Ключевым моментом успеха Королёва в получении поддержки его МКБР было впечатление, которое он произвел на Хрущева, когда вскоре после смерти Сталина докладывал руководящему Советскому Политбюро о своей работе. Позже Хрущев вспоминал в своих мемуарах: «Я не хочу преувеличивать, но должен сказать, мы разинув рты глядели на то, что он демонстрировал нам, как если бы мы были стадом баранов, впервые глазеющих на новые ворота». Королёв показал членам Политбюро одну из своих ракет и попытался объяснить, как работает ракета, рассказывал Хрущев. «Мы походили на невежд на рынке, — продолжат он. — Мы ходили вокруг ракеты, трогали ее, постукивали по ней, чтобы убедиться в ее достаточной прочности — мы делали все, разве только не лизали ее, чтобы попробовать на вкус».
Формирование ядерной угрозы
Менее чем через 10 месяцев после того, как Соединенные Штаты взорвали первую в мире водородную бомбу, Советский Союз в августе 1953 года провел собственное успешное термоядерное испытание в Центральной Азии, неподалеку от Семипалатинска, в Казахстане. Этот интервал был значительно короче, чем те несколько лет, которые разделяли испытание первых атомных бомб, проведенных двумя сверхдержавами.
Первоначально советские руководители рассчитывали использовать атомную боеголовку для проектируемой МКБР, но они с энтузиазмом переключились на только что созданную водородную бомбу для ракет дальнего радиуса действия. Малышев, глава МОМ, теперь выдвигаемый на должность заместителя председателя Совета Министров СССР, имел на своем счету водородную бомбу и разработку МКБР. Он попросил Андрея Сахарова, ведущего физика-ядерщика, создавшего советскую водородную бомбу, произвести предварительные расчеты массы водородной бомбы «второго поколения». Сахарову эта просьба не понравилась, но он решил, что не может отказаться. По его расчетам масса составила 5 т.
В октябре 1953 года Малышев встретился с Королёвым и его главными специалистами в ОКБ-1, чтобы обсудить их продвижение в разработке МКБР, вскоре названной Р-7. Он был недоволен результатом расчета веса боевого заряда, который представил Королёв — 3 т. Малышев настаивал на необходимых пяти тоннах, не слушая никаких возражений. Вскоре его приказ был подтвержден на самом высоком правительственном уровне. Королёв и его конструкторское бюро должны были разработать ракету, способную нести пятитонную боеголовку на расстояние свыше 8000 км, что в несколько раз превышало возможности ракет того времени. Это поспешное требование подстегнуло разработчиков к созданию Р-7, способной нести такую нагрузку, что сделало ракету способной осуществлять запуски русских космонавтов в последующее десятилетие.
Началась работа по пересмотру конструкции Р-7. Первая проблема заключалась в создании ракеты, способной выполнить межконтинентальный полет. Решение было найдено посредством спаривания двигателей РД-107 и РД-108, разработанных в газодинамической лаборатории Валентина Глушко. Технический прорыв заключался в том, что каждый двигатель — с четырьмя РД-107 и одним РД-108 — имел не одну, а пять камер сгорания
[2]. Так можно избежать увеличения одной камеры сгорания до необходимых размеров, что привело бы к увеличению давления, которое могло привести к разрушению двигателя. В дополнение к этому топливо в четыре камеры сгорания подавалось с помощью одного турбонасоса; это приводило к кумулятивному удару, значительно большему, чем при использовании одной камеры. Дополнительным преимуществом было резкое снижение опасности возникновения неустойчивости горения.
Требование о наличии пяти двигателей привело к тому, что ракета выглядела иначе, чем что-либо существовавшее ранее. Королёв позаимствовал основную идею у работавшего с ним инженера-ракетчика Михаила Тихонравова. Применение его концепции привело к революционному подходу: один главный двигатель РД-108 в центре окружен четырьмя ускоряющими двигателями РД-107, «пристегнутыми к сердцевине». Из-за ускорителей Р-7 выглядела более широкой у основания, чем в верхней части. Навесные двигатели имели конусообразную форму, напоминавшую юбку. Р-7 создавала подъемную тягу 398 т — в девять раз больше, чем любая другая советская ракета.
На высоте около 50 км четыре двигателя отделялись от центральной ступени, которая продолжала полет, пока ее двигатель не отключался. Она выходила на баллистическую траекторию и затем возвращалась в земную атмосферу. (Американская МКБР «Атлас» работала по такому же принципу. Все три двигателя «Атласа» работали во время взлета, затем два из них сбрасывались, оставляя центральный выполнять активную фазу полета.) Команда Королёва использовала различные методы для управления Р-7. Они выбрали двигатели малой тяги с поворотными соплами вместо графитовых рулей, применявшихся на предыдущих ракетах. Когда Глушко отказался изготавливать двигатели с поворотными соплами, утверждая, что они не будут эффективными, сотрудники Королёва привлекли группу молодых инженеров, которые успешно справились с этой задачей.
Королёв также взялся за создание системы наведения Р-7, позволяющей попасть в цель на расстоянии 8000 км. Поскольку инерциальная система наведения, которая использовалась на ФАУ-2, не обеспечивала необходимой точности, Королёв предложил добавить радиоуправляемую систему, чтобы корректировать отклонения от траектории с помощью двигателей с поворотными соплами. В мае 1954 года Совет Министров СССР издал постановление, требующее окончательного завершения Р-7. Вскоре последовал приказ министра оборонной промышленности Устинова, который придавал разработке МКБР Р-7 статус «государственной важности».
После Постановления Совета Министров от 20 мая был создан новый испытательный полигон для Р-7. Помимо устаревшего оборудования, существующий полигон в Капустином Яре располагался в зоне действия американских радиолокационных станций в Турции. Комиссия на высшем уровне рассмотрела ряд альтернатив и выбрала место в Казахстане. В начале 1955 года Совет Министров СССР одобрил этот выбор.
На орбите
Другим честолюбивым устремлением было овладение космосом. Идея орбитального искусственного спутника Земли одинаково захватила воображение и американцев и русских. Такой проект давал возможность достичь поворотной вехи: запуска искусственного объекта на орбиту вокруг Земли. И американские, и русские специалисты, изучавшие ФАУ-2, пришли к выводу, что эта ракета обладает бóльшими возможностями, чем просто оружие. После сдачи в плен несколько инженеров из Пеенемюнде проинформировали представителей технической команды ВМФ США о своей работе в области ракетостроения. Они с энтузиазмом говорили о возможностях искусственных спутников Земли и обитаемых космических станциях.
Руководство авиации сухопутных сил согласилось изучить эту концепцию и обратилось в корпорацию РЭНД с просьбой провести независимую экспертизу. Даже спустя шесть десятилетий майский доклад 1946 года «Предварительный проект экспериментального орбитального космического корабля» представляет собой интереснейший документ. Не предлагая никаких новых конструкторских решений, доклад содержал вывод, что в пределах пяти лет возможен успешный запуск спутника, со стоимостью проекта около 150 млн долларов. Как оказалось, доклад пророчески предсказывал, что спутник Земли, выведенный на орбиту ракетой, летящей со скоростью 27 000 км/ч, будет «одним из самых мощных научных инструментов XX века». Орбитальный спутник Земли «воспламенит воображение человечества и, вероятно, даст отклики… сравнимые с взрывом атомной бомбы». Доклад не обошел вниманием многие возможности применения спутников Земли как в военных, так и в гражданских целях. Среди приведенных примеров была оценка погодных условий на вражеской территории, оценка разрушений вражеских целей, систем связи, а также обеспечение значительно усовершенствованного наведения ракет в процессе полета к целям. Однако сумма в 150 млн долларов была колоссальной в послевоенную эпоху с ее резким сокращением военных расходов. Исследования корпорации РЭНД вместе с представителями авиации, сухопутных сил и военно-морского флота не смогли получить необходимую для дальнейшей работы поддержку.
