Сварка баков из-за их нетранспортабельности проводилась на полигоне Байконур по методу, предложенному институтом Б.Е. Патона. При контрольном заполнении водой самый большой шаровой бак лопнул и вырвавшиеся 1 500 тонн воды устроили настоящий водопад, от которого два человека попали в больницу с серьезными травмами. Оказалось, что сварка была выполнена без учета рекомендаций НИИ-88: проводить аргонно-дуговую сварку баллонов с защитой свариваемого шва от сквозняков. Украинские специалисты не имели опыта работы со сплавом АМгб и указанную защиту не предусмотрели. Они также не обеспечили точную стыковку лепестков, чем был сильно ослаблен сварной шов. Правда, здесь виноваты не теория и расчеты, а простые конструкторские и технологические ошибки, вплоть до использования болтов из нерасчетного (более слабого) материала. Поэтому на всех этапах разработки конструкции необходимо экспериментальное обоснование ее прочности. Вот вам и точные методы прочностных расчетов, на которые так эмоционально ссылался В.П. Мишин, бывший авиационный прочнист в КБ В.Ф. Болховитинова, в споре о строительстве экспериментальной базы.
Отголоски наметившегося противостояния института и ОКБ-1 по вопросу о необходимости создания в НИИ-88 корпуса статических испытаний звучали еще не раз, подогреваемые некоторыми помощниками С.П. Королева. Так, для складирования транспортабельных элементов конструкции носителя Н1, из которых на стапеле должны собираться испытываемые конструкции, нами было запланировано строительство небольшого цеха-склада общей стоимостью в 300 тыс. рублей. Как-то звонит Сергей Павлович и раздраженным голосом спрашивает:
— Почему Вы под предлогом обеспечения работ по носителю Н1 строите второй Куйбышевский завод?
Как можно спокойнее отвечаю, зная, кто и как подсказал Королеву такой вопрос:
— Это простой склад. Громоздкие элементы конструкции носителя нельзя хранить на открытом воздухе из-за режимных соображений и коррозии. Если мне будет предоставлена возможность их складирования в одном из ваших цехов (хотя бы в цехе №39), я прекращу строительство.
Уже совершенно другим тоном Сергей Павлович объясняет мне невозможность использования его площадей и тут же соглашается с нашим решением.
Другой случай. Опять звонок и вопрос Королева:
— Мы тут просто задыхаемся от работы, а мне рассказывают, что у Вас изготавливают довольно крупную модель лунного комплекса Н1-Л3. Вам что, делать больше нечего?
— Сергей Павлович, действительно мы создаем крупные конструктивно подобные модели носителя Вашего лунного комплекса в масштабах 1:5 и 1:10 с целью определения его динамических характеристик с учетом упругости и жидкого наполнения баков. Это мы выполняем по Вашему поручению и Вашему техническому заданию. Если миновала необходимость в таких исследованиях, напишите нам. Мы прекратим эти работы и отдадим Вам модели.
В ответ совершенно дружелюбно, как это мог делать только Королев:
— Как интересно! Неужели вам удается моделировать все толщины материалов и делать точные копии силовых узлов? Я обязательно приду и посмотрю эти работы.
Приехать ему не удалось. Видно кто-то неумышленно, а может быть, с определенным расчетом, подогревал очаги напряженности, оставшиеся после разделения наших организаций. Однако Сергей Павлович был слишком велик, чтобы всерьез попадаться в подобные ловушки. Со временем между прочнистами НИИ-88 и ОКБ-1 установились хорошие деловые отношения, которые позволяли решать в рабочем порядке все текущие и проблемные вопросы. Ведь у ОКБ-1 не было собственной экспериментальной прочностной базы. НИИ-88 помимо экспериментально-теоретических вопросов исследования статической прочности решал проблемы отработки вибро— и термопрочности, создавал новые методы расчетов ракетных конструкций, определял нагрузки, действующие на них в полете, устанавливал нормы прочности различных элементов таких конструкций. Все указанные материалы оформлялись как “Руководства для конструкторов” и “Справочные материалы”, в которых обобщался весь накопленный опыт работы. Ни одного случая отказа Н1 в полете по причине недостаточной прочности не было. В этом немалая заслуга наших специалистов.
Большой объем работ был выполнен в плане исследования аэрогазодинамики носителя Н1 и лунного комплекса Н1-Л3 в целом. В НИИ-88 было проведено более 3 500 аэродинамических продувок различных конструкций. Значительное количество продувок было выполнено также в аэродинамических трубах ЦАГИ и НИИТП с целью дублирования наиболее ответственных исходных данных или использования положительных индивидуальных особенностей аэродинамических установок указанных организаций. Основа аэродинамического обеспечения работ — методическое руководство — оставалась за НИИ-88. Это определялось головной ролью института и, следовательно, официальной ответственностью за их результаты, наличием хороших гиперзвуковых газодинамических установок и квалифицированных специалистов, сформировавшихся в ходе исследований по ракетной тематике.
Перед НИИ-88 встали серьезные задачи отработки аэродинамики кормовой части носителя Н1, обусловленные наличием развитой донной площади его первой ступени с большим количеством мощных двигателей, необходимостью отвода больших масс горячих газов при “горячем” разделении ступеней и обеспечения допустимых нагрузок на конструкцию. В первую очередь нужно было ответить на вопрос, какую выбрать кормовую часть первой ступени носителя: открытую или закрытую. Проведенные исследования позволили обосновать выбор закрытой кормовой части с размещением в ней большого количества двигателей. Большой объем исследований был выполнен по оптимизации кормовой части с точки зрения уменьшения суммарного донного сопротивления (А. Ф. Кулябин). Рассмотрены варианты различного расположения двигателей (лучевого и кольцевого) — с разрывами в периферийном размещении сопел, с различными экранами в кормовой части, с центральным телом и т.д. Были определены и величины донного давления ступеней, а также даны предложения по его повышению. В процессе исследований были выявлены принципиально важные особенности обтекания кормовой части носителя с многодвигательной установкой, в частности, наличие вихревого движения газа за дном в межсопловом кольце. По результатам предварительных исследований ожидались сложные газодинамические процессы в ходе функционирования многодвигательной установки и при взаимодействии ее со стартовым сооружением. Поэтому НИИ-88 обратился в 1962 году лично к С.П. Королеву с просьбой поддержать институт в создании к 1964 году специального стенда для исследований на крупных моделях газодинамических процессов, возникающих в кормовой части носителя Н1. Стоимость такого стенда оценивалась тогда в 500 тыс. рублей. Однако получили удивительный по своему содержанию ответ за подписью В.П. Мишина, в котором говорилось, что установку создавать нецелесообразно по следующим причинам: слишком дорого и не успеем к началу летных испытаний носителя Н1. В ОКБ-1 отработку аэродинамики носителя Н1 будут проводить во время его летно-конструкторских испытаний, поэтому просьба к НИИ-88 — подготовить методику определения аэродинамических характеристик изделия по результатам ЛКИ.
Я привожу содержание этого письма, чтобы показать, какие трудности оно породило впоследствии и в каких сложных условиях приходилось работать институту. Установку не создали, а ведь она успела бы дать ценные результаты еще задолго до начала ЛКИ. Зато сколько дополнительного времени пришлось затратить конструкторам на борьбу с дискретными колебаниями давлений в кормовой части носителя, на упрочнение донной защиты; сколько лишних вопросов пришлось решать специалистам института, определяя с использованием элементарных малых моделей амплитуды и частоты этих дискретных колебаний, их зависимость от относительного положения стартового сооружения и кормы носителя Н1, разрабатывая предложения по их ослаблению. А в результате — только резкие претензии к институту, строгий выговор моему заместителю по аэродинамике Ю. А. Демьянову и выговор мне за неэффективность наших стараний, “за слабое методическое руководство” смежниками (ЦАГИ, НИИТП, ЦКБЭМ), занимающимися газодинамическими исследованиями в обеспечение создания носителя Н1. Об этом случае я расскажу ниже.
Большую сложность представляло также изучение струйных течений в момент “горячего” разделения ступеней. В институте велись исследования газодинамики разделения ступеней всех разрабатываемых в отрасли ракет с применением холодных и горячих струй. При отработке газодинамики этого процесса был обнаружен и исследован ряд физических явлений, которые являлись источниками повышенных силовых, тепловых и нестационарных газодинамических нагрузок на элементы конструкции ракеты:
• образование низкоэнтропийных струек многосопловой двигательной установки, которые при натекании на отражатель создают локальные зоны давления, в несколько раз превышающего давление торможения газа за прямым скачком уплотнения (что может привести к прогару и разрушению отражателя);
• возникновение отрывов струи на внутренней поверхности сопла маршевой двигательной установки и рулевых двигателей, приводящее к появлению пульсаций давления и увеличению силовых и тепловых нагрузок на изделие, и другие явления.
Поэтому было изучено течение в межступенном отсеке при “горячем” разделении ступеней с одно-, четырех— и восьмисопловой двигательными установками, отрыв потока в соплах при взаимодействии струй с преградой (отражателем отбрасываемой ступени), влияние соединительных ферм ступеней на величину нагрузок на отражатель отбрасываемой ступени и распределение давления по донной и боковой поверхности активной ступени. Все это позволило выявить основные факторы, определяющие величины газодинамических нагрузок — возмущений, действующих на ступени ракет при разделении, определить оптимальные газодинамические параметры межступенных отсеков с одно— и многосопловой двигательными установками и широко использовать полученные результаты при разработке новых сложных изделий. Результаты летных испытаний подтвердили правильность принятых решений.
Относительно условий старта Н1 в ходе лабораторных экспериментальных исследований был выявлен нового вида автоколебательный процесс с кольцевой компоновкой струй, приводящий к мощным дискретным колебаниям в струе двигательной установки носителя Н1 (состоящей из 30 двигателей с тягой по 150 тс) при взаимодействии ее с тюбинговым кольцом стартового сооружения. Это стало серьезной проблемой для разработчика. Ему необходимо было точно знать амплитуду дискретных колебаний, их частоту и время действия. По данным НИИ-88, полученным с использованием малых моделей (масштаб 1:72 и 1:10), нагрузки от этих колебаний на днище первой ступени носителя, оказавшиеся более чем значительными, определялись недостаточно надежно. После многих экспериментов, сопоставления данных, их анализа и пересчета на натуру главному конструктору В.П. Мишину институтом ответственно были выданы такие серьезные цифры: амплитуда колебаний дискретной составляющей — 165 дБ (плюс — минус 2 дБ), частота -18 Гц, время их появления соответствует подъему носителя в диапазоне от 7,5 до 13.5 м над стартовым сооружением. При этом очень важно знать точно значение амплитуды колебаний. Если при 165 дБ переменные усилия, приходящиеся на донную защиту первой ступени от дискретных колебаний, достигали 72 тс, то лишние 3 дБ давали дополнительное увеличение переменной нагрузки на 33 тс.
Несовершенство средств, используемых в ходе экспериментов даже на одних и тех же установках НИИХМ и НИИТП, обуславливало большой разброс получаемых результатов. Поэтому весьма естественно, что выдача НИИ-88 исходных данных о дискретных колебаниях для расчета прочности днища носителя Н1 и его динамической прочности в целом служила предметом самой широкой научной дискуссии между нашим институтом — с одной стороны, и ЦКБЭМ и НИИТП — с другой.
За достоверность исходных данных отвечал только НИИ-88, поэтому мы были предельно ответственны. ЦКБЭМ хотелось бы иметь эти нагрузки меньшими, так как для выбранной конструкции они оказывались критическими. НИИТП, не отвечавший за нагрузки, выступал в защиту интересов разработчика, опираясь на свои результаты измерений, соответствующие меньшим значениям амплитуд. Конечно, наличие трех различных мнений способствовало выяснению истины и принятию правильного решения, но не могло не оставить след на характере взаимоотношений между партнерами.
С целью уменьшения и стабилизации дискретных колебаний струи двигателей носителя Н1 при взаимодействии со стартовым сооружением ЦНИИмаш предложил специальное устройство (решетку), устанавливаемое на его тюбинговое кольцо. Такая решетка перекрывала только пространство под шестью центральными двигателями. Испытания этой решетки, проведенные институтом на моделях, показали, что она немного уменьшает амплитуду дискретных колебаний в струе, но самое главное, снимает неопределенность максимального значения амплитуды дискретных колебаний и времени их появления в зависимости от степени загромождения тюбингового кольца стартового сооружения различной обвязкой, трубопроводами и другими элементами. ЦКБЭМ согласилось с установкой такой решетки.
Решетка была изготовлена КБОМ В.П. Бармина к третьему пуску носителя Н1. Первые два проходили без гасящей решетки. При первом пуске дискретные колебания проявлялись слабо, так как был разрыв в периметре сплошного кольца двигателей из-за выключения системой “Корд” двух двигателей, размещенных по диаметру кольца. В процессе второго из-за отключения уже двух пар двигателей, расположенных по диаметру, дискретные колебания струи не возникали совсем. Снижение их амплитуды при отключении пары двигателей было подтверждено результатами испытаний на моделях.
Успокоенное такими результатами, получив от НИИТП новые данные о максимальной величине амплитуды дискретных колебаний — не более 164 дБ, ЦКБЭМ вышло с предложением не ставить на третий пуск комплекса Н1-Л3 указанной решетки, чтобы не искушать судьбу. Я тогда был в больнице, а аэродинамики были вынуждены согласиться с предложением заказчика — ЦКБЭМ, не отдавая себе отчета в том, что это несколько ухудшает условия старта и ставит нас, как инициаторов установки решетки, в двусмысленное положение. Когда я через месяц возвратился из больницы и узнал о таком решении, то немедленно высказал своим аэродинамикам претензии и предсказал, какое продолжение истории последует из-за их соглашательской и беспринципной позиции.
Действительно, через некоторое время на коллегию был специально вынесен вопрос “о низком методическом руководстве ЦНИИмаша в исследовании аэродинамики носителя Н1”. В проекте решения коллегии освобождался от должности руководитель отделения аэродинамики Ю.А. Демьянов, а директору объявлялся выговор. Я был обижен и возмущен такой жесткой и несправедливой оценкой действий аэродинамиков института. ЦНИИмаш, не получив поддержки в создании необходимой экспериментальной установки для обстоятельного исследования пульсаций в кормовой части носителя и проявив творческую изворотливость, решил, тем не менее, проблему ослабления дискретных колебаний и, по моему мнению, квалифицированно и неплохо. Я понимал, что причина такого приговора — мое участие в “споре века”. Руководству надо было показать, что институт должен заниматься своими прямыми делами, а не растрачивать себя в оппозиционной борьбе с министерством.
Я решил не соглашаться с таким решением коллегии и выступить резко против него. Кроме этого, мое признание справедливости критики в той или иной степени отдавало бы Демьянова в качестве искупительной жертвы министерству. Подготовился, написал текст своего выступления, чтобы быть кратким и предельно четким. На коллегии заслушали выступление Юрия Андреевича. Он доложил о технической сущности и объеме работ, выполненных ЦНИИмашем при отработке аэродинамики носителя Н1. Были заданы вопросы, и Демьянова отпустили на место. Я начал свое выступление излишне резко. Сразу заявил о необъективности и неправильности проекта заключения коллегии. Кратко отметил, что все вопросы решаются правильно и на хорошем техническом уровне. Оптимальным образом распределены исследования аэродинамики РН Н1 между ЦНИИмашем, ЦАГИ и НИИТП. Обстоятельная методика таких исследований заблаговременно создана и утверждена руководителями ЦНИИмаша, ЦАГИ, ЦКБЭМ и НИИТП. В завершение предъявил министру документ (в виде отчета) по методике отработки аэродинамики носителя Н1, согласованный со всеми указанными организациями.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Отголоски наметившегося противостояния института и ОКБ-1 по вопросу о необходимости создания в НИИ-88 корпуса статических испытаний звучали еще не раз, подогреваемые некоторыми помощниками С.П. Королева. Так, для складирования транспортабельных элементов конструкции носителя Н1, из которых на стапеле должны собираться испытываемые конструкции, нами было запланировано строительство небольшого цеха-склада общей стоимостью в 300 тыс. рублей. Как-то звонит Сергей Павлович и раздраженным голосом спрашивает:
— Почему Вы под предлогом обеспечения работ по носителю Н1 строите второй Куйбышевский завод?
Как можно спокойнее отвечаю, зная, кто и как подсказал Королеву такой вопрос:
— Это простой склад. Громоздкие элементы конструкции носителя нельзя хранить на открытом воздухе из-за режимных соображений и коррозии. Если мне будет предоставлена возможность их складирования в одном из ваших цехов (хотя бы в цехе №39), я прекращу строительство.
Уже совершенно другим тоном Сергей Павлович объясняет мне невозможность использования его площадей и тут же соглашается с нашим решением.
Другой случай. Опять звонок и вопрос Королева:
— Мы тут просто задыхаемся от работы, а мне рассказывают, что у Вас изготавливают довольно крупную модель лунного комплекса Н1-Л3. Вам что, делать больше нечего?
— Сергей Павлович, действительно мы создаем крупные конструктивно подобные модели носителя Вашего лунного комплекса в масштабах 1:5 и 1:10 с целью определения его динамических характеристик с учетом упругости и жидкого наполнения баков. Это мы выполняем по Вашему поручению и Вашему техническому заданию. Если миновала необходимость в таких исследованиях, напишите нам. Мы прекратим эти работы и отдадим Вам модели.
В ответ совершенно дружелюбно, как это мог делать только Королев:
— Как интересно! Неужели вам удается моделировать все толщины материалов и делать точные копии силовых узлов? Я обязательно приду и посмотрю эти работы.
Приехать ему не удалось. Видно кто-то неумышленно, а может быть, с определенным расчетом, подогревал очаги напряженности, оставшиеся после разделения наших организаций. Однако Сергей Павлович был слишком велик, чтобы всерьез попадаться в подобные ловушки. Со временем между прочнистами НИИ-88 и ОКБ-1 установились хорошие деловые отношения, которые позволяли решать в рабочем порядке все текущие и проблемные вопросы. Ведь у ОКБ-1 не было собственной экспериментальной прочностной базы. НИИ-88 помимо экспериментально-теоретических вопросов исследования статической прочности решал проблемы отработки вибро— и термопрочности, создавал новые методы расчетов ракетных конструкций, определял нагрузки, действующие на них в полете, устанавливал нормы прочности различных элементов таких конструкций. Все указанные материалы оформлялись как “Руководства для конструкторов” и “Справочные материалы”, в которых обобщался весь накопленный опыт работы. Ни одного случая отказа Н1 в полете по причине недостаточной прочности не было. В этом немалая заслуга наших специалистов.
Большой объем работ был выполнен в плане исследования аэрогазодинамики носителя Н1 и лунного комплекса Н1-Л3 в целом. В НИИ-88 было проведено более 3 500 аэродинамических продувок различных конструкций. Значительное количество продувок было выполнено также в аэродинамических трубах ЦАГИ и НИИТП с целью дублирования наиболее ответственных исходных данных или использования положительных индивидуальных особенностей аэродинамических установок указанных организаций. Основа аэродинамического обеспечения работ — методическое руководство — оставалась за НИИ-88. Это определялось головной ролью института и, следовательно, официальной ответственностью за их результаты, наличием хороших гиперзвуковых газодинамических установок и квалифицированных специалистов, сформировавшихся в ходе исследований по ракетной тематике.
Перед НИИ-88 встали серьезные задачи отработки аэродинамики кормовой части носителя Н1, обусловленные наличием развитой донной площади его первой ступени с большим количеством мощных двигателей, необходимостью отвода больших масс горячих газов при “горячем” разделении ступеней и обеспечения допустимых нагрузок на конструкцию. В первую очередь нужно было ответить на вопрос, какую выбрать кормовую часть первой ступени носителя: открытую или закрытую. Проведенные исследования позволили обосновать выбор закрытой кормовой части с размещением в ней большого количества двигателей. Большой объем исследований был выполнен по оптимизации кормовой части с точки зрения уменьшения суммарного донного сопротивления (А. Ф. Кулябин). Рассмотрены варианты различного расположения двигателей (лучевого и кольцевого) — с разрывами в периферийном размещении сопел, с различными экранами в кормовой части, с центральным телом и т.д. Были определены и величины донного давления ступеней, а также даны предложения по его повышению. В процессе исследований были выявлены принципиально важные особенности обтекания кормовой части носителя с многодвигательной установкой, в частности, наличие вихревого движения газа за дном в межсопловом кольце. По результатам предварительных исследований ожидались сложные газодинамические процессы в ходе функционирования многодвигательной установки и при взаимодействии ее со стартовым сооружением. Поэтому НИИ-88 обратился в 1962 году лично к С.П. Королеву с просьбой поддержать институт в создании к 1964 году специального стенда для исследований на крупных моделях газодинамических процессов, возникающих в кормовой части носителя Н1. Стоимость такого стенда оценивалась тогда в 500 тыс. рублей. Однако получили удивительный по своему содержанию ответ за подписью В.П. Мишина, в котором говорилось, что установку создавать нецелесообразно по следующим причинам: слишком дорого и не успеем к началу летных испытаний носителя Н1. В ОКБ-1 отработку аэродинамики носителя Н1 будут проводить во время его летно-конструкторских испытаний, поэтому просьба к НИИ-88 — подготовить методику определения аэродинамических характеристик изделия по результатам ЛКИ.
Я привожу содержание этого письма, чтобы показать, какие трудности оно породило впоследствии и в каких сложных условиях приходилось работать институту. Установку не создали, а ведь она успела бы дать ценные результаты еще задолго до начала ЛКИ. Зато сколько дополнительного времени пришлось затратить конструкторам на борьбу с дискретными колебаниями давлений в кормовой части носителя, на упрочнение донной защиты; сколько лишних вопросов пришлось решать специалистам института, определяя с использованием элементарных малых моделей амплитуды и частоты этих дискретных колебаний, их зависимость от относительного положения стартового сооружения и кормы носителя Н1, разрабатывая предложения по их ослаблению. А в результате — только резкие претензии к институту, строгий выговор моему заместителю по аэродинамике Ю. А. Демьянову и выговор мне за неэффективность наших стараний, “за слабое методическое руководство” смежниками (ЦАГИ, НИИТП, ЦКБЭМ), занимающимися газодинамическими исследованиями в обеспечение создания носителя Н1. Об этом случае я расскажу ниже.
Большую сложность представляло также изучение струйных течений в момент “горячего” разделения ступеней. В институте велись исследования газодинамики разделения ступеней всех разрабатываемых в отрасли ракет с применением холодных и горячих струй. При отработке газодинамики этого процесса был обнаружен и исследован ряд физических явлений, которые являлись источниками повышенных силовых, тепловых и нестационарных газодинамических нагрузок на элементы конструкции ракеты:
• образование низкоэнтропийных струек многосопловой двигательной установки, которые при натекании на отражатель создают локальные зоны давления, в несколько раз превышающего давление торможения газа за прямым скачком уплотнения (что может привести к прогару и разрушению отражателя);
• возникновение отрывов струи на внутренней поверхности сопла маршевой двигательной установки и рулевых двигателей, приводящее к появлению пульсаций давления и увеличению силовых и тепловых нагрузок на изделие, и другие явления.
Поэтому было изучено течение в межступенном отсеке при “горячем” разделении ступеней с одно-, четырех— и восьмисопловой двигательными установками, отрыв потока в соплах при взаимодействии струй с преградой (отражателем отбрасываемой ступени), влияние соединительных ферм ступеней на величину нагрузок на отражатель отбрасываемой ступени и распределение давления по донной и боковой поверхности активной ступени. Все это позволило выявить основные факторы, определяющие величины газодинамических нагрузок — возмущений, действующих на ступени ракет при разделении, определить оптимальные газодинамические параметры межступенных отсеков с одно— и многосопловой двигательными установками и широко использовать полученные результаты при разработке новых сложных изделий. Результаты летных испытаний подтвердили правильность принятых решений.
Относительно условий старта Н1 в ходе лабораторных экспериментальных исследований был выявлен нового вида автоколебательный процесс с кольцевой компоновкой струй, приводящий к мощным дискретным колебаниям в струе двигательной установки носителя Н1 (состоящей из 30 двигателей с тягой по 150 тс) при взаимодействии ее с тюбинговым кольцом стартового сооружения. Это стало серьезной проблемой для разработчика. Ему необходимо было точно знать амплитуду дискретных колебаний, их частоту и время действия. По данным НИИ-88, полученным с использованием малых моделей (масштаб 1:72 и 1:10), нагрузки от этих колебаний на днище первой ступени носителя, оказавшиеся более чем значительными, определялись недостаточно надежно. После многих экспериментов, сопоставления данных, их анализа и пересчета на натуру главному конструктору В.П. Мишину институтом ответственно были выданы такие серьезные цифры: амплитуда колебаний дискретной составляющей — 165 дБ (плюс — минус 2 дБ), частота -18 Гц, время их появления соответствует подъему носителя в диапазоне от 7,5 до 13.5 м над стартовым сооружением. При этом очень важно знать точно значение амплитуды колебаний. Если при 165 дБ переменные усилия, приходящиеся на донную защиту первой ступени от дискретных колебаний, достигали 72 тс, то лишние 3 дБ давали дополнительное увеличение переменной нагрузки на 33 тс.
Несовершенство средств, используемых в ходе экспериментов даже на одних и тех же установках НИИХМ и НИИТП, обуславливало большой разброс получаемых результатов. Поэтому весьма естественно, что выдача НИИ-88 исходных данных о дискретных колебаниях для расчета прочности днища носителя Н1 и его динамической прочности в целом служила предметом самой широкой научной дискуссии между нашим институтом — с одной стороны, и ЦКБЭМ и НИИТП — с другой.
За достоверность исходных данных отвечал только НИИ-88, поэтому мы были предельно ответственны. ЦКБЭМ хотелось бы иметь эти нагрузки меньшими, так как для выбранной конструкции они оказывались критическими. НИИТП, не отвечавший за нагрузки, выступал в защиту интересов разработчика, опираясь на свои результаты измерений, соответствующие меньшим значениям амплитуд. Конечно, наличие трех различных мнений способствовало выяснению истины и принятию правильного решения, но не могло не оставить след на характере взаимоотношений между партнерами.
С целью уменьшения и стабилизации дискретных колебаний струи двигателей носителя Н1 при взаимодействии со стартовым сооружением ЦНИИмаш предложил специальное устройство (решетку), устанавливаемое на его тюбинговое кольцо. Такая решетка перекрывала только пространство под шестью центральными двигателями. Испытания этой решетки, проведенные институтом на моделях, показали, что она немного уменьшает амплитуду дискретных колебаний в струе, но самое главное, снимает неопределенность максимального значения амплитуды дискретных колебаний и времени их появления в зависимости от степени загромождения тюбингового кольца стартового сооружения различной обвязкой, трубопроводами и другими элементами. ЦКБЭМ согласилось с установкой такой решетки.
Решетка была изготовлена КБОМ В.П. Бармина к третьему пуску носителя Н1. Первые два проходили без гасящей решетки. При первом пуске дискретные колебания проявлялись слабо, так как был разрыв в периметре сплошного кольца двигателей из-за выключения системой “Корд” двух двигателей, размещенных по диаметру кольца. В процессе второго из-за отключения уже двух пар двигателей, расположенных по диаметру, дискретные колебания струи не возникали совсем. Снижение их амплитуды при отключении пары двигателей было подтверждено результатами испытаний на моделях.
Успокоенное такими результатами, получив от НИИТП новые данные о максимальной величине амплитуды дискретных колебаний — не более 164 дБ, ЦКБЭМ вышло с предложением не ставить на третий пуск комплекса Н1-Л3 указанной решетки, чтобы не искушать судьбу. Я тогда был в больнице, а аэродинамики были вынуждены согласиться с предложением заказчика — ЦКБЭМ, не отдавая себе отчета в том, что это несколько ухудшает условия старта и ставит нас, как инициаторов установки решетки, в двусмысленное положение. Когда я через месяц возвратился из больницы и узнал о таком решении, то немедленно высказал своим аэродинамикам претензии и предсказал, какое продолжение истории последует из-за их соглашательской и беспринципной позиции.
Действительно, через некоторое время на коллегию был специально вынесен вопрос “о низком методическом руководстве ЦНИИмаша в исследовании аэродинамики носителя Н1”. В проекте решения коллегии освобождался от должности руководитель отделения аэродинамики Ю.А. Демьянов, а директору объявлялся выговор. Я был обижен и возмущен такой жесткой и несправедливой оценкой действий аэродинамиков института. ЦНИИмаш, не получив поддержки в создании необходимой экспериментальной установки для обстоятельного исследования пульсаций в кормовой части носителя и проявив творческую изворотливость, решил, тем не менее, проблему ослабления дискретных колебаний и, по моему мнению, квалифицированно и неплохо. Я понимал, что причина такого приговора — мое участие в “споре века”. Руководству надо было показать, что институт должен заниматься своими прямыми делами, а не растрачивать себя в оппозиционной борьбе с министерством.
Я решил не соглашаться с таким решением коллегии и выступить резко против него. Кроме этого, мое признание справедливости критики в той или иной степени отдавало бы Демьянова в качестве искупительной жертвы министерству. Подготовился, написал текст своего выступления, чтобы быть кратким и предельно четким. На коллегии заслушали выступление Юрия Андреевича. Он доложил о технической сущности и объеме работ, выполненных ЦНИИмашем при отработке аэродинамики носителя Н1. Были заданы вопросы, и Демьянова отпустили на место. Я начал свое выступление излишне резко. Сразу заявил о необъективности и неправильности проекта заключения коллегии. Кратко отметил, что все вопросы решаются правильно и на хорошем техническом уровне. Оптимальным образом распределены исследования аэродинамики РН Н1 между ЦНИИмашем, ЦАГИ и НИИТП. Обстоятельная методика таких исследований заблаговременно создана и утверждена руководителями ЦНИИмаша, ЦАГИ, ЦКБЭМ и НИИТП. В завершение предъявил министру документ (в виде отчета) по методике отработки аэродинамики носителя Н1, согласованный со всеми указанными организациями.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17