23 сентября и 12 октября 1958 года были проведены первые пуски ракет Р-7 в лунном варианте. Оба пуска закончились однотипными авариями – разрушением пакета на конечном участке полета первой ступени.

Подобного вида аварии наблюдались впервые. Никаких производственных дефектов, конструкторских ошибок или «разгильдяйства» испытателей при подготовке ракет первый анализ не обнаружил. Возникли подозрения о непознанном принципиальном недостатке пакетной схемы. История поисков первопричины этих аварий очень поучительна.

Качество телеметрических записей было вполне достаточным для пристрастного поиска признаков возникновения отказов в системе управления или агрегатах двигательных установок. Однако многочисленные специализированные группы исследователей аварии 23 сентября явного криминала не обнаружили. Принимать решение о следующем пуске без объяснения причин аварии и проведения каких-либо мероприятий было недопустимо. Но Хрущеву было обещано попадание в Луну, поэтому долго размышлять и рассматривать телеметрические пленки и записи, не принимая решения, времени у нас не было.

Кто– то из потерявших надежду быстро раскрыть тайну разрушения ракеты мечтательно высказался, что если списать это на диверсию -типа незаметно приклеенной магнитной мины, то никаких мероприятий, кроме повышения бдительности, не потребуется и можно будет продолжать пуски.

Сама по себе мысль о возможной диверсии была для нас неприемлема, ибо влекла за собой поиски врага в среде испытателей. Очень многие аварии за время нашей работы при горячем желании закрыть глаза на истинные причины можно было бы объяснить злым умыслом, тогда следствие должны вести «органы», а инженеры – с чистой совестью переходить к следующему пуску.

Наш опыт за первые двенадцать лет ракетной деятельности, а забегая вперед, могу сказать, что и в последующие годы, показал: если инженеры берут на себя роль частных детективов, то всегда добиваются успеха.

Ни разу ни одна авария не была списана на диверсию.

В конечном счете раскрывались самые загадочные происшествия. Но для этого требовалось время. Наше собственное нетерпение, давление сверху и желание раскрыть тайну с помощью следующего пуска методом натурного «следственного эксперимента» обходилисъ очень дорого, но зато избавляли от обвинений в бездеятельности.

Следующее астрономическое окно для попадания в Луну приходилосъ на первую половину октября. Если пропустить эти «лунные» дни, то упустим случай сделать подарок к 41-й годовщине Октябрьской революции. Но это еще полбеды.

Самой большой неприятностью была угроза со стороны военных. Мрыкин заявлял, что Луна – это в конце концов дело престижа, науки и политики, а вот продолжения летных испытаний боевых Р-7 не будет, пока мы не получим исчерпывающих объяснений причин разрушения ракеты и не дадим достаточных гарантий. «Вы только представьте себе, что такое необъяснимое разрушение всего пакета на 90-й секунде происходит с ракетой, несущей не песок, а настоящий боевой заряд!»

Представить себе такое никто не мог, ибо непонятно было, как себя поведет автоматика головной части и сам боевой заряд. В горячих спорах приводились и такие доводы: ракеты; мол, испытываются десятками пусков и каждый обязательно дает нам новую информацию, которую мы используем для изменения схем или конструкций, в конечном счете – для повышения надежности. Что же касается самой главной задачи – надежности взрыва термоядерного заряда у цели и гарантированной безопасности при любых авариях ракеты «по дороге», то таких реальных испытаний, тем более на полную дальность, мы сделать не можем. Отсюда простой вывод – мы обязаны донести заряд с безусловной гарантией, что по всей дороге до цели по нашей вине аварии не будет. А уж если боевая головка ракеты дошла до цели, то за все, что там произойдет, отвечают атомщики. Они испытывают нашу головную часть вместе с зарядом автономно, на своем полигоне, дают гарантии, и «да поможет им Бог!».

По этому поводу Воскресенский любил повторять, что самой надежной гарантией является страховой полис, но страховых компаний после 1917 года уже не существует, поэтому страховой полис должен быть заменен клятвой, скрепленной подписями всех главных. Подобные высказывания в до предела напряженной обстановке мог себе позволить только Воскресенский. Любой другой рисковал получить от Королева предложение отправиться «в Москву по шпалам». Когда уже казалось, что лучшие ракетные детективы исчерпали все средства для раскрытия тайны, появилась версия, которая большинству главных сильно не понравилась. Вначале версия казалась чисто теоретической. Но пока она была единственной.

В состав отдела управления нашего ОКБ-1 входила лаборатория динамики, инженеры которой анализировали динамику процессов управления после каждого полета, независимо от его результатов. Возглавлявший эту лабораторию Георгий Дегтяренко и заместитель Пилюгина Михаил Хитрик, анализируя поведение системы РКС -регулирования кажущейся скорости, обратили внимание на непонятное поведение датчиков давления, которые играли в этой системе роль приборов обратной связи. Эти датчики следили за давлением в камерах сгорания боковых блоков. Датчик системы РКС, обладавший высокой разрешающей способностью, показал, что давление в камерах пульсировало с частотой от 9 до 13 герц. Эта частота совпадала с частотами собственных продольных упругих колебаний ракеты. Амплитуда этих колебаний к моменту прекращения записи достигла ± 4,5 атмосфер.

Если это не электрические наводки в системе измерений, то такие пульсации давления в камере должны вызвать соответствующие по частоте колебания в системе подачи кислорода и керосина. Действительно, повторный микроанализ подтвердил, что давление окислителя на входе в насосы всех блоков пульсирует в этом диапазоне частот. Датчик осевой перегрузки подтвердил наличие расходящихся колебаний продольной перегрузки, совпадающих по частоте с пульсациями тяги двигателей.

Круг поисков замыкался в контуре: конструкция ракеты – пульсации давления кислорода на входе в насосы – пульсации тяги двигателей боковых блоков. В этом замкнутом контуре могут возникать расходящиеся по амплитуде колебания, если собственная частота, определяемая свойствами конструкции ракеты, совпадает с частотой пульсаций давления в камере сгорания. При этом деформации конструкции и, прежде всего, топливных трубопроводов на входе в насосы двигателей приводят к разрушению, за которым следует пожар, и взрыв.