Вдруг что-то произойдет от удара? Это не давало покоя. Для исключения этого «вдруг» ко всей аппаратуре предъявили требование работать как в комфортных условиях — герметичных, с обеспечением щадящих температурных условий, так и в вакууме. Правда, это был аварийный режим. Переход на аварийный режим требовал срочного взлета и стыковки Лунного корабля с орбитальным кораблем.
Установить такую «корявую» кабину экипажа, чтобы ее центр масс был точно на центральной оси или оси, через которую проходит тяга двигателей, было очень трудно. Нужно было сделать специальное балансировочное поле. Так и сделали. Относительно ракетного блока весь кабинный модуль мог перемещаться на расстояние до 30 мм в любую сторону. Это оказалось возможным благодаря использованию специальных цилиндрических стаканов, которые ввели в конструкцию вынужденно. А дело было так. Когда мы уже стали задыхаться от нехватки выделенной массы, наши коллеги расчетчики нас осчастливили и добавили массу. Добавили, когда уже конструкция всего корабля была «завязана», т. е. выполнены и отработаны силовые агрегаты. Пришлось поднимать кабину. Здесь-то и появились эти стаканы. Подумали-подумали, а почему бы их не использовать как балансировочные площадки. Просчитали. Получилось. Нет худа без добра!
На верхних кронштейнах, где крепился блок двигателей, эти балансировочные поля были повторены. Это была, как мы называли, «грубая» центровка. При разработках появляются различные моменты, которые могут смещать центр масс уже после изготовления. Требовались еще элементы, позволяющие выправить центровку. Ими стали две химические батареи системы электропитания, размещенные снаружи на приборном отсеке. На раме для их крепления сделали специальные дополнительные места установок, и после определения фактического центра масс, можно было без особых хлопот, переставляя батареи, достигать требуемую центровку.
С другой стороны на цилиндрической части кабины была вварена герметичная плата, через которую проходили коммуникации к остающейся на Луне части корабля. Сюда и подходила, получившая у нас название «кабель-мачта», по аналогии со стартовыми устройствами. Перед взлетом корабля она отстреливалась и отводилась путем поворота от взлетной части.
В верхней части переходного отсека снаружи устанавливались на специальной плате чувствительные элементы системы управления — два датчика: солнечно-звездный и звездный. Их плата опиралась на бобышки цилиндрической части, на которых внутри отсека крепилась гироплатформа. Это позволяло свести к минимуму ошибки информации от взаимных погрешностей, точности требовались секундные, иначе можно было не прилететь в зону стыковки с Лунным орбитальным кораблем.
РАКЕТНЫЙ БЛОК ЛУННОГО КОРАБЛЯ
В самом словосочетании ракетно-космическая техника на первом месте стоит слово ракета. Это показывает, что на сегодня без важнейшей составляющей не было бы ни ракетно-космических комплексов, ни систем дальней космической связи, ни долговременных орбитальных станций, ни полетов к Луне и планетам Солнечной системы и т. д.
Создание ракеты ставило и ставит сложнейшие задачи перед другими отраслями промышленности. Оно требует разработки новых материалов — прочных, легких, эластичных, упругих, стойких, твердых и т. д.; разработки механизмов — надежных, безопасных, длительноресурсных, удобных в эксплуатации, выдерживающих тяжелейшие комбинированные нагрузки. Ракеты предъявили требования к разработке новых видов и типов окислителей и горючих материалов, способствовали развитию криогенной техники, без которой сегодня не мыслимо народное хозяйство. Мощный бум в развитии электронной промышленности совпадает с реализацией крупных космических программ. Можно много приводить примеров из области технологии, науки, техники, но основа прогресса лежит, безусловно, в требованиях при создании новейших средств и в авиации, и в атомной промышленности, а не только в ракетной технике.
В Лунном корабле ракетный блок являлся основным агрегатом. Его масса составляла половину массы корабля, а расположение было центральным. Мы уже говорили, что с точки зрения центровки Лунного корабля пришлось «приплюснуть» ракетный блок. Топливные баки приняли необычную форму. Хотя объем каждого бака составлял примерно 1,2 м3, их формы резко отличались. Бак окислителя торовой формы расположили внизу. Это было очень полезно с точки зрения центровки, ведь удельный вес окислителя был чуть ли не в два раза больше, чем горючего. Бак, как бублик, забрал в свою срединную пустоту двигатель, а наружной поверхностью, через опорный шпангоут оперся на нижний пояс силового переходника. К верхнему поясу переходника крепился бак горючего, состоящий из сферического сегмента и конической оболочки, к которой крепился двигатель. В блоке применялись известные в ракетной технике компоненты топлива: азотный тетраксид и несимметричный диметилгидразин. Эта пара имела ряд преимуществ по отношению к другим. Во-первых, компоненты при соединении самовоспламенялись, а, во-вторых, их хранение не требовало повышенных защитных операций. В ту пору мы мало думали о токсичных свойствах этих компонентов, о влиянии их на окружающую среду при производстве, хранении, транспортировке. Это впоследствии сказалось и на нашем здоровье. По молодости кажется, что твой организм все может вытерпеть. Так и мы при работах на заправочном макете часто пренебрегали мерами предосторожности, заходили в заправочный зал, когда на полу по вине операторов были лужи компонентов топлива. Многие через год лишились своих зубов, и еще хорошо отделались.
Работа над предэскизным проектом ракетного блока шла трудно. Наши коллеги ракетчики стремились сделать блок как можно легче. Мы, корабелы, тоже стремились к легкой конструкции, но всего корабля, а не отдельного блока. Отход от сферических поверхностей для герметичных отсеков, какими были топливные баки, сразу приводил к дополнительным толщинам и соответственно к дополнительным массам. Однако уменьшение высоты блока приводило к понижению центра масс всего корабля, а это, в свою очередь, определяло общие массовые затраты. До хрипоты спорили, какая компоновочная схема определит минимальную массу. В конце концов корабелы взяли разработку ракетного блока на себя. Они стали компоновать блок в корабле так, чтобы он был органической частью корабля, чтобы его силовая схема была общей силовой схемой всего корабля, а его нижние обводы не причинили лишних возмущений при старте и т. д.
Теперь нужно рассказать, как выбирался двигатель. Двигатель космического корабля — это агрегат, от которого зависит жизнь корабля и экипажа. Можно потерять связь, можно потерять информацию о работе систем, можно не иметь автоматической стыковки, а вот, если не будет работать двигатель, катастрофы не избежать. Требования по надежности двигателя задаются самые высокие, но достичь надежности, равной единице, еще не удалось никому. Для Лунного корабля, совершающего двигательную посадку, иметь даже минимальный риск мы считали недопустимым. Поэтому на блок установили второй резервный двигатель. Он был выполнен по упрощенной схеме. Что это означает? Основной двигатель выполнял функции дотормаживания на посадке, горизонтального маневрирования и взлета. Режимы его работы были самые разные. Так на участке дотормаживания и взлета тяга была близка к оптимальной и равна примерно 2000 кгс, т. е. около 20 кн, а на участке горизонтального маневрирования, где нужно было уравновесить вес корабля, она составляла примерно 850 кгс (8500 н). Но еще нужно было уметь маневрировать по высоте, т. е. и поднять, и опустить аппарат. Поэтому диапазон регулирования тяги на этом участке был довольно широкий. Тяга двигателя могла снижаться до 540 кгс и увеличиваться примерно до 1000 кгс. Таким образом, основной двигатель волей-неволей должен быть двухрежимным. Эти режимы получили свои названия: