Кто создавал шасси для советских планетоходов
Из разных источников можно узнать, что армяне изобрели автоматическую коробку передач, ручной фен и зеленую краску для долларовых банкнот. Все это неправда. В книге «Марсоход, аккордеон, МРТ: История армянской изобретательской мысли» (издательство «Слово/Slovo») специалист по истории изобретательства Тим Скоренко рассказывает, что на самом деле создали изобретатели армянского происхождения. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным инженеру-конструктору Александру Кемурджиану, который руководил разработкой шасси для советских планетоходов.
Самым удивительным является то, что на протяжении большей части перечисленных лет и событий Александр Кемурджиан не имел к космическим разработкам никакого отношения. И об участии в космической гонке даже не помышлял, следя за советскими успехами, как и прочие рядовые граждане, исключительно по сообщениям в прессе.
Кемурджиан родился 4 октября 1921 года во Владикавказе, но это было скорее прихотью случая. Его отец и мать были приписаны к Отдельной Кавказской армии РККА, частично расквартированной на тот момент во Владикавказе, и рождение там ребенка было случайностью. На самом деле семья Кемурджиана — по отцовской линии — была родом из турецкого Трабзона (Трапезунда); в конце XIX века в связи с начавшимися гонениями на армян семья перебралась в Батуми, бывший тогда частью Российской империи.
Пятью годами позже родители Кемурджиана осели в Баку — впоследствии Кемурджиан писал, что именно Баку считает своей настоящей родиной. Здесь он окончил школу и отсюда в 1940 году уехал поступать в Москву. Образования у родителей не было, и жила семья бедно — вплоть до того, что в голодные тридцатые перебивались продажей выдаваемого по карточкам хлеба. Александр работал с раннего детства и, ввиду того что он прекрасно, без всякого акцента говорил по-русски (этому способствовал его школьный преподаватель русского языка и литературы), в подростковом возрасте устроился на азербайджанское радио русскоязычным диктором.
В 1940-м, перед самой войной, Александр Кемурджиан поступил в Бауманку (тогда она называлась Московский механико-машиностроительный институт им. Н.э. Баумана), на один из новообразованных оборонных факультетов — танковый. Всего таких факультетов было три: танковый, артиллерийский и боеприпасов; они фактически ознаменовали своим появлением грядущую войну, заменив ликвидированный общетехнический факультет. Официальные названия отдавали секретностью: в частности, факультет Кемурджиана назывался факультетом «О».
Естественно, с началом войны студенты танкового факультета были отправлены на тыловые технические работы — ремонтировать технику. Но в 1942-м Кемурджиан добровольцем ушел уже на фронт. Это было непросто, поскольку для студентов его факультета существовала бронь — они были нужнее в тылу, да и сам Кемурджиан оказался негоден по состоянию здоровья. Поэтому ему пришлось обмануть медкомиссию и поступить в Ленинградское артиллерийское училище. После полугодового обучения он попал в... пехоту, и, что самое удивительное, за все это время его так и не отчислили из Бауманки, которую он покинул, по сути, самовольно. После войны он вернулся на тот же факультет и окончил его в 1951 году, причем оценки ему ставили в ту же потрепанную зачетную книжку.
После окончания вуза Кемурджиан поступил на работу во ВНИИ-100 — сегодня это Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения — и занимался там ровно тем, чему учился, — конструированием двигателей и движителей военных машин. Вначале он работал в отделе моторных установок, потом занимался исследованием трансмиссий, затем перешел в отдел тягачей, а в 1959 году получил повышение, став главой отдела № 25 «Новые принципы движения». Собственно, сам Кемурджиан и организовал этот отдел по поручению начальства. Отдел занимался, в частности, военными машинами на воздушной подушке.
В общем, Кемурджиан делал обычную для хорошего советского инженера карьеру и, наверное, годам к 60–70 добрался бы до уровня директора ВНИИ или хотя бы его заместителя, если бы не воля случая. В 1963 году дороги Кемурджиана и «Лунохода» пересеклись.
В то время как Александр Кемурджиан защищал кандидатскую и организовывал отдел «Новые принципы движения», лунная гонка шла своим чередом. Несколько лет неудачных лунных запусков, последовавших за успехами 1959 года, негативно сказывались в том числе и на отношениях Королёва с начальством — хотя, конечно, это во многом нивелировалось сумасшедшими успехами в области пилотируемой космонавтики. Но Гагарин Гагариным, а лунных целей никто не отменял.
Еще в 1960 году в королевском ОКБ-1 поднимался вопрос о создании планетохода, получившего внутренний индекс Е-8. Идею выдвигал, в частности, друг и коллега Королёва, выдающийся инженер-конструктор Михаил Тихонравов. Но энергия ОКБ в то время уходила на вопросы запуска пилотируемого корабля, и планетоход был в каком-то дальнем приоритете.
Тем временем один за другим происходили успешные пилотируемые космические запуски: Гагарин, Титов, Николаев и Попович (к слову, первый групповой полет двух кораблей в истории), Быковский, Терешкова (первая женщина в космосе). Конструкторский процесс был поставлен на поток, и высвободились ресурсы для создания рабочей группы по планетоходам. Ее ожидаемо возглавил Тихонравов.
Проблема была в том, что все сотрудники ОКБ-1 прекрасно умели работать с ракетной техникой и сопутствующими технологиями. Но планетоход требовал совершенно других навыков — от вопросов подачи энергии до собственно шасси. Никто из действовавших инженеров Королёва или сотрудничавших с ним организаций не мог спроектировать шасси. Колеса в космосе до сей поры были попросту не нужны.
Логично было предположить, что для движения по поверхности другого небесного тела понадобятся гусеницы, а значит, следовало привлекать к работам кого-то из специалистов по военной или сельскохозяйственной технике. Первым делом Королёв обратился в НАТИ — Научно-исследовательский тракторный институт, занимавшийся экспериментальными задачами в области тракторостроения. Специалисты НАТИ могли в теории спроектировать все, что угодно.
Но НАТИ внезапно отказался работать с космической отраслью. Руководство посчитало это непрофильной задачей, причем чрезмерно сложной.
Тогда Сергей Зверев, на тот момент 1-й заместитель председателя Государственного комитета Совета министров СССР по оборонной технике, порекомендовал обратиться во Всесоюзный научно-исследовательский танковый и дизельный институт, то есть во ВНИИ-100. По неподтвержденной легенде, Королёв вообще не знал о существовании такого заведения и был очень удивлен рекомендации. В результате в июле 1963 года во ВНИИ-100 приехал представитель ОКБ-1 Владимир Зайцев, чтобы договариваться о сотрудничестве. Делегация из Зайцева и представителя контролирующего министерства (в СССР без этого было никак) прибыла на прием к директору ВНИИ-100 Василию Старовойтову, но тот пригласил на встречу еще и Кемурджиана как руководителя наиболее экспериментального отдела института. В итоге Кемурджиан узнал о задаче сразу — и из первых рук. Старовойтов согласился взяться за проблему, и в сентябре сотрудничество ОКБ-1 и ВНИИ-100 было оформлено на официальном уровне.
Так в сорок один год Александр Кемурджиан из руководителя отдела по разработке военных катеров неожиданно стал конструктором планетоходов.
Первоначальная группа специалистов, привлеченных к работе над ходовой частью «Лунохода», составляла всего пять человек вместе с Кемурджианом, но со временем туда подтянулся весь его отдел. Все работы держались в строжайшем секрете — официально 25-й отдел по-прежнему разрабатывал военные машины на воздушной подушке. Основной машиной в разработке считался «Объект 760», плавающий танк, получивший в КБ прозвище «ползоход».
31 мая 1964 года ВНИИ-100 посетили лично Королёв и Тихонравов, чтобы посмотреть, какого прогресса добились «непрофильные» специалисты, — и остались довольны. Первый официальный документ по этим работам вышел в июле того же года и назывался «Определение возможности и выбор направления в создании самоходного шасси аппарата Л-2».
Проработан отчет был очень тщательно: он включал в себя и компоновочные схемы, и узлы, и различные анализы — массы, плавности хода, проходимости, и информацию о смазочных материалах, и о долговечности и так далее. В общем, это было сделано профессионально. Плюс в том же году Королев «пробил» тему исследований Луны как первостепенную задачу. Вышло известное Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 655–268 «О работах по исследованию Луны и космического пространства» — и работа закипела не на шутку. Отдел Кемурджиана в считаные месяцы разросся до полусотни человек и целиком переключился на космическую тему, что вызывало откровенную ревность со стороны других, менее привилегированных отделов.
Техническое задание на планетоход было довольно жестким: масса — 900 килограммов, максимальная скорость — 4 километра в час, диаметр приборного контейнера — 1,8 метра, номинальное энергопотребление — 0,25 киловатта. В эту массу и энергопотребление нужно было вписать целый ряд систем, разрабатываемых самыми разными институтами — безусловно, в тесном сотрудничестве друг с другом, но все же не в одной комнате и не с единой информационно-технической базой.
В 1965 году сменилось общее руководство. Королев передал всю документацию и работу по лунным и межпланетным аппаратам в НПО имени Лавочкина, которое на тот момент возглавлял Георгий Бабакин. Бабакин стал курировать и работы по планетоходу. И собственно, одним из первых заметных изменений, которые произошли в техническом плане, был отказ от идеи проектировать гусеничную машину. Бабакин считал — и, как показало время, справедливо, — что колесный движитель эффективнее. Это было связано с тем, что благодаря успешным пробам, взятым станцией «Луна-9», стали известны состав и плотность лунного грунта. Тем не менее группа Кемурджиана осталась на своем месте и продолжила работу — теперь уже над колесами.
К концу 1967 года «Луноход» был практически готов. Завершила разработку колесной части и команда Кемурджиана. Получилось эффективно: общая масса шасси составляла всего 105 килограммов, из которых 88 приходилось на ходовую часть и приводы. Это позволило сделать «Луноход» очень легким, всего 756 килограммов. Легкость колес была достигнута тем, что каждое сделали из трех тонких титановых обручей, на которые натянули металлическую сетку. Поверх сетки обручи соединялись между собой титановыми же грунтозацепами. Обручи со ступицами соединялись спицами, как у велосипедных колес. Благодаря форме колес и индивидуальному приводу на каждое «Луноход» получился весьма проходимым — он мог взбираться на 40-сантиметровые уступы и преодолевать метровые трещины; по расчетам Кемурджиана, «Луноход» мог подниматься по поверхности с 20-градусным наклоном, но испытания показали, что конструктор недооценил свою работу: планетоход «осилил» даже 27°. В общем, все молодцы, все справились.
Но кое-что все-таки было не так. Пока работа над проектом шла своим чередом, происходили важные в политическом смысле события. Еще в 1964 году была запущена более значимая с точки зрения лунной гонки программа — Н1-Л3, пилотируемый полет на Луну. Уже в 1968-м предполагали реализовать первую экспедицию — намного раньше американцев. Но серьезной проблемой для проекта стала ракета-носитель Н-1. Ее эскиз, созданный в основном Королевым, был готов еще в 1961 году, но дальнейшая разработка затягивалась, а в 1966 году Королёв внезапно умер, и новый главный конструктор, Василий Мишин, не сумел мгновенно принять все его дела и ответственность. В итоге к первому пробному пуску H-1 была готова лишь в начале 1969 года. Американцы нагнали и должны были запустить свою миссию уже летом; советские КБ работали на пределе возможностей.
И наступил самый трагический, наверное, для лунной гонки месяц — февраль 1969 года. 19 февраля ракета-носитель «Протон-К» (8К82К) понесла к Луне аппарат Е-8 № 201, то есть потенциальный «Луноход-1». Но пуск оказался неудачным: уже на 52-й секунде полета крепление носового обтекателя разрушилось из-за вибраций, и его обломки, пролетев мимо всей ракеты, повредили ее первую ступень. Секунду спустя ракета взорвалась, и «Луноход» пополнил список аппаратов, так и не выполнивших своей миссии.
Два дня спустя, 21 февраля, провели первый пробный запуск ракеты Н-1 для пилотируемого полета. Полезной нагрузкой служил беспилотный корабль «Зонд-М». Спустя буквально несколько секунд из-за технических проблем отключился двигатель № 12, после чего бортовой компьютер выключил симметричный ему двигатель № 24. Это вызвало колебания ракеты и, как следствие, разрыв линии подачи окислителя, а чуть позже — всего топливопровода. На 68-й секунде полета ракета взорвалась.
Примерно так же закончился и второй пробный пуск Н-1, 3 июля 1969 года. На этот раз условия попытались приблизить к рабочим, использовав в качестве полезной нагрузки макет спускаемого аппарата ЛК. Снова аварийное отключение двигателей из-за разрушения насоса окислителя и, как следствие, падение ракеты на 23-й секунде полёта.
А 21 июля 1969 года американский астронавт Нил Армстронг сделал первый шаг по лунной поверхности, раз и навсегда обеспечив США символическую победу в лунной гонке.
Это событие резко изменило политику в отношении космических разработок. На пилотируемую лунную программу начали смотреть как на мертворожденное начинание. Гнаться за американцами было бессмысленно. Они совершили вторую, третью, четвертую высадку, а ОКБ-1 никак не могло справиться со строптивой ракетой-носителем. В итоге, посмотрев на безуспешные попытки «догнать и обогнать», в 1974 году высшее руководство закрыло проект Н1-Л3 навсегда.
Но если для Н1-Л3 высадка американцев на Луну стала приговором, то для проекта «Луноход» она внезапно сыграла роль триггера, выведя его на первую линию важности. «Отвечать» нужно было не тем же самым, а чем-то новым, и пуск первого в истории планетохода выглядел на этом фоне довольно привлекательно. Кроме того, разработчиков перестали подгонять: уже не было смысла успеть что-то сделать до гипотетической высадки американцев. Нужно было просто сделать хорошо.
За последующий год в спокойном режиме довели до ума и ракету-носитель «Протон», и сам «Луноход». 10 ноября 1970 года «Протон-К» с планетоходом Е-8 № 203 (индекс «202» получила АМС «Луна-19») успешно взлетел с Байконура и 15 ноября доставил полезную нагрузку — спускаемый аппарат с грузом в виде планетохода — на лунную орбиту. Два дня занял постепенный спуск, и 17 ноября аппарат успешно прилунился в Море Дождей. С этого дня и навсегда Е-8 № 203 превратился в прессе и документах в «Луноход-1».
Как показала практика, группа Кемурджиана разработала великолепное шасси. Без единого сбоя машина прошла 10 540 метров — огромное расстояние для планетохода того времени. К слову, на случай сбоя в шасси была встроена оригинальная система. Все колеса «Лунохода» были ведущими: каждое имело индивидуальный редуктор и тяговый электродвигатель. Если с колесом что-то происходило — например, его заклинивало, — можно было дистанционно подорвать пиропатрон, который разрушал связь колеса с осью редуктора. Таким образом, колесо переставало быть ведущим и получало возможность свободно вращаться. Даже если несколько колес планетохода выходили из строя, оставшихся хватало для его дальнейшего движения (главное — чтобы исправные колеса оставались и с одной и с другой стороны машины). Но ни одно колесо за время эксплуатации из строя не вышло.
Спустя 302 дня, 14 сентября 1971 года, связь с «Луноходом» прервалась: его основной источник тепла — радиоизотопный — исчерпал свой ресурс ещё в конце августа, а без подогрева во время холодной лунной ночи аппарат работать не мог.
Подробнее читайте:
Скоренко, Т. Марсоход, аккордеон, МРТ: История армянской изобретательской мысли / Тим Скоренко. — М.: Слово/Slovo, 2024. — 496 с.