Должен сказать, что не много конструкторов его ранга обладали такими способностями. Большинство из них превращаются в хороших администраторов, технических менеджеров, которые уже мало погружаются в инженерно-конструкторские дебри, а Челомей — погружался, в чём, безусловно, надо отдать ему должное» [138].
Дорогого стоит это свидетельство. Сделано оно известнейшим специалистом в области процессов управления авиационной и ракетной техники, академиком, человеком, которому ничего не надо ни от В.Н. Челомея, ни от его семьи, ни от ОКБ.
Трёхступенчатый вариант ракеты УР-500К был разработан в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 24 апреля 1964 года. В соответствии с постановлением от 3 августа 1964 года посредством этой ракеты (УР-500К) должен был быть совершён облёт Луны. Подробности этой работы Челомея представлены в следующей главе.
Стартовый вес ракеты УР-500К составлял 695 тонн, масса полезной нагрузки, выводимая на орбиту 200 километров, — 21,5 тонны, длина ракеты без головной части — 42,34 метра.
«Работы по “Протону” шли лихорадочными темпами, — вспоминал известный учёный, академик И.Н. Фридляндер. — С уральских заводов поступали листы из алюминиевого сплава АЦМ (алюминий — цинк — магний), который предложил Челомею ЦНИИМВ (Центральный научно-исследовательский институт материаловедения Министерства общего машиностроения). Этот сплав хорошо сваривался, имел повышенную прочность, но это был первый опыт промышленного применения сплава. Поскольку завод входил в МАП, руководство работой с этим металлом при изготовлении серии было поручено ВИАМ, конкретно академику С.Т. Кишкину и И.Н. Фридляндеру. В кратчайшие сроки были изготовлены первые баки, в дальнейшем их выпуск наращивался. У готовых баков стояли часовые, круг людей, которые могли подходить к ним, был строго ограничен.
Но через некоторое время на баках, вдоль границы сварных швов, стали появляться трещины, в некоторых случаях они имели длину до 2 метров. Исследователи и контролёры прекрасно знали о трещинах, но работа по-прежнему шла полным ходом, однако никто не отваживался сообщить о трещинах Челомею, который занимал положение несколько ниже господа бога, но намного выше любого министра. Я с самого начала относился к сплаву АЦМ отрицательно. Мы провели в ВИАМ много исследований и установили задолго до “Протона”, что эти сплавы склонны к так называемой коррозии под напряжением. При термической обработке металла и сварке в баках возникают большие остаточные напряжения, а влажность воздуха в обычном цехе оказывала достаточное коррозионное воздействие на этот сверхчувствительный сплав, чтобы вызвать появление трещин. В общем, позиция ВИАМ по отношению к этому сплаву была явно негативной, но официально эту точку зрения ВИАМ не выдавал. Ведь решение о сплаве принял сам Челомей, и благословил его Хрущёв….
Я всё же поехал к министру авиационной промышленности П.В. Дементьеву. “Пётр Васильевич, — говорю я ему, входя в кабинет, — я насчёт ракеты Челомея”. Дементьев сразу остановил меня: “Пройдёмте в другую комнату”. Я понял, что он хочет избежать прослушивания. В небольшой комнате, куда мы прошли, я продолжил: “Ракеты трещат от коррозии под напряжением, надо снимать сплав АЦМ, позвоните, пожалуйста, Челомею”. Дементьев меня подробно расспросил о сложившейся ситуации с баками, но потом говорит: “Лучше вы сами поезжайте к Челомею, доложите ему обо всём, а потом приезжайте ко мне и расскажите о результатах”…
Челомей меня сразу принял, и я ему говорю: “Владимир Николаевич, что же происходит? Мы гоним работу изо всех сил, но ведь баки трещат!” “Как трещат?” — удивился он, и мы пошли в цех смотреть на эти самые трещины. “Да, — говорит Челомей, — трещины. Меня подвели металлурги”. Я вернулся, и Дементьев меня отвёл в ту же маленькую комнату. Я сообщил ему о моей встрече с Челомеем. Он меня внимательно выслушал и заключил: “Артист!”
На следующей неделе у Челомея было проведено совещание. От ВИАМ выступал я, от ЦНИИМВ — доктор Г.Г. Конради, автор сплава. Я привёл статистику по потрескавшимся бакам, расположению в них трещин, времени их появления и результатам испытаний сварных образцов сплава АЦМ при коррозионных испытаниях в ВИАМ. Моё сообщение убедило Челомея и всех присутствующих на совещании, но, конечно, самым веским аргументом были потрескавшиеся баки. Тут же было принято решение отказаться от сплава АЦМ и перейти на надёжный, но менее прочный сплав АМг6 (алюминий — магний), а наиболее нагруженную часть бака — днище — мы предложили изготавливать из листов, подвергнутых специальной холодной деформации, что повышало прочность до уровня сплава АЦМ. Эта обработка в промышленном масштабе применялась впервые, но мы считали, что это вполне допустимый риск. Новая обработка себя полностью оправдала. Таким образом, казалось, что дальше с ракетой “Протон” не будет особых осложнений. Однако всё было не так просто.
В повестке дня заседания Президиума ЦК КПСС на июль 1964 года появляется вопрос: о причинах срыва выпуска ракеты “Протон”. На этот вопрос отводится семь минут. Докладчики А.Т. Туманов (начальник ВИАМ, в дальнейшем член-корреспондент АН СССР), И.Н. Фридляндер, А.Ф. Белов — директор ВИЛСа (Всесоюзный институт лёгких сплавов), ответственный за выпуск листов из алюминиевых сплавов, будущий академик АН СССР…
…Ракета “Протон” из сплава АМг6 успешно прошла все испытания и продолжает успешно трудиться по сегодняшний день, выводя на орбиты коммерческие спутники и участвуя в строительстве Международной космической станции.
Однако за прошедшие годы открыты и разработаны сверхлёгкие алюминиево-литиевые сплавы, которые дают огромное снижение веса конструкции, и пора строить и “Протон”, и его модификацию “Ангара” из новых алюминиево-литиевых сплавов» [145].
«Огромный труд на заводе им. М.В. Хруничева при замене сплава АЦМ на АМг6 провели главный конструктор завода Б.Г. Бритиков и его главный сварщик В.А. Озерецковский», — подчёркивает Генеральный директор ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, Герой Социалистического Труда А.И. Киселёв.
Лётные испытания ракеты УР-500К успешно начались 10 марта 1967 года запуском макетного образца корабля 7К-Л1 («Космос-146»).
До 29 сентября 1977 года был осуществлён 61 пуск ракеты УР-500К с различными типами космических аппаратов, стартовали на орбиты 11 кораблей 7К-Л1 «Зонд», разработанных под руководством С.П. Королёва. Посредством этой ракеты был запущен тяжёлый исследовательский спутник «Протон-4», автоматические лунные станции «Луна-15», «Луна-16» и «Луна-24», автоматические межпланетные станции «Марс-4» — «Марс-7», «Венера-9» и «Венера-10», долговременные орбитальные станции «Салют-1», «Салют-4», «Салют-6», орбитальные пилотируемые станции «Алмаз» («Салют-2», «Салют-3», «Салют-5»), базовые модули орбитальных станций «Мир» и МКС, геостационарные космические аппараты «Радуга» и «Экран», были осуществлены несколько запусков транспортного корабля снабжения (ТКС) и возвращаемого аппарата комплекса «Алмаз» (один из них трижды успешно, по записанным данным, возвратился на землю из космоса), был проведён ряд запусков тяжёлых космических аппаратов военного назначения. Программа лётных испытаний ракеты-носителя УР-500К была завершена 29 сентября 1977 года, запуском орбитальной станции «Салют-6», пробывшей на орбите 1764 дня, совершившей 27 785 витков вокруг Земли, принявшей пять основных экспедиций и десять экспедиций посещения — более 35 космонавтов из десяти стран мира.
Лётные испытания подтвердили заявленные тактико-технические характеристики, значительно превышающие таковые всех существовавших в то время ракет в СССР и за рубежом. 27 июня 1978 года ракетно-космический комплекс с ракетой-носителем УР-500К был принят его заказчиком — Министерством обороны.
Все ракеты УР-500, УР-500К и УР-500М были изготовлены на заводе им. М.В. Хруничева.
Ракета-носитель УР-500К способна выводить полезный груз массой 21,5 тонны на орбиту высотой 200 километров или 3,2 тонны на геостационарную орбиту. Ступени ракеты соединяются последовательно, по схеме «тандем». Отделение первой ступени происходит по «горячей» схеме, то есть двигатели второй ступени запускаются раньше начала выключения маршевых ЖРД первой ступени. Как только тяга двигателей второй ступени превысит остаточную тягу ЖРД первой ступени происходит подрыв пироболтов, соединяющих фермы ступе ней, ступени расходятся, а продукты сгорания из камер ЖРД второй ступени, воздействуя на тепловой экран, тормозят и отталкивают первую ступень. Отделение второй ступени про исходит по «полугорячей» схеме.
Первая ступень состоит из центрального блока и шести боковых блоков, расположенных симметрично вокруг центрального. Двигательная установка первой ступени состоит из шести автономных маршевых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) РД-253 конструкции В.П. Птушко. Двигатели имею турбонасосную систему подачи топлива с дожиганием генераторного газа. Запуск двигателей осуществляется путём прорыва пиромембран на входе в двигатель.
В конструкции двигателя первой ступени УР-500 Глушко реализовывал свои взгляды на ЖРД начала шестидесятых годов: мощный однокамерный двигатель тягой не мене 100 тонна-сил, работающий с дожиганием генераторного газ; что позволяло поднять давление в камере сгорания до 150 атмосфер и обеспечить на компонентах (азотный тетраксид несимметричный диметилгидразин) удельный импульс тяги Земли не менее 285 кг∙с/кг. Эти предложения были принят ОКБ Челомея, и в 1961 году началась разработка двигателя РД-253.
Вторая ступень имеет цилиндрическую форму и состоит и переходного, топливного и хвостового отсеков. Двигательная установка второй ступени включает в себя четыре автономных маршевых ЖРД конструкции С.А. Косберга[52]: три РД-0210 и один РД-0211. Двигатель РД-0211 является доработкой двигателя РД-0210 для обеспечения наддува топливного бака. Каждый из двигателей может отклоняться на угол до 3 градусов 15 минут в тангенциальных направлениях. Двигатели второй ступени также имеют турбонасосную систему подачи топлива и выполнены по схеме с дожиганием генераторного газа. Общая тяга двигательной установки второй ступени составляет 2352 килоньютона в пустоте.