Так случилось, что из публичной истории нашей космонавтики «выпали» сведения о том, что первую группу советских космонавтов (7 человек) готовили к полету в Летно-Исследовательском институте (ЛИИ), в г. Жуковском, Московской области. Легендарный Центр подготовки космонавтов (ЦПК) был тогда только на бумагах с «Приказами» и «Постановлениями». Ни Звездного городка, ни станции Циолковская тогда не было. Есть две версии такого «выпадения».
Ниже представлен доклад Заслуженного испытателя космической техники Л.А. Китаева-Смыка с соавторами на XXXVII «Гагаринских чтениях», сделанный в г. Гагарине 10 марта 2010 г. в 14:00. В нем напоминание о том кто, где, как готовили в ЛИИ первый пилотируемый космический корабль и первых наших космонавтов.
Подготовка первого пилотируемого космического корабля «Восток-3а» и первой группы космонавтов в Летно-Исследовательском Институте
Создание в ЛИИ базы для подготовки космонавтов.
В соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР №22-10 от 05.01.1959 «Об усилении научно-исследовательских работ в области медико-биологического обеспечения космических полетов» в Летно-Исследовательском институте (ЛИИ) в г. Жуковском Московской области (не секретное название «Предприятие п.я. №12») начались работы в области космической медицины, что потребовало создания отдела авиационной и космической медицины (ОАКМ), не секретное название — «Отдел 28». Начальник ЛИИ Н.С. Строев пригласил на работу из ленинградского Института экспериментальной медицины кандидата медицинских наук Н.Н. Тимофеева; который стал начальником ОАКМ 5 августа 1959 г. Однако, с апреля 1961 года ОАКМ возглавил кандидат (в последующем — доктор) медицинских наук Андрей Михайлович Клочков [8-10 и др.]. Первыми научными сотрудниками ОАКМ были шесть человек: Н.Н. Тимофеев, А.М. Клочков, А.Т. Зверев, Б.А. Нарцисов, В.С. Оганов, Л.А. Китаев-Смык.
С 1959 г. в лаборатории № 47 филиала ЛИИ под руководством кандидата технических наук С.Г. Даревского начато конструирование и создание систем отображения информации о положении пилотируемого космического корабля (КК) «Восток — 3А» на орбите, индикации работы всех бортовых систем и телеметрии, систем и органов управления КК. Впервые в мире на летательном аппарате реализована идея единой приборной доски и единого пульта управления, электрически связанных между собой: системы отображения информации и органов управления (СОИ — ОУ ), разработан сконструирован и создан «пульт пилота-космонавта» (СИИ-1-3 КА). Его основные элементы в разных модификациях позднее использованы на КК «Союз» (7К-ОК), «Салют» 1, 2, 4, 6, на СОИ — ОУ «Сириус». Для КК «Восток-3А» к концу 1959 года разработан комплексный прибор: «Спецчасы » и «Глобус», отображающие время полета, положение КК над поверхностью Земли и район приземления при включении тормозной двигательной установки (ТДУ) [5, 6,11, 13 и др.].
В ЛИИ, на базе лаборатории № 47 к 1960 г. был создан специальный тренажер для первой группы космонавтов. В здании филиала ЛИИ установлен один из экземпляров КК «Восток-3А». В комплексе с ним работали сложные устройства, имитирующие звездное небо, поверхность Земли, параметры полета и управления им. Все это отображалось в кабине тренажера (в «шарике») на приборной доске и синхронно на оптическом приборе «Взор» (создан Государственным оптическим институтом) [13 и др.].
Ведущую роль в создании СОИ-ОУ, тренажера КК «Восток-3А» и последующих КК сыграли руководимые С.Г. Даревским группы молодых конструкторов-изобретателей лаборатории № 47. Руководители групп: Е.Н. Носов, Э.Д. Кулагин, С.Т. Марченко, Д.Н. Лавров, Г.С. Макаров, Н.А. Ощепков и др. В конструкторских разработках и экспертизе СОИ-ОУ принимали активное участие военные представители А.С. Акулов, В.Д Седнев и др. [13 и др.].
При подготовке первых космических полетов в ЛИИ впервые в мире осуществлена идея «сжатия» информации о всех параметрах космического полета и управления им на одном комплексном электронном индикаторе (КЭИ) [5], а также «сжатие» органов управления КК путем поэтапного подключения различных систем к командно-сигнализационному устройству (КСУ) [11]. Важным этапом перспективного развития космоплавания было создание КК «Восход» с искусственной силой тяжести за счет вращения на орбите с радиусом несколько сот метров двух соединенных тросом кабин. Для этого КК сотрудниками ЛИИ (лаборатории № 47 и др.) впервые в мире создана матричная система управления с электролюминесцентными сигнализаторами (СМС 5 3КВ); полет не состоялся. Указанные выше системы используются на современных космических кораблях и орбитальных станциях.
В 1960 г. в высотной лаборатории ЛИИ при участии сотрудников завода «Звезда» были проведены испытания капсулы КК и скафандра космонавта. Ответственными за состояние испытателей были Г.А. Давыдов и кандидаты медицинских наук А.М. Клочков и А.Т. Зверев.
С 1959 г. ЛИИ стал головной организацией по испытаниям и доработкам систем покидания космонавтом КК «Восток-3А» и приземления на парашюте. Первоначально в 1960 г. испытания проводились на ахтубинском полигоне (Казахская ССР). Заключительный этап испытаний, доработки и военной приемки парашютной системы КК «Восток-3А» проведен с декабря 1960 г. до марта 1961 г. комплексной экспедицией под руководством инженера ЛИИ В.И. Хлиманова. Парашютирования с приземлением производились в полях под г. Краснодаром, с приводнением — в Феодосийском заливе. Ведущим парашютистом-испытателем был В.И. Головин (ЛИИ), а так же К.В. Чернобровкин (НИИ ПДС) и П.И. Долгов (ВВС). Ответственными врачами-физиологами-психологами были В.Г. Волович ( ГНИИ институт авиационной и космической медицины Мин. Обороны ), А.С. Барер (завод «Звезда»), Л.А. Китаев-Смык (ЛИИ). Комплексные испытания, доработка и военная приемка систем катапультирования испытателя на кресле космонавта и приземления на парашюте проводились в 1961 г. в Московской области (в полях, в районе г. Воскресенска). Катапультируемое кресло космонавта размещалось в переоборудованной кабине стрелка в хвосте самолета ИЛ-28. Ведущим испытателем от ЛИИ был В.И. Головин, испытателем — военным приемщиком был П.И. Долгов, ведущим врачем-физиологом-психологом Л.А. Китаев-Смык. Катапультное кресло космонавта для больших КК «Восток-3А» создавалась на заводе «Звезда» (поселок Томилино, Московской области). Одним из авторов-конструкторов этого кресла был заведующий лабораторией № 24 ЛИИ, кандидат технических наук (в последующем академик АН СССР) Г.И. Северин. Позднее он был назначен главным конструктором завода «Звезда».
Оперативное руководство всем комплексом работ и опытным производством при подготовке первых космических полетов в ЛИИ осуществляли главный инженер ЛИИ С.И. Знаменский и главный инженер филиала ЛИИ В.Н. Сучков. Постоянный контроль, оперативную помощь и неформальную поддержку всем сотрудникам ЛИИ — участникам подготовки космическихъ полетов, оказывал начальник ЛИИ Н.С. Строев [12-16 и др.].
Подготовка первой группы — 7 космонавтов в ЛИИ.
Для тренировок на тренажере «Восток-3А» в ЛИИ в начале октября 1960 года прибыла первая семерка кандидатов в космонавты: В.Ф. Быковский, Ю.А. Гагарин, А.Я. Карташов, Г.Г. Нелюбов, А.Г. Николаев, П.Р. Попович, Г.С. Титов. Однако после нескольких тренировок на центрифуге Центрального научно-исследовательского авиационного госпиталя (ЦНИАГ) с 8-кратной перегрузкой у А.Я. Карташова на спине были выявлены точечные (петехиальные) кровоизлияния. Повторные вращения показали, что это свойственно ему, его отчислили из группы космонавтов, в которой осталось 6 человек (ранее А.Я Карташев был включен в первую группу будущих космонавтов вместо В. Варламова, повредившего себе шейные позвонки, нырнув в пруд во время купания).
Будущие космонавты первоначально с декабря 1960 г. жили в отделе авиационной космической медицины (в отделе 28 ЛИИ) на третьем этаже корпуса спец. поликлиники ЛИИ. В соседнем здании, в филиале ЛИИ (в здании, построенном на средства железнодорожного магната Николая фон Мекка в 1914 году для работников Рязанской железной дороги) сотрудники лаборатории № 47 под руководством С.Г. Даревского, Е.Н. Носова, С.Т. Марченко, Э.Д. Кулагина [13] проводили занятия на тренажере космического корабля «Восток-3А». Методическую работу осуществлял Заслуженный летчик — испытатель ЛИИ, Герой Советского Союза — М. Л. Галлай [2]. Тренировка выполнялась следующим образом: кандидат в космонавты снаряжался в скафандр (при первых тренировках в летной форме), затем садился в кабину тренажера (в «шарик»), в которой все приборное оборудование было аналогично штатному, а по переговорному устройству воспроизводились акустические эффекты старта ракеты и включения тормозной двигательной установки (ТДУ). М.Л. Галлай говорил: «Поехали!» и начиналось воспроизведение штатных и нештатных ситуаций полета с ручным включением ТДУ. Этот период закончился 17 января 1961 года Государственным экзаменом на тренажере в городе Жуковском. Всего 6 человек (из первой группы 20 летчиков — кандидатов в космонавты) были допущены к сдаче выпускных экзаменов перед назначением в полет на корабле «Восток-3А». Это были слушатели ЦПК ВВС: капитан В.Ф. Быковский, капитан А.Г. Николаев, капитан П.Р .Попович, ст.лейтенант Ю.А. Гагарин, ст.лейтенант Г.Г. Нелюбов, ст.лейтенант Г.С. Титов. Экзамены первой группы слушателей-космонавтов проводили 17 и 18 января. В состав экзаменационной комиссии входили: начальник ЛИИ Н.С. Строев, генерал-лейтенант медицинской службы Ю.М. Волынкин, генерал-лейтенант В.Я. Клоков, генерал-майор медицинской службы А.Н. Бабийчук, полковники медицинской службы В.И. Яздовский (от ГНИИИ АКМ) и Е.А. Карпов (от ЦПК ВВС), академик АН СССР Н.М. Сисакян, кандидат технических наук К.П. Феоктистов (от ОКБ-1), главный конструктор завода «Звезда» С.М. Алексеев, летчик-испытатель ЛИИ М.И. Галлай [2]. Первый выпускной экзамен прошел в филиале ЛИИ и по каждому из сдававших экзамен был снят кинофильм. Слушатель-космонавт занимал место в кабине действующего макета космического корабля «Восток-3А» и в течение 40-50 минут докладывал комиссии о назначении корабля, его оборудовании, о действиях космонавта на различных этапах полета от посадки в кабину корабля на старте и до приземления. Во время доклада экзаменуемого и после доклада члены комиссии задавали вопросы. Особое внимание комиссией уделялось умению космонавта ориентировать корабль перед включением ТДУ, умению пользоваться аппаратурой, обеспечивающей жизнедеятельность космонавта, действиям космонавта после приземления в пустынной местности и на воду. Слушатели показали хорошие знания космического корабля и условий его полета. Гагарин, Титов, Николаев и Попович получили оценки «отлично», а Нелюбов и Быковский — «хорошо». На следующий день комиссия продолжила свою работу на аэродроме в Чкаловской. Здесь каждый слушатель-космонавт вынимал экзаменационный билет и после 20-минутной подготовки отвечал на три вопроса билета. Сумма всех вопросов в билетах полностью охватывала объем курса обучения. После ответов на вопросы каждому слушателю задавалось еще 3-5 дополнительных вопросов. Все слушатели показали отличные знания. Рассмотрев личные дела, характеристики, медицинские книжки и оценки по учебным дисциплинам, комиссия единогласно решила всем слушателям поставить общую отличную оценку и записала в акте: «Экзаменуемые подготовлены для полета на космическом корабле «Восток-3А», комиссия рекомендует следующую очередность использования космонавтов в полетах: Гагарин, Титов, Нелюбов, Николаев, Быковский, Попович.» Все шестеро прошли экзамены и были подготовлены к полету, но кто же из них лучше всего подходил на рискованную роль первого человека в космосе не было определено комиссией. Гагарин, Титов и Нелюбов вошли в первый эшелон, Николаев был самым спокойным из всей шестерки. Быковский был менее, чем другие, внутренне собран. Попович остался загадкой, для Каманина, создавая впечатление волевого человека. Г.Г. Нелюбов 4 мая 1964 года приказом Главкома ВВС отчислен из отряда космонавтов «за нарушение воинской дисциплины и режима космонавтов» (18 февраля 1966 года он трагически погиб около пос. Ипполитовка Дальневосточной железной дороги).
27 февраля — у главного конструктора ОКБ завода «Звезда» С.М. Алексеева в поселке Томилино — состоялось обсуждение результатов испытаний оборудования КК «Восток-3А» и сроков устранения выявленных недостатков. Решили все испытания в ЛИИ закончить к 20 марта. С.М. Алексеев и начальник ЛИИ Н.С. Строев и высказались за более ранний срок (1-5 марта), а также предложили устанавливать аппаратуру в корабль и параллельно продолжить испытания. Окончательное заключение о годности аппаратуры решили дать после первого непилотируемого (с манекеном) запуска и окончания всех испытаний. Вечером того же дня состоялось заседание Государственной комиссии по пуску «Востока-3А», на котором были приняты следующие решения: 1) Испытательный отстрел манекена из шара производится в ЛИИ под ответственность С.М. Алексеева до 10.03.1961 года. 2) Катапультирования испытателей с самолета Ил-28 производит ЛИИ, из них два катапультирования спиной к воздушному потоку (штатный режим) и два — лицом к потоку (аварийный режим). 3) 10-20 марта проводятся морские испытания. 4) 2-12 марта проводятся испытания аппаратуры генерального конструктора ЦКБ экспериментального машиностроения, завода «Наука» Г.И. Воронина (системы регенерации и осушения воздуха).
Первые полеты по параболической траектории с созданием кратковременной невесомости; тренировка космонавтов.
С февраля 1960 года в ЛИИ приступили к отработке методов создания кратковременной невесомости в полетах по параболической траектории летающей лаборатории (ЛЛ) Ту 104А борт № 42396. Первый пробный полет выполнил Заслуженный летчик-испытатель С.Н. Анохин, наземное медицинское обеспечение полета осуществил начальник отдела 28 Н.Н. Тимофеев. В этом полете была выявлена невозможность создания кратковременной невесомости без доработки систем масла-топливоподачи. Это требовалось для исключения помпажа двигателя в условиях полета в невесомости, что и было выполнено в ЛИИ по проекту К.И. Бестужева и Е.Т. Березкина [1] с участием специалистов ЛИИДБ и ОКБ А.Н. Туполева. Переоборудованный самолет ЛЛ Ту-104А № 42396 был оснащен модифицированными системами топливо- и маслоподачи, в нем были убраны перегородки, буфетный отсек, все пассажирские кресла, создан большой салон, в котором размещались различные объекты и приборы, которые должны быть испытаны при кратковременной невесомости перед их использованием в космических полетах. Пол части салона был покрыт многослойной пористой резиной для падения на нее после «плавания — парения» людей в невесомости. Кроме того, в салоне размещалась аппаратура для исследования различных физиологических и психологических реакций людей при кратковременной невесомости.
С 1961 г. полеты проводили регулярно (но только при безоблачном небе). Для создания режима кратковременной невесомости на высоте 6 км осуществлялся разгон на форсаже, затем кабрирование, выход на параболическую траекторию с апогеем на высоте 9 км, затем пикирование с выходом на горизонтальный полет на высоте 6 км. В каждом полете первоначально до 28 раз создавалась невесомость продолжительностью 28-30 с. До и после режима невесомости возникала перегрузка 1,5-1,8 G длительностью 15-18 с. Это был оптимальный режим для создания невесомости в кабине самолетов типа ТУ-104 (математический расчет траектории полета сделан ведущим инженером ЛИИ Е.Т. Березкиным). В последующие годы в целях безопасности (учитывая утомление металла из-за многократных перегрузок) число горок в одном полете сокращено до шести. Пилотировали летчики-испытатели ЛИИ: Анохин, Амет-Хан Султан, Васин, Захаров, Хапов и другие. Китаеву-Смыку, в качестве врача-экспериментатора, пришлось побывать в кратковременной невесомости 2580 раз, выполняя медицинские, физиологические, психофизиологические, эргономические исследования на себе и других добровольцах.
13 марта 1961 г. Н.П. Каманину доложили о результатах испытаний переносимости человеком кратковременной невесомости. По докладу Н.П. Каманина Главком ВВС Главный маршал авиации К.А. Вершинин подписал приказ о закреплении за ЦПК самолета Ту-104К, переоборудованного для полетов с созданием в нем невесомости, и о назначении экипажа Героя Советского Союза полковника А.К. Старикова и полковника К. Д. Таюрского для полетов на данном самолете (это был второй, доработанный самолет Ту-104, с просторным салоном, базировавшийся на аэродроме Чкаловская и начавший эксплуатироваться лишь в 1968 г.). Продолжительность режима невесомости в полетах на этом самолете не превышала 23 сек. т.к. в целях безопасности он летал на более высокой, чем в ЛИИ, траектории.
В ЛИИ, в полетах при многократном повторении режимов кратковременной невесомости поэтапно отрабатывалась последовательность отделения космонавта КК «Восток-3А» от кресла космонавта для свободного парения над ним и последующего возвращения в кресло; испытатели В.И. Головин (ЛИИ) и В.М. Комаров (ЦПК). Используя рекомендации, разработанные при этих испытаниях, первым свободно парил во время орбитального полета в кабине КК «Восток-3А » Г.С. Титов (Ю.А. Гагарин в невесомости во время орбитального полета был жестко фиксирован в кресле привязными ремнями). В полетах при кратковременной невесомости были изучены двигательная, зрительная и вестибулярная функции, моделировалась операторская деятельности космонавтов на макетах кораблей «Восток-3А», «Восход» и «Союз». Ведущим врачом-экспериментатором в исследованиях был Л.А. Китаев-Смык [3-4 и др.].
В 1964 г. в салоне самолета ЛЛ ТУ-104А № 34296 был установлен макет космического корабля «Союз» со шлюзовым отсеком для их испытания в невесомости и доработки, а так же для совершенствования рабочих операций применительно к выходу космонавта, одетого в скафандр, в открытый космос. Испытания проводились во время многократных повторений режимов невесомости при участии в качестве испытателей В.И. Даниловича и Л.А. Китаева-Смыка. Эти испытания проводились при сотрудничестве с ОКБ-1, машиностроительным заводом «Звезда» и ГНИИИАКМ.
С 1968 года при подготовке полетов на Луну в ЛИИ приступили к моделированию лунного притяжения (гипогравитации) в полетах на еще одном самолете ТУ-104А № 42395, подготовленном для полетов с созданием в нем невесомости или пониженной весомости (1/6 G в течение 25-30 сек.). Руководил медицинским обеспечением полетов начальник ОАКМ А.М. Клочков [8,10].
По заказу Центра подготовки космонавтов (ЦПК) и киностудии Центрнаучфильм в ЛИИ было снято несколько учебных кинофильмов для тренировки космонавтов и документальных фильмов (секретных и для открытого показа).
Сотрудники ЛИИ сыграли важную роль в создании советской и российской космонавтики, особенно на начальном этапе ее развитии. Целесообразно проводить настойчивые исследования этого этапа космоплавания, преодолев формальные ограничения доступа к уже не «секретным» материалам и используя документы, оказавшиеся в «частной» собственности.
Авторы: Л.А. Китаев-Смык, М.Ф. Леонова, С.Т. Марченко, С.Н. Филипенков
ФГУП «Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова», г. Жуковский, Россия
Адрес: 140182 Моск.обл., Жуковский-2 ЛИИ, e-mail: flysim-lii@mtu-net.ru
ФГНИУ «Российский институт культурологии», г. Москва
Адрес: 119072, Москва, Берсеневская наб., д.20, e-mail: riku@dol.ru
Литература
- Бестужев К.И., Березкин Е.Т., Китаев-Смык Л.А., Клочков А.М. Исследования в полетах по параболе методов выполнения режимов невесомости на летающей лаборатории ТУ-104 А и физиологические исследования в условиях невесомости // Научный отчет 1961.
- Галлай М.Л. С человеком на борту. М., «Советский писатель». 1985.-304 с.
- Китаев — Смык Л.А. Некоторые сенсорные нарушения в невесомости // Авиационная и космическая медицина. М.: Медицина 1963. с. 246-247;
- Китаев — Смык Л.А. Реакции людей при кратковременной невесомости. //Медико-биологические исследования в невесомости. — М.: Медицина, 1968, с. 113-120.
- Китаев — Смык Л.А. Психология стресса. Психологическая антропология стресса. М.: Академический проект 2009, 945 с.
- Китаев-Смык Л.А., Бойко Н.И., Даревский С.Г., Завьялов Е.С., Макаров Г.С., Марченко С.Т., Сажин С.Т., Шилова Н.В., Эльксин В. К вопросу об использовании электроннолучевых трубок в качестве многофункциональных индикаторов. // Конф. «Инженерная психология в приборостроении»Л. 1965, С. 43-46.
- Китаев-Смык Л.А., Волков А.А., Даревский С.Г., Завьялов Е.С., Макаров Г.С., Мельников С.Г., Ощепков Н.А., Тищенко А.Г., Трелина Е.Г.,
- Шилова Н.В. Определение оптимальных яркостей световых сигнализаторов с энергетическими и габаритными ограничениями. // Конф.«Инженерная психология в приборостроении» Л., 1969., С 62-64
- Китаев-Смык Л.А., Тимофеев Н.Н., Голицын В.А., Филипенков С.Н. Результаты деятельности отдела авиационной и космической медицины ЛИИ по изучению летного труда при воздействии на летный состав факторов авиационных и космических полетов (к 50-летию отдела авиационной и космической медицины ЛИИ). //8-ая Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос». 28 — 29 октября 2009 г. Звездный городок, с. 293 — 294.
- Клочков А.М. Физиологические исследования. //Научно-техническиий сборник: Летные исследования и испытания. Фрагменты истории и современное состояние. М.: «Машиностроение», 1993, с.337-342.
- Клочков А.М., Китаев-Смык Л.А. Электрофизиологические исследования действия кратковременной невесомости и перегрузок // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 1967, № 5, с. 12-15.
- Клочков А.М., Мокеев В.Д. Авиационная медицина в ЛИИ. // Летно-исследовательский институт. События. Люди. М.: Машиностроение-Полет, 2001, с. 318-321.
- Конорев В.П., Макаров Г.С., Китаев-Смык Л.А., Шилова Н.В., Булат А.А. Психофизиологические исследования командно-сигнального устройства (КСУ) // Научный отчет, 1965.
- Леонова М.Ф., Филипенков С.Н. Музей ЛИИ им. М.М. Громова. // Авиапанорама, №2, 2008, с. 59-61.
Марченко С.Т. История СОКБ, воспоминания, 1995. Российский государственный архив научной и технической документации. Дело: Ф. № 188. - Мокеев В.Д., Филипенков С.Н. Физиологические исследования влияния измененной гравитации на организм летчика в ЛИИ им. М.М. Громова. //Очерки по истории авиакосмической медицины и космической биологии. Ред. академика О.Г. Газенко. Вып. 2. М., «Слово», 2002, с. 161-166
- Строев Н.С., Шевченко В.А. Дорога в космос проходила через ЛИИ. //Жуковские вести, №17 (228), 11 апреля 1996, с. 4.
- Филипенков С.Н. Пилотируемый полет к другим планетам готовили в ЛИИ.// Авиапанорама, №4 — №6, 2008; №1-№3, 2009, с. 62-64.