Е. А. Федосов полвека в авиации записки академика d p о ф а

И тут мне снова повезло. Мало того, что я был единственным, кто знал в институте, что представляют собой управляемые ракеты, в 1954 году вышло закрытое постановление правительства о создании первых управляемых ракет класса «воздух — воздух». В то время у нас уже была такая ракета — К-5, которая была разработана в КБ-1 на «Соколе». Но незадолго до этого произошел ряд драматических событий. Были «разогнаны» конструкторские бюро В. Н. Челомея и М. Р. Бисновата. Они занимались управляемыми ракетами, но реальных достижений на этом поприще почти не добились. Сталин очень жестко контролировал вопросы создания ракетной техники и, если какое-то КБ или НИИ не давали результатов, их расформировывали и создавали новые. На место КБ Челомея перевели ОКБ П. О. Сухого, а место Бисновата занял коллектив П. Д. Грушина. Он вплотную занялся разработкой ракет, а КБ-1 сместило акценты в своей работе в сторону «чистых» систем управления.

В том же постановлении давалось поручение заняться разработкой ракет класса «воздух — воздух» И. И. Торопову, руководителю завода № 134 в Тушино, который в то время делал следящие системы пушечных установок. Грушин и Торопов вели работу по ракетам, которые наводились по лучу. Бисновату же поручалось и далее заниматься самонаводящимися ракетами (поскольку в своем КБ он и работал над самонаводящейся ракетой СНАРС-250). Людей у него почти не осталось, все материалы умещались в одном сундуке, и Бисноват начал формировать новый коллектив. НИИ-2 тоже подключили к этому направлению. Им занялся начальник лаборатории Юрий Иванович Топчеев, очень интересный человек и большой энтузиаст своего дела, у которого я и готовил дипломный проект. Он-то меня и пригласил работать к себе.

Вот с этого момента и началось мое вхождение в авиацию. Оглядываясь назад, хочу сказать, что с инженерным образованием мне повезло. К тому же я неплохо освоил основы радиолокации, теории управления, многое почерпнул из немецкого опыта... Все это в сум-

24

ме позволило мне довольно легко включиться в самые первые разработки управляемых ракет в нашей авиационной промышленности.

Так вот, начало моей практической работы и пришлось на рождение ракет класса «воздух — воздух».

НИИ-2 был организован сразу после окончания войны в 1946 году как институт авиационного вооружения. Его название как бы перекликается с НИИ-1 — ракетным институтом, образованным в 30-е годы. НИИ-1 в основном занимался ракетными двигателями, и более всего жидкостными. В настоящее время это научный центр им. Келдыша. Необходимость рождения НИИ-2 была вызвана несколькими факторами.

Во-первых, та группа специалистов авиационной промышленности, которая изучала опыт немцев, наработанный ими во Второй мировой войне, засвидетельствовала, что в Германии существовал институт авиационного вооружения, где изучалась совместимость оружия и самолета. Это действительно одна из сложнейших проблем, потому что самолет является подвижной платформой, имеющей шесть степеней свободы, и стрельба из пушек и сброс бомб — а в середине XX века другого оружия практически еще не было — с такой платформы являлись довольно сложными задачами, как с позиций механики, так и других наук. В их числе — воздействие пушечной стрельбы на работу двигателя самолета, поскольку при выходе снаряда из пушки возникает ударная волна, нарушающая устойчивость воздушного потока на входе в сопло реактивного двигателя. Еще пример: при выходе бомбы из отсека или отделения ее из-под крыла возникает сложное явление аэродинамической интерференции, которое воздействует и на бомбу — бывали случаи ее «прилипания» к конструкциям самолета или удара по ним, и так далее. Конечно, этими вопросами занимались не только немцы, не обошли их стороной и наши конструкторы.

У нас в стране проблемы авиационного вооружения начинал решать еще Н. Е. Жуковский со своей группой инженеров (в которую входил и А. Н. Туполев), сформированной на базе еще императорского МВТУ. Это училище обладало самой большой по тому времени

25

аэродинамической трубой. В то время И. С. Сикорский создал первый в мире четырехмоторный тяжелый бомбардировщик «Илья Муромец», на котором уже подвешивались бомбы весом в сотни килограммов. До этого использовались бомбы весом до нескольких десятков килограммов, и сбрасывались они из кабины пилота или летнаба. Этот коллектив из студентов МВТУ и изучал проблему отделения бомбы от самолета. Жуковский даже опубликовал одну из своих работ, связанных с падением бомбы, где впервые определялись ее баллистические свойства, которые требовалось учитывать при сбросе, а также решались проблемы ее аэродинамической стабилизации...

В общем, весьма солидный запас знаний в области авиационных вооружений, прежде всего в области баллистики, теории бомбометания, воздушной стрельбы, прочности стрелково-пушечных установок, совместимости оружия и самолета, у нас в стране уже имелся. Этим мы были обязаны в основном коллективам ЦАГИ и ЛИИ, а также Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского, где велись интереснейшие работы на кафедре бомбометания, которой руководил академик Н. Г. Бруевич; исследованием вопросов воздушного боя занимался профессор (впоследствии академик) В. С. Пугачев...

Во-вторых, создание НИИ-2 вызвано было и тем, что руководство страны, авиапрома, Наркомата обороны стало все лучше понимать: боевая эффективность самолета определяется не только его летно-техническими характеристиками, маневренностью или искусством летчика. Это, конечно, важные факторы, особенно когда стрелковое оружие было жестко «привязано» к конструкции самолета, и чтобы прицелиться по воздушному противнику или наземному

26

объекту, нужно было в совершенстве владеть самолетом. Воздушный бой выигрывал тот, кто лучше пилотировал.

«Люфтваффе» оказались очень серьезным противником, и перелом борьбы с ними в нашу пользу я считаю одним из величайших подвигов советских летчиков. К сожалению, о нем иногда забывают, когда говорят о сухопутных операциях. Да, победы в них являются конечным результатом непосредственного соприкосновения с противником, но без обеспечения господства в воздухе ни одна такая операция не выигрывалась.

Решающее значение этого фактора для победы позже подтвердилось и во всех так называемых локальных конфликтах. Тем самым окончательно оправдала себя доктрина итальянского генерала Джулио Дуэ, сформулированная в начале прошлого века, которая гласила, что в будущем авиация станет определяющим видом вооруженных сил и, практически, чисто воздушные операции обеспечат той или иной стране достижение политических целей, лежащих, как правило, в основе любого военного конфликта.

Итак, при использовании самолета в боевых действиях роль оружия становилась все более важной, что и продиктовало создание такого научного центра, как наш НИИ-2.

В то время, когда я начал в нем работать — в 1953 году, учась одновременно в аспирантуре МВТУ, — в институте насчитывалось менее тысячи специалистов, но это был уже сложившийся научный коллектив. После защиты кандидатской диссертации в 1956 году я работал здесь уже на постоянной основе и с тех пор ни разу институту не изменил.

Особых душевных метаний — оставаться ли на преподавательской и научной работе в МВТУ или уходить в НИИ-2 — у меня не было: я выбрал институт авиационного вооружения.

27

Решающим стимулом стало то, что в учебном вузе я не смог бы прорваться на передний край работ в области управляемого вооружения, в которой стал специализироваться. Она была секретной, и получить необходимые материалы можно было, лишь работая непосредственно по той или иной закрытой теме, связанной с выбранной профессией; там, собственно, и происходило формирование этой области знаний. Забегая вперед, скажу, что и от преподавательской работы мне уйти не удалось, ею я занимаюсь всю жизнь, но это уже «вторичное» занятие. Почему я не отказался от него? Уже будучи заведующим кафедрой Московского физико-технического института, я входил в его методический совет, который возглавлял Петр Леонидович Капица. А он всегда говорил:

В этих словах Петра Леонидовича — смысл существования МФТИ — «Физтеха». Этот институт во многом скопировал «стиль» Кембриджского университета в Англии, к чему очень сильно «приложил руку» сам же П.Л.Капица — фактический основатель МФТИ. Кстати, коль уж зашла речь о Капице... В методический совет входил и один из его соратников Николай Николаевич Семенов. Он тоже был в группе специалистов, которых советское правительство в 20-х годах командировало в Кембридж к Резерфорду, на своеобразную стажировку. Вернувшись в СССР, они, собственно, и положили начало знаменитой школы теоретической и экспериментальной физики. Время шло, настал период бурного развития вычислительной математики, информатики, вычислительных машин, и, естественно, студенты должны были все это осваивать глубоко и прочно. Поэтому, обсуждая учебные планы «Физтеха», мы, молодые профессора, ратовали за увеличение объема занятий по математике. Но за счет чего? В течение первых трех курсов студенты получали фундаментальные знания, прежде всего, в области физики, математики, а также проходили историю КПСС, марксистско-ле-

28

нинскую философию, политэкономию, научный коммунизм и изучали два иностранных языка. В спорах выяснилось — число учебных часов по общественным дисциплинам сокращать нельзя, по иностранному тоже, осталась физика. Только за ее счет можно расширить курс математики. Обычно на совете Петр Леонидович сидел на небольшом возвышении и дремал. А Семенов сидел с нами, в первом ряду. И вот Капица, разбуженный нашими горячими выступлениями в пользу математики, обращается к Семенову:

Тот задумался слегка и говорит:

— Да, пожалуй, ты прав, он больше ничего не знал. А Де Бройль, по-моему, не знал и алгебры.

И все. На том споры закончились.

Мы все были поставлены перед фактом, что в основе изучения природы лежит физика, ее законы. Математика лишь помогает ученому, когда он начинает абстрагироваться от исследуемых реальных процессов и переходит на язык формальной логики, формальных зависимостей. Лишь в этом случае математика начинает жить как самостоятельная область науки, но порождает ее физика. И поэтому основные знания, нужные студенту, — это конечно же глубокое постижение физики. Такова была позиция Капицы, она очень поучительна, потому что подобный подход справедлив почти к любым научным исследованиям.

...Итак, придя в НИИ-2, я попал в уже сложившийся научный коллектив, в котором преобладала тематика работ, связанных с неуправляемым вооружением, потому что линия управляемых ракет только зарождалась. Основные исследования велись в области стрелково-пушечного, бомбардировочного вооружения и неуправляемых ракет. Изучались прежде всего вопросы совместимости оружия и самолета, а также «поведения» самого оружия. В то время в НИИ-2 были созданы первые подробные баллистические таблицы бомбометания, которые затем стали основой проектирования всех бомбардировочных прицелов. Эта работа велась совместно с Военно-воздушной академией им. Н. Е. Жуковского под руководством академика Н. Г. Бруевича. Создавались таблицы воздушной стрельбы, позволявшие делать поправки при применении пушек. Эта работа велась под руководством профессора В. С. Пугачева. Она была экспериментальной. Институт имел под Москвой полигон, где были созданы специальные аэродинамические трассы. Из пушки выстреливали макет бомбы или снаряд, а на трассе стояли специальные щиты, с помощью которых фиксировалась их траектория. Изучались силы торможения, подъемные силы... Эти эксперименты были похожи на

29

те, что проводятся в аэродинамической трубе, но в ее воздушном потоке модель неподвижна, а здесь она двигалась в реальной среде. Эксперименты были довольно сложными и дорогими, но они позволили создать вышеназванные таблицы, за которые работники института и Академии им. Жуковского были удостоены Сталинских премий.

Правда, в это же время в институте начались работы по самонаведению. Проблема самонаведения — одна из сложнейших в области авиационного вооружения. Она возникает и при атаке воздушной цели пилотируемым истребителем, и при полете снаряда-перехватчика. Схематически ее можно обрисовать так. В пространстве движутся две материальные точки, одна догоняет другую... Их положения в каждый момент задаются векторами в определенной системе координат. Между ними существует некий вектор дальности, который соединяет эти точки. И вот задача погони, или самонаведения, состоит в уменьшении до нуля вектора дальности путем управления вектором снаряда-перехватчика, либо истребителя-перехватчика. Вот эта задача — формально непростая. Даже если рассматривать не пространственное, а плоское движение, приходится использовать нелинейные уравнения, причем с ярко выраженной нелинейностью, поскольку все время «мешает» вектор дальности. Это напоминает поведение маятника, длина нити которого все время уменьшается. В самом деле: если, предположим, «заморозить» положение (вектор) цели, все время вычитая его из вектора перехватчика, то есть рассматривать только относительное движение последнего — то перехватчик как бы повисает на векторе дальности, как на нити маятника, приближаясь к «замороженной» цели. Похожее явление возникает, когда из колодца поднимаешь ведро — оно «само» начинает раскачиваться. Это эффект динамической неустойчивости при определении режима перехвата. Так вот, решением столь непростой задачи впервые занялся Никита Николаевич Моисеев, который тоже был сотрудником НИИ-2, кандидатом технических наук. Впоследствии он стал доктором технических наук, академиком... Он вплотную подошел к формированию определенных закономерностей, которые позже и были использованы при проектировании оружия самонаведения.

30

Но вернемся к ракетам класса «воздух — воздух». Как я упоминал выше, первой из них была К-5, созданная в КБ-1 на «Соколе». Конструктор ее — Дмитрий Людвигович Томашевич. При наведении на цель ее положение задавалось так называемой равносигнальной зоной радиолокатора, который стали устанавливать на истребителях. Луч локатора смотрел вперед не прямо, а под небольшим углом и при этом вращался, описывая таким образом коническую поверхность. В итоге, как легко понять, сигнал локатора был переменным во всех направлениях, кроме оси конуса. Этой осью («равносигнальной зоной») локатор отслеживал цель, и в этой же зоне должен был все время оставаться перехватчик. Когда сигнал локатора в приемнике перехватчика становился переменным, бортовая аппаратура выдавала сигнал на автопилот, который возвращал ракету в равносигнальную зону. Это называлось наведением «по лучу».

В общем, К-5 была создана, отработана, хотя не обошлось и без проблем. В частности, одной из них стало искажение равносигнальной зоны факелом двигателя ракеты... Проблемы эти были решены, но К-5 имела малый вес боевой части, небольшую дальность, и впоследствии на ее базе была создана К-5М. Эта ракета уже пошла в серийное производство на заводе в Болшево. Их выпустили немного, они стояли на самолетах МиГ-19 и часть — на МиГ-21 первых выпусков, с локаторами «Малахит» и «Изумруд». К-5М показала высокую боевую эффективность, и поэтому в 1954 году было выпущено постановление Совета Министров о развитии данного класса оружия. Предписывалось разработать сразу три ракеты: К-6, К-7 и К-8. (Ракеты класса «воздух — воздух» имели индекс «К», а класса «воздух — поверхность» — «X». Но при принятии на вооружение им давали войсковое обозначение.)

Две первые ракеты продолжали идею использования луча, третья — проектировалась самонаводящейся.

В этом же постановлении было сказано, что НИИ-2 должен взять на себя научно-техническое сопровождение этих трех ракет. Для коллектива это была совершенно новая область исследований, предстояло искать людей, и волей случая получилось так, что единственным человеком, хоть что-то знавшим об управлении ракетами, был я. Какую-то часть знаний удалось почерпнуть в МВТУ, где мы стали первыми выпускниками в этой области, определенную информацию дал немецкий архив, неплохой багаж я вынес из учебы в аспирантуре и общения с умными людьми... Ну, а придя в НИИ-2, я начал с изучения того, что было наработано Н. Н. Моисеевым, заместителем начальника института по научной работе В. Е. Рудневым,

31

Э. Н. Кашерининым. В какой-то степени нас допустили к материалам по ракете К-5, и мы получили небольшую возможность изучить опыт КБ-1.

Надо сказать, что 1954 год — это год разгара «холодной войны», высокой международной напряженности. Тогда мы были уверены, что новая мировая война не за горами и что она будет ядерной. Америка обладала значительным перевесом над СССР по числу ядерных зарядов, и по всему чувствовалось, что этим преимуществом она готова воспользоваться. К тому же США имели превосходство и в стратегической авиации, способной доставить атомные бомбы к важнейшим промышленным центрам нашей страны. Бомбардировщики конца Второй мировой войны В-17 и В-29 значительно превосходили по тактико-техническим данным все наши самолеты, и не случайно Сталин приказал Туполеву скопировать В-29, из которого получился Ту-4.

На мой взгляд, существует два типа самолетов, которые определяют прогресс в боевой авиации. Это истребитель и стратегический бомбардировщик. Они представляют собой как бы два разных полюса. Истребитель воплощает в себе все технические решения, дающие превосходство над противником в «дуэльной ситуации». Стратегический же бомбардировщик должен уметь проникать через отлично защищенные зоны ПВО, наносить серии ударов по важнейшим целям противника и т. д. В нем воплощается совершенно иной ряд технических достижений, чем в истребителе, но оба они являются флагманами в развитии боевой авиации.

Великую Отечественную войну мы провели без стратегической бомбардировочной авиации. Были тихоходные ТБ-3 Туполева, «Сталь-1» и «Сталь-3» Бартини, немного Ил-4, но это скорее фронтовые бомбардировщики дальней зоны. Кстати, Германия тоже не обладала стратегическими бомбардировщиками, а строила лишь фронтовые. США же создали мощную стратегическую бомбардиро-

32

вочную авиацию, что было вызвано ее географическим положением, и прежде всего войной с Японией. На тихоокеанском театре военных действий расстояния большие, авиабазы располагались на островах, удаленных от противника, и, чтобы его достать, американцы «родили» эту линию авиации.

Для нас задачей № 1 стала борьба с носителями ядерного заряда — стратегическими бомбардировщиками. Поэтому первые ракеты класса «воздух — воздух», как и зенитные ракеты «земля — воздух», были остро необходимы, и притом — в кратчайшие сроки. Все это накладывало определенный отпечаток на психологию коллективов, занятых созданием этих ракет. Мы прекрасно осознавали, что от нашей работы фактически зависит исход возможного конфликта, причем довольно реального. Сроки ставились очень жесткие, каждый неудачный результат отзывался в душе болезненно и за него строго спрашивали и наказывали... В общем, работать пришлось в весьма непростых условиях: с одной стороны, это было очень интересно, ведь мы вторгались в сферу непознанного — как построить высокоточное управляемое оружие; с другой — творческий поиск втискивался в жесткие сроки и велся под неусыпным контролем руководства, что, конечно, не стимулировало полета фантазии. При этом материально обеспечивали нас не намного лучше, чем наших коллег в других отраслях и премиями не баловали. Их выписывали лишь по достижении окончательных результатов — удачных пусков ракет, принятия их на вооружение и т. д. Но этих премий, как правило, хватало лишь на то, чтобы провести скромный банкет с коллективом, поэтому рассчитывать приходилось лишь на небольшой оклад. Это было время, когда страна залечивала раны войны, все жили одинаково небогато. Может быть, существовала какая-то партийная или правительственная элита, которая пользовалась привилегиями, но в нашей среде резкого различия в образе жизни между генеральными, главными конструкторами и рядовыми научными работниками и инженерами не было.

В лучшем положении находились академики Академии наук СССР. Вообще, отношение к ученым было весьма уважительным, работы над кандидатской или докторской диссертациями стимули-

33

ровались, а после их защиты твоя зарплата резко возрастала и открывались новые возможности в продвижении по работе. К тому же в научном коллективе считалось неприличным занимать какую-то руководящую должность, не имея ученой степени. Это не значит, что поголовно все научные сотрудники были «остепененными» — нет, встречались очень сильные конструкторы, которые степени не имели. Например, я могу назвать Г. Н. Бабакина, который занимал в КБ Лавочкина должность начальника теоретического отдела, не имея даже... инженерного диплома. Но он блестяще разбирался в динамике управляемых ракет, в чем я не раз убеждался, сталкиваясь с ним по работе. И все же в конце концов я стал руководителем его дипломного проекта. Ему все-таки пришлось его защищать. Видимо, где-нибудь по линии отдела кадров ему сказали: «Товарищ Бабакин, надо же иметь совесть... Вы же начальник отдела, диплом-то сделайте?!» Я думаю, что у него просто времени не хватало, чтобы оформить свои разработки в виде диплома, поскольку человек он очень увлекающийся, все время стремился вперед, а на рутинную работу отвлекаться не хотел. Но пришлось. Дипломным проектом у него стал истребитель Ла-250, управление им и самонаводящейся ракетой К-250. Формально он попросил меня быть его руководителем, я написал рецензию... Позже Бабакин стал одним из корифеев космических разработок, членом-корреспондентом АН СССР... Кстати, он еще до войны сотрудничал с С. П. Королевым и прорабатывал управление ракетами — об этом он мне сам рассказывал.

34

был создан коллектив, который потом десятки лет занимался управляемыми ракетами, а традиции этой школы живы и сейчас. Все мы имели, как говорил Капица, свежие головы, поскольку были молоды, не обременены большими знаниями, но жаждали познать все новое.