Доктор технических наук Георгий Степанович Ветров, ветеран королёвского ОКБ, убежден: «У Королева талант особого склада. Три начала соединились в нем: инженер, ученый, организатор».
Космическая программа, развитая Королевым, охватывала все существовавшие в то время направления: аппараты для исследования дальнего космоса, пилотируемые космические корабли и искусственные спутники Земли для решения научных и народнохозяйственных задач. С именем Королева связан запуск первого ИСЗ, полет первого человека в космос, достижение второй космической скорости, разработка технических средств для мягкой посадки на другие планеты. Все эти успехи значительны уже потому, что создание космических аппаратов и кораблей не укладывается в обычные представления об инженерных задачах, когда можно воспользоваться предыдущим опытом, заглянуть в справочник и найти там выработанные практикой нормативы. Необходимо было обепечивать компоновку приборов в условиях предельно малых объемов, в которых сосредоточены многие системы и аппаратура с противоречивыми требованиями к условиям эксплуатации, с различной чувствительностью к воздействию различных факторов. Нужно было обеспечить работоспособность каждого элемента в условиях, которые только приблизительно, с помощью очень сложных технических средств, поддавались моделированию на Земле. Необходимо было также разработать и сами эти технические средства для имитации космических условий эксплуатации, назначить нормы для проверки каждой системы и агрегата и обеспечить такой порядок контроля, который гарантировал бы безотказность действия — с учетом ограниченных знаний об условиях работы.
Широта взглядов Королева на будущее космонавтики, воспитанная с первых шагов его инженерной деятельности, способствовала тому, что каждую новую разработку он рассматривал не локально, а с позиций далекой перспективы, как будто перед ним была заранее поставлена конечная цель — запуск искусственного спутника Земли и полет человека в космос.
Если вначале такие задачи и не были сформулированы в виде официальных документов, то, без всякого сомнения, они всегда оставались в сознании главного конструктора, который начинал свой путь в космонавтику с изучения книг К. Э. Циолковского.
Принцип проектирования, основанный на «привязке» каждой текущей разработки к перспективной цели, требовал непрерывных поисков смелых инженерных решений. Именно этой особенностью — постоянно нацеливать всех и каждого на поиски прогрессивных технических идей — объясняется творческая напряженность, которую создавал вокруг себя Сергей Павлович Королев.
Как на практике наилучшим образом использовать этот принцип? В ракете основным фактором, определившим выбор принципов проектирования, явились системные свойства самой конструкции: зависимость летно-тактических характеристик от множества факторов, то есть характеристик различных систем, агрегатов и их отдельных элементов. Здесь каждое, даже на первый взгляд второстепенное, решение, выбранное неудачно, могло стать причиной необратимого отступления от заданной программы, которое равносильно аварийному исходу полета. Именно аварийному — в этом отличие полета автоматически управляемой ракеты от пилотируемых летательных аппаратов.
Перед тем, кто выбирает конструктивные характеристики, предстает множество их различных сочетаний. Каждый из вариантов позволяет выполнить поставленную задачу, но все они неравнозначны по стоимости, удобству эксплуатации, срокам выполнения вплоть до особенностей отдельных технологических процессов изготовления узлов и деталей. Умение проектировать в конечном счете заключается в том, чтобы учесть все эти критерии и из множества возможных вариантов выбрать один-единственный, в котором сочетание составных частей наиболее полно отвечает поставленной задаче.
Залогом успешной разработки сложнейших комплексов служит достоверность решений, принятых на этапе проектирования. Прозорливость, интуиция главного конструктора избавляют от необходимости последующей корректировки заданий. Только при таком условии может идти параллельная разработка всех составных частей ракеты или корабля.
Проектный отдел всегда был в его прямом подчинении, в то время как другими службами КБ он руководил через своих заместителей. Королев старался углублять связи с проектантами, лично подбирая инженерный и руководящий состав отдела.
Конкретным средством обеспечения достоверности проектных решений служили теоретические исследования, причем способ их внедрения в процесс проектирования был гибким и нестандартным. К проектным работам привлекались институты Академии наук СССР и союзных республик, отраслевые институты и крупные ученые. Но главный способ использовать последние научные достижения — развивать исследования также и силами КБ. Ведь без перевода на инженерный язык, без тщательного отбора научных результатов применительно к особенностям разрабатываемой конструкции научные исследования, выполняемые вне ОКБ, непосредственно использовать невозможно.
Подобная организация работ позволила главному конструктору обеспечить достаточную эффективность внедрения новых идей как раз на этапе проектирования, ибо рекомендации для выбора конструктивных характеристик сочетали в себе академическую строгость и глубину с инженерным подходом к решению проблем.
При взгляде на современную баллистическую ракету бросается в глаза почти полное отсутствие стабилизаторов, без которых, с житейской точки зрения, трудно представить летательный аппарат такого типа. Наверное, обелиск покорителям космоса проиграл бы в эстетическом отношении, если бы венчающую его ракету лишить стабилизаторов. Легко ли далась конструкторам эта простота очертаний? Внешняя форма ракеты потребовала, пожалуй, не меньше творческих усилий и вдохновения, чем превращение глыбы гранита в произведение искусства.
Обращает на себя внимание тщательность, с которой были выполнены в ОКБ Королева исследования по баллистике. Это были не скороспелые поделки, продиктованные текущими задачами проектирования, а фундаментальная работа, в которой учтены общие особенности баллистических ракет дальнего действия.
Разработчику ракеты прежде всего приходилось сталкиваться с решением именно баллистической задачи. Здесь, как ни в одной другой задаче, необходимо учитывать множество особенностей конструкции, которые могут оказать влияние на основные характеристики ракеты: массу полезного груза, дальность полета и точность. Можно сказать, что ракета начинается с баллистики и кончается ею. Прямую связь с баллистическими исследованиями, к примеру, имел контроль объема баков в процессе их изготовления и уровня заправки компонентов топлива.
Королев отчетливо представлял, что программа полета ракеты, как и любого летательного аппарата, может быть выполнена при условии обеспечения устойчивости движения. В классической механике эта задача считается одной из наиболее сложных. Основная трудность заключается в том, что коэффициенты уравнений движения ракеты изменяются по времени полета. Словом, потребовались серьезные теоретические исследования и разработка специальных лабораторных средств, чтобы обеспечить качество технических решений в области устойчивости движения.
Кроме того, необходимо было осуществлять точное согласование многих характеристик ракетной конструкции с характеристиками автоматических систем регулирования. Качество разработки ракеты зависело от того, насколько точно и полно проведено такое согласование. Поэтому проектирование системы управления начиналось с момента появления первых контуров ракеты, когда ее внешние очертания позволяли судить о характера аэродинамических нагрузок на корпус, определить центр тяжести и глубину заполнения баков топливом и оценить жесткость корпуса ракеты — все эти конструктивные характеристики имели прямое отношение к проектированию системы управления. Именно в увязке ракетной конструкции и системы управления наиболее отчетливо проявлялась потребность в комплексном подходе к проектированию ракеты.
И еще одна особенность. Самый глубокий теоретический анализ не позволял устанавливать однозначные числовые значения характеристик систем и агрегатов на этапе проектирования; свою неизбежную долю в их изменение должны были вносить все последующие этапы разработки. И такие изменения нужно было предусматривать, чтобы они не повлияли в дальнейшем на летно-тактические характеристики. Каждый раз при этом возникала дилемма: широкие пределы изменения характеристик — это «спокойная жизнь» для разработчика элемента ракетной конструкции, но это и прямой ущерб для эффективности конструкции в целом. Поэтому выбор величин изменений, возможность уложиться в отведенные для каждой характеристики пределы, необходимость отстаивать назначенные величины — это наиболее сложная и дискуссионная, полная драматических ситуаций стадия разработки ракеты, требующая инженерного мастерства, решительных действий, дипломатических способностей и высокой гражданственности.
