По материалам публикаций на сайте газеты «Правда»
Автор — А.К. Трубицын
Преподаватель поставил на столик банку с водой, включил генератор колебаний, и студенты увидели чудо. Стальной шарик, брошенный в вибрирующую среду, не тонул!
Настоящий преподаватель должен не просто изложить материал, но — наверное, это главное — вызвать интерес студентов к науке, которую он преподаёт. А профессор Владимир Николаевич Челомей умел это делать, и многие отмечали его артистическую жилку и умение доходчиво объяснять самые сложные вещи. Профессор вёл курсы по конструкции и динамике машин, теории колебаний, динамической устойчивости упругих систем.
Человек, который творил чудеса
Мы живём в привычном для человека мире, доверяя своим органам чувств и разуму. Но вокруг человека есть и иные миры, доступные нам только с помощью разума. Микромир, где действуют свои законы и правила, постижение которых дало нам и самые экологичные источники энергии, и самое страшное оружие. Мир электричества, которое мы не можем видеть, но которое даёт нам свет и тепло, искусственный интеллект и высокие технологии. Мир электромагнитных излучений — лишь малую часть его мы способны воспринимать глазами и кожей, но он дал нам радио и телевидение, СВЧ и рентген, и гамма-лучи, которые и полезные, и опасные.
И есть ещё невидимый мир динамики машин, вибрации и колебаний, упругих систем, и постигать его можно только разумом. Школьный пример — мост, который легко выдерживает роту солдат, разваливается, когда те же солдаты идут в ногу. Построенный по всем правилам инженерного искусства железобетонный Такомский мост в США рухнул от ветра — его разрушили динамические колебания. 2 мая 2010 года в Волгограде вдруг «затанцевал» мост, в котором возникли колебания. Детали, которые проходили все статические испытания, ломаются, когда переходят в динамический режим.
Именно такое явление выявилось на Запорожском заводе: по непонятным причинам ломался коленвал в готовящемся к производству моторе. Казалось бы, путь ясен: ломается — сделай потолще и покрепче. Но ведь это увеличение массы, расхода материала, ухудшение параметров. По счастью, на заводе был студент-практикант Владимир Челомей. Он произвёл свои расчёты, понял, где и почему возникают разрушающие колебания, появляется резонанс, и настоял на том, чтобы диаметр вала был уменьшен. Проблема была решена, невидимый враг обезврежен.
Артистическая жилка
Город Седлец в Привислинском крае Царства Польского находился в составе Российской империи. В городе квартировал 13-й гусарский Нарвский полк, а командиром, затем шефом его был Александр Александрович Пушкин, старший сын поэта, генерал, награждённый, среди прочего, золотым оружием «За храбрость». В городе проживало много русских, работала русская «народная школа», где учителями были Николай Михайлович и Евгения Фоминична, родители будущего академика.
Начиналась Первая мировая война, и родители с маленьким Володей уехали из прифронтового Седлеца в Полтаву, в суете военных дорог чуть не потеряв ребёнка.
Сегодня бандеровцы переписывают историю, записывая в «украинские учёные» всех, кто хоть ненадолго побывал на Украине. «Украинцами» стали грек Бенардос, евреи Шарпак и Ландау, русские Сикорский, Антонов, Глушко, Королёв, Патон, Пирогов и прочие — никогда не говорившие и не писавшие на «мове». В «украинцы» попал даже грузин Серго Берия — сын Лаврентия Павловича, талантливый инженер-ракетчик, которого Хрущёв выслал из Москвы в Киев.
В Полтаве Челомеи жили в русской среде и в русской культуре. Евгения Фоминична вообще преподавала русский язык и литературу. Они жили в доме, который построила сестра Н.В. Гоголя — Анна Васильевна. В этом же доме поселилась и Мария Александровна Быкова — дочь генерала Пушкина, внучка великого поэта (не в Седлеце ли она познакомилась с Челомеями?). Затем в том же доме поселилась и Софья Николаевна Быкова — родственница Н.В. Гоголя. Она-то и стала доброй наставницей Володи Челомея: прививала любовь к музыке и литературе, читала ему произведения Пушкина, Лермонтова, Гоголя, Жуковского, Крылова, научила игре на фортепьяно. Не тогда ли зародилась в его душе идея «проверить алгеброй гармонию»? Ведь гармонические колебания струн рояля и механических конструкций описываются одними уравнениями, и первым описывал колебания струн Пифагор. В этом доме потомков Пушкина и Гоголя бывали также А.С. Макаренко и В.Г. Короленко — прекрасная среда для формирования творческой натуры будущего конструктора ракетной техники!
Образование
Семья Челомеев переезжает в Киев — там Николай Михайлович нашёл работу.
Поэтому Володя после окончания школы-семилетки поступает в автомобильный техникум — многих славных путь в советские времена. А затем — по советскому принципу непрерывного образования — в Киевский политехнический институт (в который за восемь лет до этого поступил С.П. Королёв) на авиационный факультет. А через год факультет преобразуют в авиационный институт.
С самого начала студент Челомей подрабатывает техником-конструктором в киевском филиале НИИ гражданского воздушного флота и, кроме того, повышает свой уровень знаний, слушая лекции в Академии наук УССР. Итальянский учёный Леви-Чивит читает курс по математике и механике, и студент навсегда «заболевает» теорией колебаний. В самом начале XIX века немецкий учёный Эрнст Хладни смог визуализировать колебания металлической пластины, посыпав её песком и проводя по краю смычком, чтобы вызвать колебания, — песок образовывал сложные фигуры на поверхности («фигуры Хладни»). А русский инженер Дмитрий Журавский в середине XIX века с помощью смычка вызывал колебания на модели моста и по тону звучания определял нагрузку. И в результате американские мосты системы Гау на всей магистрали Москва — Санкт-Петербург были заменены на его проект — легче и дешевле. Осциллограф вычерчивает изящные фигуры Лиссажу, по которым можно судить о кратности и фазе электрических колебаний.
В институте были замечательные педагоги, практика в НИИ давала прекрасный опыт, и на втором курсе студент пишет первую серьёзную работу о продувке двухтактных двигателей — проблема, кстати, актуальна до сих пор.
А в 1936 году издаётся написанный 22-летним студентом учебник «Векторное исчисление» с практическими примерами применения. В результате он защищает диплом на год раньше срока и берётся за кандидатскую диссертацию «Динамическая устойчивость элементов авиационных конструкций».
В 1939 году диссертация была защищена, поддержана и использована «Аэрофлотом», а инженер Челомей направлен в Институт математики Академии наук УССР. Когда не было ещё приборов для наблюдения реальных колебаний внутри конструкции и сверхскоростной съёмки, проницательный ум и математика были глазами конструктора.
В 1940 году он становится одним из 50 Сталинских стипендиатов, работающих над докторскими диссертациями, — самым молодым. Стипендия — 1500 рублей, на 300 рублей выше профессорской ставки. Тема диссертации — «Динамическая устойчивость и прочность упругой цепи авиационного двигателя», дата защиты — 1 июня 1941 года, защита прошла успешно, но грянуло 22 июня, война. Документы ВАКа были утеряны, и заново, с дополнениями, защищена работа была только в 1951-м.
В 1940 году молодой учёный вступил во Всесоюзную коммунистическую партию большевиков — ВКП(б), был делегатом партийных съездов в 1961, 1971, 1976 и 1981 годах, до конца жизни оставался коммунистом.
Обогнать Фау-1
В июле 1941 года Владимира Николаевича Челомея назначают начальником группы реактивных двигателей в Центральном институте авиационного моторостроения. Часть сотрудников эвакуируют в Уфу, но уже в мае 1942 года возвращают в Москву.
Челомею поручают разработку пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД). Многие читатели вспомнят: сверху над немецким самолётом-снарядом Фау-1 стояла бутылкообразная конструкция. Это и есть ПуВРД. Его главное достоинство — простота, следовательно, дешевизна. В нём нет ни одной вращающейся детали: головка с клапанами, камера сгорания и сопло. Сейчас такие двигатели свободно продаются — для авиамоделей. А раньше даже использовались как наглядные пособия в кабинетах физики.
В камеру впрыскивалось горючее, поджигалось автомобильной свечой. Вспышка — маленький взрыв — выталкивала газы из камеры через сопло, своим давлением захлопывая клапан. После сгорания горючего получалось разрежение, которое всасывало новую порцию горючего через открывшийся клапан. Горючее соприкасалось с раскалившимися от первых вспышек стенками камеры, снова вспышка — и цикл повторялся уже без свечи зажигания, только горючее подавай.
Говорят, что нет пророка в своём Отечестве: первый патент на такой двигатель был выдан в 1906 году русскому инженеру В.В. Караводину, но только после полётов Фау-1 начали разрабатывать своё.
Давно известно, что чем изящнее и проще идея, тем сложнее и тоньше её настройка. Говорят, что именно в деталях и кроется дьявол. Размеры камеры сгорания и сопла, их соотношение, материал, из которого они сделаны, расположение, форма и материал клапанов — всё это надо было рассчитать, изготовить, испытать. В 1944 году Челомея назначают директором и главным конструктором завода №51, и в 1945—1948 годах челомеевская ракета воздушного базирования с ПуВРД, которой присвоили индекс 10Х, проходит испытания и рекомендуется к принятию на вооружение. Но ВВС отказываются от ракеты: не устраивают скорость, дальность и точность. Да и подходящего самолёта-носителя для такой ракеты ещё не было. К 1952 году скорость ракеты с индексом 16Х довели до 912 км/ч, но точность и надёжность по-прежнему не устраивали заказчика.
Возвращаясь к Фау-1, стоит напомнить, что 20% немецких крылатых ракет отказывало при старте, 20% отказывало в полёте. А что касается точности — только треть из долетевших попадала вообще в территорию Англии и только четверть в город Лондон. Но в советской военной доктрине не предусматривалась война против городов, поэтому такая точность не устраивала, а систем лазерного или глобального наведения ещё не было. Работу над неуправляемыми крылатыми ракетами с ПуВРД посчитали бесперспективной и ОКБ Челомея переформировали.
Крылатые ракеты разрабатывали и другие КБ: туполевское — «Стриж» и «Рейс», на основе МиГа строилась «Комета», КБ Лавочкина — межконтинентальная «Буря». Но у всех была достаточно высокая стоимость из-за сложных авиационных двигателей.
Кстати, сегодня любой желающий может сделать у себя в гараже наиболее совершенный ПуВРД, которому даже клапанная головка не нужна — просто трубы: работает чистая физика и математика. И описание со всеми размерами есть в интернете — наука не стоит на месте.
Крылья над океаном
В 1953 году к инженер-адмиралу Павлу Григорьевичу Котову, главному оружейнику флота, которого моряки называли «броневым капитаном», пришёл необычный посетитель. Вот как он сам вспоминает об этом:
— Входит ко мне в кабинет посетитель и представляется: «Я Челомей, у меня отобрали КБ, но осталась группа, человек двадцать… Могу предложить такую вот штуку». Вид его решителен и импозантен. Он развёртывает чертежи, затем вынимает модель крылатой ракеты, докладывает её тактико-технические данные…
Наверное, именно артистическая жилка помогла Владимиру Николаевичу убедить опытного корабела. В те времена только Америка располагала мощным флотом авианосцев, способным наносить удары в любой точке планеты. И каждый авианосец сопровождался группой кораблей, обеспечивающих его работу, в том числе охотниками за подводными лодками — попробуй подберись на дистанцию хода торпеды… А тут предложение — вооружить подводную лодку крылатой ракетой, стартующей из-под воды и способной бить с дистанции три сотни километров. Наука уже подошла к этому. Во-первых, ещё Александр Сергеевич Пушкин мог наблюдать в 1834 году испытания подводной лодки инженер-генерала Карла Андреевича Шильдера, вооружённой миной и шестью боевыми ракетами, помещёнными в трубы, закрытые гуттаперчевыми мембранами. Испытания проводились под Петербургом в присутствии императора Николая I, и её ракеты, выпущенные прямо из-под воды, поразили поставленную в качестве цели старую парусную шаланду. Во-вторых, к 1953 году радиоэлектроника шагнула далеко вперёд, и крылатая ракета с радиоуправлением могла попадать уже не в город, как Фау-1, а в корабль. И в-третьих, — а это уже идея самого Челомея — сделать ракету с раскрывающимися в полёте крыльями, чтобы на подводной лодке она не занимала много места.
Сейчас никого не удивить этой идеей, очень многие крылатые ракеты оснащаются именно таким крыльями. Но тогда это казалось фантастикой. Или даже «техническим авантюризмом», как оценили его доклад по этой тематике в ЦК. И не кто-нибудь, сам А.Н. Туполев, выслушав выступление Челомея, заявил: «Цирк да и только!» Правда потом, после удачных испытаний, лично явился к Челомею, извинился, пожал руку и поздравил с успехом. Наверное, подвела Владимира Николаевича артистическая жилка. Поясняя ареопагу серьёзных людей свою идею, он рассказал, что именно так стартует дятел: выпрыгивает из дупла и потом расправляет крылья. И, размахивая руками, как крыльями, показал, как взлетает дятел.
И вот 12 марта 1957 года успешно проходит первый пуск, а 19 июня 1959-го крылатая ракета с подводным стартом П-5 принимается на вооружение. Челомея всегда отличал комплексный подход — и комплекс ракетного оружия П-35, принятый на вооружение в 1964 году, стал поражать цели, находящиеся за линией горизонта.
Приняты на вооружение «Аметист» (первая в мире крылатая ракета с подводным стартом), «Базальт», «Гранит», «Малахит» — всего 10 типов ракет, некоторые из них до сих пор стоят на посту.
Время великих
На стыке XV—XVI веков происходят грандиозные изменения в судьбе человечества. Колумб открывает Новый Свет, и Земля резко увеличивается в размерах. Через 20 лет Магеллан открывает Тихий океан, и Земля становится круглой, «край Земли» становится только фигурой речи.
Сегодня это строки из учебника, но представьте, чего это стоило. Колумб несколько лет убеждал, уговаривал, интриговал, обращался к королям Португалии, Испании, Англии, церковникам и магнатам, чтобы собрать средства на экспедицию. В экспедиции погибали люди и корабли, Колумб то получал чин адмирала и вице-короля, то отправлялся в тюрьму (свои кандалы он хранил до самой смерти), а открытый им континент получил имя Америго Веспуччи. Магеллан для своей экспедиции переходит в испанское подданство, в обход «Палаты контрактов» заключает сделку с её руководителем, жестоко подавляет бунт команды и погибает, уже замкнув маршрут вокруг Земли, а на родине он был заочно осуждён, его семья лишена казённого пособия и умерла в нищете.
В середине ХХ века происходят не менее грандиозные изменения в судьбе человечества: земляне выходят за край Земли. Советские учёные выводят в космос первый в мире спутник, наш космический аппарат первым в мире облетает Луну, первый в мире космонавт — Юрий Гагарин, первый в мире человек в открытом космосе — Алексей Леонов.
Первыми в мире побывали на Луне американцы: их высадку обеспечил штурмбаннфюрер СС Вернер фон Браун, но советский Луноход убедительно показал, что для исследования планет следует применять именно такую технику. И первые в мире мягкие посадки исследовательских зондов на Венеру и на Марс выполнили наши учёные — привет планетам-соседкам!
Это только одна, открытая часть работы. Но есть и другая, не для широкой публики. Фон Браун теперь уже в США строит свои «фау» и «вундерваффе», используя американскую технику, и нацеливает их не на Англию, а на СССР. И мы должны уметь защищаться.
Королёв, Челомей, Янгель. Три этих имени звучат для нас, как Илья Муромец, Добрыня Никитич, Алёша Попович — застава богатырская, заступившая дорогу врагам. Горжусь тем, что в 16 лет начинал работать токарем на заводе М.К. Янгеля, п/я 186 — ныне «Южмаш» — и стал самым молодым в истории завода ударником коммунистического труда. Уже инженером, электронщиком и программистом провёл почти два года в командировке на заводе С.П. Королёва. А вот о работах В.Н. Челомея знал только понаслышке и немного — в ВПК режим секретности соблюдался чётко.
Наши доморощенные либералы, по своему пигмейству просто не представляющие весь накал и всю тяжесть этого труда, любят смаковать и то, что Королёв побывал в заключении, и сложности — реальные и выдуманные — в отношениях между великими людьми. Но вспомните, какая тяжелейшая ответственность лежала на их плечах. А тут ещё кукурузный Никита, который совал нос в дела, ему непонятные, да ещё своего весьма посредственного отпрыска пропихивал в «ракетчики» и сделал самым молодым в истории Героем Социалистического Труда… Заметим, что фон Брауна американцы сделали своим главным ракетчиком, а младшего Хрущёва, уехавшего в США, на пушечный выстрел к ракетам не подпускали, дали ему синекуру «профессора политологии» за папашины заслуги.
Но не будем о грустном в канун юбилея: 110 лет исполняется со дня рождения одного из великих конструкторов — Владимира Николаевича Челомея.
О его крылатых ракетах мы уже говорили. Их дальность уже достигла загоризонтной: цели ушли за горизонт, стали невидимыми. Следовательно, их надо было наблюдать с высоты, с орбиты, и наводить ракеты на них. А для этого нужно создать и обитаемые орбитальные станции, и космические ракеты для доставки на орбиту и станций, и экипажей и обеспечить их сменяемость. И для этого надо было научить космические аппараты маневрировать на орбите. Так и был испытан в 1963-м первый в мире маневрирующий спутник «Полёт-1».
Люди старшего поколения помнят юмористический эстрадный ансамбль «Ярославские ребята» и их злободневную частушку про этот спутник: «Как он будет ой да маневрировать без нас?» А ведь манёвры делались не ради манёвров: это был спутник-камикадзе, космический дрон. Он мог приближаться к вражескому спутнику и уничтожать его. И это было реализовано 1 ноября 1968 года: запущенный ранее спутник-мишень был уничтожен. Но, как назло, мимо случайно пролетал американский шпионский спутник, который и зафиксировал момент уничтожения, потом его снимки печатались в журналах.
В 1970-х годах под руководством Челомея была разработана ракетно-космическая система «Алмаз», послужившая основой для «гражданских» орбитальных станций серии «Салют».
А для того чтобы доставка тяжёлых станций, их экипажей и припасов для них — воздуха, продуктов, приборов — была минимальной по стоимости, надо было разработать семейство ракет разной мощности, но максимально унифицированной конструкции. Да ещё унифицировать их с ракетами боевыми, которые при необходимости будут доставлять не грузы на орбиту, а боезаряды по назначению.
Так, по логической цепочке, Челомей и пришёл к новой для себя области — баллистическим ракетам и космическим системам.
Было разработано семейство УР — универсальных ракет с индексами от 100 до 900.
УР-100 стала самой массовой ракетой лёгкого класса, состоявшей на вооружении РВСН — почти тысяча штук. Это был ответ на американский «Мёнитмен» — того же класса твёрдотопливную ракету, выпущенную примерно в той же численности. У нас были тогда проблемы с твёрдым топливом (для него не нужна заправка, ракета в любую минуту готова к пуску), поэтому Челомей предложил использовать транспортно-пусковой контейнер, «ампулу»: ракета заправлялась жидким топливом на заводе, причём компоненты были разделены мембранами, которые разрывались при старте. Контейнер заполнялся инертным газом, герметизировался, и ракета прямо в контейнере доставлялась к месту старта. Ну как здесь не вспомнить подводные ракеты Шильдера и подводные старты ракет самого Челомея! И в таком состоянии ракета могла храниться готовой к старту до 10 (а реально до 30!) лет. И что важно: стоила в производстве всего три миллиона — самая дешёвая в мире баллистическая ракета, способная нести ядерный заряд. В «гражданском» исполнении она называлась «Рокот».
Следующий типоразмер УР-200 серийно не выпускался, но было проведено девять испытательных полётов.
Тяжёлая УР-500 в военном варианте только дважды прошла испытательный полёт, но в «гражданском» варианте это тот самый «Протон», который выполнил уже более 400 запусков и будет использоваться до 2025 года! «Протон» вывел на орбиту все советские и российские орбитальные станции, модули «Мир» и МКС, тяжёлые спутники и межпланетные станции «Венера», «Марс» и «Вега».
Сверхтяжёлая УР-700 предназначалась для советской лунной программы. Её грузоподъёмность определялась как 150—225 тонн. Но постановлением правительства разработки были прекращены, как и разработки Р-56 Янгеля, и сосредоточены на ракете Н-1 Королёва. Три варианта были уже неподъёмными для страны. А со смертью Сергея Павловича Королёва после пары неудачных запусков и эта работа была остановлена.
А УР-900 осталась только в проекте…
Но идея продолжает жить — «Ангара А1.1», «Ангара А1.2», «Ангара А3», «Ангара А5», «Ангара А7» — семейство унифицированных ракет-носителей, предназначенных для вывода на околоземную орбиту грузов от 3,5 до 38 тонн.
Конечно, прогресс не стоит на месте, теперь двигатели этого семейства не ядовитые гептиловые, а экологически чистые кислородно-керосиновые. Но гептил, на котором работали челомеевские «Протоны», позволил выиграть время, сохранить темп. Это было главное: не стал же Колумб дожидаться, пока для его каравеллы придумают гребной винт и консервы и витамины для питания экипажа. Шли, рисковали, погибали, но выигрывали время, становились первыми! Сохранилось главное из идей Челомея — модульная конструкция, которая собирается из универсальных ракетных модулей в соответствии с поставленной задачей.
Но и сделанного им более чем достаточно, чтобы навсегда остаться в истории не только ракетостроения и космонавтики, не только России, но и всего человечества.
Последние слова
Всё случилось неожиданно. Владимир Николаевич приехал домой, остановил машину, пошёл открывать ворота гаража. То ли забыл поставить машину на ручник, то ли просто было скользко — была зима, но машина сдвинулась и сломала ему ногу. Перелом был не особо опасным, но было решено отправить его в больницу. Он собрался, набрал с собой книг, чтобы поработать с ними. Он отдохнул, через три дня врачи разрешили ему вставать.
Он позвонил супруге, Нинель Васильевне, с которой прожил всю жизнь, и радостно сообщил: «Я такое придумал! Такое придумал!..» — и тишина. Оборвавшийся тромб убил мгновенно.
Он умер 8 декабря 1984 года, в 70 лет. Но разве не счастье для учёного покинуть этот мир с такими словами?
А нам остались его слова из проекта космического аппарата для полёта к Марсу: «…Среди россыпи немигающих звёзд скользит удивительное создание рук человеческих: расправив огромные узкие крылья радиаторов, раскручивает спирали орбиты космический аппарат, постепенно набирая скорость и высоту. Пункт назначения странника — орбита вокруг Марса… Наконец он у цели… Объективы фотокамер и датчики приборов внимательно изучают поверхность загадочной Красной планеты…»
Воистину — поэт Космоса!
Подписывайтесь на нашего Telegram-бота, если хотите помогать в агитации за КПРФ и получать актуальную информацию. Для этого достаточно иметь Telegram на любом устройстве, пройти по ссылке @mskkprfBot и нажать кнопку Start. Подробная инструкция.
