ЛК-700 - Высадка на Луну (1964 г.)

Королёв не являлся единственным создателем лунных кораблей. Владимир Челомей, не менее известный конструктор, начинает создавать альтернативный проект. Он предлагал создать ракету-носитель УР-700, которая была способна вывести на траекторию полёта к Луне 50 т груза: космический аппарат с экипажем из двух человек.

Он чувствовал главную опасность проекта Н1-Л3, который разрабатывал Королёв. В нём вся экспедиция состояла из нескольких этапов: космический корабль выводился на промежуточную околоземную орбиту, с которой отправлялся в сторону Луны, где тормозился и выходил на орбиту её искусственного спутника. После этого от орбитального отсека отстыковывался посадочный модуль, который садился на Луну, после некоторого пребывания на её поверхности он стартовал, состыковывался с орбитальным отсеком, куда переходил экипаж, после чего лунный модуль отсоединялся, и космонавты возвращались в орбитальный аппарате, от которого перед самым достижением Земли отделялся спускаемый аппарат с людьми, домой.

Эта схема была реализована американцами в ходе осуществления программы "Аполлон". Но такая схема для того времени была довольно сложной. Космический аппарат мог не выйти на окололунную орбиту, а посадочный модуль мог не состыковаться с орбитальным отсеком. Сейчас стыковка в космосе кажется чем-то обыденным, но в 60-е годы методы сближения космических аппаратов только-только отрабатывались. Из-за несовершенства космических кораблей в ходе полёта по отработке сближения и стыковки погиб (при посадке) Комаров, и советская космическая программа отстала на несколько лет.

По этим причинам прямая посадка на Луну в то время была весьма логична. Космический аппарат выводился на траекторию прямого попадания в нужную точку нашего спутника, и без каких-либо сложных операций совершал посадку. Такая схема менее эффективна, но зато была более простой, и, следовательно, надёжной. Имелись и другие плюсы. Теперь можно было садится практически в любую точку видимого диска Луны (точнее на 88% лунной поверхности), в отличие от проектов с использованием лунных орбитальных аппаратов, которые накладывали ограничения на выбор места посадки наклонением своей орбиты.

Челомей создаёт проект УР700-ЛК700, состоящий из мощной тяжёлой РН и лунного корабля. Основными её моментами стали следующие факты: в качестве горючего/окисителя использовались долго хранимые компоненты (гидразин/тетраксид азота), вся система должна была быть как можно проще (и надёжнее), разработка РН должна была строиться с использованием уже отработанных технологий. Выбранный тип траектории позволял значительно расширить "стартовые окна", в течение которых мог производиться запуск. К тому же, лунный модуль в проекте Королёва мог бы осуществить стыковку с орбитальным аппаратом лишь в том случае, если он стартовал с Луны в строго определённое время, отклонение от которого могло оказаться катастрофическим. Проект Челомея не имел такого недостатка.

Ракета могла собираться на космодроме из частей, доставляемых по железной дороге (в отличие от громадной Н1, собираемой в Байконуре), что несколько снижало стоимость проекта. Экипаж состоял бы из двух космонавтов. Поскольку ракета-носитель могла постоянно совершенствоваться, то в будущем было возможным увеличить экипаж до 3 человек. Для повышенной надёжности большинство систем было продублировано, а на участке выведения использовалась система аварийного спасения, которая успевала увести капсулу с космонавтами в случае разрушения и прочих неисправностей РН. Примечательной стороной проекта было то, что УР-700 могла использоваться и для многих других целей, например, для вывода на околоземную орбиту компонентов орбитальных станций. Не стоит забывать, что сегоднящная "рабочая лошадка" России, "Протон", является челомеевской УР-500, т.е. из той же серии, что и УР-700. Может быть, в случае реализации этого проекта у нас сейчас бы был уникальный носитель.

Но вернёмся к лунной теме. Масса лунного корабля ЛК-700 на околоземной промежуточной орбите высотой в 200 км составляла бы 151 тонну. В этот момент его полная длина составляла бы 21.2 метра. Сам ЛК-700 состоял бы из нескольких частей. Первая часть - это разгонный блок, который обеспечивал выведение всего комплекса к Луне, его масса составила бы 101 тонну. Вторая часть обеспечивала торможение у Луны, обеспечивая практически нулевую скорость на высоте несколько км над Луной. Масса тормозной части составляла 37.5 т. Третья часть представляла собой непосредственно посадочный аппарат, который садился на поверхность.

Из-за особого устройства лунного отсека в качестве опор использовалось шесть длинных своеобразных лыж. Это позволяло садится с высокими вертикальными (до 5 м/с) и горизонтальными скоростями (до 2 м/с) на поверхность наклоном до 15 о. После контакта с Луной посадочный модуль выравнивался: в каждой опоре имелся электродвигатель, которые и обеспечивали нужное выравнивание.

После работы на поверхности космический корабль (веся уже 9.3 т) с экипажем выводился на промежуточную окололунную орбиту или на прямую траекторию возращения. Посадка на Землю осуществлялась так же, как и в проектах Л1 или "Аполлон". Аппарат входил в атмосферу Земли со второй космической скоростью (11 км/с) над Антарктидой, "выпрыгивал" из атмосферы и опять входил в неё в заданном районе Советского Союза. Спускаемый аппарат весил бы 1.5-2 тонны.

Проект УР-700-ЛК700 был представлен 16 ноября 1966 года комиссии, возглавляемой Келдышем, как альтернатива проекту Н1-Л3, который вели Королёв и Мишин. И хотя Глушко поддерживал Челомея, а не Королёва, который в это время, к сожалению, умирает, тем не менее проект Н1-Л3 остаётся главнее, чем УР-700. Вообще же планировалось осуществить пять полётов УР-700/ЛК-700, после двух беспилотных должны были последовать три пилотируемых экспедиций. Предполагалось, что при начале финансирования в 1968 г. во втором квартале 1969 г. космонавты начинали бы подготовку по этой программе; в 1970 г. завершалось бы проектирование опытного образца лунного корабля, испытания которого завершались к 1971 г., в ноябре того же года был бы готов первый ЛК-700 (лунный модуль) и УР-700 (ракета-носитель). В мае 1972 мог состояться первый беспилотный запуск, второй беспилотный полёт планировалось совершить в ноябре того же года, возможный третий - в апреле 1973 г. В этом же месяце уже был возможен первый пилотируемый полёт, которые предусматривалось повторить в августе и октябре того же года. Если бы проект был открыт, скажем, в 1961 году, то, возможно, мы опередили бы американцев.

В январе 2009 г. исполнилось ровно 60 лет отечественной программе подготовки к запуску в космос живых существ. Всего через четыре года после окончания Великой Отечественной войны в одном из институтов Министерства обороны СССР - Институте авиационной медицины - была создана сверхсекретная группа медико-биологических исследований на ракетах под руководством Владимира Яздовского. Из ее первого состава сегодня жив всего один человек - полковник медицинской службы в отставке Александр Серяпин.

У Александра Дмитриевича удивительная судьба. Он родился 6 декабря 1918 г. в деревне Смирновка Моршанского района Тамбовской области. Деревенский паренек закончил Ленинградское военно-медицинское училище, а затем академию. В качестве полкового авиационного врача участвовал в боях на озере Хасан и в Великой Отечественной войне. Был тяжело ранен в Берлине 9 мая 1945 г. Медсестра, оказавшая ему первую помощь, стала его женой.

Бурное развитие сверхзвуковой реактивной авиации в послевоенные годы поставило перед разработчиками множество вопросов, ответов на которые тогда не было. Резко увеличились скорости летательных аппаратов и их потолок, и важнейшей задачей стало обеспечение летчиков кислородом на таких высотах. Вот тогда-то врач обычного авиационного полка Александр Серяпин по своей инициативе и решил определить, какое количество кислорода потребляет летчик во время полета на реактивном самолете. Не имея специального оборудования и приборов, Серяпин сумел решить эту задачу и был приглашен в Москву с докладом. После этого ему предложили поехать на переподготовку в Ленинградскую военно-медицинскую академию. Через два года учебы он стал научным сотрудником в лаборатории герметичных кабин и скафандров НИИ авиационной медицины в Москве. В этом институте и началось для капитана медицинской службы Серяпина главное дело его жизни.
Первой работой, которую поручили молодому ученому, стало определение количества кислорода, потребляемого летчиками дальней бомбардировочной авиации за время длительного полета. Это удивительным образом перекликалось с его давней самостоятельной работой в полку. Через несколько лет он снова вернется к этой проблеме, но уже в связи с полетами человека в космос. Однако тогда, в середине 1950 г., ни о каком космосе, конечно, не было и речи. Но через два месяца после начала работы над проблемами дальней авиации Серяпин был вызван к начальнику института. "Работа шла очень интенсивно, - вспоминает Александр Дмитриевич, - не считаясь со временем. И вот в ноябре 1950 года поздним вечером сижу в лаборатории один, вдруг звонок секретаря начальника института: "Срочно зайдите!" Захожу в приемную, спрашиваю: "Кто там?" Отвечает: "Покровский (директор института), Яздовский и какой-то очень симпатичный мужчина". Постучался, захожу, докладываю. Алексей Васильевич Покровский встал из-за стола, поздоровался. Возле доски стоит этот самый незнакомый мужчина. С мелом в руке. И на доске нарисована ракета. И цифры: 40 км, 100 км. "Вот, Сергей Павлович, - говорит Покровский, - это тот самый товарищ, которого мы рекомендовали вам. Просим его включить в нашу группу. Закончил Военно-медицинскую академию, показал себя прекрасно по дальней авиации". Тот вытер руки, подходит, поздоровался: "Ну что, будем знакомы?" Коротко рассказал, чем придется заниматься. Для меня, конечно, все было из области фантастики. Но сразу предупредил - никому ни слова, даже жене. Не говоря уже о друзьях, знакомых. Слова: "ракета", "высоты" должны быть исключены из вашего лексикона, даже среди ваших сотрудников!" Это был Королев".

Так Александр Серяпин оказался в той самой сверхсекретной группе Владимира Яздовского. Никто в институте не имел ни малейшего представления о том, чем они занимаются. Работали в основном по вечерам и в выходные дни. В обязанности нового члена группы входило создание нужной атмосферы для собак в герметичной капсуле ракеты и тренировка их к полетам.

22 июля 1951 г. на полигоне Капустин Яр в Астраханской области состоялся первый запуск советской высотной геофизической ракеты с двумя собаками на борту - Дезиком и Цыганом. Серяпин вспоминает: "Запуск состоялся рано утром, до восхода солнца. На высоте 100 км приборный отсек с животными отделился и падал до высоты 7 км, на которой открылся парашют. Первый полет оказался очень удачным, собаки были живы. Когда мы их освобождали, подъехало много машин, в одной из них был Сергей Павлович Королев. Когда он увидел собак, по-моему, счастливее человека там не было. Он этих собак схватил, бегал с ними вокруг этой самой кабины. Поил их водой, колбасы давал, сахару. Потом взял их к себе в машину и говорит: "Они поедут со мной!"

После Дезика и Цыгана последовала целая серия запусков "четвероногих космонавтов", включая знаменитых Лайку, Белку, Стрелку и других. И все они прошли через руки Александра Серяпина и его коллег. В экспериментах с собаками был впервые зафиксирован и один из самых важных факторов космического полета. "Просматривая киноматериалы, - говорит Серяпин, - мы увидели, что, как только выключаются двигатели, в кабине поднимается пыль, хотя там все было чисто очень. Но мы отчетливо видели пылинки. Что это такое? Предположили, что в это время наступает состояние невесомости. Решили проверить. Оставили в кабине гаечку. И видим: гайка эта летает, и собаки смотрят на нее. Вот тогда и убедились, что это невесомость. Но если с собаками ничего не происходит, наоборот, они успокаиваются после отключения двигателей, значит, невесомость не оказывает вредного воздействия!"

Вскоре в истории космонавтики наступила новая эпоха. В 1956 г. на одном из совещаний главных конструкторов Сергей Королев предложил запустить вместо собак человека. Александр Серяпин: "На такой же геофизической ракете. Все - за. Но встал сразу вопрос: кто должен лететь? Этот вопрос потом возник и с запуском на "Востоках". Мы настаивали, что должен лететь врач. Он грамотно опишет воздействие всех факторов полета. Никто другой так не сделает. Инженеры доказывали, что должен лететь инженер. Но потом они согласились с нами. Сразу же 5 медиков подали рапорт о том, что согласны лететь на ракете на высоту 110 км. И нас уже пригласили на обследование в Центральный авиационный госпиталь. Но в это время в Советском Союзе была готова ракета, которая могла вывести на орбиту спутник с большим весом. И Сергей Павлович сказал: "Товарищи, мы будем готовить запуск на орбиту. Поэтому одновременно две большие работы мы не потянем. Поэтому давайте все силы бросим на запуск на орбиту". Вот так наш полет на высоту 110 км и не состоялся".

Первым живым существом, запущенным на околоземную орбиту, стала собака Лайка. Ученые-медики знали, что обратно на Землю она не вернется. В то время конструкторы космической техники еще не умели возвращать животных. Поэтому отношение к ней было особое. Предусмотрели даже специальное устройство, в которое входил шприц с сильнодействующим снотворным. В нужный момент оно должно было сработать при нажатии кнопки, чтобы животное не мучилось. Вот такие новые задачи поставил орбитальный полет.

Снова вспоминает Александр Серяпин: "При полетах на высотных геофизических ракетах нас никто не ограничивал ни в весе, ни в габаритах. Мы ставили туда и баллоны с кислородом, и крупные приборы. А когда встал вопрос о спутниках, Королев определил нам предельный вес и габариты, в которые мы должны были уложиться. И как нам обеспечить собак или человека, например, обычным кислородом? И тут я вспомнил переподготовку в Ленинградской военно-медицинской академии, которую я проходил в лаборатории авиационной и подводной медицины. А подводники уходят в длительное плавание, как они-то там обходятся, чем дышат? Поехал в Ленинград".

Вопрос был решен. Правда, не обошлось без проблем, т.к. применявшаяся на подводных лодках технология уже долгие годы являлась глубочайшей государственной тайной. Александр Серяпин принимал участие и в подготовке всего первого набора кандидатов в космонавты. Одновременно продолжались и запуски на орбиту собак. Работы велись в Москве и на космодроме Байконур. Александр Серяпин: "Мы готовили животных в монтажном корпусе в Байконуре для полета на одном из "Востоков". Вдруг заходит Королев вместе с космонавтами. Подходит к нам, спрашивает: "Что вы делаете, расскажите". - "Готовим собачку". Королев говорит космонавтам: "Ну, кто из вас хочет посидеть в "Востоке?" И тут первый говорит Гагарин: "Разрешите мне, Сергей Павлович!" Королев разрешил, Гагарин снимает с себя китель, снимает ботинки - вот это очень понравилось Королеву, что он не в ботинках. Снял ботинки, подтянулся, сел, говорит: "Хорошо, прекрасно!"

Ранним утром 12 апреля 1961 г. Александр Серяпин вместе с одним из руководителей полета находился на верхней площадке, рядом с кабиной корабля-носителя "Восток". Он вспоминает: "Мы там размещали питание, как раз перед посадкой космонавта. Все осмотрели. Вместе с нами на этой же высоте стоял солдат с автоматом. Вдруг телефонный звонок. Солдат взял трубку, потом говорит: "Кто из вас доктор? Вас к телефону!" Я беру трубку - Сергей Павлович: "Серяпин! Где космонавты? Почему они задерживаются? Что я, должен дозаправку делать? Топливо испаряется! Они уже опаздывают! Время посадки! Срочно давай, спускайся, вон моя машина, и поторопи их!" Только я спустился, как вижу - идет автобус. А я уже на земле, хотя хотелось быть наверху при посадке космонавта. Но вот не удалось. Подъехал автобус, Гагарин доложил Государственной комиссии, что готов к полету".

Потом Александр Серяпин участвовал в разработке уникального лунного скафандра, в испытаниях орбитальной космической станции "Салют", в работах по подготовке первой советской экспедиции на Марс.

Сегодня кандидат медицинских наук, лауреат Государственной премии, Почетный доктор Российской академии космонавтики, Почетный академик Международной академии астронавтики Александр Серяпин живет в Москве. Совсем недавно ему исполнилось 90 лет. Как говорит сам Александр Дмитриевич, ему повезло в жизни. Он оказался причастным к одним из самых величайших событий в истории человечества - полетам в космос.

Совершенно секретно. В 60-х на Харьковском велозаводе выпустили триста колес, в космос полетели только 16.
В квартирах двух харьковчан на самом видном и почетном месте стоят настоящие колеса для луноходов. Изобретатели Юрий Гирш и Илья Берман, которые в 60-х годах прошлого века работали в Конструкторском бюро велостроения, создавали их своими руками. Над сверхсекретным проектом Гирш и Берман трудились около десяти лет. Удалось сделать 300 колес. В космос отправились лишь 16 — на «Луноходе-1» в 1970 году и на «Луноходе-2» в 1973 году.

«Пришел спецзаказ из Ленинграда — придумать колеса для космического аппарата. Естественно, что все сразу воодушевились. Собирали колеса в отдельном помещении на территории велосипедного завода. Все сотрудники работали в белых халатах и перчатках, мельчайшее загрязнение на колесе протирали спиртом. Не должно быть на колесе малейших отпечатков. Идеальная чистота — было главным условием работы», — вспоминает главный конструктор проекта Юрий Гирш. Сначала 12 человек пытались сделать гусеничные шасси, как у танка. Тогда ничего не было известно о лунном грунте: то ли там песок, в который будут проваливаться колеса, то ли скалистая поверхность. В процессе работы стало ясно, что гусеничные шасси в безвоздушном пространстве не смогут работать, потому что соединительные детали в вакууме «слипнутся». Потом разработали другую конструкцию. Колесо, которое весит около трех килограммов, делали из нескольких материалов — алюминия, титана и стали. «Титан можно обрабатывать только в вакууме, поэтому готовые детали из него присылали из Ленинграда, — вспоминает Юрий Гирш. — Уже в космосе возникла проблема — стальные велосипедные спицы нашего производства образовывали магнитное поле, которое создавало помехи в передаче информации с лунохода на Землю. Нашим разработчикам усложнили задачу — в «Луноходе-2» спицы для колес должны быть из титана. Но во время работы в Харькове поняли, что титановая проволока не подходит: когда натягиваешь спицу, она растягивается, как резина. Пришлось отказаться от этой идеи. Спицы оставили стальные», — говорит изобретатель. Колеса из частей «складывал» специальный антимагнитный титановый инструмент, который привезли из Ленинграда. По словам Гирша, даже на самом заводе мало кто знал, что кто-то среди них работает над сверхсекретным проектом. Колеса перевозили в открытую в специальных ящиках. Только в Ленинграде, когда работа была закончена, конструкторов встречали.

Каждое колесо, по словам Юрия Гирша, выдерживало до полутонны. А у лунохода их 8, при этом вес аппаратов — 756 и 840 килограммов. «Мы в Харькове не испытывали колеса на прочность, потому что были уверены в их надежности», — утверждает Юрий Гирш. Испытывали же луноходы с харьковскими колесами на сверхсекретных полигонах — «лунодромах»: на Камчатке, в Ленинграде и Крыму. «Представьте себе огромный стадион — так выглядел полигон для испытаний. Беговая дорожка покрыта различными препятствиями: камни, бревна, песок. С их помощью имитировали разнообразные профили поверхности Луны. Луноход все преодолел», — вспоминает Гирш. За 300 лунных колес Юрий Гирш получил премию — 500 рублей. Кроме того, ему разрешили без очереди купить первую модель «Жигулей», на которых он ездит до сих пор. Когда СССР свернул программу освоения Луны, детали мертвым грузом лежали в Бюро велостроения. Спустя 30 лет им нашли применение. «Когда я уходил на пенсию, сделал два колеса на память: себе и другу. У меня даже патент есть, что колесо настоящее», — говорит Юрий Гирш.

ПАМЯТНИКИ ХОЛОДНОЙ ВОЙНЫ — ЛУННЫЕ «ТАНКИ»
Впервые в истории 17 ноября 1970 года на поверхность естественного спутника Земли спустился советский луноход с харьковскими колесами, за которые его прозвали «танком» и «трактором». Это был прорыв в изучении Луны. Аппарат проработал более 300 суток — в три раза дольше, чем планировалось. «Наши колеса ни разу не подвели на Луне», — с гордостью говорит Илья Берман. Итоги работы впечатляющие: аппарат проехал 10 540 метров, передал на Землю около 25 000 снимков. Кстати, 11 декабря 1993 года «Луноход-1» вместе с посадочной ступенью станции «Луна-17» на аукционе Sotheby’s купил за 68 500 долларов разработчик компьютерной игры Lineage, сын американского астронавта Ричард Гэрриот. В специальном каталоге указано: лот «покоится на поверхности Луны».

А уже через два с половиной года «Луноход-2» с такими же колесами путешествовал по небесному телу. Спустился на лунный грунт 16 января 1973 года и проработал до 4 июня. Конструктивно этот аппарат почти не отличался от первого. Весил 840 килограммов, за 115 суток проехал по Луне 37 километров! Передал свыше 80 000 снимков лунной поверхности.

Третий луноход планировали запустить в 1977 году. Но вместо Луны он попал... в музей. «Предполагалось запустить на спутник Земли пять луноходов с харьковскими колесами. Но космическую программу по изучению Луны Советский Союз резко прикрыл», — рассказывает Илья Берман. Умы советских ученых перебросили на изучение Марса.

ПОДАРОК К 8 МАРТА
Если посмотреть на Луну в очень хороший телескоп, на ее поверхности можно увидеть знак бесконечности. На самом деле это цифра 8. Необычный подарок в 1971 году решил сделать экипаж «Лунохода-1» для прекрасной половины СССР к Всемирному женскому дню. Водитель аппарата рассчитал траекторию и вывел луноходом десятиметровую восьмерку — от наших колес остался след на лунном грунте. Наказывать экипаж за нарушение дисциплины советское начальство не стало: аппарат уже выполнил запланированную программу, да и другого экипажа не было. Советские женщины так и не узнали об этом подвиге: информацию рассекретили только в 2005 году.

В 1966 году за три дня харьковские изобретатели создали окончательный вариант конструкции колеса. «Я помню тот сентябрьский день как сейчас. Сидел в кабинете, ко мне зашел ленинградский куратор Михаил Шварцбург и говорит: «Мы знаем, какой грунт на Луне, бур слетал и привез его». В течение трех дней мы сделали колеса той конструкции, которая позже полетит в космос», — вспоминает Илья Берман. Хотя официально лунный грунт был доставлен на Землю 24 сентября 1970 года. Но как, например, могли советские ученые запустить в 1969 году ракету-носитель «Протон» с первым в мире луноходом на борту, не зная при этом качество лунного грунта? В борьбе СССР и США за первенство освоения космоса дату появления лунного грунта на Земле просто засекретили.
Алексей Половинкин

Сколь ни способны, старательны и послушны автоматические приборы и роботы, созданные гением человека, люди явно не удовлетворятся их донесениями и, разумеется, сами постараются ступить на поверхность Луны.

Как будет он и жить и передвигаться в условиях, совершенно отличных от земных? Будет ли лунный вездеход похож на вездеход для исследования полярных областей? — Может быть! Но, не исключено, что найдет применение и проект американца Френка Тинсли, который недавно выступил с весьма интересной идеей. Тинсли считает, что лунный вездеход должен быть большим, чтобы обеспечить проходимость через трещины, пороги и моря глубокой пыли, предельно легким, а в разобранном и сложенном для доставки на Луну виде — занимать очень мало места. Исходя из этого, он предлагает сделать лунный вездеход в виде шара из непроницаемой ткани, помещенного внутри кольца — двигателя. Кольцо диаметром в 10 метров надувное; оно похоже на широкую и плоскую пневматическую тракторную шину. На внутренней поверхности кольца зубья, с которыми сцепляются пять зубчатых приводных резиновых роликов, помещенных между нижним полушарием и кольцом, а также три холостые, помещенные вверху. Ходовые электродвигатели находятся внутри приводных роликов.

Запасное кольцо уложено «по экватору» шара и служит буфером, предохраняющим его поверхность от соприкосновения со скалами.

Электроэнергию двигатели получают от солнечных батарей, покрывающих верхнюю поверхность громадного надувного зонта, увенчивающего необычную машину. На нижней поверхности диска помещены термоэлементы, также дающие электроэнергию. Зонт закреплен на шаровом шарнире; особый фотоэлемент и жироскопическое устройство держат его всегда, по возможности, перпендикулярно к солнечным лучам. Помимо того, что зонт служит легким и надежным источником энергии, он предохраняет вездеход от неослабленных атмосферой лучей Солнца.

Шаровидный корпус вездехода состоит из двойной оболочки. Наружная — из прочной ткани, пропитанной и покрытой синтетическим каучуком и смолами, защищает экипаж от механических воздействий и различных излучений. Внутренняя поддерживает в помещениях давление, близкое к атмосферному. Воздушная прослойка между оболочками служит для теплоизоляции. Многочисленные тяжи сохраняют между оболочками неизменное расстояние.

Лунный «корабль» — трехпалубный. Палубы тоже надувные, сотовой структуры, они служат не только для размещения людей и оборудования, но придают жесткость корпусу, так же как и перегородки и специальные резиновые трубки, куда нагнетен воздух.

В верхнем помещении находится капитанский мостик, места водителя и исследователей. В стены вделаны широкие окна из прозрачной и упругой пластмассы. Здесь же — фото— и кинокамеры, прожекторы и значительная часть научной аппаратуры. Нижняя часть верхнего этажа опоясана большим аквариумом, где в питательном растворе живут бесчисленные водоросли, в том числе и знаменитая хлорелла. На них лежат очень важные обязанности. Они поглощают углекислоту, аммиак и иные продукты жизнедеятельности людей и выделяют чистый кислород для дыхания. Избыток быстро размножающихся водорослей, богатых углеводами, белками и витаминами, будет хорошим добавлением к пищевым концентратам.

Средний этаж занимают жилые и бытовые помещения, библиотека, радио— и телевизионная установки, поддерживающие связь с Землей.

В «трюме» находятся наиболее тяжелые предметы: буферные аккумуляторы, гироскоп для поддержания вездехода в равновесии и управления им, запасы пищи, воды, кислорода, научных приборов и материалов, скафандры. Здесь же устроены снабженные тамбурами входные люки. Сообщение между этажами происходит через центральную шахту.

В земных условиях такая машина немыслима, но при полном отсутствии ветра и малой силе тяжести подобное устройство может оказаться целесообразным.

Придется подождать еще несколько лет, чтобы увидеть будет ли придуманный Тинсли вездеход хоть сколько-нибудь похож на реальные машины экспедиции на Луну. Но сейчас даже самые фантастические проекты могут подсказать полезную идею тем, кому суждено осуществить реальный проект.

ПРАВЯЩИЕ круги США усердно ищут себе нового «жизненного пространства». Не довольствуясь расширением сфер своего влияния на Земле, они уже заглядывают в мировое пространство.

Известно, что в далекие исторические времена, когда белый человек заселял еще не все пространства западных штатов, в США была организована комиссия, дававшая всякому, кто представит туда заявку на «свободную землю», юридические права на эту землю и все ее богатства. «Свободных земель» в США больше нет, но комиссия все еще существует. И вот, как сообщает французский журнал «Параллель Сэнкант» в декабре 1948 года в эту комиссию обратился некий Джемс Т. Могэн, штат Иллинойс, с заявкой, ни больше, ни меньше, как на МИРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО, еще никому не принадлежащее, включая сюда планеты, кометы, звезды, туманности и прочее. Могэн выполнил все формальности, уплатил требуемые налоги и сборы и через месяц получил бумагу, официально удостоверяющую его право собственности на все, что находится за пределами Земного шара. Этим своим новым владениям Могэн дал имя «Целестии», то-есть «Небесной».

Вскоре после этого Могэн прочел в одном журнале об опытах с ракетами и о возможности межпланетных путешествий, и даже высадки на Луну. Он встревожился: и что, если первыми попадут на Луну русские? Американцы — еще куда ни шло; но русские!.. Возмущение м-ра Могэна дошло до того, что он представил Секретариату ООН свои права на Целестию, торжественно удостоверенные прокурором штата Иллинойс. Больше того, м-р Могэн представил даже план конституции, разработанный им для обитателей Целестии и включающий в себя все демократические свободы, каких только можно пожелать. Он заявил в печати, чти без визы, которую вправе давать он один, никто не смеет отправляться на Луну или на звезды, что он никогда не выдаст такой визы ни одному русскому и вообще «большевику» и что после его смерти право собственности на Целестию переходит к его детям, Джемсу и Руфи Могэн.

Сумасшедший? Конечно. Очевидно, болезнь Форрестола оказалась заразной и распространяется в самой опасной своей форме: мании к господству над Вселенной.
ЗИНАИДА БОБЫРЬ

ВПЕРЕДИ «ЗВУКОВОГО БАРЬЕРА»

...Огромный, причудливо изогнутый треугольник стремительно несется на фоне черно-фиолетового неба. Веер раскаленных газов вырывается из-под серебристой поверхности крыла.

Что это, космический корабль? Атомная ракета? Нет. Перед нами — рисунок будущего сверхзвукового пассажирского лайнера. Гражданская авиация вступила в новый этап своего развития — борьбы за сверхскорость.

С появлением сверхзвуковых транспортных самолетов скорости воздушных перевозок достигнут необычных цифр — ведь эти самолеты смогут совершать перелеты на громадные расстояния со скоростями 3 — 4 тысячи километров в час, то есть вдвое, втрое быстрее звука.

Представьте себя на месте пассажира через несколько лет. Вам нужно попасть из Владивостока в Москву. Ярким солнечным днем вы занимаете место в кабине сверхзвукового экспресса. Стрелки на башне аэровокзала сошлись на цифре 12, и машина точно по расписанию поднимается в воздух. Не проходит и трех часов, как колеса самолета касаются бетонных плит Внуковского аэродрома. Косые тени на мокром от росы асфальте, свежий утренний ветерок. А часы на башне показывают 7 часов 30 минут утра... того же дня. Да, не удивляйтесь. Ваш крылатый экспресс в пути обогнал время!

...И вот перед нами убористые строчки технического текста, путаные сетки диаграмм и графиков, сложные ступеньки формул. Напряженный упорный труд, бессонные ночи в лабораториях и конструкторских бюро, непрерывные, настойчивые поиски нового — вот что скрывается за этими страницами. О некоторых направлениях поисков мы сейчас расскажем.

ДВИГАТЕЛЬ... ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ

На современных реактивных самолетах, как правило, устанавливают турбореактивные двигатели (ТРД). Они хороши для скоростей полета до 2 тысяч километров в час. Дальнейший рост скоростей приводит к необходимости усложнять конструкцию двигателя, сжигать больше топлива, увеличивать вес силовой установки. Ученые предполагают, что предельная скорость, на которой еще будет применяться турбореактивный двигатель, не превысит 4 — 5 тысяч километров в час. Но на этих скоростях ТРД уже будет значительно уступать по всем характеристикам своему постоянному сопернику — прямоточному воздушно-реактивному двигателю (ПВРД). На скоростях полета больше 2 тысяч километров в час ПВРД обладает лучшими показателями, чем ТРД. Простота конструкции и практически неограниченная скорость самолета — все это делает прямоточный двигатель незаменимым для сверхзвуковой авиации. Правда, у ПВРД есть один очень серьезный недостаток: для того чтобы этот двигатель включился в работу, его нужно разогнать до скорости 1500 — 2000 километров в час. Поэтому силовые установки сверхзвуковых самолетов будут, по всей вероятности, представлять комбинацию из турбореактивных и прямоточных двигателей. ТРД поднимут самолет в воздух и разгонят его до скорости, на которой в работу может включиться прямоточный двигатель. После этого ТРД останавливаются, и самолет продолжает полет лишь на одних ПВРД.

Исследования прямоточного ВРД показали, что с увеличением полетных скоростей конструкция его не только не усложняется, но даже становится проще и легче. Примером этого может служить прямоточный двигатель... внешнего сгорания. Весь он состоит из топливных форсунок и запальных свечей, установленных на нижней поверхности крыла. Сверхзвуковой пассажирский лайнер, с описания которого мы начали свой рассказ, и есть самолет с прямоточным двигателем внешнего сгорания. На нижней выпуклой поверхности крыла установлен ряд форсунок, подающих топливо, и запальные свечи. Попадая в зону действия запальных свечей, топливо сгорает, давление в этой области под крылом повышается. В результате возникает добавочная подъемная сила и сила тяги, толкающая самолет вперед. Как видите, простота конструкции доведена здесь до предела.

Однако определить тип двигателя — еще не значит создать самолет. Ученым и инженерам, работающим над созданием сверхзвуковых лайнеров, подчас приходится сталкиваться с совершенно необычными препятствиями. Одно из таких — шум.

Сечение крыла самолета с двигателем внешнего сгорания
ШУМ, РАЗРУШАЮЩИЙ ДОМА

Максимальную высоту, на которую может подняться самолет, называют его потолком. Но немногие знают, что у современных самолетов есть не только потолок, но и пол. Правда, такого термина в авиации нет, но тем не менее существует минимальная высота полета, ниже которой самолет не может летать со сверхзвуковой скоростью. Эта высота, как ни странно, определяется... шумом, создаваемым самолетом в полете.

Шум летящего сверхзвукового самолета может быть самым различным, начиная от глухого рокота и кончая сильным ударом, подобным взрыву, от которого вылетают стекла окон и рушатся легкие постройки. Люди давно привыкли к гулу авиационных моторов и свисту рассекаемого самолетом воздуха. Этот шум не опасен. Но вряд ли кому-нибудь улыбается перспектива жить в доме, в котором могут внезапно вылететь стекла или обрушиться стены.

При сверхзвуковом полете впереди самолета образуется резкое уплотнение воздуха — ударная волна. Если эта волна высокого давления достигает земли, она сметает все на своем пути — валит деревья, разрушает дома, выбивает стекла.

Как же уменьшить интенсивность ударной волны? Самое простое решение задачи — летать со сверхзвуковыми скоростями лишь на больших высотах. Но, оказывается, такой метод не очень выгоден с точки зрения экономичности. Лучший режим взлета — это набор высоты с разгоном и быстрый переход «звукового барьера». Если же заставить самолет набирать большую высоту на дозвуковых скоростях, то расход топлива окажется в несколько раз больше, чем при скоростном взлете.

Конструкторы задумали сделать крыло поворотным...
Давление в ударной волне зависит, правда, от угла заострения носка фюзеляжа или профиля крыла. Чем меньше этот угол, тем меньше давление. Поэтому стремятся придать самолету более удлиненные формы и сдвинуть сечения максимальной толщины как можно дальше к хвосту. И тем не менее сегодня военные сверхзвуковые самолеты еще вынуждены совершать взлет по сложной траектории. Сначала самолет набирает высоту с дозвуковой скоростью, расходуя при этом много топлива. И лишь достигнув высоты, на которой образование ударных волн не может причинить вреда населению, начинает разгоняться до сверхзвуковых скоростей. Минимальная высота, на которой можно летать со сверхзвуковыми скоростями, получила название безопасной. Приближаясь к месту назначения, сверхзвуковая машина должна на безопасной высоте уменьшить скорость до предзвуковой, а затем уже совершить посадку.

Такой неэкономичный набор высоты не годится для гражданских самолетов. И ученые предполагают, что из этого «тупика» есть только один выход: вертикальный старт. В этом случае ударные волны будут натравлены вверх и частично в стороны, и их действие окажется гораздо мягче.

О вертикально взлетающих самолетах было подсобно рассказано в № 4 нашего журнала за 1960 год.

Расчеты показали, что вертикальный взлет тем экономичнее, чем выше скорость подъема. Но что может быть быстрее ракеты! И вот все больший интерес вызывает переброска грузов с помощью баллистических ракет.

Многоступенчатая ракета, последняя ступень которой представляет собою отсек для груза, стартует вертикально, разгоняется до определенной скорости, а затем совершает полет по баллистической кривой и достигает заданной точки. Специальные двигатели тормозят последнюю ступень ракеты при входе в атмосферу, затем раскрывается парашют, и контейнер с грузом плавно опускается на землю. Высокая точность и совершенство автоматической аппаратуры советских баллистических ракет позволяют предположить, что такой способ переброски грузов будет достаточно эффективен. Что же касается пассажирских баллистических экспрессов — этот вопрос пока остается открытым.

ОТ САМОЛЕТА — К ПЛАНЕРУ

Если бы вы заглянули в конструкторское бюро опытного авиационного завода, то наверняка бы увидели там знакомый прибор — весы. Удивляться нечего. Создавая самолет, конструкторы вынуждены бороться буквально за каждый килограмм веса. Точнее, против каждого килограмма.

Чтобы поднять тяжелую машину в воздух, нужны более мощные двигатели. Такие двигатели не только сами тяжелее, но и расходуют больше топлива. Для этого топлива нужны баки и, следовательно, место в самолете. Отсюда сам самолет должен быть больше и соответственно тяжелее. Вот и получается, что увеличение веса какого-либо агрегата на один килограмм приводит к утяжелению самолета на 3 — 4 килограмма. Конечно, когда излишки в весе измеряются килограммами, они не могут оказать решающего влияния на характеристики самолета. Но там, где эти килограммы превращаются в центнеры и тонны, дело обстоит гораздо серьезнее.

Как ни странно, в борьбе за малый вес конструкторам часто приходится идти на заведомые усложнения. Примером может служить проект самолета «Суоллоу» («Ласточка»), разрабатываемый английской фирмой «Виккерс». В погоне за наивысшими летными данными своей машины конструкторы придали треугольному крылу самолета форму, напоминающую хвост ласточки. Но что хорошо в воздухе, то никуда не годится при посадке. Чтобы сесть, «Ласточка» будет вынуждена высоко задрать нос, и появится опасность удара концами крыла о землю.

Попробовали снабдить «Ласточку» высоченным шасси — около шести метров. Но такие великанские «ноги» невероятно утяжелили машину. И инженеры с завистью поглядывали на аэродром, где легко и просто садились прямокрылые самолеты. Тут явилась интересная мысль: а что, если для взлета и посадки превращать «ласточкин хвост» в прямое крыло? Да-да, не в треугольное, а даже в прямое, с которым удобнее всего садиться и взлетать!

Так родился проект самолета «Суоллоу» с поворачивающимся крылом. Это крыло крепится к фюзеляжу с помощью мощных шарнирных узлов. Конструкция самолета при этом усложнилась, но выигрыш в весе, который получили конструкторы, не только окупил это усложнение, но и позволил улучшить удобства пассажиров. Совершив взлет на прямом крыле с помощью низенького легкого шасси, «Суоллоу» по мере роста скорости сдвигает концы крыла и в конце концов превращает его в «ласточкин хвост».

А вот еще один факт, имеющий прямое отношение к весу. Израсходовав во время взлета и разгона почти треть топлива, сверхзвуковой самолет перейдет на крейсерский режим полета. И в это время пустые топливные баки и та часть конструкции самолета, где они размещаются, фактически превратятся в мертвый груз. Как избавиться от него и улучшить характеристики самолета?

Авиаконструкторы решили позаимствовать идею у ракетостроителей. В самом деле, если ракета может быть двухступенчатой, почему бы не сделать составным и самолет? Так появился проект системы из основного самолета и самолета-носителя.

Если спроектировать основной самолет с таким расчетом, чтобы в его фюзеляже разместились пассажирские салоны и баки с топливом, необходимым лишь для крейсерского полета и посадки, то вес его будет значительно меньше, чем вес обычного самолета. Носитель, имеющий мощную двигательную установку и ограниченный запас топлива, поднимет основной самолет в воздух и, разогнав его до необходимой скорости, возвратится на аэродром. А основной самолет будет продолжать полет до конечной точки маршрута. Предварительные расчеты показали, что составной самолет будет на 25 процентов легче обычного.

Как уже говорилось, вопрос о возможности постройки баллистического пассажирского экспресса остается пока открытым. В ближайшее время вряд ли удастся создать нормальные условия для человека в летящей с громадной скоростью баллистической ракете. Но зато не исключена возможность, что одним из средств дальнего сообщения станет крылатая планирующая ракета.

Возможность создания подобной ракеты высказана еще пионером отечественного ракетостроения Ф. А. Цандером. Совершив старт подобно баллистической ракете и набрав необходимые скорость и высоту, крылатый ракетоплан переходит в планирующий полет и достигает заданного места назначения. Так как в полете ракетоплан использует несущую способность крыла, высота и скорость, до которой нужно его разогнать в начале участка планирования, будут в два раза меньше, чем у баллистической ракеты на ту же дальность. А посадку он совершит даже проще, чем прямокрылый самолет, потому что посадочную скорость планера можно уменьшить на сколько угодно.

ОКНО ИЛИ... ТЕЛЕВИЗОР

Большие трудности неожиданно всплыли перед специалистами, когда они ваялись за проектирование пассажирских кабин.

Атмосферное давление падает с высотой. Поэтому, чтобы сохранить нормальные условия в пассажирской кабине, самолеты снабжают специальными нагнетателями, которые все время поддерживают в кабине давление, близкое к земному. Но никакая система наддува не сможет сохранить необходимое давление в кабине, если во время полета неожиданно нарушится ее герметичность. Именно поэтому перед конструкторами сверхзвукового самолета встала задача: добиться стопроцентной надежности системы герметизации кабины. Но как это сделать? Слишком много в кабине будущего самолета возможных источников аварии. И в первую очередь к ним относятся двери и окна. Даже на существующих сегодня самолетах тщательная герметизация дверных проемов и окон приводит к серьезному увеличению веса. В самом деле, и те и другие ослабляют конструкцию фюзеляжа, так что возле них приходится ставить дополнительные подкрепляющие элементы. Особенно плохо с окнами: дверь одна, а окон много.

Еще хуже будет обстоять дело на сверхзвуковых самолетах. Для них понадобятся толстые многослойные стекла, способные выдержать высокие температуры. Не говоря уже об увеличении веса самолета, такие окна обойдутся очень дорого.

Нельзя ли уменьшить количество отверстий в фюзеляже? Вопрос этот правомерно возник у создателей сверхзвукового самолета. От дверных проемов, конечно, отказаться нельзя. А от окон? От окон, пожалуй, можно.

За исключением тех случаев, когда самолет находится на земле, особой надобности смотреть в окна не будет. Кроме того, при наборе высоты сверхзвуковыми самолетами угол наклона пола может достигать 20 градусов, а то и больше. Некоторые пассажиры будут чувствовать себя лучше, если не увидят линии горизонта.

Но, с другой стороны, отсутствие окон может привести к появлению у пассажиров болезненного состояния, связанного с потерей чувства ориентации в пространстве. Чтобы предотвратить это, ученые и инженеры предложили заменить окно... экраном телевизора. Расчеты показали, что экономия веса только на оконных рамах может вполне окупить установку замкнутой, телевизионной цепи с экраном для каждого пассажира. Если один из членов экипажа будет время от времени управлять телевизионной камерой, то это даст пассажирам значительно лучшее представление о том, что происходит на земле и в воздухе, чем любое сочетание окон. Кроме того, если учесть, что продолжительность полета составит полтора — два часа, можно использовать это время для демонстрации кинофильма или телевизионной программы.
Д. ПИПКО, инженер

***

Сегодня еще трудно сказать, каким будет первый сверхзвуковой пассажирский самолет Но пройдет не так уж много времени, и эти замечательные скоростные машины выйдут на широкие просторы воздушного океана нашей Родины.

1 Мая 1965 года на параде в Москве была впервые продемонстрирована самоходная пусковая установка ракеты средней дальности РТ-15.

Для производства пуска, контейнер с ракетой поднимался в вертикальное положение, затем раскрывался по длине освобождая ракету и опускался, одновременно складываясь. Зная это, кто-то из Западных экспертов, обладавший вероятно милым чувством юмора, нарек установку "Железной девой".
Желе́зная де́ва (англ. Iron maiden) — орудие смертной казни или пыток эпохи Средневековья, представлявшее собой сделанный из железа шкаф в виде женщины, одетой в костюм горожанки XVI века.
И ведь действительно похоже!

А 7 ноября 1965 года, по мнению иностранных экспертов, был показан усовершенствованный вариант "Железной девы" (РТ-20П).
http://www.youtube.com/watch?v=Zjq474MZx4k&feature=related