Ракетные собаки
В марте 1947 года Сергей Королев принял важное решение – делать боеголовку ракет самостоятельным объектом, который отделяется от основной ракеты и по баллистической кривой добирается до цели. 25 апреля, выступая на пленарном заседании ученого совета НИИ-88, главный конструктор заявил:
«На следующих машинах мы столкнемся и уже столкнулись с гораздо большими трудностями, связанными с использованной схемой. По поводу нагрузок и возможного разрушения ракеты в полете можно отметить, что в работах Циолковского есть предложения по составной ракете. Я думаю, что будет дальнейшее развитие идеи Циолковского. <…> Мы работаем сейчас над машинами, скорость которых сравнима с космическими скоростями, и я могу сказать, что наш следующий этап работ требует какой-то составной схемы. В случае успеха такую схему можно будет применить для этой машины и увеличить ее дальность…»
Сначала инженерам казалось, что в «составной» схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, головка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Но почти сразу проявились трудности: пока двигатель работает, головку не отделишь, двигатель как бы подпирает к ней снизу корпус ракеты; а после выключения двигателя отделять головку невыгодно, ведь ракета уже неуправляема, и головка может отклониться от курса. Отделять поэтому надо точно в момент выключения двигателя. Но в том-то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь через семь-десять секунд. Необходима математическая модель, но ее пока нет и, скорее всего, в ближайшее время не появится, потому что очень сложно описать формулами процесс догорания остатков топлива.
Сергей Королев, по своей привычке, решил не дожидаться появления теоретических соображений, а провести опытные отстрелы головки на «Р-1» – ко времени, когда начнутся испытания новой ракеты «Р-2», все вопросы будут решены. Так появилась ракета «Р-1А» – «единичка» с отделяющимся боевым зарядом или «Аннушка», как ласково окрестили ее на полигоне.
Отделяющаяся головная часть была нужна Королеву для ракеты «Р-2», но оказалось, что в ее испытаниях заинтересованы и кабинетные ученые, и в 1947 году началась дружба Сергея Павловича с академической наукой, что тоже было неизбежно. Ведь изучать атмосферу и космическое пространство должны были ученые, а не военные, думающие лишь о том, как побыстрее создать средство доставки ядерного заряда до городов потенциального противника. Фактически Королев вернулся к реализации своей главной мечты. Тяжелая и страшная эпоха заставила его заниматься военными ракетами, но идея полетов в космос, на Луну и Марс была жива, посему возвращение Королева в науку было предопределено.
Осенью 1947 года маленькая экспедиция физиков приехала на полигон Капустин Яр. Они выкопали и оборудовали «академическую» землянку, в которой аппаратура готовилась к полету. Первый старт ракеты «V-2» с научным оборудованием состоялся 2 ноября 1947 года и прошел успешно: ракета отклонилась всего лишь на 5 км от расчетной траектории. Сигналы регистрирующей аппаратуры «ФИАН» были приняты, раскодированы и проанализированы.
На следующий день, правда, случилась неприятность: стандартная «V-2», запущенная в рамках военных испытаний, ушла влево и стала вращаться вокруг продольной оси, потом у нее оборвались стабилизаторы, и ракета, воспламенившись, упала плашмя на землю. На расследование происшествие ушло время, поэтому второй полет «V-2» с аппаратурой «ФИАН» состоялся только 13 ноября, но вновь оказался успешен: ракета отклонилась от траектории на 80 м.
Круг интересов физиков тем временем расширялся, и, узнав о проекте ракеты «Р-1А» с отделяющейся головной частью, они пришли в восторг: теперь можно было точно измерить газовый состав и температуру верхних слоев атмосферы, не опасаясь «помехи» от выбросов продуктов горения.
Для проведения работ было выделено восемь трофейных ракет, которые полностью перебрали и произвели необходимые замены, в частности установили хвостовые отсеки собственной конструкции, а также механизм для отделения головной части. В итоге при том же диаметре корпуса ракета «Р-1А» стала на метр длиннее исходной «V-2».
Непосредственная подготовка ракеты «Р-1А» к летным испытаниям началась в январе 1949 года на временной испытательной площадке НИИ-88 в близлежащем лесу и закончилась 11 февраля. И 7 мая на полигоне Капустин Яр состоялся первый старт «Аннушки». После запуска возбужденный Королев тут же потребовал самолет и полетел в район цели, с воздуха увидел две воронки, уговорил летчиков посадить «Ли-2» и самолично осмотрел места падения ракеты и отделяемой головки. На следующий день он писал домой:
«Вчера был наш первый концерт, прошедший с весьма большим успехом. Это очень приятно и, надеюсь, знаменует успешное осуществление в жизни одного из очень важных этапов нашей работы».
Научные исследования проводились на «Аннушках» в течение семи лет – ракета оказалось очень удобной. С каждым годом они привлекали все больше экспериментаторов, особенно ищущую молодежь. Сергей Королев был очень доволен и самими запусками, и новыми задачами. С военными он связывал ближнюю перспективу, с учеными – дальнюю. И не ошибся.
После успешных испытаний ракет «Р-1А» по приказу Королева было составлено «Техническое задание на проведение работ по исследованию высоких слоев атмосферы», которое Сергей Павлович утвердил 28 августа 1950 года. В нем Королев сделал следующий логический шаг к пилотируемой космонавтике – он заявил о своей готовности начать медико-биологические эксперименты по изучению влияния больших (космических!) высот на живые организмы.
«Целью работы являются исследования, связанные с полетами на больших скоростях и высотах, и изучение характеристик атмосферы и физических явлений на высотах порядка 100 км.
При этом должны быть решены следующие основные задачи.
1. Изучение состава первичного космического излучения, его взаимодействия с веществом.
2. Выявление химического состава воздуха на больших высотах.
3. Измерение давления воздуха на больших высотах.
4. Разработка метода определения направления ветров в высоких слоях атмосферы.
5. Исследования спектрального состава излучения Солнца, в особенности в ультрафиолетовой части.
6. Проверка поглощающей способности озона на высоте 55–60 км.
7. Исследование влияния постепенно нарастающей перегрузки на живые организмы.
8. Проверка жизнедеятельности живых организмов в условиях больших высот при подъеме на ракете.
9. Установление возможности спасения животных с больших высот после подъема на ракете».
Итак, в космос отправятся животные. Но что это будут за животные? Каким существам доверят честь стать первыми космонавтами Советского Союза? На этот вопрос должны были ответить специалисты из той области, с которой Королеву почти не приходилось иметь дело, – авиационные медики.
О своей первой встрече с главным конструктором вспоминает профессор Владимир Иванович Яздовский, волею судьбы ставший основоположником космической медицины:
«Однажды вечером у меня дома раздался телефонный звонок. Энергичный мужской голос коротко представился: „Королев“. Я дал согласие встретиться с ним завтра, после обеда, неподалеку от академии имени Н. Е. Жуковского. Шел 1948 год, была уже глубокая осень, листья с деревьев облетели, и вторая половина дня утопала обычно в серенькой измороси. В этом предсумеречном свете передо мной неожиданно – хотя ждал же! – возникла крепкая, плотная фигура в темном пальто и шляпе. Последовало крепкое рукопожатие, Сергей Павлович взял меня под руку и повел вглубь аллеи, безо всяких предисловий обращаясь ко мне на ты. „Сейчас мы с тобой погуляем и все обговорим! – начал он весело, будто радуясь моему недоумению. – Не удивляйся, тебя рекомендует сам Андрей Николаевич Туполев. А для меня дороже его мнения нет. Я и сам у него учился – знаю, чего стоит похвала Туполева. Едва я сказал, что мне нужен медик, который был бы на ты с техникой, он сразу тебя вспомнил“.
Далее Королев прямо, без обиняков сказал мне, что у них есть ракеты, способные поднять груз массой более 500 кг на высоту 100 км (видел ли он мое ошеломление?), что геофизические исследования на этой высоте уже ведутся, но он считает, что пора начинать эксперименты на животных, которые проложили бы путь человеку. <…>
Я был смущен. Я не считал свою работу выдающейся, просто делал дело честно, добросовестно. А тут такое предложение – даже вслух вымолвить страшно: жизнеобеспечение полета человека в космос! Видя, что я в таком состоянии, Сергей Павлович сказал на прощание: „Думай. Но без риска, без попытки решить большую задачу жизнь – не жизнь… А погода сегодня прекрасная! Ты взлет ракеты не видел? Никогда? По-моему, прекраснее нет ничего…“
Он снова крепко пожал мне руку, сел в машину и уехал. А мне предстояло „думать и решать“. Да что там думать, если зацепиться не за что! Никакого задела, никаких экспериментов, никакой методики не существовало и не могло существовать. И поговорить, посоветоваться не с кем. Королев предупредил, что разговор должен остаться между нами…»
Королев организовал встречи Яздовского с министром обороны и с президентом Академии наук. Те обещали полную поддержку исследованиям, которые предстояло возглавить медику. Поскольку предусматривалась тесная связь этой работы с деятельностью разных подразделений ОКБ-1, решили вопрос и о финансировании экспериментов: Королев согласился взять лабораторию на свое финансовое обеспечение.
В 1949 году проведение биологических и медицинских исследований было возложено на Научно-исследовательский испытательный институт авиационной медицины, а конкретное исполнение – на Владимира Яздовского, который сформировал группу из трех врачей и одного инженера. В 1950 году под его руководством в институте была открыта первая научно-исследовательская работа в области космической медицины по теме «Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полета в особых условиях».
Программу подготовки животных к запуску в космическое пространство Яздовский начал с изучения трудов по космической биологии, главным образом американских, ведь ничего подобного в отечественной литературе еще не было. Как того и следовало ожидать, между членами его группы возникли споры по выбору подопытных животных. Предлагали начать исследования с мелких животных – например, с мышей. Рассматривался вопрос об использовании обезьян: в США к тому времени уже летали на ракетах «V-2» макаки-резусы. Но у этих последних часто случались нервные срывы, поэтому ученые вынуждены были погружать обезьян в наркоз, что значительно снижало ценность результатов.
После долгих обсуждений было решено, что биологическим объектом для космических экспериментов станет собака. С одной стороны, собака хорошо поддается тренировке, быстро привыкает к различным ограничениям; с другой – ее физиология изучалась в России на протяжении десятилетий, работы Ивана Петровича Павлова растиражированы и знакомы будущим космическим медикам со студенческой скамьи.
Начался отбор собак. Оказалось, что достать подходящих всем условиям не так-то просто. Приходилось много ездить, искать, общаться с «собачниками», списываться с учреждениями, занимавшимися отловом дворняг, – в общем, работы и суеты было много. Поэтому вполне понятна радость, с которой исследователи встречали каждое новое животное, подходящее по всем параметрам.
Для полетов отбирались собаки массой не более семи килограммов. Другое необходимое условие пригодности для экспериментов – отличное здоровье, выраженное в высокой сопротивляемости заболеваниям, устойчивости к различным неблагоприятным факторам внешней среды, что присуще прежде всего беспородным собакам. Большое значение имел и возраст собак: старые животные, а также щенки в возрасте до восемнадцати месяцев хуже переносят неблагоприятные условия внешней среды. А последние ко всему прочему вертлявы, не в меру игривы, а это может привести к срыву экспериментов. На основании опытов было установлено, что предпочтительнее взять собак в возрасте от двух до пяти-шести лет.
Всего в виварии, размещенном в кирпичном особнячке, до революции именовавшемся гостиницей «Мавритания», на задворках стадиона «Динамо», собрали тридцать две собаки. Там стояли на высоких, почти метровых, ножках квадратные клетки с деревянным полом. На каждой клетке висела табличка с кличкой «владельца квартиры». На полу клетки подстилка – пушистая, тонкая и длинная стружка, солома, сено. Тут же стояли миски: одна для воды, другая для пищи. Собаки быстро привыкали к своим «квартирам» и, возвращаясь с прогулки, прыгали в клетку столь же охотно, как и покидали ее.
На протяжении недель специалисты собирали и анализировали данные о поведении каждого животного в виварии, на прогулке, во время еды, об их отношениях между собой, с окружающей обстановкой и людьми. Собранные сведения помогали правильно понимать реакции животных и изменения, возникавшие в результате различных воздействий. Спокойных животных рекомендовалось использовать в длительных экспериментах. Именно по этому признаку впервые из числа кандидатов были выделены Цыган, Дезик, Лайка, Стрелка, Белка, Лисичка, Жемчужная, Чернушка и Звездочка – собаки, ставшие знаменитыми.
Наконец Сергею Королеву доложили программу исследований. Предстояло приступить к тренировкам собак в герметичной кабине, с включением всех приборов и датчиков. Главный конструктор несказанно обрадовался и все повторял: «Да вы понимаете, что натворили, это же будет предполетная стадия!». По его указанию в институт была тут же доставлена стальная кабина – отсек головной части ракеты «Р-1Б».
Специалисты получили кабину, но вопросов только прибавилось. Одну собаку посылать или двух? Надежнее – двух. Если что-то случится с одним животным или его аппаратурой, будут получены данные от другого. Каким образом расположить собак в кабине? Учитывая, что ускорения и вибрации в полете будут действовать по трем осям координат, решили разместить собак именно по осям. И так далее.
Осенью 1950 года сотрудники института выехали в «фирму» Сергея Королева, вместе с оборудованием и животными разместившись прямо в монтажном цехе завода № 88. Прежде всего в отдельной комнате поселили собак – первый космический экипаж в составе Цыгана и Дезика. Рабочие завода, конечно же, немедленно возлюбили четвероногих и старались каждую свободную минуту пообщаться с ними, угостить лакомствами. Пришлось вводить ограничения на доступ.
Первый полет ракеты с животными состоялся 22 июля 1951 года.
Тут следует отметить, что при этих испытаниях использовались ракеты с двумя обозначениями: «Р-1Б» и «Р-1В». Они практически ничем не отличались друг от друга – только на «Р-1В» вместо научно-исследовательской аппаратуры монтировалась парашютная система спасения корпуса ракеты.
И снова обратимся к воспоминаниям Яздовского:
«Наконец день пуска был определен решением Государственной комиссии. Накануне одноступенчатую ракету вывезли на стартовую площадку и установили вертикально на пусковом столе. Вокруг нее хлопотали специалисты.
Завтра, в день пуска, мы привезем сюда своих животных. Но кому из четвероногих друзей поручить первый полет? Сходимся во мнении, что первыми в космос отправятся Дезик и Цыган, продемонстрировавшие спокойствие и выносливость во всех испытаниях.
Надо сказать, что на полигоне нам завидовали, потому что Сергей Павлович больше всего времени уделял нашей группе. Чтобы мы были к нему еще ближе, он распорядился прикрепить нас к столовой, где кормили высшее начальство. За стол обычно садился с нами и сразу: „Как дела, что нового?“. Я поражался, как все сведения он умел подвести к полету человека.
Очень любил Королев собак. Постоянно расспрашивал об их самочувствии, а приходя в лабораторию, ласково трепал их, гладил. На полигоне было жарко, собаки пили много воды. В обязанности солдат, охраняющих вольеры, входило обеспечение животных водой. Однажды, проходя мимо, Сергей Павлович увидел, что миски пустые. Он страшно рассердился, приказал посадить „на губу“ нерадивого солдата, а сюда подобрать такого, который любит животных.
В столовой во время обеда я сообщил Сергею Павловичу, что завтра полетят Дезик и Цыган, на которых мы очень надеемся. Он молча кивнул головой.
Раннее утро 22 июля 1951 года. Солнце еще не взошло. Столь раннее время старта объясняется тем, что перед восходом воздух особенно чист, наблюдение и ведение ракеты осуществляется легче. Тогда еще не было средств ведения, поэтому важно было, чтобы солнце из-за горизонта освещало ракету. Члены Государственной комиссии и руководители эксперимента незадолго до этого посетили виварий, чтобы увидеть подготовленных к полету, отделенных от других собак Дезика и Цыгана. Наблюдаем, как полным ходом идут последние предпусковые приготовления. Люди трудятся на площадке с трех часов ночи. Ракета, окрашенная в белый цвет, подсвечивается прожекторами. Волнующее, незабываемое зрелище! Сколько запусков пришлось мне пережить, а ничто не может сравниться с тем, первым.
Дезик и Цыган накормлены легкими, но калорийными продуктами: тушеным мясом, хлебом, молоком. Они свободно чувствуют себя в одежде, оснащенной датчиками. Регистрируется частота их пульса и дыхания. Полностью экипированные, зафиксированные в лотках животные ведут себя спокойно. Молодцы Дезик и Цыган, не зря целый год тренировались!
За час до старта я с механиком Воронковым поднимаюсь по лестнице на верхнюю площадку ракеты, напротив входного люка герметической кабины. Проверяем оборудование. Затем принимаем Дезика и Цыгана на лотках, устанавливаем их на свои места, закрепляем специальными замками. Подсоединяем все разъемы от датчиков на собаках к бортовой системе передачи информации. Заключительная операция на верхнем мостике ракеты – включение регенерационной установки и задраивание люка. Не удержался я: перед тем как закрыть крышку, поласкал собак и, будто они могли понять, пожелал им вернуться с победой.
Может возникнуть вопрос, почему я лично занимался всеми этими операциями наверху, перед стартом. Это было вменено мне в обязанность по требованию Сергея Павловича. По его предложению в решении Государственной комиссии было записано: „Окончательное оснащение и проверка перед стартом возложены лично на Яздовского В. И.“. Сергей Павлович не раз говорил, что доверяет мне: „А вдруг он чужих рук не послушается? Нет, я человек суеверный, полезай сам!“. Приходилось часа полтора до старта, пристегнувшись ремнями, выполнять все операции самому. Мне это было понятно: мы сами всегда стремились своими руками проверить, прощупать каждый замок не потому, что не доверяли другим, просто так спокойнее.
Спустились мы с Воронковым с верхней площадки, я доложил Королеву, что все в порядке. Он молча обнял меня и предложил всем пройти в блиндаж. До пуска 20 минут. Моим коллегам-медикам очень хочется увидеть старт, услышать гул двигателя, и мы залегли в капониры, оставшиеся здесь со времен Великой Отечественной войны. Минут за семь до появления солнечного диска над горизонтом включается двигатель ракеты, она окутывается морем огня и дыма и, наконец, отрывается от пускового стола. И вот уже маленькой звездочкой мчится в лучах восходящего солнца, несет в неизвестные дали наших питомцев. Что ждет их там? <…>
Минут через десять-пятнадцать после старта на горизонте показался белоснежный парашют, на котором спускалась головная часть ракеты. Все, кто увидел его, бросились к месту возможного приземления. В один миг были забыты все мои просьбы и увещевания! Увидеть первопроходцев космоса хотели все. Счастливчики, первыми достигшие кабины, уже смотрели через иллюминатор. Слышны были их громкие крики: „Живые, живые!..“
Специалисты открыли люк, отсоединили штекеры датчиков, выключили систему регенерации воздуха и вытащили животных на лотках из кабины. Когда их раздели, Дезик и Цыган стали бегать, прыгать, ласкаться к экспериментаторам. В тот же день специалисты тщательно обследовали животных. Никаких сдвигов в их физиологическом состоянии не нашли.
Радость Сергея Королева и других исследователей искала выхода. И вот главный конструктор приказывает: всем собираться на рыбалку! Обещана уха с пивом. Выехали на рассвете на машинах, расположились на берегу речки Солянки. Королев, помолодевший, веселый, азартно рыбачил, давал поварам указания, как приготовить уху. Подвезли две бочки пива. Пикник удался на славу».
Между тем шла полным ходом подготовка ко второму пуску. Лететь должны были тот же Дезик и новая собака по кличке Лиса. Медикам показалось интересным получить информацию от Дезика второй раз, ответив на вопрос: остаются ли в организме следовые реакции на напряжения, имевшие место в первом полете?
Распорядок и программа второго полета ничем не отличались от предыдущего. 29 июля 1951 года Яздовский снова завинтил крышку люка на верхней площадке и доложил Королеву о готовности. Как и в первый раз, все шло точно по графику. На восемнадцатой минуте после пуска наблюдатели рассчитывали увидеть парашют. Но его не было. Самолетам дали команду начать поиск приземлившейся головной части ракеты с животными. Примерно через полчаса пришло сообщение, что кабина обнаружена. Автомашины с научными сотрудниками немедленно выехали на место падения. Оказалось, что головная часть ракеты падала свободно, а парашют остался нераскрытым в контейнере. Ударившись о землю, кабина разрушилась, а животные погибли. Однако данные полета, зарегистрированные автономными самописцами, уцелели и были впоследствии расшифрованы.
Так Дезик из первого космонавта стал первым погибшим космонавтом. А Цыгана было решено в полет больше не посылать, сохранив для истории. До самой смерти он жил у академика Анатолия Аркадьевича Благонравова на даче. Рассказывают, что четвероногий космонавт отличался суровым нравом и до конца дней своих был признанным лидером среди окрестных собак.
В новый экипаж назначили псов Мишку и Чижика. Их первый полет на ракете «Р-1Б» состоялся 15 августа 1951 года. Ночью исследователи с животными и аппаратурой перебазировались из монтажного корпуса на пусковую площадку. Собаки вели себя спокойно. Когда через восемнадцать минут после старта на горизонте показался парашют, из капонира раздалось дружное: «Ура-а-а!».
Полеты собак на ракетах «Р-1Б» и «Р-1В» стали реальным шагом на пути к пилотируемой космонавтике. За эту работу члены группы Владимира Ивановича Яздовского и он сам были награждены Государственными премиями.
