Игорь Афанасьев - Большой космический клуб. Часть 2

В мае 1964 г. по предложению Цянь Сюэсэня в «Шанхайском проектном» была образована группа по разработке спутника. В январе 1965 г. он представил программу создания национального ИСЗ Центральному комитету КПК. Она была одобрена и получила новое обозначение — «Проект 651».

В этот период в КНР проходила крупная реорганизация научно-исследовательской инфраструктуры страны, в ходе которой многие соответствующие учреждения переходили под контроль военных. На базе Пятой академии было образовано Седьмое министерство машиностроения. «Шанхайский проектный» переехал в Пекин и стал «Проектным институтом 8–1» нового министерства. Для ускорения работ был срочно создан «Пекинский институт проектирования систем космических аппаратов», который сразу же включился в разработку ракеты-носителя «Чан Чжэн-1» (CZ-1[26]).

В связи с переподчинением Шанхайского проектного института Академия наук КНР сочла целесообразным основать новый институт по разработке спутника. По названию проекта он получил наименование НИИ № 651. Явно с одобрения руководства страны институт принял решение, чтобы будущий спутник передавал с орбиты мелодию гимна «Алеет Восток».

В марте 1966 г. по инициативе «великого кормчего» началась так называемая «культурная революция». Интеллектуальную элиту страны «перековывали» в лагерях трудового воспитания и «коммунах», или попросту уничтожали. В одночасье Цянь Сюэсэнь из главного разработчика ракет превратился в простого служащего машиностроительной фабрики.

В этой ситуации прагматичный премьер-министр КНР Чжоу Эньлай предпринял дальновидный шаг. Он переподчинил «Проект 651» министерству обороны: сюда «революционному террору» вход был воспрещен. Путем слияния НИИ № 651 и Проектного института 8–1 была образована Китайская академия космической технологии, на пост первого президента которой был «приглашен» срочно реабилитированный Цянь Сюэсэнь.

Следует отметить, что хотя АН КНР и далее участвовала в разработке спутника, ее роль свелась, в основном, к строительству наземных станций слежения (было образовано КБ № 701, на базе которого впоследствии сформировалась общекитайская сеть станций сопровождения).

Космическая ракета-носитель разрабатывалась на базе МБР «ограниченной[27] дальности» DF-4 (расчетный радиус стрельбы — около 4000 км), проектирование которой началось в 1965 г.

Характеризуя китайскую конструкторскую школу, отметим, что эта ракета (как и многие другие образцы ракетно-космической техники КНР) была своеобразной компиляцией технических решений, свойственных советским, американским и отчасти европейским разработкам начала 1960-х годов[28].

МБР «ограниченной дальности» DF-4 — база спутникового носителя

Концептуально первая ступень DF-4 напоминала отечественные ракеты Р-12/Р-14 и оснащалась четырехкамерным ЖРД с неподвижными соплами. Каждая камера имела автономный ТНА для подачи компонентов топлива. Расчетная балансировка ракеты достигалась за счет аэродинамических стабилизаторов, а управление — путем отклонения газовых рулей. Разделение ступеней — по «советскому» принципу: ЖРД второй ступени включается в конце работы двигателя первой; газы истекают через ферменный межступенчатый переходник, расталкивая ступени (тормозят первую и разгоняют вторую).

Вторая ступень по концепции близка верхней ступени американской МБР Titan 2. Китайцы применили однокамерный ЖРД с сопловым насадком большой степени расширения. Последний охлаждался частью относительно «холодного» выхлопа ТНА. Другая часть выхлопа перепускалась через управляющие рулевые сопла.

Двигатели DF-4 были разработаны НИИ ракетных двигателей на жидком топливе и выпускались Заводом общей сборки ракет. Работами по проекту в НИИ руководили Дэнь Синьминь (Den Xinmin), Ma Цзосинь (Ma Zuoxin) и Чжан Гуйтянь (Zhang Guitian).

Спутниковый носитель был готов еще до начала летных испытаний DF-4. Его первая и вторая ступени были фактически аналогичны DF-4[29]. Разработка твердотопливной третьей ступени была совершенно новой технологией для КНР — двигатель GF-02 имел диаметр 770 мм, длину 4 м и был снаряжен шашкой твердого топлива массой 1,8 т.

Работа над РДТТ началась в 1965 г. в Исследовательской академии [ракетных] двигателей на твердом топливе под руководством Ян Наньшэна (Yang Nansheng). Первый образец двигателя был собран и испытан 26 января 1968 г. на стенде, имитирующем вращение ступени с частотой 180 об/мин для ее стабилизации. На тридцатой секунде GF-02 взорвался. Погибли несколько инженеров и техников. После доработки РДТТ в 1968-70 гг. проведено 19 огневых стендовых испытаний двигателя (все успешные).

Схема полета китайской РН имела следующие особенности.

После отсечки ЖРД второй ступени носитель совершает пассивный полет продолжительностью более 200 сек. Управление и стабилизация — газореактивной системой, использующей остатки жидкого топлива маршевой ДУ. После отделения второй ступени — третья вместе со спутником закручивается до 180 об/мин специализированными РДТТ, чтобы сохранить устойчивость на стадии работы основного двигателя.

По своим удельным энерго-массовым характеристикам CZ-1 превосходил первые американские (Juno I и Vanguard) и западноевропейские (Diamant и Black Arrow) РН — он был способен вывести ПГ массой 300 кг на орбиту высотой 440 км и наклонением 70°, но значительно уступал аналогичным по классу советским двухступенчатым ракетам «Космос-2» и -3», разработанным в тот же период.

К началу 1968 г. был готов прототип первого спутника массой 170 кг — тело вращения, близкое к сфере, диаметром около метра.

В мае 1969 г. были проведены четыре стендовых огневых испытания собранной первой ступени, а в июне — второй и третьей ступеней. Окончательная сборка началась в июле; в сентябре была сдана в эксплуатацию наземная система слежения за спутником.

Осенью 1969 г. «Проект 651» вступил в решающую фазу.

По официальной китайской версии, перед запуском ИСЗ было решено пустить носитель «Чан Чжэн-1» по баллистической траектории, чтобы подтвердить работоспособность первой и второй ступеней. Этот старт в январе 1970 г. был также частью программы испытаний МБР DF-4.

Первый летный космический носитель, а также два экземпляра спутника DFH-1 прибыли 1 апреля 1970 г. поездом на полигон Цзюцюань. Среди специалистов был Ци Фажэнь (Qi Faren)[30], руководитель группы разработчиков DFH-1.

Схема ракеты-носителя CZ-1: 1 — спутник DFH-1; 2 — головной обтекатель; 3 — РДТТ 3-й ступени; 4 — приборный отсек; 5 — баки 2-й ступени; 6 — ЖРД 2-й ступени; 7 — ферменный межступенчатый переходник; 8 — баки 1-й ступени; 9 — ЖРД 1-й ступени; 10 — аэродинамические стабилизаторы (4 шт.); 11 — газовые рули (4 шт.)Первый китайский носитель CZ-1 готовится к полету в космос. Канонический кинокадр (Фото Xinhua)

На следующий день премьер-министр Чжоу Эньлай созвал специальное заседание правительства, чтобы получить заключительные доклады о состоянии спутника и ракеты. Там присутствовал и Ци Фажэнь. В своем интервью, данном в декабре 1999 г. гонконгскому еженедельнику «Ячжоу Чжоукань», он вспоминает: «Чжоу Эньлай спросил, будет ли DFH-1 передавать мелодию из космоса? Я ответил: «Мы сделали все, что могли и должны были сделать». В тот момент я не осмеливался говорить о 100 %-ной надежности».

17 апреля носитель и спутник перевезли на стартовую позицию.

Утром 24 апреля 1970 г. нижние ступени носителя были заправлены компонентами топлива. За восемь часов до старта DFH-1 установили на твердотопливную третью ступень РН.

Исторический запуск состоялся вечером того же дня, в 21:35 по пекинскому времени. А еще через тринадцать минут по Центру управления полетом разнеслась главная новость: «Спутник и ракетная ступень разделились, спутник вышел на орбиту!»

Третья ступень CZ-1 тоже вышла на орбиту. Благодаря «юбке наблюдения»[31], увеличившей ее светимость в 2–3 раза, она хорошо различалась на ночном небосводе. Блеск ИСЗ был гораздо слабее — в пределах 5–8 звездной величины, поэтому его можно было наблюдать лишь на очень темных участках неба.

Официальное сообщение о запуске было передано только через 23 часа после старта, 25 апреля. Кроме параметров орбиты и массы спутника, никакой другой информации не приводилось. Лишь десять лет спустя были выпущены изображения ИСЗ, названного «Дунфанхун-1» в честь мелодии, которую он передавал.

Спутник продемонстрировал всему миру, что КНР способна разрабатывать и запускать собственные КА без посторонней помощи.

Вспоминая свое участие в проекте DFH-1, Ци Фажень, которому тогда было 37 лет, говорит: «День 24 апреля 1970 г. стал самым счастливым в моей жизни. Слова «старт… орбита достигнута… мелодия принимается…» все еще звучат в моих ушах».