Помимо усовершенствования ракеты, Советский Союз быстро продвигался в других областях, имевших огромную важность в обстановке холодной войны. Это были разработка водородной бомбы и сопряжение ее с баллистической ракетой Королёва для противодействия подавляющему преимуществу соперника, который обладал бомбардировщиками, оснащенными ядерным оружием, а также создание системы противовоздушной обороны. Эти инициативы в области передовых технологий были настолько важными, что для управления ими был создан новый орган, названный Министерством среднего машиностроения, чтобы замаскировать его истинное предназначение[1]. Министерство возглавил Вячеслав Малышев, опытный руководитель из советской оборонной промышленности.
Ракета Р-2 во время разработки прошла через серию неудачных опытных запусков. Она была принята на вооружение в Советской армии и способствовала росту опыта членов ОКБ-1. Это была крайне необходимая разработка на пути создания советских МКБР, по сути дела — завершающий шаг в получении опыта эксплуатации немецкой ракеты. Теперь королёвское ОКБ-1 было готово выходить на новые рубежи, хотя на них и продолжали оказывать влияние немецкие достижения.
Предполагалось, что следующим шагом в этом направлении станет ракета P-3 с проектируемой дальностью 3000 км. Являясь значительно более совершенной по сравнению с Р-2, она все же не преодолевала необходимые 8000 км, чтобы стать действительно межконтинентальной. Поэтому Королёв предложил Малышеву отменить разработку P-3 ради полномасштабной МКБР. По мнению Азифа Сиддики, известного специалиста в области истории развития космических исследований в Советском Союзе, «Королёв почти небрежно объявил присутствующим на встрече на высшем уровне, что работа над P-3 должна быть немедленно прекращена с тем, чтобы сосредоточить все силы на продолжении разработки непосредственно МКБР».
Это предложение удивило Малышева, учитывая его убеждение в том, что Р-3 является важнейшим для Советской армии проектом. Он отверг предложение Королёва без обсуждения, обвинив его в использовании своих интересов в ущерб насущным интересам страны. Однако Королёв отказался отменить свое предложение, после чего Малышев перешел к угрозам: «Нет! В самом деле! Он отказывается?… Нет незаменимых людей. Можно найти других». В конце концов Королёв добьется своего. В 1952 году разработка Р-3 будет прекращена, и Советский Союз будет двигаться к своей цели — МКБР Р-7.
Конец Р-3 также проложил путь созданной Королёвым разработке Р-5, которая обладала большей дальностью полета, чем Р-2. Р-5 стала первой советской ракетой, оснащенной ядерным оружием, с дальностью полета 1200 км. Она имела специальное термоизоляционное покрытие, защищавшее ядерную боеголовку от очень высоких температур, возникающих, когда ракета со скоростью почти 3 км/с входила в плотные слои атмосферы. В феврале 1956 года модифицированная версия Р-5М первой в мире успешно прошла испытание баллистического носителя, оснащенного настоящей ядерной боеголовкой. После успеха Р-5М Королёв в том же году получил полную независимость от НИИ-88. ОКБ-1 стало самостоятельным конструкторским бюро.
Ключевым моментом успеха Королёва в получении поддержки его МКБР было впечатление, которое он произвел на Хрущева, когда вскоре после смерти Сталина докладывал руководящему Советскому Политбюро о своей работе. Позже Хрущев вспоминал в своих мемуарах: «Я не хочу преувеличивать, но должен сказать, мы разинув рты глядели на то, что он демонстрировал нам, как если бы мы были стадом баранов, впервые глазеющих на новые ворота». Королёв показал членам Политбюро одну из своих ракет и попытался объяснить, как работает ракета, рассказывал Хрущев. «Мы походили на невежд на рынке, — продолжат он. — Мы ходили вокруг ракеты, трогали ее, постукивали по ней, чтобы убедиться в ее достаточной прочности — мы делали все, разве только не лизали ее, чтобы попробовать на вкус».
Формирование ядерной угрозы
Менее чем через 10 месяцев после того, как Соединенные Штаты взорвали первую в мире водородную бомбу, Советский Союз в августе 1953 года провел собственное успешное термоядерное испытание в Центральной Азии, неподалеку от Семипалатинска, в Казахстане. Этот интервал был значительно короче, чем те несколько лет, которые разделяли испытание первых атомных бомб, проведенных двумя сверхдержавами.
Первоначально советские руководители рассчитывали использовать атомную боеголовку для проектируемой МКБР, но они с энтузиазмом переключились на только что созданную водородную бомбу для ракет дальнего радиуса действия. Малышев, глава МОМ, теперь выдвигаемый на должность заместителя председателя Совета Министров СССР, имел на своем счету водородную бомбу и разработку МКБР. Он попросил Андрея Сахарова, ведущего физика-ядерщика, создавшего советскую водородную бомбу, произвести предварительные расчеты массы водородной бомбы «второго поколения». Сахарову эта просьба не понравилась, но он решил, что не может отказаться. По его расчетам масса составила 5 т.
В октябре 1953 года Малышев встретился с Королёвым и его главными специалистами в ОКБ-1, чтобы обсудить их продвижение в разработке МКБР, вскоре названной Р-7. Он был недоволен результатом расчета веса боевого заряда, который представил Королёв — 3 т. Малышев настаивал на необходимых пяти тоннах, не слушая никаких возражений. Вскоре его приказ был подтвержден на самом высоком правительственном уровне. Королёв и его конструкторское бюро должны были разработать ракету, способную нести пятитонную боеголовку на расстояние свыше 8000 км, что в несколько раз превышало возможности ракет того времени. Это поспешное требование подстегнуло разработчиков к созданию Р-7, способной нести такую нагрузку, что сделало ракету способной осуществлять запуски русских космонавтов в последующее десятилетие.
Началась работа по пересмотру конструкции Р-7. Первая проблема заключалась в создании ракеты, способной выполнить межконтинентальный полет. Решение было найдено посредством спаривания двигателей РД-107 и РД-108, разработанных в газодинамической лаборатории Валентина Глушко. Технический прорыв заключался в том, что каждый двигатель — с четырьмя РД-107 и одним РД-108 — имел не одну, а пять камер сгорания[2]. Так можно избежать увеличения одной камеры сгорания до необходимых размеров, что привело бы к увеличению давления, которое могло привести к разрушению двигателя. В дополнение к этому топливо в четыре камеры сгорания подавалось с помощью одного турбонасоса; это приводило к кумулятивному удару, значительно большему, чем при использовании одной камеры. Дополнительным преимуществом было резкое снижение опасности возникновения неустойчивости горения.
Требование о наличии пяти двигателей привело к тому, что ракета выглядела иначе, чем что-либо существовавшее ранее. Королёв позаимствовал основную идею у работавшего с ним инженера-ракетчика Михаила Тихонравова. Применение его концепции привело к революционному подходу: один главный двигатель РД-108 в центре окружен четырьмя ускоряющими двигателями РД-107, «пристегнутыми к сердцевине». Из-за ускорителей Р-7 выглядела более широкой у основания, чем в верхней части. Навесные двигатели имели конусообразную форму, напоминавшую юбку. Р-7 создавала подъемную тягу 398 т — в девять раз больше, чем любая другая советская ракета.
На высоте около 50 км четыре двигателя отделялись от центральной ступени, которая продолжала полет, пока ее двигатель не отключался. Она выходила на баллистическую траекторию и затем возвращалась в земную атмосферу. (Американская МКБР «Атлас» работала по такому же принципу. Все три двигателя «Атласа» работали во время взлета, затем два из них сбрасывались, оставляя центральный выполнять активную фазу полета.) Команда Королёва использовала различные методы для управления Р-7. Они выбрали двигатели малой тяги с поворотными соплами вместо графитовых рулей, применявшихся на предыдущих ракетах. Когда Глушко отказался изготавливать двигатели с поворотными соплами, утверждая, что они не будут эффективными, сотрудники Королёва привлекли группу молодых инженеров, которые успешно справились с этой задачей.
Королёв также взялся за создание системы наведения Р-7, позволяющей попасть в цель на расстоянии 8000 км. Поскольку инерциальная система наведения, которая использовалась на ФАУ-2, не обеспечивала необходимой точности, Королёв предложил добавить радиоуправляемую систему, чтобы корректировать отклонения от траектории с помощью двигателей с поворотными соплами. В мае 1954 года Совет Министров СССР издал постановление, требующее окончательного завершения Р-7. Вскоре последовал приказ министра оборонной промышленности Устинова, который придавал разработке МКБР Р-7 статус «государственной важности».
