Р-16 и КБ «Южное»: как создавали ракеты и чему научили катастрофы#

Р-12 на Красной площади, 1 мая 1965 года#

24 октября 1960 года на полигоне Тюра-Там произошла катастрофа: на стартовой площадке № 41 загорелась ещё не запущенная ракета Р-16. Двигатель второй ступени включился непосредственно на стартовом столе. Его струя повредила топливные баки первой ступени, после чего начался пожар.

Испытательную государственную комиссию возглавлял главный маршал артиллерии Митрофан Неделин — первый главнокомандующий Ракетными войсками стратегического назначения. Во время взрыва он находился возле ракеты. Технический руководитель испытаний Михаил Янгель передал с полигона телефонограмму: «Сейчас его разыскивают». В происшествии соединились неисправности аппаратуры и решение продолжать работы с уже заправленным изделием.

7 ноября 2026 года исполняется 115 лет со дня рождения Янгеля. Он родился 25 октября 1911 года по старому стилю. История днепропетровского ОКБ-586 показывает, как конструкторское бюро превратилось в один из главных центров советского ракетостроения и стало отвечать не только за конструкцию ракеты, но и за её изготовление, полёт, подготовку к старту и эксплуатацию на боевом дежурстве.

От заводского отдела к самостоятельному бюро#

В апреле 1954 года в Днепропетровске на базе отдела главного конструктора завода № 586 создали ОКБ-586. В июле его руководителем назначили Янгеля, до этого работавшего в НИИ-88. Будущая команда бюро уже имела опыт ракетного производства: над ним трудились Владимир Будник, Михаил Герасюта, Владимир Ковтуненко и другие инженеры.

Расположение рядом с заводом делало важными не только массу и прочность конструкции. Ракету требовалось выпускать серийно, поэтому удачное решение должно было работать не только на опытном образце. Например, сварной шов, выдержавший испытание на отдельной детали, следовало воспроизводить на серийных изделиях. Изменение конструкции могло потребовать новой оснастки, другого порядка сборки и дополнительных методов контроля.

При этом собственное производство не означало полной самостоятельности. Маршевые двигатели разрабатывали в коллективе Валентина Глушко, а системы управления и гироскопические приборы создавали другие бюро. Задачей днепропетровских конструкторов было объединить их разработки в ракету, готовую к передаче войскам.

Р-12: новая схема хранения топлива#

В 1955 году ОКБ-586 поручили разработку Р-12 — баллистической ракеты средней дальности, способной поражать цели примерно за 2000 километров. Прежние ракетные комплексы зависели от жидкого кислорода. Он испарялся, запасы приходилось пополнять, а подготовку к пуску нужно было согласовывать с работой средств заправки. От Р-12 требовали другого: ракета должна была оставаться в готовности к приказу без непрерывного обслуживания.

В качестве окислителя выбрали АК-27И — состав на основе концентрированной азотной кислоты, содержащий окислы азота и ингибирующую добавку йода. Горючим стало углеводородное топливо ТМ-185. Четырёхкамерный двигатель РД-214 разработал коллектив Глушко.

Основные компоненты топлива Р-12 не загорались при обычном контакте друг с другом. Поэтому для запуска двигателя применяли ТГ-02. Это пусковое горючее воспламенялось при соприкосновении с окислителем и поджигало основную топливную смесь.

Отказ от кислородного хозяйства упростил одну часть подготовки, но создал новые требования к безопасности. АК-27И активно воздействовал на материалы и представлял опасность при утечках. Пришлось подбирать уплотнения, проверять сварные соединения и разрабатывать новые способы заправки. Турбонасосный агрегат двигателя РД-214 использовал продукты разложения перекиси водорода — ещё одного химически активного вещества, с которым требовалось обращаться осторожно. Сокращение времени подготовки к пуску, таким образом, сопровождалось более сложным обслуживанием.

Первый старт Р-12 состоялся 22 июня 1957 года с полигона Капустин Яр. В последующие месяцы испытывали не только полёт ракеты, но и весь наземный цикл: доставку, монтаж, заправку и действия штатного расчёта. На вооружение комплекс приняли 4 марта 1959 года. Между первым стартом и появлением готовой к эксплуатации войсковой системы прошло почти два года.

Первые ракеты Р-12 размещали на открытых позициях. Позже появилась шахтная версия Р-12У, для которой пришлось изменить как пусковое сооружение, так и порядок обслуживания. Одновременно ОКБ-586 готовило следующий проект: применять высококипящее топливо предстояло уже на межконтинентальной ракете.

Р-16: авария на Тюра-Таме#

Р-16 имела две ступени и более сложную систему управления. Её двигатели использовали окислитель АК-27И и несимметричный диметилгидразин — НДМГ. Эти компоненты, в отличие от топлива Р-12, воспламенялись при соприкосновении. Поэтому безопасность зависела в том числе от электрических команд, управлявших клапанами, пиротехническими устройствами и подготовкой двигателей.

Первую ракету готовили к запуску на Тюра-Таме в октябре 1960 года. После заправки обнаружились неисправности аппаратуры и ложные срабатывания пиросредств. Утверждённая процедура предписывала остановить подготовку, слить топливо и устранять дефекты в безопасных условиях. Однако утром 24 октября комиссия под председательством Неделина решила продолжить работы, отступив от установленного порядка.

Старший лейтенант Анатолий Маслов, командир взвода связи на площадке, позднее вспоминал: «Я лично видел, как проводилась сварка на заправленном изделии». При утечке пары горючего могли загореться от искр или нагрева.

Вечером того же дня, когда программный токораспределитель возвращали в исходное положение, возникла не предусмотренная схемой команда. Двигатель второй ступени заработал прямо на стартовом столе, и топливные компоненты воспламенились. В непосредственной близости от заправленной ракеты находились люди.

Согласно материалам расследования, на стартовой площадке погибли 74 человека, включая Неделина. Ещё 49 человек получили ранения и ожоги. В одной из оценок, учитывающей также умерших позднее в госпиталях, общее число погибших составляет 78.

Комиссия связала катастрофу на площадке № 41 с недостатками системы управления и нарушениями порядка подготовки. После аварии требовалось изменить аппаратуру и защитные блокировки, а также пересмотреть правила работ на старте.

Советская межконтинентальная баллистическая ракета Р-16: индекс ГРАУ — 8К64, обозначение НАТО — SS-7 Saddler

Вторая попытка пуска также оказалась неудачной. 2 февраля 1961 года Р-16 поднялась со стартового стола, но не выполнила программу полёта. Испытания продолжились, и 20 октября 1961 года ракетный комплекс приняли на вооружение. Заправленная Р-16 могла находиться в готовности ограниченное время — около 30 суток. В следующем проекте планировалось довести срок дежурства до нескольких лет.

Р-36: проверка старта и надёжности#

Работу над тяжёлой ракетой Р-36, обозначавшейся индексом 8К67, начали в 1962 году. Требовалось создать комплекс, способный долго находиться в защищённой шахте без частых операций с топливом. Окислителем выбрали азотный тетраоксид, а горючим оставили НДМГ.

Стартовый комплекс проектировали с рассредоточенными шахтами и дистанционным управлением из командного пункта. Расчёту не требовалось находиться рядом с ракетой, чтобы следить за состоянием комплекса и готовить пуск. Предусматривался газодинамический, или «горячий», старт: двигатель должен был включаться внутри шахты. Сооружение проектировали так, чтобы оно выдерживало работу двигателя и отводило раскалённые газы по специальным каналам. Эта схема отличалась от миномётного старта более поздней Р-36М, при котором ракету сначала выбрасывали из контейнера. Первые проверки Р-36 проводили на открытой позиции, а к пускам из шахт перешли позднее.

Р-36, обозначение НАТО — SS-9, при загрузке в шахтную установку#

Первая попытка запуска Р-36 состоялась 28 сентября 1963 года на открытой позиции. Выявился просчёт в конструкции стартового стола: ракета загорелась, но не поднялась. Стол переделали, а нижнюю часть корпуса дополнительно защитили от высокой температуры. 3 декабря того же года прошёл успешный старт.

Начальный этап испытаний оказался сложным: семь из первых десяти попыток завершились отказами. Ракета либо не стартовала, либо не выполняла полётную программу. За весь период лётно-конструкторских испытаний Р-36, включая её модификацию, провели 85 пусков; в 14 случаях произошли отказы.

В июле 1966 года по распоряжению Янгеля в бюро создали отдел надёжности. Руководителем стал Станислав Конюхов. Отдел должен был сводить результаты испытаний отдельных систем и учитывать выявленные отказы при оценке надёжности всего ракетного комплекса.

Герметичность Р-36: поиск утечек#

После решения проблем со стартом оставалась менее заметная, но длительная угроза: Р-36 предстояло годами стоять заправленной. Сначала гарантийный срок составлял пять лет, затем его увеличили до семи с половиной. Даже слабое просачивание паров топлива через соединения за это время могло повредить аппаратуру и создать опасность для персонала.

Одним из решений стала ампулизация. Заправленную топливную систему изолировали от внешней среды, уменьшали количество разъёмных соединений, применяли герметизирующие мембраны и сварные участки, а также устанавливали систему предохранения баков. На второй ступени использовали совмещённое днище, разделявшее окислитель и горючее. Военные представители опасались, что при повреждении перегородки компоненты быстро смешаются. Химики, в свою очередь, обращали внимание на вероятность образования твёрдых продуктов реакции даже при небольших утечках. Обе проблемы проверяли на изготовленном в натуральную величину опытном баковом отсеке.

Ракету и шахту контролировали дистанционно, а плановое обслуживание предусматривали один раз в два года. Если приборы сигнализировали о возможной потере герметичности, на позицию направляли специалистов с переносной химической лабораторией. Они определяли место утечки и оценивали, можно ли оставить ракету на боевом дежурстве.

Некоторые разъёмные соединения заменили сварными. Вместе с Институтом электросварки имени Патона разработали автоматические установки для сварки трубопроводов. Чувствительность приборов, обнаруживавших утечки, по сравнению с оборудованием для Р-16 увеличили в десятки раз.

Более точные проверки выявили проблему, неожиданную для конструкторов: пары топлива просачивались через отдельные соединения. Источником утечки оказывался не сварной шов, а прилегающий металл, который внешне выглядел цельным.

Материаловед Фёдор Санин рассказывал: «Когда же обнаружилось, что они текут, то не сразу решились об этом сказать Михаилу Кузьмичу». Исследования показали, что в металле встречались пористость, газовые пузыри и неметаллические включения. Эти дефекты появлялись ещё при выплавке и литье заготовок.

Одних изменений сварки оказалось недостаточно. Потребовались новые способы выплавки, дополнительная очистка металла и ультразвуковая проверка заготовок. В этой работе участвовали металлургические заводы, Институт Патона, технологи Южмаша и специалисты по испытаниям.

Р-36 приняли на вооружение 21 июля 1967 года. К тому моменту первые ракеты уже находились в шахтах, и на некоторых выявили негерметичность. В 1967–1969 годах специалисты выезжали на позиции и с помощью специальных сорбирующих материалов устанавливали места утечек. Параллельно готовили новый вариант топливной системы, в котором преобладали сварные соединения. Модернизированная ракета 8К67М прошла испытания в 1968 году. С 1969-го её выпускали серийно вместо исходной 8К67.

КБ «Южное» после Янгеля#

С 1 октября 1966 года ОКБ-586 стало называться КБ «Южное». Янгель оставался главным конструктором до своей смерти 25 октября 1971 года — за 13 дней до шестидесятилетия. В конце октября руководство бюро принял Владимир Уткин. При нём разрабатывали следующие поколения ракет.

Задача конструкторов не заканчивалась передачей изделия войскам: боеготовность должна была сохраняться у всего комплекса на протяжении его эксплуатации.

Телефонограмма Янгеля с площадки № 41 завершалась просьбой: «Прошу срочной мед. помощи пострадавшим от ожогов огнем и азотной кислотой».