Я отчетливо помню, что это «вдруг» наступило как раз в тот момент, когда Феоктистов разглядывал компоновочную схему космического планера, у которого, как было упомянуто, лобовая часть представляла собой полусферу. И тут он произнес: «А ведь конструкцию можно сильно упростить, если в качестве возвращаемого аппарата использовать просто шар! К тому же центр давления шара заведомо известен и практически не меняет своего положения в зависимости от скорости полета». Мысль была дерзкая, но правильная. Действительно, устойчивость полета шара определяется разностью координат между положением центра массы и центра давления. А их стабильность, в данном случае, облегчала решение проблемы стационарного размещения аппаратуры внутри спускаемого аппарата.
Вначале нам показалось, что при падении в атмосфере шар будет крутиться, что не позволит в нужный момент ввести в действие парашют. Но эти сомнения были тут же разрешены путем проведения простейшего эксперимента.
В то время работники отдела № 9 во время обеденного перерыва увлекались игрой в пинг-понг. Кому-то из участников этого разговора пришла в голову мысль использовать в качестве экспериментальной модели пинг-понговый шарик с небольшой нашлепкой пластилина в нижней его части для создания необходимого эксцентриситета. Шарик бросали со 2-го этажа в лестничный пролет. Шарик падал именно на нашлепку. Так устойчивость падения шарика была продемонстрирована экспериментально.
Применение сферического спускаемого аппарата действительно во многом упрощало задачу проектирования космического корабля.
Сообщив о своей находке Тихонравову, Феоктистов начал готовиться к докладу о ней Главному конструктору.
Из воспоминаний Константина Феоктистова
В конце мая я «вышел» на Сергея Павловича [Королева] с докладом ему о наших предложениях, не сам, конечно, у меня не было с ним прямых отношений. Была лишь пара встреч: один раз на полигоне и во время стажировки у него в КБ [конструкторском бюро]. Тогда он мне не понравился: «толстый» — типичный начальник, типичные речи произносит, вдохновляющие.
К этому времени я уже понял, что [С. П. Королев] — это выдающийся организатор. Вышел на него через [М. К.] Тихонравова, они старые приятели, хорошо друг к другу относились. Потом мне позвонили и сказали, что есть желание прослушать доклад о пилотируемом полете. А у «С. П.» [Сергея Павловича] уже сложилось к этому времени представление, что на это дело [на пилотируемые полеты] мы выйдем к середине шестидесятых годов. Есть его выступление, где он отмечает 1963–1964 гг. как срок, когда мы приступим к полету человека, разработке корабля. Я показал [С. П. Королеву] графики, траекторию спуска, рассказал, как меняются скорость, высота, и, главное, как меняются перегрузки, какое время их действия, может ли их выдержать человек. Какая конструкция предлагается? — достаточно очевидно, что сфера: нет проблем устойчивости, центр давления сферы в ее центре, достаточно центр тяжести сместить и она будет лететь центром тяжести вперед, никуда не отклоняясь. К тому же и расчеты показали, что она, как бы ни крутилась, и при любых углах входа [в атмосферу], без всяких систем управления, в конце концов, полетит правильно. Все это показали ему [С. П. Королеву], и ему очень понравилось, глаза загорелись. Он очень воодушевился и по ходу беседы превратился в [нашего] союзника, дал нам два месяца на оформление отчета. У нас все было сделано на листах, но нужно было изложить текстом, нарисовать графики и чертежи на кальке.
Из доклада Владимира Молодцова
«Некоторые фрагменты истории проектирования
космического корабля „Восток“»
За основу спускаемого аппарата была выбрана сфера диаметром 2300 мм, достаточная для размещения в ней человека и допустимая для установки на последней ступени ракеты-носителя.
Первыми компоновщиками [кабины для] человека в СА [спускаемом аппарате] были инженеры В. [Валерий Евгеньевич] Любинский и Б. [Борис Григорьевич] Супрун. Когда же стало ясно, что пилотируемый спутник завязывается, группа Феоктистова была расширена до размера сектора в составе двух групп: А. В. [Анатолия Васильевича] Афанасьева по спускаемому аппарату и В. В. [Владимира Васильевича] Молодцова по общим вопросам проектирования корабля в целом. Кроме того, при Феоктистове образовалась неформальная группа, занимавшаяся теоретическими вопросами возвращения спускаемого аппарата в атмосферу. Так, К. С. [Константин Семенович] Шустин занимался проблемой теплоизоляции СА [спускаемого аппарата], а В. Г. [Вартан Григорьевич] Вартанян — вопросами аэродинамической стабилизации при вхождении СА [спускаемого аппарата] в атмосферу. Кроме того, к работам по проектированию приборного отсека корабля была подключена группа И. В. [Ильи Владимировича] Лаврова из сектора [Евгения Федоровича] Рязанова, занимавшегося в это время проектированием беспилотных спутников. Это обосновывалось еще и тем, что параллельно с проектированием пилотируемого корабля было принято решение о проработке возможности его применения в качестве беспилотного разведчика. В этих условиях приборный отсек оставался практически идентичным в обоих вариантах.
После определения общих проектных данных о СА [спускаемом аппарате] и корабле в целом, стало ясно, что большую часть аппаратуры не удастся разместить в СА [спускаемом аппарате], и что ее стоит разместить вне СА [спускаемого аппарата] так, чтобы, если сбросить ее перед входом в атмосферу, она не нарушала аэробаллистических характеристик СА [спускаемого аппарата]. Опыт отделения головных частей от ракет-носителей в ОКБ-1 уже имелся.
Прорабатывалось два варианта конструктивного решения:
1) приборы устанавливаются в герметичном отсеке;
2) приборы устанавливаются на приборной раме в вакууме.
Второй вариант, несмотря на кажущуюся простоту и предполагаемую легкость (не надо тяжелого корпуса приборного отсека), не прошел, т. к. требовал существенной доработки большинства приборов, не приспособленных для работы в вакууме, а также разработки весьма сложной системы терморегулирования. По результатам проработок в группе [Ильи Владимировича] Лаврова был выбран 1-й вариант.
Другой проблемой, требовавшей альтернативного решения, был выбор принципиального способа управления кораблем. Предлагались два способа:
1. Полностью ручное управление, аналогичное управлению самолетом. Сторонник — Тихонравов М. К.
2. Полностью автоматическое управление с возможностью передачи управления пилоту только в аварийных ситуациях. Сторонники — проектанты сектора Феоктистова.
Настойчивость проектного коллектива, опыт управления автоматическими космическими объектами Д-1 [«Спутник-3»], Д-2 [«Спутник-2»], Е-1 [«Луна-1» и «Луна-2»], Е-2 [«Луна-3»], а также полное отсутствие сведений о поведении человеческого организма в условиях длительного (несколько суток) космического полета решили эту проблему в пользу 2-го варианта.
Таким образом, принципиальные вопросы были решены. Оставалось определить состав бортовых систем, способных обеспечить сверхнадежное выполнение главной задачи — космического безаварийного полета человека. Для этого признавалось целесообразным максимально применять бортовые системы, многократно проверенные в летных испытаниях. Кроме того, широко применялось функциональное и механическое дублирование.
