СОРОК ЛЕТ СПУСТЯ

Проницательный читатель уже наверное догадался, что речь идёт не о приключениях мушкетёров. Описываемые мной события произошли в промежутке плюс-минус нескольких лет от знаменательной даты – высадки землян на луне 20 июля 1969 года.

Я тогда работал старшим, а впоследствии ведущим инженером в СКБ АП АН СССР. Советский Союз включился в космическую гонку по высадке космонавтов на Луне и перед нашим коллективом была поставлена задача разрабоки и испытаний систем очистки атмосферы и поддержания надлежащего парциального давления кислорода в кабинах пилотируемых космических кораблей, предназначенных для высадки советских граждан на Луне.

Очистка атмосферы должна была производиться от углекислоты (основной параметр), окиси углерода, метана, аммиака, меркаптанов и (серо)водорода. Последние четыре составляющие относятся к кишечным газам. При этом водород имеет очень низкий предел взрывоопасности в атмосфере – всего 2%. Так что, учитывая очень малый обьём кабины корабля, его атмосфера может стать взрывоопасной, если (я очень извиняюсь) достаточно долго пускать ветры. С метаном полегче – для него нижний предел взрывоопасности 16%, но зато его больше.

С проблемой удаления водорода разобрались быстро. Она была известна ещё со времён плавания на подводных лодках, где кислотные аккумуляторы при зарядке выделяли большое количество водорода. Удаление водорода происходило за счёт его окисления кислородом атмосферы на палладиевом катализаторе. Это самоподдерживающаяся реакция, так как она идёт с выделением тепла. Её нужно только инициировать путём начального разогрева. Всё устройсто состояло из патрона ёмкостью около 1 литра с катализатором, вентилятором и нагревательным элементом. Вентилятор автоматически отключался, когда содержание водорода в камере падало до 0,5 % и включался при содержании водорода 1 %. Вся проблема сводилась к долгосрочным 3 –х сменным испытаниям на комплексе, специально созданном для испытания систем регенерации атмосферы. Иногда главный инженер звонил ночью, интересуясь, не взорвались ли мы ещё.

По настоящему интересные проблемы возникли при проектировании и спытании систем очиски атмосферы кабины от углекислоты. Таких систем было две: одна предназначалась для очистки атмосферы в лунном орбитальном отсеке, а другая – в посадочном модуле и в лунном скафандре. Первая разрабатывалась под шифром Гранула-Л, а вторая под шифром Гранула-К. Замечу в скобках, что полёт к Луне и высадка происходили по той же схеме, по которой намечались в то время полёты американских Аполлонов, на чём я останавливаться не буду.

В соответствии с техническим заданием к Луне должны были стартовать два космонавта в лунном орбитальном модуле и один из них должен был высаживаться на Луне в посадочном модуле. Тут я сразу понял, что у нас большая проблема со стартовым весом ракеты и до Аполлонов нам ещё далеко. Но главное было опередить США, поставить советский флаг на Луне и, если партия прикажет и в проектный вес уложимся, что-нибудь вроде бюста Ленина.

Надо заметить, что во всех предыдущих космических кораблях для поглощения углекислоты применялись химпоглотители. При этом на единицу веса поглощаемой углекислоты требовалось такое же количество химпоглотителя.

При спокойной работе человек выдыхает примерно 20 литров углекислоты, что по весу равно около 44 грамм. Следовательно за сутки требуется уже 1056 грамм химоглотителя на человека, а при полёте к Луне вес поглотителя на двух человек уже превышает 20 кг. При этом поглотитель также поглощает влагу из атмосферы кабины. Влагу в атмосферу кабины при этом приходится добавлять из запасов.

Для экономии веса систем очистки атмосферы была поставлена задача создать регенерируемые системы удаления углекислоты и микропримесей.

Система Гранула-Л состояла из четырёх регенерируемых патронов, соединённых между собой системой клапанов. Газовая схема этой системы была заимствована из патента Уолтера Арнольди (Walter Arnoldi, USA) и несколько улучшена. В первых отчётах о проведенных работах имя Уолтера ещё упоминалось в ссылках, но в последующих уже пропало. В 1981 году, уже будучи в США, я проходил интерьвью в Hamilton Standart за столом, где сидел Уолтер до своего выхода на пенсию. Интервью я не прошёл, так как ещё не был гражданином США, о чём мне сообщили. Наверное меня вызвали просто из любопытства, - советские иженеры были ещё в диковинку в США.

Первые два патрона Гранулы-Л были предназначены для поглощения влаги из атмосферы кабины и возвращения влаги в кабину путём обратной продувки патрона. Осушенный в первых патронах воздух поступал в поглотительные патроны, где происходила адсорбция углекислоты на цеолите, имеющем большую удельную поверхность. Поглотительные патроны десорбировали углекислоту в вакуум, после чего подключались обратно к кабине. Когда один из патронов работал в режиме поглощения, другой работал в режиме регенерации. Затем они переключались. Цикл составлял около 40 минут.

Гранула –К состояла из двух патронов с регенерируемым химпоглотителем, соединенных системой клапанов с кабиной и с вакуумом. В этом случае в патронах также происходило поглощение влаги. Патроны работали в цикле около 10 минут поочерёдно в поглотительном и регенерационном режимах.

Я попал в СКБ АП уже на конечном этапе конструкторской разработки этих систем в лабораторию под начальством Льва Наумовича Озерова, а моим непосредственным начальником оказался милейший Яков Михайлович Иткин, ответственный за Гранулу-К. Я участвовал в предварительных испытаниях и давал рекомендации на доработку в конструкторский отдел. Я попал в СКБ АП в довольно странной ситуации, когда многие высоколобые сотрудники поняли, что диссертациями здесь и не пахнет, а работа идёт до первого положительного результата, и уволились. Тут я и подвернулся, благо моя инженерная специальность идеально вписывалась в тематику.

После полугода предварительных испытаний было решено построить специальный испытательный комплекс с двумя большими барокамерами, соединёнными вакуумной системой, системой кондиционирования и системой газоанализаторов. Я был назначен ответственным за разработку принципиальных вакуумных и газоанализаторных схем. Три месяца мы трудились над проектом испытательного комплекса, получая при этом двойную зарплату, утверждённую генеральным конструктором СКБ. Было неловко перед сослуживцами, когда мы расписывались в ведомости для полученя зарплаты. По этому поводу в стенгазете появился стишок:

Аккорды, аккорды,
Наели свои морды,
И выполнили план
Печорин и РойтмАн.

Боря Ройтман тоже был одним из участников проекта. Надо сказать, что мы не сильно переутруждались, просто работали интенсивно и без перекуров, а для соблюдения приличий уходили домой несколько позже наших сослуживцев. Системы отбивания карточек у нас не было, но вахтёры строго следили за своевременным приходом на работу. Быстро закончили проект и сдали его в конструкторское бюро, которым руководил Нейман. Они также быстро вписали перечисленное оборудование и схематику в отведенную для этого площадь. Проницательный читатель наверное заметил непропорциональное присутствие в моём повествовании лиц, так сказать, не коренной национальности.

Я ещё не всех перечислил. Надо сказать, где бы я ни работал, а в СССР я работал в качестве инженера в четырёх местах, на ведущих позициях было непропорционально большое количество «инвалидов пятого пункта». И попали они туда отнюдь не по блату.

Просто работали на совесть и дорожили своей работой.

Испытательный комплекс был построен в рекордные сроки и я перешёл в него работать уже в качестве ведущего инженера с заметным повышением по зарплате. Начальником испытательного комплекса был назначен Юрий Николаевич Кузьминский, капитан первого ранга в отставке, седовласый представительный мужчина со взглядом усталого орла. Ходил он всегда в морской форме, при погонах и, что называется, «камбузом вперёд». Когда работа наладилась, он стал появляться на комплексе часам к одиннадцати и занимался планированием очередных работ. Был он большим хлебосолом и часто собирал нас ведущих инженеров по окончании рабочего дня для принятия на грудь разбавленного спирта, который нам (то есть ему) выдавали для обслуживания приборов. При этом на столе появлялся всяческий дефицит в виде колбасы твёрдого копчения, диковинных сыров и т.д. А в это время магазины на нашей улице боролись за звание продуктовых. Был Юрий Николаевич соавтором моих изобретений, причём в соавторы напрашивался без всякого стеснения. Ну я и не возражал, посольку внедрения и, следовательно, вознаграждения не предвиделось. Но это обстоятельство сыграло большую положительную роль в деле моего выезда из соцлагеря. Но это уже другая история.

Начались испытания всего космического оборудования, в 3 смены, в разных режимах. Всё укладывалось в заданные параметры, вдобавок выявили дополнительные возможности испытуемого оборудования. А мы тем временем следили за успехами наших американских коллег. Надо отметить, что пожар, возникший в макете лунного орбитального блока Аполлона и унёсший жизни трёх американских астронавтов не вызвал никакого злорадства в нашей среде, по крайней мере я с этим не сталкивался. Но вот Борман с товарищами облетел Луну, вот Ловелл с товарищами перестыковался на лунной орбите. А что же мы? Всё покрыто мраком секретности. Мы играем со Штатами втёмную. То есть они держат свои карты открытыми, а мы прижимаем свои к орденам. А в случае неудачи можно сказать: «не больно то и хотелось, мы предпочитаем использовать в космосе автоматы».

Не обходилось без забавных историй. Скафандр, к которому присоединялась Гранула-К имел объём 50 литров. Для испытаний мы использовали просто стальной цилиндр такой же ёмкости. Обьём патрона Гранулы-К равнялся 2 литрам. Понятно, что при соединении вакуумированного патрона к скафандру происходит выравнивание давлений и общее давление уменьшается на 4%. Однако уменьшение давления происходит быстро и медики опасались, что может произойти баротравма уха. Мы, технари, ничего не могли сказать по этому поводу, но предложили рассчитать теоретически скорость падения давления в скафандре.

В СКБ был свой компьютерный центр, где были самые современные на то время компьютеры. Я предоставил данные о законах истечения газов и увеличения площади открытия клапанов в зависимости от времени молодому программисту Косте Царакову, выпускнику мех-мата ЛГУ. В назначенный день пришёл за ответом. Костя выдал мне пять метров бумажной ленты, где через тысячную долю секунды фиксировалось падение давления в скафандре и увеличение давления в патроне. Дойдя до середины ленты я отметил, что давление уровнялось. Дальше пошло уменьшение давления в скафандре до полного вакуума, а в патроне создалось давление в 14 атмосфер. Можно было бы устроить цирк из этого «расчёта», но я решил не портить Косте жизнь.

«Костя,»-говорю я, «ты же теоретически угробил человека»

«Как так?»

«Давление должно уровняться, я не задал тебе конечных условий, считая, что это и так понятно»

«Да, ты прав, я пересчитаю, ты только никому не говори»

И мы расстались лучшими друзьями.

Надо сказать, что для экономии веса лунных орбитального и посадочного модулей в них должно было поддерживаться давление 540 мм. ртутного столба при 40% кислорода. Помятуя трагический американский опыт, ведущая организация потребовала проведения испытаний на пожароопасность. Мы изготовили небольшую камеру, в которую помещалась электроника, залитая компаундом. Иммитировался режим короткого замыкания. В назначенный день в присутствии военпредов я создал в камере надлежащую атмосферу, включил электронику и стал наблюдать в иллюминатор камеры. Через некоторое время появился огонь. Я доложил о возгорании и отошёл от камеры. Военпреды отталкивая друг друга кинулись к иллюминатору. Я получил большое удовольствие от этой картины, а компаунд пришлось заменить. В общем наши трудовые будни протекали нескучно.

И вот настал день старта Аполлона 11. Весь мир заинтересованно следил, как Нил Армстронг, Эдвин Олдрин и Майкл Коллинз приближаются к Луне. После расстыковки Армстронг и Олдрин совершили посадку на Луне, воодрузили там флаг США и собрали некоторое количество образцов. Это знаменательное событие произошло 20 Июля 1969 года. Они благополучно вернулись на Землю и совершили посадку в Тихом океане в пяти милях от поджидавшего их авианосца. По этому cлучаю мой приятель и коллега Эрик Сасин пропел мне популярную песенку из какого-то мультфильма: « А нам всё равно, а нам всё равно…». Нам конечно было обидно за державу и за свой труд.

За первой высадкой на Луне последовало ещё пять. Только полёт Аполло 13 окончился неудачно из-за взрыва кислородного бака. Этот драматический полёт хорошо изображён в одноимённом фильме.

Как-то весёлым апрельским утром 1972 года я ехал на работу, в трамвай вошёл мужчина и громко спросил: «Как они летят, кто слышал?». Все сидели совершенно индифферентно. «А ведь половина из них слушает голоса из-за бугра», - подумал я.

«Всё в порядке», - сказал я ему, - «они обогнули Луну и направляются к Земле, дай бог дотянут». «Молодцы ребята»,- комментировал мой попутчик.

После первых посадок американцев на Луне напряжение работ на исытательном комплексе заметно спало. Работы по Грануле-К прекратились вообще. По этим косвенным признакам я понял,что наша посадка на Луне отменяется. Но на складе ещё было несколько невостребованных Гранул и я решил использовать одну из них для проведения инициативной работы, благо времени уже было достаточно и был запас спирта, - этой второй валюты. Керамический цех изготовил керамику по моим чертежам, я намотал на неё молибденовую проволоку и поместил их в патроны Гранулы-К. Вместо циклов вакуумирования установил циклы нагревания – охлаждения партонов и на выходе из системы получил воздух с концентрацией углекислоты 10%. Этого было достаточно для питания биореакторов хлореллы или сине-зелёных водорослей, преобразующих углекислоту в кислород. Таким образом был сделан «маленький шаг» в развитии полностью замкнутых систем жизнеобеспечения. Я доложил результат на ежегодных Циолковских чтениях в Калуге. Результат не замедлил последовать. Лев Наумович Озеров (кстати, как его девичья фамилия?) сделал представление Кузьминскому, что я лезу не в свои дела, что данной тематикой занимается его лаборатория. Я был вызван на ковёр к Кузьминскому и спокойно обьяснил, что провёл инициативную работу в соответствии с принятым мною соцобязательством, завизированном им самим. Юрий Николаевич только крякнул и на этом разговор закончился. До меня доходили слухи, что главный инженер тоже обижался.

Да, с Луной у нас не вышло. Но зато, забегая вперёд, могу отметить, что в сентябре 1978 года на корабле «Союз 38» вышел в космос первый афро-кубинец Арнальдо Тамайо Мендес вместе с Юрием Романенко. Они провели в космосе около 8 суток. Как комментировала этот полёт советская пресса я не знаю, так как к тому времени эту прессу давно не читал. Но зато у дружеских народов Анголы, Нигерии и племен Зимбабве наверняка сложилось положительное впечатление о великой свободной стране, где негров любят и уважают.

Между тем работы по Грануле-Л продолжались и я понял, что мы идём в направлении развития долговременных орбитальных станций. Тем более, что сразу за программой Аполло последовала программа долговременной орбитальной станции Скайлэб в 1973-1974 годах. Астронавты трижды посетили Скайлэб, причём во время первого визита команда впервые вышла в космос для проведения ремонтных работ. Последняя команда пробыла на орбите 84 дня. На Скайлэбе работала система очистки атмосферы, аналогичная Грануле-Л.

В 1973 году мне довелось принять участие в наземных испытаниях одного из отсеков будущей долговременной космической станции Мир. Испытания проходили в Москве в Институте Медико-биологических проблем. В отсеке несколько месяцев сидели два испытателя, а очистку воздуха осуществляла Гранула-Л.

Космическая станция Мир начала выводиться на околоземную орбиту по частям с 1986 по 1996 год. Уже будучи в США я несколько раз наблюдал на вечернем горизонте яркую быстро перемещающуюся звёздочку, в экипаже которой были как российские, так и наши граждане.

Как бы то ни было, подразделения, занимавшиеся разработкой лунных орбитального и посадочного модулей свою работу сделали, подвела ракета. Макет лунного посадочного модуля был представлен на советской космической выставке в Нью-Йорке в 1986 году. Там же можно было приобрести логарифмическую линейку Сергея Павловича Королёва. Когда я усомнился в её подлинности (у меня была точно такая же), мне было отвечено:«у нас есть сертификат». «Ну, ваши сертификаты мы знаем»,- ответил я и перешёл к другим экспонатам.

Так закончилась секретность о намерении СССР высадить космонавтов на Луне, чтобы опередить США и показать всему миру преимущество мира социализма. Да и был ли секрет? Разве можно держать в секрете работу, которой занимаются несколько десятков тысяч человек? За год до меня из СССР по израильской визе выехали в США несколько инженеров СКБ АП, один из них обосновался в Бостоне, а в 1980 году отвалил и я сам, причём приурочил вылет ко дню космонавтики – 12 апреля.

В наши дни опять стоит вопрос о высадке на Луну, причём на этот раз для создания постоянно обитаемой базы. Кроме США, собирается создать там обитаемую базу также Китай, уверенно выходящий в разряд мировых держав. Означает ли это начало новой космической гонки? Будущее покажет.