ОКБ-586 Янгеля: как Днепропетровск стал центром советского ракетостроения

Спустя более полувека после катастрофы на Тюра-Таме, в год, когда конструктору Михаилу Янгелю исполнилось бы 115 лет (день рождения приходится на 25 октября 1911 года по старому стилю, то есть на 7 ноября по новому), проследим, как днепропетровское бюро пришло к созданию целого класса ракетных комплексов. Путь ОКБ-586 — это история не только удачных стартов, но и тяжёлых ошибок, из которых рождались новые требования к технике.

От заводского отдела до конструкторского бюро

В апреле 1954 года на базе отдела главного конструктора завода № 586 в Днепропетровске создали ОКБ-586. В июле его возглавил Янгель, до этого работавший в НИИ-88. Коллектив опирался на инженеров, которые уже осваивали ракетное производство, среди них Владимир Будник, Михаил Герасюта и Владимир Ковтуненко.

Близость к заводу задавала особый порядок работы. Конструкторы учитывали не только массу и прочность ракеты, но и то, как её можно выпускать серийно. Сварной шов, который выдерживал испытания на опытной детали, предстояло воспроизвести на серийных изделиях. Новая конструкция меняла оснастку, порядок сборки и методы контроля. Собственный завод при этом не давал полной самостоятельности: маршевые двигатели создавало КБ Валентина Глушко, системы управления и гироскопические приборы разрабатывали другие бюро. Днепропетровску предстояло свести их работу в изделие, пригодное для войск.

Р-12: отказ от кислорода и новые риски

В 1955 году бюро получило задание на Р-12, баллистическую ракету средней дальности, которая должна была поражать цели на расстоянии около двух тысяч километров. Предшественники зависели от жидкого кислорода, который испарялся, требовал постоянного пополнения и заставлял готовить пуск с оглядкой на заправочные средства. Новой ракете предстояло ждать приказа без постоянного обслуживания.

Для Р-12 выбрали окислитель АК-27И на основе концентрированной азотной кислоты с окислами азота и ингибирующей добавкой йода, а горючим стал углеводород ТМ-185. Четырёхкамерный двигатель РД-214 создали в коллективе Глушко. Компоненты не воспламенялись при простом соприкосновении, поэтому перед подачей основной смеси использовали пусковое горючее ТГ-02, которое загоралось при контакте с окислителем и поджигало топливо.

Кислородное хозяйство исчезло, но появилось другое. АК-27И разъедал материалы и был опасен при утечке, поэтому потребовались новые уплотнения, проверка сварных соединений и иная техника заправки. Турбонасосный агрегат РД-214 работал на продуктах разложения перекиси водорода, ещё одного химически активного компонента. Выигрыш во времени оплачивался сложностью обслуживания.

Первый старт Р-12 состоялся 22 июня 1957 года на полигоне Капустин Яр. Проверяли не только полёт, но и наземные операции: доставку, монтаж, заправку, работу штатного расчёта. На вооружение ракету приняли 4 марта 1959 года. Почти два года отделяли первый удачный старт от готового войскового комплекса. Первые Р-12 стояли на открытых позициях, а шахтная модификация Р-12У потребовала переделки пускового сооружения и порядка обслуживания.

Р-16: что произошло у заправленной ракеты

Р-16 получила две ступени и более сложную систему управления. Двигатели работали на АК-27И и несимметричном диметилгидразине (НДМГ). В отличие от топлива Р-12 эти компоненты воспламенялись при соприкосновении, поэтому безопасность всё больше зависела от электрических команд, которые управляли клапанами, пиросредствами и подготовкой двигателей.

Первое изделие готовили к пуску на Тюра-Таме в октябре 1960 года. После заправки обнаружились неисправности аппаратуры и ложные срабатывания пиросредств. По утверждённому порядку подготовку следовало остановить, слить топливо и устранить дефекты в безопасных условиях. Однако утром 24 октября Государственная комиссия решила продолжить работы с отступлением от утверждённой технологии.

Вечером того же дня при возвращении программного токораспределителя в исходное положение возникла непредусмотренная команда. Двигатель второй ступени запустился на стартовом столе. Люди находились рядом с заправленной ракетой, когда загорелись компоненты топлива. По опубликованным материалам расследования, погибли 74 человека, ещё 49 получили ранения и ожоги. Позднее часть пострадавших умерла в госпиталях, поэтому в литературе встречается итоговая цифра 78 погибших. В воспоминаниях участников звучат и более высокие оценки.

Отчёт комиссии называл две группы причин: недостатки схемы управления и нарушения порядка подготовки. После катастрофы пришлось менять аппаратуру и защитные блокировки, а также пересматривать порядок работ на старте. Вторая попытка пуска Р-16 состоялась 2 февраля 1961 года: ракета поднялась со стола, но программу полёта не выполнила. Комплекс приняли на вооружение 20 октября 1961 года. Заправленную ракету можно было держать готовой около тридцати суток, а в следующем проекте предполагалось увеличить этот срок до нескольких лет.

Р-36: борьба с утечками в шахтах

Разработка тяжёлой Р-36 (8К67) велась для длительного дежурства в шахте. Её задачей было длительное дежурство в защищённой шахте без частых операций с топливом. Окислителем выбрали азотный тетраоксид, горючим остался НДМГ. Стартовый комплекс проектировали с рассредоточенными шахтами и дистанционным управлением с командного пункта, чтобы расчёту не требовалось стоять у корпуса ракеты.

Старт задумывали газодинамическим, «горячим»: двигатель включался внутри шахты, а сооружение отводило раскалённые газы по специальным каналам. Первый пуск на открытой позиции 28 сентября 1963 года сорвался: ракета загорелась, так и не уйдя в полёт. Стол переделали, нижнюю часть корпуса защитили от нагрева, и 3 декабря состоялся успешный старт. По книге о КБ «Южное» (2000), семь из первых десяти попыток завершились отказами. За всю программу лётно-конструкторских испытаний, включая модификацию, числилось 85 пусков и 14 отказов.

Отдел надёжности создали в июле 1966 года по приказу Янгеля, возглавил его Станислав Конюхов. Его задачей стало обобщение результатов проверок систем и учёт отказов при оценке надёжности всего комплекса.

Отдельная проблема возникла после решения задач со стартом. Р-36 должна была годами стоять заправленной, и даже слабое просачивание паров через соединения могло повредить аппаратуру и создать угрозу персоналу. Ответом стала ампулизация: топливную систему изолировали от внешней среды, сократили число разъёмных соединений, ввели герметизирующие мембраны и сварные участки. Во второй ступени применили совмещённое днище, которое разделяло окислитель и горючее. Гарантийный срок изначально составлял пять лет, затем его увеличили до семи с половиной. Добиться герметичности на такой срок оказалось сложнее, чем записать её в техническом задании.

Часть разъёмов заменили сваркой, совместно с Институтом электросварки имени Патона создали автоматы для сварки трубопроводов. Чувствительность приборов для поиска утечек подняли в десятки раз по сравнению с Р-16. Однако некоторые соединения всё равно пропускали пары, причём течь находили не в шве, а в прилегающем, внешне сплошном металле. Материаловеды обнаружили пористость, газовые пузыри и неметаллические включения, возникавшие ещё при выплавке и литье. Понадобились изменения в технологии выплавки, дополнительная очистка металла и ультразвуковой контроль заготовок.

21 июля 1967 года Р-36 приняли на вооружение, а модернизированная 8К67М прошла испытания в 1968 году и с 1969-го начала выпускаться серийно. С 1 октября 1966 года ОКБ-586 называлось КБ «Южное». Янгель руководил бюро до смерти 25 октября 1971 года, за тринадцать дней до шестидесятилетия. Его преемником стал Владимир Уткин, при котором создавались следующие поколения ракет.

Опыт трёх ракет показывает, что ОКБ-586 со временем научилось отвечать не за отдельный двигатель или стартовый стол, а за весь комплекс: за производство, полёт, подготовку к пуску и боевое дежурство. Катастрофа 1960 года обозначила цену ошибок при работе с заправленным изделием, а история Р-36 показала, что надёжность приходится добывать уже после того, как ракеты поступили в шахты. Для КБ это означало, что ответственность не заканчивалась с передачей изделия войскам и требовала дальнейшей работы над материалами, технологией и контролем.

* Упоминаемые в тексте организации и лица статусов, указанных в законодательстве РФ, в данном материале не имеют.

По материалам: Военное обозрение