ЦНИИмаш не только занимался идеологическими вопросами создания экспедиционного лунного комплекса, но и являлся прямым участником проекта в качестве смежника, осуществляя аэродинамические, прочностные, динамические, тепловые и другие научные экспериментально-теоретические исследования, разработку материалов и теплозащитных покрытий, а также средств измерений и датчиков, необходимых для полигонных и стендовых испытаний, в обеспечение проектирования такого комплекса, предоставляя также исходные данные для этого. О некоторых эпизодах, сохранившихся в моей памяти, а это чаще всего сложные или конфликтные моменты, которые не минуют директора и хорошо запоминаются, мне и хотелось бы рассказать. Все положительные результаты деятельности института, удовлетворяющие заказчика — ОКБ, обычно принимаются буднично, как само собой разумеющееся, без выражения бурной благодарности исполнителю или восторгов по поводу содеянного. Они скромно помещаются в копилку общих достижений главного конструктора.
Лунный комплекс Н1-Л3 создавался не как очередной рядовой объект аналог отработанных ракет- носителей, а как принципиально новая конструкция, колоссальный шаг вперед. Носитель Н-1 по своей стартовой массе был на порядок больше замечательного носителя “Восток”. Учитывая уникальность комплекса Н1-Л3 и сложность решаемой им задачи, при создании комплекса разработчики заложили предельно возможные удельные массовые и энергетические характеристики всех его элементов. Поэтому отработка аэродинамики, гиперзвукового нагрева, нагрузок, динамики, конструкционных материалов и технологии их применения, статической и тепловой прочности комплекса представляла собой чрезвычайно сложную техническую проблему для НИИ-88 (ЦНИИмаша). Перечисленные направления экспериментально- теоретических исследований, закрепленные за институтом постановлением правительства, охватывали практически все области, от которых зависела возможность создания комплекса Н1-Л3 носителя Н1 и лунного корабля Л3 — и совершенство его летно-технических характеристик.
Таким образом, на институт ложилась огромная ответственность за отработку комплекса. Что касается его прочности, то нужно было разработать теоретические методы расчета на прочность больших оболочечных конструкций, подкрепленных продольно-поперечным силовым набором, с очень малым отношением толщины к диаметру; установить допустимые, по возможности минимальные, коэффициенты запаса прочности всех элементов комплекса; выдать необходимые данные для определения допустимых нагрузок на конструкцию и провести подтверждающие ее прочность статические испытания натурных сборок. С указанной целью предстояло испытать 280 натурных объектов в более чем 600 случаях нагружения. При решении указанной проблемы специалисты с первых же шагов столкнулись с существенными трудностями. Для проведения впервые в нашей практике статических прочностных испытаний таких колоссальных по своим размерам натурных оболочек (диаметром 16 м и высотой 20 м) при требующихся усилиях сжатия, больших 10 000 тс, необходимо было создавать новую лабораторию: большой корпус с мощными силовыми полом и стенами, уникальную оснастку, автоматизированные системы силонагружения конструкции, обработки результатов измерений напряжений и контроля максимальных напряжений в наиболее ответственных местах объекта.
Такой контроль был особенно необходим, так как он предохранял испытываемую конструкцию от случайного разрушения в результате простых просчетов или технологических ошибок. В процессе поэтапного нагружения конструкции всегда имелась возможность прекратить ее испытания, если напряжения в какой- либо точке будут приближаться к разрушающим вопреки расчетным данным. Ведь испытываемая конструкция из-за своих размеров могла собираться только на прочностном стенде по заводской технологии. На это уходило 6 месяцев. На изготовление новой материальной части требовалось примерно такое же время. Два месяца приходились на прочностные испытания. Следовательно, любая неудача при статических прочностных испытаниях носителя Н1 отбрасывала отработку его конструкции на 12-14 месяцев, что при взятых темпах реализации лунной программы являлось катастрофой. Забегая вперед, отмечу, что принятая методика контроля полностью себя оправдала. Было множество таких аварийных ситуаций, которые привели бы к потере материальной части в результате ее разрушения, не будь такой системы. В основном эти ситуации порождались технологическими ошибками изготовления элементов конструкции и неправильной сборкой.
Со строительством новой экспериментальной базы статических испытаний не все шло гладко. Заместитель главного конструктора В.П. Мишин выступал против создания прочностной лаборатории в НИИ- 88, ссылаясь на то, что статические испытания оболочек вообще не нужны, так как методы расчета их прочности обладают достаточно высокой точностью, а испытания оболочек-“свидетелей” не обеспечивают безопасности летных образцов. Василию Павловичу даже удалось убедить в этом С.П. Королева, который начал резко выступать против строительства в НИИ-88 лаборатории для отработки прочности комплекса Н1 -Л3. Мнение такого авторитетного человека серьезно затормозило начало строительства корпуса статической прочности, поскольку Королев регулярно обращался к начальнику Госплана В.М. Рябикову, настаивая на запрещении строительства этого корпуса в институте, запланированного Госкомитетом оборонной техники. Василий Михайлович как-то позвонил мне и стал выяснять:
— Что у Вас там происходит? Сергей Павлович замучил меня звонками о запрещении строительства корпуса прочности. Каждую неделю звонит. Разберитесь.
Он хорошо знал характер наших отношений после обретения ОКБ-1 независимости от НИИ-88, знал и о столкновении наших интересов по вопросам строительства базы. В этом споре наш институт активно защищал заместитель главного конструктора ОКБ-1 С.О. Охапкин. Он не уставал разъяснять своему руководству, что статические испытания необходимы прежде всего ОКБ-1 и не столько для проверки результатов расчетов на прочность, сколько с целью контроля технологии изготовления и сборки носителя Н1. Как Сергей Осипович оказался прав в дальнейшем!
Для преодоления этого серьезного и не единственного препятствия в работе института над комплексом Н1-Л3 мне пришлось официально и категорично обратиться в госкомитет. Главный инженер 7-го главка мудрый Ефим Наумович Рабинович вызвал меня и Сергея Павловича Королева и прямо сказал:
— Вот что, Сергей Павлович! Если Вам не нужна прочностная лаборатория в НИИ-88 для отработки носителя Н1, пишите официальное письмо за своей подписью, что отказываетесь от помощи института. НИИ-88 по постановлению правительства отвечает за прочность этого носителя. Я на основании бездоказательных разговоров своим решением не могу исключить строительство указанного корпуса.
Такого письма не последовало, и дорога началу строительства была открыта. Но в результате было упущено время, и наш институт не был включен в правительственный график по изготовлению уникальной оснастки, чертежи на которую разработало институтское ОКБ во главе с главным конструктором Н.М. Виленкиным. Для производства силовой оснастки требовалось создание специальных больших строгальных станков. Не был открыт и заказ на приобретение другого дефицитного оборудования. Только инициатива и полезные связи моего первого заместителя Г.Н. Потапова позволили в частном порядке без графика, контролируемого ВПК, изготовить и закупить все необходимое.
Созданная в установленные сроки экспериментальная прочностная база была, действительно, уникальной. На силовом железобетонном полу в большом лабораторном зале были смонтированы два мощных стальных диска в виде планшайб диаметром 18,5 и 12 метров. На них могли собираться силовые корпусы первой и второй ступеней носителя Н1. Планшайбы обеспечивали приложение точечных нагрузок до 500 тс на погонный метр (вместо 50 тс, допускаемых обычными силовыми полами). Был создан ряд универсальных опорных колонн, рычагов, тяг, обеспечивающих любую комбинацию усилий, прилагаемых к испытываемому изделию. Силами института были изготовлены сотни силовозбудителей (гидроцилиндров), рассчитанных на номинальные усилия от 1 до 300 тс.
Автоматизированная система многоточечного нагружения объекта обеспечивала возможность приложения к нему сосредоточенных и распределенных нагрузок по 40 независимым каналам. На большом экране центрального пульта управления испытаниями высвечивались величины напряжений в наиболее ответственных точках испытываемого объекта, получаемые в темпе эксперимента в результате обработки на ЭВМ показаний тензометрических датчиков, что позволяло предотвращать незапланированное разрушение изделия. Необходимые многочисленные испытания были проведены в сжатые сроки, при этом ни одно изделие не было разрушено преждевременно.
Серьезных промахов проектантов в части достижения прочности носителя было обнаружено множество, и, чтобы устранить их, конструкция дорабатывалась. Когда на общей схеме носителя красным карандашом
