Впереди — неведомый мир
При всем многообразии и обилии функциональных связей в современной технике, а в космической технике особенно трудно представить себе, что проблему, имеющую «практический выход», проблему, стоящую на «стыке» нескольких специальностей и специализаций может от начала и до конца решить один человек. Даже если он и эрудит, в лучшем смысле этого слова… Когда я решил рассказать о том, как и почему появилось демпфирующее устройство на спускаемых аппаратах «Венер», мне пришлось ознакомиться с диссертацией Павла Седова, посвященной исследованию динамики спуска космического аппарата в атмосфере планет. Ссылки в тексте, список литературы и перечень авторских свидетельств, приведенных в ней, довольно хорошо создавали картину «наступления» ученых, конструкторов и инженеров на трудности, которые препятствуют «спокойному» снижению «Венеры» в атмосфере одноименной планеты и объективно показывали, сколько сил и знаний нужно вложить для того, чтобы успешно завершить космический эксперимент.
Начало «наступлению» было положено в один из ранних весенних дней. В этот день Константин Михайлович, начальник отдела аэродинамики, тогда еще кандидат наук, озабоченно разглядывал принесенный ему Седовым график. На графике змеились синусоиды с нарастающей амплитудой.
— Ну и «раскачка» — тихо, как бы про себя, повторял Константин Михайлович. — Ну и «раскачка». Судя по всему, график, появившийся в результате последних расчетов, очень ему не понравился.
Это не было недовольство руководителя работой своих подчиненных, вызванное их недобросовестностью или неумением. Наоборот, именно умение и знания сотрудников позволили выяснить ту, можно сказать, неприглядную ситуацию, в которой может оказаться спускаемый аппарат «Венеры», если…
— Что же делать с этой «раскачкой»? Как удержать спускаемый аппарат от этих колебаний? — задумчиво проговорил Константин Михайлович, в который уже раз перебирая лежащие перед ним листы.
График наглядно демонстрировал как бы вынужденные, «маятниковые» способности аппарата — незначительные внешние силы, воздействующие на него при входе в атмосферу планеты, вызывали нарастающий лавинообразный процесс, который раскачивал его все больше и больше…
Проблема за проблемой… Каждый день новая…
Еще недавно в этом же кабинете конструкторы и расчетчики обсуждали вопрос о перегрузках, которые ждут спускаемый аппарат, когда он со скоростью почти одиннадцать километров в секунду войдет в атмосферу Венеры.
Всякий знает, даже если ему лично не приходилось прыгать с вышки в воду, а просто наблюдать за каким-нибудь смельчаком, что «входить» в воду желательно не плашмя, а так, чтобы площадь соприкосновения с ней была минимальной, иначе от удара о водную гладь не поздоровится.
Спускаемому аппарату тоже предстояло «нырнуть», правда, не в воду, а в плотные слои атмосферы планеты. А ведь площадь его соприкосновения с ней имеет какие-то конечные размеры. При этом корпус аппарата, всевозможные кронштейны и узлы крепления, аппаратура, размещенная в нем, каждая деталь, каждый элемент, как показывали расчеты, должны были выдержать перегрузку в 300–350 единиц. Даже специалистам эта цифра длительное время (пока к ней не привыкли) казалась фантастически огромной.
Ну, а не специалисты, особенно потом, после завершения экспедиции, подыскивали образные сравнения, призванные поразить, удивить, заворожить… Именно тогда и появились сравнения «Обычная буханка хлеба весит при такой перегрузке более четверти тонны», «сорвавшаяся с резьбы гайка, весом двадцать граммов, превращается почти в семикилограммовую, которая крошит, ломает все, что находится внутри отсека»…
Что же, спорить с этими образами не приходится. Все правильно. Кстати, поначалу, на самых первых испытаниях будет именно так — и «крошить», и «ломать»…
Помню, как однажды, когда во время совещания эту цифру, видимо, для убедительности, написали на доске да еще и взяли в рамочку, послышался вопрос;
— А испытывать на чем будем?
Складывалась следующая ситуация. Разрабатывается «Венера». Орбитальный аппарат и спускаемый. Создаются бортовые приборы, схемы и стенды для их отработки. Так нет же, этого мало. Еще нужно было сооружать центрифугу. Да какую! Заметим, позже ее назовут уникальной.
Действительно, центрифуга, которая могла бы создать такие перегрузки для устройства с массой почти четыреста килограммов, на нашем предприятии (и наверное, не только на нашем) не было. Испытывать спускаемый аппарат было не на чем.
— Запишите этот вопрос на доске, — показал рукой Константин Михайлович и добавил: — Будем докладывать главному, но гарантирую — этот вопрос не последний.
Один из конструкторов порывался что-то сказать.
Константин Михайлович посмотрел на него:
— Пожалуйста.
— Дело в том, что, по-моему, нужно обратить особое внимание, — конструктор подошел к доске и принялся чертить схематическое изображение баллона радиолампы, — на неравнопрочность отдельных элементов спускаемого аппарата. — (В комнате было несколько «теоретиков» и подробности предназначались, конечно, в первую очередь, для них.) — Что я понимаю под этим? — В нижней части баллона появилась дуга — катод, над нею несколько горизонтальных штрихов — управляющая сетка и еще выше — короткий отрезок — анод. — Возьмем для примера простейшую радиолампу. Скажем, триод, состоящий из анода, управляющей сетки и катода. Естественно, что триод не является равнопрочной конструкцией — большие перегрузки он может выдержать только в направлении, — на рисунке появилась жирная белая «стрелка», — параллельном сетке. А в направлении от анода к катоду или наоборот (на доске появилась еще одна стрелка) — меньшие.
Конструктор осмотрел присутствующих и, видимо, уловив в чьих-то глазах недоумение («теоретики»!), добавил:
— Почему? Да потому, что при значительной перегрузке в этом направлении сетка, которая находится как бы в подвешенном состоянии, может провиснуть и замкнуться или с анодом или с катодом. В зависимости от направления действия перегрузки. Ведь расстояния между электродами лампы малы до чрезвычайности. Что при этом произойдет? Да ничего. Ни-че-го — по слогам повторил он. — Просто схема не будет работать. Но вот, если перегрузка направлена параллельно сетке, ситуация станет уже не такой критической. Это относится и к реле, и к кронштейнам, и к другим деталям…
Смысл выступления конструктора сводился к тому, кто величина ожидаемой для «Венер» перегрузки обязывает ко многому. И в частности, в первую очередь требует тщательных исследований и выявления направлений, в котором приборы, так сказать, наиболее перегрузостойки, что очень важно для правильного размещения их в аппарате.
Наш «главный прочнист» резюмировал проблему так: — С перегрузкой бороться можно… Но для этого нужна опять-таки масса, поскольку любая деталь и ее крепление должны стать массивнее. Тем более, — он повернулся к Константину Михайловичу, — что вы, аэродинамики, допускаете, как я слышал, колебания спускаемого аппарата в весьма и весьма широких пределах…
Константин Михайлович наклонился к сидящему с ним рядом Седову и стал что-то с горячностью говорить ему. Седов, видимо соглашаясь, кивал головой.
— Если уменьшить амплитуду колебания, тогда задача, естественно, решается проще — такая большая перегрузка будет действовать лишь в узком угле, а по выходе из него — падать. В общем, — добавил «главный прочнист», — перегрузка для спускаемого аппарата есть проблема номер один.
Никто ему не возразил. Это был, что называется, его день.
Но ведь кроме «главного прочниста» есть у нас «главные» и по другим вопросам. И у каждого была своя проблема «номер один». И у каждого был свой день. Вот, например, Желтов — «главный тепловик».
