превышающую дальность предыдущего серийного изделия. В историю отечественного ракетостроения она вошла как первая ядерная ракета. И именно «Р-5» Сергей Королёв всерьез рассматривал в качестве носителя для полета человека на околоземную орбиту.

Отряд космических собак

Идея запуска исследовательских ракет, создаваемых на базе немецкой «Фау-2», родилась вместе с уникальной в своем роде идеей отделяющейся боеголовки. Многочисленные эксперименты и расчеты показывали, что тяжелые баллистические ракеты типа «Р-2» будут разрушаться при возвращении с космических высот в атмосферу. Вспомнив довоенные проекты составных ракет, в марте 1947 года Королёв придумал сделать боеголовку самостоятельным объектом, который отделяется от основной ракеты и по баллистической кривой добирается до цели. 25 апреля, выступая на пленарном заседании ученого совета НИИ-88, Сергей Королёв заявил:

«На следующих машинах мы столкнемся и уже столкнулись с гораздо большими трудностями, связанными с использованной схемой. По поводу нагрузок и возможного разрушения ракеты в полете можно отметить, что в работах Циолковского есть предложения по составной ракете. Я думаю, что будет дальнейшее развитие идеи Циолковского. <…> Мы работаем сейчас над машинами, скорость которых сравнима с космическими скоростями, и я могу сказать, что наш следующий этап работ требует какой-то составной схемы. В случае успеха такую схему можно будет применить для этой машины и увеличить ее дальность…»

Сначала инженерам института казалось, что в «составной» схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, головка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Но почти сразу проявились трудности: пока двигатель работает, головку не отделишь, двигатель как бы подпирает к ней снизу корпус ракеты; а после выключения двигателя отделять головку невыгодно, ведь ракета уже неуправляема и головка может отклониться от курса. Отделять поэтому надо точно в момент выключения двигателя. Но в том-то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь через семь-десять секунд. Необходима математическая модель, но ее пока нет и, скорее всего, в ближайшее время не появится, потому что очень сложно описать формулами процесс догорания остатков топлива.