|
И.Н. Сапожников
Борьба за точность – в одной «связке»
 |
|
САПОЖНИКОВ Иларий Николаевич родился в 1929 году. Окончил в 1952 году Ленинградский электротехнический институт по специальности «Приборы гироскопической стабилизации». Начал работать в коллективе под руководством В.И. Кузнецова (НИИ-944) в 1953 году. Специальность: исследование и разработка гироскопических приборов и элементов инерциальных систем.
Высшая должность: Главный конструктор НИИ ПМ им. В.И. Кузнецова в 1989-2001 годах. Доктор технических наук, профессор, лауреат Ленинской премии, заслуженный деятель науки Российской Федерации.
Награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени, «Знак почета». |
В 50-е и 60-е годы прошлого столетия руководством СССР была поставлена важнейшая задача – ликвидировать в кратчайшие сроки наметившееся отставание в создании межконтинентальных боевых ракет (МБР) дальнего действия. Решение этой задачи было поручено двум Главным конструкторам С.П. Королеву и М.К. Янгелю.
Ракета Р-7А, разработанная в ОКБ Сергея Павловича Королева, не обладала характеристиками, необходимыми для боевых ракет класса МБР, из-за низкой готовности (несколько часов) и дороговизны старта. Поэтому в КБ Королева разрабатывалась новая ракета Р-9. Систему управления для нее разработал Николай Алексеевич Пилюгин (НИИ-885, впоследствии НИИ АП). Это была гибридная СУ с радиоинерциальным управлением.
Ракета Р-16, разрабатываемая в ОКБ-586 Михаила Кузьмича Янгеля, имела целый ряд преимуществ, в первую очередь, за счет отказа от применения низкокипящего окислителя (жидкого кислорода). Для разработки системы управления этой ракеты была создана новая организация – ОКБ-692, где первым руководителем был Борис Михайлович Коноплев. С самого начала было принято решение: для Р-16 проектировать полностью автономную инерциальную СУ, несмотря на то, что Б.М. Коноплев до этого работал на «радийной» фирме Михаила Сергеевича Рязанского по созданию систем с радиоуправлением. В качестве датчиков использовались гироприборы, разрабатываемые НИИ-944 (впоследствии НИИ ПМ) под руководством главного конструктора Виктора Ивановича Кузнецова. Решающую [201] роль в выборе такого варианта СУ сыграл именно В.И. Кузнецов, который на высшем уровне заверил, что инерциальная система сможет обеспечить без радиокоррекции требуемую точность наведения ракеты.
| |
М.С. Рязанский |
|
Б.М. Коноплева я знал еще с 1954 года, когда на полигоне в Капустином Яре велись испытания ракет Р-5. Он был крупным специалистом по радиосистемам управления. Приезжал на полигон с женой, которая также работала по радиосистемам. В это время задача по радиоуправлению решалась довольно успешно, но разработчикам приходилось бороться с помехами, в частности были опасения, что струи горячего газа из двигателя ракеты отрицательно влияют на прохождение радиоволн. В конце концов, и эта проблема была решена, но среди испытателей появился шутливый стишок: «Наш ученый Коноплюй изучал влиянье струй, оказалось, что струя не влияет ... ни фига».
Необходимо отметить, что разработчики радиосистем для управления движением внесли на определенном этапе большой вклад в обеспечение точности выведения ракет на заданную траекторию. Надо отдать должное таким крупным специалистам, как М.С. Рязанский, Б.М. Коноплев, М.И. Борисенко, Ю.С. Павлов, Г.В. Семенов, внесшим большой вклад в развитие отечественной ракетно-космической техники.
| |
В.И. Кузнецов |
|
И вот крупный специалист и автор целого ряда разработок радиосистем полностью поддержал и возглавил работу по созданию СУ без радиоуправления. Главным же конструктором автономной инерциальной системы управления ракеты Р-16 был назначен В.И. Кузнецов.
В ОКБ-692 влился коллектив, возглавляемый А.М. Гинзбургом. С А.М. Гинзбургом и его заместителем И.А. Рубановым я встречался в 1955-1956 годах при разработке и летных испытаниях в Капустином Яре ракеты Р-12 Главного конструктора М.К. Янгеля. Работать и общаться с этими специалистами было очень интересно и приятно. Глубокие технические знания и эрудиция, высокий интеллект и чувство ответственности, доброжелательность – вот что у меня осталось в памяти о них. К сожалению, А.М. Гинзбурга уже нет в живых, а И.А. Рубанов трагически погиб при катастрофе 24 октября 1960 года. В тот трагический день мы потеряли близких людей и товарищей, многих из которых я хорошо знал по совместной работе в Капустином Яре и на 2-й площадке Байконура. Вечная им память!
| |
В.Г. Сергеев |
|
[202] После гибели Б.М. Коноплева Главным конструктором и начальником ОКБ-692 был назначен Владимир Григорьевич Сергеев, который до этого работал у Н.А. Пилюгина и руководил лабораторией по разработке чувствительных элементов для инерциальных систем управления – измерителей боковой и нормальной скорости (БС и НС) и измерителя продольной скорости – электролитического интегратора. Таким образом, назначение его Главным конструктором КБ, применяющим принцип автономного инерциального управления, было вполне логичным.
Маятниковые акселерометры – головки БС поставлялись НИИ-885 и устанавливались на гироприборы ГВ (гировертикант), разрабатываемые нашей фирмой. Головки НС устанавливались в отдельной рамке и были связаны с гироприборами ГГ (гирогоризонт) с помощью следящей системы. Электролитические интеграторы продольного ускорения жестко крепились к ракете. Это была по существу автономная инерциальная система, и она уже применялась на ракетах Р-5, Р-12, Р-7.
В то же время в НИИ-944 имелся разработанный талантливым инженером Н.Н. Хлыбовым гироскопический интегратор продольных ускорений, не уступающий по точности электролитическому интегратору.
Разгорелся спор, что лучше и какой тип интегратора нужно устанавливать на ракеты. Помню неоднократные жаркие споры между В.Г. Сергеевым и начальником отдела Д.К. Радкевичем. Дело дошло до летного эксперимента на одной из ракет. Но и этим экспериментом спор не окончился: каждый так и остался при своем мнении.
| |
Гироскопический интегратор разработки НИИ-944,
применявшийся на первых советских ракетах |
|
Что касается головок БС и НС, то разногласий в то время не было, и я часто посещал лабораторию В.Г. Сергеева для решения ряда вопросов. В лаборатории [203] В.Г. Сергеева разработкой головок БС и НС занимался Владимир Лаврентьевич Лапыгин – будущий Главный конструктор. У него с Сергеевым в то время было небольшое общее «хобби» – игра в домино. В обеденный перерыв прорваться к ним было невозможно. Будущие корифеи ракетной техники запирали дверь кабинета, не отвечали на телефонные звонки, в одну руку брали большие бутерброды, в другую костяшки домино, и был слышен только стук костяшек и азартные выкрики из-за закрытых дверей.
Интересно, что в дальнейшей своей деятельности Главного конструктора ОКБ-692 В.Г. Сергеев никогда не поднимал вопрос о применении разработанных им чувствительных элементов в инерциальных системах. Во всех разработках применяли только элементы, разработанные в НИИ-944. На базе гироскопических интеграторов был разработан датчик регулятора скорости, успешно применяемый на многих ракетах. А сам гироскопический интегратор, примененный в дальнейшем на многих МБР, в том числе и на Р-36М2 («Воевода»), не имел равных по точности.
Разработка автономной СУ для ракеты Р-16 стала началом длительной совместной работы двух фирм: В.Г. Сергеева и В.И. Кузнецова – по созданию ряда все более совершенных и точных СУ для ракетных комплексов, ставших основой РВСН.
Основным конкурентом в решении этих задач была фирма Н.А. Пилюгина, в которой проектировались и СУ, и гироприборы. К тому времени отношения между Главными конструкторами Н.А. Пилюгиным и В.И. Кузнецовым были, мягко говоря, сложными: каждый по-своему видел пути дальнейшего развития инерциальной и гироскопической техники. Н.А. Пилюгин диктовал и навязывал свои «революционные» идеи, торопил Виктора Ивановича, требовал скорейшего внедрения поплавковых чувствительных элементов. В 1962 году под нажимом Н.А. Пилюгина решением вышестоящих руководителей (Д.Ф. Устинова) фирма В.И. Кузнецова была присоединена к фирме Н.А. Пилюгина, и для ракеты УР-100 (8К84) в приказном порядке стала разрабатываться гиростабилизированная платформа (ГСП) на поплавковых чувствительных элементах. Но при постановке на боевое дежурство начались отказы ГСП по причине целого ряда отрицательных явлений, связанных с поведением поддерживающей жидкости в конструкции чувствительных элементов. Практически все приборы пришлось снимать с боевого дежурства. В этом эпизоде, конечно, сказалось и плохое взаимоотношение Н.А. Пилюгина и В.И. Кузнецова.
| |
И.Н. Сапожников |
|
[204] Вскоре решение об объединении двух организаций было отменено, фирма В.И. Кузнецова снова обрела самостоятельность и была восстановлена под наименованием НИИ-944. К тому времени уже полным ходом шла разработка ракеты Р-36 (8К67) Главного конструктора М.К. Янгеля. Гироприборы для СУ проектировала фирма В.И. Кузнецова. В дальнейшем все разработки по боевым ракетам и большинству ракет-носителей и космических аппаратов предприятие В.Г. Сергеева проектировало только с гироприборами В.И. Кузнецова. Большую роль в этом творческом содружестве сыграл лично Владимир Григорьевич. Он наряду с глубоким пониманием технических проблем был прекрасным организатором, сумевшим создать коллектив высококвалифицированных специалистов. В КБ было принято много талантливой молодежи, в основном выпускников харьковских вузов: Ю.М. Златкин, В.Г. Симагин, Г.В. Белов, В.В. Новиков и другие. Вместе с уже сложившимися специалистами: Я.Е. Айзенбергом, А.И. Гудименко, Д.Ф. Климом, О.Ф. Антуфьевым – они составили костяк коллектива разработчиков СУ, не уступающий другим ранее сложившимся коллективам Главных конструкторов Н.А. Пилюгина и Н.А. Семихатова.
В эти же 1960-е годы был приток талантливой молодежи и в наш коллектив, возглавляемый Главным конструктором В.И. Кузнецовым. Это были выпускники московских и ленинградских вузов. Особенностью сложившегося коллектива, которая способствовала успешному взаимодействию с коллективом разработчиков ОКБ-692, было наличие в НИИ-944 специалистов, прекрасно разбирающихся в теории инерциальной навигации – учеников академика А.Ю. Ишлинского: Решетникова, Наконечного, Петелина, Величко и других. По комплексным вопросам построения СУ у нас были тоже прекрасные специалисты: Райхман, Колесников, Меркулов, которые наряду с разработчиками гироприборов и их элементов (Блюминым, Цециором, Караваевым, Еффой, Лапиным) внесли большой вклад в решение вопросов точности.
Поэтому при проектировании СУ и гироприборов (ГП) все вопросы, часто встречающиеся на «стыке» ГП и СУ, решались успешно в кратчайшие сроки. Начиналось с согласования параметров при разработке ТЗ, далее – выбор оптимальных траекторий, в том числе на участке разведения головных частей, согласования модели погрешности ГП, учета систематических погрешностей, разработки функций влияния погрешностей на точность попадания и прочее. Стыковка СУ и ГП проходила не только по выходным сигналам, но и по ряду систем: предстартового наведения, питания, циклограммам включения. Большая совместная работа велась на комплексных стендах и при анализе результатов ЛКИ. Все это приносило свой вклад в обеспечение точности. В результате, на очередной ракете Р-36 (8К67) точность была повышена в два раза. [205]
Надо сказать, что В.Г. Сергеев не вмешивался в вопросы проектирования самих ГП, поскольку доверял нам. Больше нравоучений и попыток навязать свое мнение о направлении развития гироскопической техники мы испытывали со стороны руководящих органов (МОМ, ВПК и ЦК), у которых в основном довлел пример американцев. Но, повторяя ходы, никогда не выигрываешь партию. Мы шли своим путем. Нам удалось на основе традиционного шарикоподшипникового подвеса довести до высокого уровня совершенства чувствительные элементы ГСП – гироблоки и гироинтеграторы, которые наряду с высокой точностью обладали целым рядом эксплуатационных преимуществ. И главное их преимущество – «сухое» дежурство.
В 1969 году ОКБ-692 и НИИ-944 приступили к разработке унифицированной СУ для двух ракет: Р-36М (15А14) и УР-100Н (15А30) Главных конструкторов М.К. Янгеля и В.Н. Челомея. В первую очередь необходимо было повысить точность стрельбы с индивидуальным наведением разделяющихся головных частей. В то время особенное внимание со стороны Заказчика (военные ведомства) уделялось вопросам точности. Эта характеристика по степени важности становилась на один уровень с мощностью заряда и защищенностью. И здесь мы, разработчики СУ и гироприборов, встретились со многими новыми проблемами. Была разработана новая, более точная ГСП. Существенным вкладом в повышение точности стала разработка системы АСОТ, осуществляющая во время боевого дежурства периодические определения систематических погрешностей гироприборов и введение поправок в память БЦВМ. Необходимо было уменьшить методические ошибки СУ путем введения полного функционала, ввести оперативное переприцеливание.
Решения многих из этих проблем были бы невозможными без БЦВМ, которую успешно разработали и внедрили в СУ ракет Р-36М и УР-100Н специалисты ОКБ-692. Разработка программного обеспечения БЦВМ в части, касающейся гироприборов, начиналась с разработки в НИИ-944 алгоритмов, описывающих математическую модель поведения приборов в различных условиях. Далее в ОКБ-692 разрабатывались программы и проводилась совместная их отработка на стендах. Критическим моментом в этой работе была необходимость внесения изменений из-за корректировки алгоритмов. А такая необходимость возникала довольно часто, так как математическая модель отрабатывалась в процессе всей отработки гироприборов, включая и учет результатов ЛКИ. Восторга эти изменения у программистов ОКБ-692 не вызывали, но, в конце концов, им удавалось путем напряженной работы вносить эти изменения. Никогда этим обстоятельством работники ОКБ-692 и сам В.Г. Сергеев не пользовались для оправдания перед руководящими органами, то есть нашу фирму не «подставляли». Серьезным моментом для нас были летные испытания: ведь только после них мы могли подтвердить заданную точность. А вопросы при ЛКИ возникали. [206]
Так, при летных испытаниях изделия Р-36М №5 мы получили боковое отклонение от цели, значительно превышающее допуски. ЛКИ приостановили. Созданная под руководством В.И. Кузнецова комиссия три недели с участием всех предприятий-смежников напряженно работала, проводя анализ полученных данных, ставя ряд экспериментов. Только после установления причины и ее устранения ЛКИ были продолжены и успешно завершены.
И вот, пришло время приступить к разработке системы управления и гироприборов для боевой ракеты Р-36М2 «Воевода». Это была наша лебединая песня. И опять необходимо было повысить точность, а, ведь, известно, что чем меньше допустимая ошибка, тем труднее становится каждый шаг в направлении ее уменьшения.
Как-то В.Г. Сергеев и Я.Е. Айзенберг показали нам таблицы, составленные в НИИ АП у Н.А. Пилюгина, с раскладом характеристик, определяющих точность стрельбы. На этих таблицах проектные данные по характеристикам гироприборов были выше, чем у нас. Мы ответили, что это только проектные данные, давайте подождем результатов ЛКИ, там все будет по-другому. И мы оказались правы!
Были ли сомнения? Да были. Ведь американцы, переходя на такой уровень точностей для ракет МХ, сконструировали совершенно новый прибор – сферическую платформу (СПГ-AIRS), которую в течение 10 лет создавала лучшая гироскопическая фирма США – лаборатория Ч. Дрейпера. Но, несмотря на то, что в создание этого прибора были вложены огромные средства, американцы побоялись сразу выходить на летные испытания, а предварительно провели ряд экспериментальных пусков на ракете «Минитмен», где показания СПГ не были задействованы в контур управления, а передавались через телеметрические наземные пункты.
| |
Гироскопическая сферическая
платформа СУ ракеты Р-36М2 |
|
[207] Наша организация тоже поставила вопрос о проведении экспериментальных пусков новой ГСП. Фирма В.Г. Сергеева нас поддержала, и начались работы по подготовке таких пусков. Но объем работ был большой, сроки затягивались, а начало ЛКИ ракеты Р-36М2 срывать было нельзя. И вот, первый успешный пуск. Мы в квадрате. Затем второй, третий успешные пуски – и вопрос об экспериментальных пусках новой ГСП отпал сам собой. Впервые в истории создания боевых ракет такого класса все ЛКИ были проведены без замечаний по точности.
Мы можем по праву гордиться, что наша совместная работа привела к такому итогу – созданию самой точной в СССР МБР!
Но на этом борьба за точность не закончилась, перед нами была поставлена задача – выйти на новые рубежи. Собрались у Я.Е. Айзенберга. Мы привезли несколько вариантов. В результате выбрали основной вариант – новая гироскопическая сферическая платформа (СПГ) и новая СУ, включающая решение сложных алгоритмов по обработке информации, поступающей от СПГ. Работу по созданию принципиально новой конструкции гироплатформы возглавил А.П. Мезенцев, впоследствии ставший Генеральным директором и Главным конструктором НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова (так стало позже называться НИИ-944). По разработанной документации были изготовлены образцы, начались их испытания. Одновременно велась работа и в Харькове. Первые результаты были обнадеживающими, и мы, безусловно, решили бы задачу повышения точности, правда, путем существенных материальных затрат.
Часто возникал вопрос, а нужны ли эти затраты, чтобы повышать точность? Мы доказывали, что нужны. И не только для повышения боевой эффективности ракетного оружия при нанесении (не дай Бог!) ударов по военно-стратегическим целям, но и чтобы избежать массового поражения гражданского населения, разрушения городов, памятников культуры, природы и всего, чего достигла цивилизация.
Но наступил 1990 год, и наши работы по повышению точности прекратились. Правда, не все наши усилия оказались напрасными. В процессе работы над СПГ было найдено много оригинальных решений, изобретений, часть из которых нашли применение в дальнейших разработках. Например, разработанные прецизионные чувствительные элементы легли в основу создания целого ряда бесплатформенных систем управления ориентацией космических аппаратов, в том числе разрабатываемых уже «Хартроном».
И еще несколько слов о Владимире Григорьевиче Сергееве.
На совещаниях часто можно было от него услышать: «Документы на стол». Я понимал, что это не формализм, а требование к обоснованному и четкому изложению своих позиций каждым из участников обсуждения. Это был призыв к глубокому проникновению в суть вопроса. [208]
О форме одежды сотрудников. Назначил как-то В.Г. Сергеев совещание у себя в выходной день (время было горячее и приходилось работать без выходных). На совещание многие сотрудники пришли одетыми «по-дачному», как говорится без галстуков. Владимир Григорьевич посмотрел на своих сотрудников и объявил, что совещание отменяется и отправил всех по домам. Мне рассказывали этот эпизод с большой долей иронии: «Вот что отчудил старик». А я вспоминал аналогичную ситуацию. 1953 год, Капустин Яр. Готовили к пуску ракету Р-5. На одной из оперативок С.П. Королев отчитал нас: «Как вы одеты, будто только с огорода или из-под своей машины вылезли. Вы позорите облик инженера, создающего передовую технику». Выглядели мы действительно неприглядно: кирзовые сапоги, ватные телогрейки и штаны, затертые комбинезоны и т.п. Это был – психологический настрой, также влияющий на дела коллектива, и настоящий руководитель пренебрегать этим не может!
В.Г. Сергеев был требовательным и принципиальным руководителем, прекрасным организатором. Он создал первоклассный коллектив разработчиков систем управления, способный успешно решать задачи в самых различных направлениях РКТ – боевые ракеты, ракеты-носители, космические аппараты.
| |
На 90-летии Главного конструктора НИИ ПМ В.И. Кузнецова, апрель 2003 года |
|
[209]
|
