Путь к «Энергии»

Сразу в цех, посмотрели на пневмощит. Ошибка была налицо. Вечером щит должен быть отправлен на полигон на сборку. Задержка на сутки - скандал.

Позвали разработчиков пневмосхемы. Стали вместе думать, как быть. Нашли выход. Учитывая, что входная и выходная магистраль имела внутри только обратный клапан, решили поменять подводящие магистрали, а клапан взять под особый контроль.

Специально рассказываю об этом случае, чтобы дать хотя бы немного почувствовать обстановку и настрой, которые царили в конструкторских отделах.

Испытательных служб в филиале было две. Одна занималась испытаниями экспериментальных установок и контрольными испытаниями баковых систем (Э.Н. Щербак), вторая - электропневмоиспытаниями штатного изделия (А.А. Маркин). Чувство ответственности в обоих подразделениях было велико: ведь они выпускали в полет штатные изделия.

Головному конструкторскому бюро НПО «Энергия», которое разрабатывало проект системы, требовалось вовремя снабжать Волжский филиал необходимыми исходными данными для выпуска рабочей документации. Приходилось передавать им результаты баллистических расчетов, сообщать обо всех видах нагрузок и особенностях аэродинамического воздействия, выдавать данные тепловых и газодинамических расчетов, обеспечивать все виды связи двигателей с конструкциями блока, определять требования к размещению аппаратуры управления и измерения, сообщать результаты расчетов и требования к элементам разделения. А.Г. Решетин, А.А. Жидяев тщательно следили за этим.

Особое внимание, как у нас в ГКБ, так и в Волжском филиале, и на заводе «Прогресс», уделялось теплоизоляции баков и трубопроводов. Какой ее состав, как наносить? Все это было новым. В.И. Рыжикову пришлось попотеть не один месяц в цехах завода.

Это была одна из самых серьезных проблем. Ее суть заключается в том, что температура жидкого водорода - 253°С, на 60° ниже температуры жидкого воздуха. Это значит, что если в бак заливается жидкий водород, то по стенкам его снаружи будет стекать жидкий воздух, который через некоторое время превратится в лед. А что будет твориться внутри сосуда? К налитому в бак жидкому водороду пойдут мощные тепловые потоки. Это все равно, что плотно закрытую кастрюлю с водой обернуть разогретой спиралью. Начнется кипение, поднимется давление, и сосуд разорвет.

А теперь представим наш водородный бак из вафельных тонкостенных обечаек. Его диаметр около 8 м (это на 2 м больше диаметра тоннеля в метро), а еще длина около 40 м. В такой бак можно залить столько жидкости, что на каждого жителя Москвы хватит по стакану. Заполненый жидким водородом, бак представляет огромную опасность. Если он взорвется, то это будет эквивалентно взрыву 300 т тринитротолуола - пять железнодорожных вагонов!

Безусловно, первое, что здесь просится, - это изолировать бак от внешней среды, да так, чтобы теплопритоки были минимальными. Однако большая толщина, а следовательно, и масса теплоизоляции сокращает выводимый полезный груз на орбиту. Значит, материал теплоизоляции должен быть таким, чтобы обеспечить ее высокую эффективность при небольших толщинах. Теплоизоляция должна хорошо приклеиваться к баку, быть эластичной, т. е. вместе с металлом бака растягиваться и сжиматься, ведь при заправке от температурных перепадов водородный бак изменяет свои размеры по длине почти на 0,5 м. Необходимо также, чтобы нанесенная теплоизоляция выдерживала несколько циклов заправки и слива водорода из бака.

Существующих материалов для изоляции подобрать не удалось. Вот и поставили перед химиками задачу - создать нужный материал. Он существовал у американцев - на Шаттле аналогичная картина. Но система создавалась у нас в стране, и, как всегда в ракетной технике, основное условие - в разрабатываемой системе должны применяться только отечественные материалы. А это приводило к тому, что надо не только изобрести состав теплоизоляционного материала с нужными свойствами, но и организовать его промышленное производство.

Состав был найден, довольно легкий, в меру эластичный, технологичный. Он получил название «Рипор». Достаточно было нанести на поверхность бака слой в 30 мм, как достигались необходимые условия хранения. Но как его нанести на поверхность бака?

Создан ряд специальных экспериментальных установок, от отдельного образца до моделирующего бака, на которых проведены сотни экспериментов по нанесению теплоизоляции. Даны также рекомендации по ремонту и дефектации изоляции. А как наносить такую изоляцию на реальный громадный бак? Ведь толщина ее должна составлять всего 30 мм, а допуск в 1 мм, заложенный нашими проектантами, был достаточно жестким.

Вначале попытались клеить теплоизоляцию в виде отдельных матов, но получалось неровно, коряво и со щелями между плит. Пришлось на заводе «Прогресс» создать специальный станок. В него устанавливали полностью собранный бак и вращали. Вдоль бака двигалась каретка, напылявшая теплоизоляцию, следом двигалась вторая - с резцом, который протачивал это 8-метровое «бревно» длиной 40 м до заданных размеров. Так смогли выполнить нужные требования.