Спасти и приземлить: как «сажали» космонавтов

Первые и последующие шаги пилотируемой космонавтики представляли собой удивительные страницы истории развития отечественной науки и техники. Всякое тут переплеталось: торжество свободной мысли и огорчающий политес, риск и расчет, поразительная смекалка и глупость, строгий рационализм, и расточительность, мировая слава и железобетонная бессмысленная секретность. Неоспоримо одно: властвовал огромный энтузиазм, настоящий энтузиазм пионеров космонавтики.

Пилотируемый космический полет потребовал решения многих задач, связанных принципиально новым фактором — наличием человека на борту ракетной системы. В данной сфере определенным опытом, правда, применительно к авиации, обладал Летно-исследовательский институт (ЛИИ), и не удивительно, что его в числе других предприятий ОКБ С. П. Королева привлекло участвовать в реализации полета человека в космос.

Создание межконтинентальной баллистической ракеты, запуск первого искусственного спутника Земли и последующих кораблей с собаками на борту означали, что полет человека в космос не за горами. Однако в 1959 году в ЛИИ не думали, насколько близок невиданный доселе старт.

Кресло для космонавта

Неожиданно в лабораторию № 24 ЛИИ нанес визит К. Феоктистов, тогда еще не космонавт, а просто ученый. В кабинете у начальника лаборатории Г. Северина, которому тоже суждено оставить заметный след в пилотируемой космонавтике, с заинтересованностью обсуждалось предложение Константина Феоктистова. Он был разработчиком проекта, по которому первый космический полет предполагалось осуществить по баллистической (суборбитальной) траектории. Гаю Северину предлагалось заняться проблемами приземления и аварийного спасения космонавта.

Сразу же возникла идея специальной капсулы, которая защитила бы космонавта от высокой температуры и стабилизирование снижалось до малых высот, то есть, до ввода парашюта. Тут же прикинули возможность реализации идеи с помощью стула и листа картона, который изображал оболочку капсулы, названной потом креслом-контейнером. Аэродинамические расчеты и компоновочные прикидки привели к выводу: конструкция должна иметь слегка конический корпус со сферической передней частью, а сзади щитки — стабилизирующая юбка. В кресле-контейнере сидел бы космонавт, помещались его индивидуальный парашют, кислородная система, носимый аварийный запас (продукты, ружье, медикаменты) и другие предметы для обеспечения жизнедеятельности.

Требовалось в короткий срок спроектировать и изготовить действующие макеты кресла-контейнера. К работе привлекли НИИ парашютно-десантных средств и завод «Искра». Первый получил заказ на стабилизирующий парашют кресла-контейнера, основной и запасной парашюты космонавта, а второй — на пиротехнические устройства, включая стреляющий механизм катапультирования и пушку ввода стабилизирующего парашюта.

Лаборатория Гая Северина стала по существу опытно-конструкторским бюро: здесь занимались идеологией и координацией разработок и испытаний. Гай Ильич как нельзя лучше подходил на роль главного конструктора. Работалось с ним интересно, и дело шло быстро.

Бомбардировщику-торпедоносцу Ил-28 предстояло выполнить еще одно назначение — летающей лаборатории. В центре фюзеляжа сооружалась специальная кабина, куда помещался макет кресла-контейнера. И вот изготовили его первый экземпляр, проведены наземные испытания и проверки. Ил-28 идет на высоте 10 тысяч метров. В готовности вертолет с группой подбора. В бинокль видно, как от самолета отделилась темная точка. Она растет на глазах. Юбка хорошо стабилизирует полет. Пора вспыхнуть белому облачку парашюта. Но его нет до самой земли. Первый блин комом: макет разбит. А всему виной крохотный кусочек стружки, попавший под ударник пушки стабилизирующего парашюта. Выстрела не последовало. Паники нет, и второй макет на выходе.

Вводная Королёва

Но тут последовала серьезная вводная генерального заказчика. Проект суборбитального полета отменялся. ОКБ С. П. Королева намеревалось отправить человека сразу в орбитальный полет на космическом корабле-спутнике. Необходимость в кресле-контейнере отпадала. Капсулой становилась теперь кабина корабля, названная спускаемым аппаратом (СА).

Для СА выбрали формулу шара как наиболее изученную аэродинамически. Получался выигрыш во времени в состязании с американцами, которые готовились к суборбитальному полету на корабле «Меркурий».

Возникло опасение, что из-за сильного нагрева входной люк СА будет заварен и космонавт может погибнуть, если зaдepжитcя поисково-спасательная группа. Времени на изучение эффекта «заварки» не хватало. Поэтому решили катапультировать космонавта в кресле из СА на сравнительно небольшой высоте, обеспечив открытие люка мощным механизмом его отстрела.

Катапультными креслами для авиации в то время занимался Томилинский завод «Звезда». Заказчик в лице С. П. Королева обратился к нему, но и про ЛИИ не забыл, предложив участвовать в разработке кресла на конкурсной основе. Требовались сравнительно небольшие переделки уже готового кресла-контейнера. Достоинства проекта Г. И. Северина заметили, и приняли его.

И вот макет собран, проведены наземные испытания. Тщательно проверена злополучная пушка ввода стабилизирующего парашюта. Сброс решили восполнить над полем аэродрома на небольшой высоте, чтобы хорошо видеть работу пиротехнических и парашютных систем макета.

Все в ожидании. Появляются три точки: ИЛ-28, несущий макет, и два самолета-киносъемщика. Над полем макет выбрасывается из кабины и тут же за ним вспыхивает купол стабилизирующего парашюта. Но вместе с ним из макета потянулась «колбаса» другого парашюта. Он вяло наполняется. Понятно, что он предназначен для спасения макета и должен сработать лишь после отделения от кресла манекена. Оба купола, еще не наполнившись, перехлестнулись, и макет бьется о землю. Анализ показывает: слабый притяг манекена к спинке кресла. Он отошел, расчековал ранец парашюта, а воздушный поток выдул купол из-под манекена.

Срочно модернизировали систему притяга, усовершенствовали форму кресла. Третий макет обрел форму, близкую к серийному креслу космонавта. Внезапно последовала новая вводная от ОКБ С. П. Королева. При аварии ракеты-носителя на стартовом столе кресло с космонавтом катапультировалось из спускаемого аппарата, а затем удерживалось специальными приспособлениями — стренгами. Космонавт же отделялся от кресла с запасным парашютом в наспинном ранце. Затем принудительно раскрывался этот парашют и космонавт приземлялся в 20−30 метрах от ракеты. Ради безопасности человека требовалось теперь удаление не менее 120 метров. Решили использовать прежнюю схему, добавив к стреляющему механизму два ракетных (пороховых) ускорителя, уже заказанные заводом «Звезда». Устанавливались они эксцентрично относительно центра масс кресла. В таком случае кресло свободно катапультировалось (удерживающих стренг не было), разворачивалось за счет эксцентриситета подголовником: назад по полету. Далее вводился стабилизирующий, затем основной парашют, а не запасной. Космонавт отделялся от кресла и приземлялся в 120 метрах от ракеты, пробыв на высоте 80−90 метров. Схему приняли для реализации на серийных образцах.

С решением данной проблемы окончательно обрисовалось катапультное кресло космонавта, надежное при аварийном спасении и штатном приземлении после полета. Первые кресла, изготовленные «Звездой», поступили на испытания в октябре 1960 года.

Десять катапультирований макетов с самолетов прошли без происшествий. Испытания с парашютистами В. Головиным и П. Долговым тоже закончились успешно. К старту в космос все было готово.

Поехали!

12 апреля 1961 года в 9 часов 07 минут по московскому времени с космодрома «Байконур» в Казахстане стартовал космический корабль «Восток-1», на борту которого находился космонавт Юрий Гагарин. Впервые в истории космический аппарат с человеком на борту вышел в космическое пространство, совершив полет по орбите искусственного спутника Земли.

Всем известно знаменитое гагаринское слово «Поехали!», которое он воскликнул во время старта. И мало кому известен возглас Главного конструктора Сергея Королева. Провожая взглядом уходящую ввысь ракету-носитель Королев произнес: «Только бы слетал и вернулся живым!».

Вот что вспоминал о посадке сам Юрий Гагарин:

Первый в истории полет человека в космос благополучно завершился.