Один из самых известных эпизодов истории обнинской "Технологии" - создание деталей для многоразового космического челнока "Буран" (80-е годы). Слетал, он, правда, только один раз, но "Технология" в этом нисколько не виновата.
На мой взгляд, самое интересное, что "Технология" сделала для "Бурана", - это керамические плитки теплозащиты, которыми обклеили весь корабль, 36 тысяч штук!
А что это за плитки такие? Как их делали? Я попытался разузнать, встретился со знающими людьми, и в результате получилась глава будущей книги.
Глава 19. Плитки для «Бурана»
1 февраля 2003 года – черный день космонавтики: американский многоразовый корабль «Колумбия», возвращаясь домой, разрушился на высоте 60 км. Весь экипаж погиб, 7 человек.
Причина гибели корабля в том, что при старте повредилось его крыло – от него отвалилось несколько теплозащитных плиток. Когда же «Колумбия», отлетав на орбите положенный срок, стала входить в атмосферу, а температура при этом выше тысячи градусов, незащищенная часть крыла начала гореть. Спастись было невозможно.
+++
Американские многоразовые космические корабли, похожие на самолет, летали на орбиту с 1981 по 2011 год, 30 лет. Программа называлась «Спейс шаттл» – «Космический челнок». Еще на этапе строительства «челноков» в начале 70-х годов советские генералы сильно обеспокоились, понимая, что шаттл может атаковать из космоса, запустив ракеты с ядерными боеголовками, от которых нет никакой защиты. Потенциальная угроза заставила подумать о зеркальном ответе, и в СССР в 1974 году приняли программу строительства многоразовых космических кораблей «Буран». Дело было абсолютно новое, потребовавшее решения многих инженерно-технических задач, с которыми прежде не сталкивались. И огромную роль в строительстве «Бурана» сыграло обнинское научно-производственное предприятие «Технология». Известный факт – 10% массы корабля изготовили в Обнинске. Это огромные углепластиковые створки грузового отсека, стекла для кабины экипажа, детали системы внутреннего охлаждения и много другое. Есть чем гордиться. А наибольшая гордость «Технологии» – создание теплозащиты корабля, специальных плиток (блоков), которыми оклеили почти весь «Буран», их было около 36 тысяч штук. Случись что, наш корабль погиб бы, как американский челнок. Но в единственном полете «Бурана» ничего страшного не произошло – обнинская теплозащита выдержала тысячеградусный жар.
Научный подвиг Раисы Макаренковой
Изначально было ясно, что теплозащиту надо делать из материалов с очень низкой теплопроводностью. Никакие металлы на эту роль не годятся, только керамика и стекло. Какая керамика, какое стекло? Бывший инженер-технолог «Технологии» Людмила Пляскина, работавшая над проблемой создания теплозащитных плиток, вспоминает, что в их лабораторию доставили образец американского материала LI-900.
– Откуда он у вас взялся?
– Думаю, наши разведчики раздобыли, – предполагает Людмила Алексеевна. – Это было сырье, из которого американцы делали плитки. Мы его внимательно изучили, оно оказалось не лучшего качества. А вот что получилось у нас.
Она достает из сумки белый «кирпичик». Я кладу его на ладонь, он очень легкий. Эта та самая плитка для «Бурана». Ее внешний вид не производит никакого впечатления. А на самом деле – это олицетворение настоящего научного подвига, совершенного в Обнинске.
Плитка сделана из тончайшего кварцевого волокна, диоксида кремния – 0,8 микрон, в сто раз тоньше человеческого волоса. Своего такого сырья в стране поначалу не было, его покупали за границей. Как вспоминает бывший сотрудник военного представительства на «Технологии» Дмитрий Богатырев, волокно закупалось в Японии, но шло оно в нашу страну через Бельгию – сложный и хитрый путь. Стоило страшно дорого, но деваться некуда – плитки делать надо.
Вскоре на Южном Урале нашли месторождение чистейшего кварца, лучшего в мире. В подмосковном НИИСПВ («Стеклопластпроект») освоили производство волокна, и «Технология» перешла на отечественное сырье, получше и подешевле.
Колдовали над технологическим процессом долго, а начальство с самого верха все подгоняло: давай-давай, надо догонять американцев! Но выйти на необходимые параметры никак не получалось, особенно по прочности. Выход из положения нашла инженер-технолог Раиса Георгиевна Макаренкова. Как мне рассказали ее коллеги-инженеры Людмила Пляскина и Валентина Павлова, ей удалось подобрать правильную добавку: «Именно она предложила добавить 2% нитрида бора. Но не сразу все получилось. Были проблемы и со связующими материалами. Разные добавки пробовали вплоть до 1982 года». Со слов Пляскиной и Павловой, вклад Раисы Макаренковой в технологию производства плиток столь огромен, что ее по праву нужно считать их автором. Но у победы же тысяча отцов, верно? За создание плиток вручили Государственную премию. Но Макаренковой она не досталась, ее получили начальники. Понятно, что они организаторы процесса, и их роль тоже велика. Однако вышло, что непосредственного автора от награды оттерли.
– Мало того, ей даже не дали защитить кандидатскую диссертацию по этой теме, – говорит Валентина Петровна Павлова.
– А как так? Почему? – спрашиваю.
– Научным руководителем работ по теплозащите был ВИАМ (Всесоюзный институт авиационного материаловедения), он курировал всю нашу деятельность. И там заявили, что это их тема, и защищаться по ней будет их сотрудник.
Раиса Макаренкова назвала свой материал ТЗМК-1О (теплозащитный материал керамический – 1 Обнинск), а в ВИАМе его ревниво переименовали в ТЗМК-10, заменив букву О на ноль.
«Я помню Макаренкову, – говорит бывший военпред Дмитрий Анатольевич Богатырев. – Она была возмущена тем, что, как она утверждала, ее изобретение присвоили себе начальники. Она считала себя незаслуженно обиженной. Но мне трудно судить, я в научных разборках, слава богу, не участвовал. Конечно, какой-то вклад в эту работу она внесла. Но я не могу оценить, какова была доля каждого в общем деле».
Технология «Технологии»
Если в двух словах, плитки делали так: сначала волокно смешивали с чистейшей дистиллированной водой, вводя в смесь необходимые добавки – получалась масса, по вязкости похожая на пластилин. Затем рабочие-аппаратчицы на специальной технике формовали из этой массы плитки разного размера и конфигурации. После чего изделия отправляли в печь на обжиг, который продолжался 36 часов. Потом контроль качества: каждая плитка испытывалась по нескольким параметрам и просвечивалась рентгеном. Каждая плитка получала свой номер и паспорт с рентгеновским снимком.
При этом сложностей было великое множество. «Входящий контроль качества волокна был очень строгим, – вспоминает Богатырев. – В этом волокне попадались так называемые «иголки», продолговатые уплотнения. Если такая «иголка» попадет в плитку, пиши пропало, это брак». Выручали женщины с чувствительными ладонями. Пропуская через ладони «вату» волокна, они чувствовали эти «иголки» и отбраковывали материал».
И вот какая приключилась история. Работала на приемке волокна одна незамужняя красавица. Когда в обнинский учебный центр прибывал очередной экипаж атомной подводной лодки на переподготовку, она отправлялась «на охоту», которая всегда была удачной. В результате на «Технологию» поступал сигнал от КГБ, требовавший провести воспитательную работу по «формированию морального облика». Красавица клялась, что подобное не повторится. Но разве удержишься? Опять на «охоту» и опять сигнал: «Разберитесь!» И что делать? Женщина-то отлично работает, экономит государству на отбраковке сырья миллионы рублей, не увольнять же ее! И мудрый генеральный директор Александр Гаврилович Ромашин предложил на совещании: «А давайте мы ей дадим квартиру!» Красавица, получив свое жилье, стала вить гнездышко: нашла себе мужа, моряка, разумеется. Все остались довольны.
Установили очень жесткие правила по чистоте производства – цех сиял и блестел. Это не ради гигиены. Если какая-то пылинка попала бы внутрь плитки – это брак. «Из-за нее появится альфакристаллоболит, а он имеет другую формулу теплопроводности, что меняет свойства теплозащиты», – объяснил Дмитрий Богатырев. Чистоту воздуха проверяли специальной установкой, прокачивая его через мембрану. Затем эту мембрану рассматривали в электронный микроскоп, считая осевшие пылинки, и если пылинок было больше нормы, принимали меры.
Казусы, тем не менее, случались. «Однажды на рентгенконтроле обнаружили в плитке какое-то металлическое вкрапление. Стали выяснять, что это, – рассказала Валентина Павлова. – Оказалось, что у одной аппаратчицы расстегнулась сережка и каким-то образом соскользнула с уха, попав внутрь плитки, а на обжиге металл расплавился, превратившись в комок».
Возникали проблемы и на обжиге. «Заметили, что прочность плитки зависит от того места, где она находится в печи, значит температура в ней неоднородна, – рассказывает Людмила Пляскина. – Выходил брак. Та же Макаренкова предложила ставить блоки с меньшей плотностью в более горячие места печи, и брака стало много меньше». Прочность же проверяли специальным прессом, который давил на плитку стальным шариком. Если вмятины не оставалось, значит, плитка годная.
Как ни старались, брака выходило очень много. В среднем, браковались две плитки из трех. «Мы сдавали продукцию в отдел технического контроля, там то и дело вспыхивали скандалы, – вспоминает Валентина Павлова, – нередко возникали ситуации, когда мы убеждали приемку, что блоки соответствуют техническому заданию, а контролеры убеждали нас в обратном. «Бои» шли с переменным успехом: бывало, мы побеждали, бывало, верх брал ОТК».
Битвы титанов
Ответственность же за все нес генеральный директор «Технологии» Александр Ромашин. Именно он отчитывался перед министрами и высшим партийным руководством. Именно его «били по голове» за то, что дело идет медленно: мало кого волновало, что дело новое, что эти самые плитки в стране делаются впервые, что технология не отработана.
Как вспоминал Александр Гаврилович, на одном из совещаний генеральный конструктор «Бурана» Лозино-Лозинский стал на него орать: «В ответ, сдерживая себя, я спокойно сказал, что кричать я умею не хуже его, но это делу не поможет – давайте работать, а не шуметь».
Еще эпизод: идет совещание у министра авиационной промышленности Силаева. 1981 год.
– Сколько плиток вы поставили? – спрашивает министр.
– Пять, – честно отвечает Ромашин.
Но это же никуда не годится! На один корабль нужно 36 тысяч плиток, а готово всего пять! При этом предприятие работает круглосуточно. Начальники в это не верят. Заместитель министра Братухин решил лично проверить, как идут дела. Время 7 часов вечера, совещание закончилось. Он едет вместе с Ромашиным в Обнинск. «Приехали, сразу пошли на участок лаборатории, увидели, что все работает, хотя уже десять часов вечера, – вспоминал Александр Гаврилович. – Братухин поостыл, выпили бутылку сухого вина, и он уехал в Москву».
Все постепенно наладилось. В «Технологии» даже построили специальный цех № 74 в 1984 году – стены и потолок обшили алюминиевыми панелями, полы – наливные. Все это для режима особой чистоты производства. И тогда цех вышел на проектную мощность – 100 тысяч плиток в год.
«За всю историю предприятия по сложности и трудоемкости задачи по «Бурану» не имели себе равных», – это мнение Александра Ромашина.
Всего же в «Технологии» изготовили плиток для девяти кораблей. Полетел только один.
Первый и последний
Многоразовый космический корабль «Буран» оказался одноразовым. Но в день его полета 15 ноября 1988 года об этом не догадывались. Это был день триумфа отечественной космонавтики, высшая точка ее развития, дальше пошел ее спад. И новый подъем пока не просматривается.
А тогда люди, причастные к программе, ликовали – мы не только догнали Америку, мы ее превзошли. Наш «Буран» сделал два витка вокруг планеты без экипажа, им управляла компьютерная программа, И как управляла! При посадке корабль учел скорость и направление ветра и в автоматическом режиме решил заходить на взлетно-посадочную полосу не с расчетной стороны, а с противоположной. По свидетельству Дмитрия Богатырева, находившиеся на «Байконуре» приглашенные американские специалисты во время приземления корабля восхитились «Бураном»: «Шапки долой перед достижениями русских!»
Теплозащитные плитки «Технологии» отлично справились с задачей – «Буран» вернулся на землю цел и невредим. Незначительное число плиток оторвалось, цифру называли разную. Ромашин говорил о десяти. Пара сотен блоков было повреждено. Их замена не представляла какую-то проблему. Ромашин на Байконуре спросил Лозино-Лозинского: «Есть какие-то претензии к нашей продукции?» Генеральный конструктор радостно воскликнул: «Никаких!»
– Нас, сотрудников «Технологии», никто заранее не предупреждал о полете «Бурана», – вспоминает Людмила Пляскина. – Когда узнали, просто плакали от счастья.
– А потом плакали, когда программу «Буран» закрыли, – продолжает Валентина Павлова. – Очень обидно было. Столько сил вложили в этот корабль, а он оказался ненужным.
В СССР планировали построить первую партию многоразовых кораблей – пять бортов. Построили три. Слетал один.
В США было пять шаттлов, два из них погибли. Всего они совершили 135 полетов в космос. Чаще всех отправлялся на орбиту корабль по имени «Дискавери» – 39 раз.
По факту получается, что СССР только чуть-чуть дотянулся в космической гонке до Америки, на дальнейшее не хватило сил. Программу «Буран» свернули, с одной стороны, потому что на рубеже 80-90 годов США перестали считаться врагом, а многоразовый корабль, прежде всего, имел военное назначение и разрабатывался по заказу министерства обороны. С другой стороны, программа была страшно дорогой. Я спрашивал своих собеседников, сколько могла стоить теплозащитная плитка? Даже приблизительного ответа не получил, что и понятно: у плитки не было и не могло быть цены. Затраты же на ее производство были огромные. Представьте себе – длинная тоннельная печь для обжига работает круглосуточно. Температура обжига – 1250 градусов. Это ж сколько электроэнергии она потребляла? И это только малюсенькая, микроскопическая часть громаднейшего военного бюджета СССР. Страна рухнула под его тяжестью. Были еще причины, но эта, на мой взгляд, одна из главных.
Но разработка не пропала. На «Технологии» и сейчас производят всякие изделия из огнеупорных материалов, они применяются в различных отраслях промышленности, в основном в металлургии.
Фото:
- Плитка для "Бурана"
- Один из этапов производства плиток
- Рабочий коллектив
Автор: Алексей Собачкин
