Радикальное средство от этих неприятностей было найдено сообща проектантами и прочнистами — нужно делать противокапотажное устройство. Но какое?
Николаев отвечал коротко, но не для всех ясно:
— «Ноги».
Николаев и Иванов безоговорочно поверили в них.
— Конечно, это самое перспективное устройство. Его и нужно рассмотреть. Ведь кроме всего прочего, оно повышает клиренс станции, — убеждал Иванов.
— А зачем вам так уж нужно увеличение этого просвета под станцией? — допытывались некоторые завзятые спорщики.
— Вы — несерьезные люди, — вступил в разговор Николаев. — Больший клиренс позволит нам когда-нибудь сесть и не на предписанную площадку.
Но вопросы массы еще не нашли своего окончательного решения.
— С этим мы в конце концов справимся. — Что-то у Николаева, как у хорошего хозяина, было, видимо, в запасе. — Во всяком случае «ноги» легче сфер, платформы и пилона. А если удастся их как-то совместить с амортизатором, то им цены не будет. Хотя, если у вас есть другой способ повышения устойчивости ступени, более простой и более легкий, вы нам подскажите.
Конкретных предложений не поступало.
Может быть, именно это и явилось той каплей, которая перевесила чашу сомнений: посадка будет осуществляться на противокапотажное устройство в виде «ног». — Но опять вопрос, «ноги» могут быть выдвижные и складывающиеся, они могут крепиться к ступени намертво, а могут — и шарнирно. Наконец, сколько их должно быть? Четыре? А может быть три?
Ведь и три «ноги» спасают станцию от опрокидывания при посадке на склон, правда с большим расстоянием между «ступнями», чем когда их четыре. И вот тут-то сразу оказывается и не очень ясно: что же будет тяжелее — три длинных «ноги» или четыре, которые могут быть короче.
Расчеты показали, что если и есть какая-то разница в весе, то она не настолько велика, чтобы быть решающей. Тогда в игру вступил новый (решающий) фактор — сама посадочная ступень. Она симметричная; она тяготеет к цифре «четыре» — у нее уже четыре сферических топливных бака… Значит, ей подстать и четыре «ноги», каждая из них может крепиться к «своему» баку.
Вот теперь уже можно и приступить к конкретной работе над ними. Их «ступени» еще не были «обуты»; конструкция, которая непосредственно должна была ощутить соприкосновение с загадочным грунтом, была далеко не ясной — небольшие полые шары или система, похожая на комбинацию из двух глубоких тарелок, когда одна накрывает другую. Система амортизации самих «ног» еще была в проработке, а вот чертежи на крепление «ног» к бакам были уже почти готовы.
Каждый топливный бак посадочной ступени опоясывался мощным шпангоутом, который согласно всем инженерным традициям, помогал ему справляться с силами, возникающими при ударе «ног» о грунт. Поскольку эти силы были довольно приличными, парировать их было не просто. И поэтому само крепление и шпангоут становились массивными и потому тяжелыми.
Метод работы конструктора Гаврилова основывался на фундаментальных знаниях и творческой активности. Именно сочетание этих качеств дало возможность Гаврилову нарушить каноны и доказать, что без ущерба для прочности силовой сплошной шпангоут можно заменить облегченной арочной конструкцией.
Гаврилов доказывал свою правоту:
— Проектируя сферические баки, мы в отличие, скажем, от цилиндра, имеем дело с геометрическим телом, которое характеризуется кривизной в двух направлениях. — Он рисовал шар. — А это увеличивает его поддерживающие свойства. Следовательно, шпангоут из сплошного замкнутого элемента может превратиться…
— В разомкнутый, — вставляет свое веское слово все тот же Божко, который всегда оказывался там, где он нужен, если не как советчик, то хотя бы как увлеченный слушатель.
— Точно! Может превратиться в какую-то дугообразную конструкцию без ущерба для прочности. А поскольку топливо в баке находится под давлением, можно еще и за счет этого облегчить и упростить шпангоут.
— Не понял?
— Внутреннее давление в сфере, наддув, значительно увеличивают ее жесткость. Ведь сильно надутый футбольный мяч подвергается меньшим деформациям при ударе, чем мяч, надутый слабо. Понял?
— Теперь понял.
Рассуждения Гаврилова были правильны, логичны, но убеждать можно было, лишь имея тетрадь с расчетами и, конечно, отчет по результатам экспериментальных отработок.
Теперь он не только сидел за расчетами, но и «выбивал» в мастерских сферы, так нужные для проверок, и однажды в лаборатории «сошлись» первая экспериментальная сфера со стендом, который по принципу действия очень походил на щипцы, предназначенные для колки орехов. На стеллаже ждали своей очереди еще несколько баков с разными типами шпангоутом начиная от сплошного и кончая облегченным.
Первая сфера с арочным шпангоутом неожиданней для Гаврилова «порвалась». Оказалось, что по ошибке к ней была приложена сила, значительно превышающая требуемую.
Все последующие испытания прошли нормально! Шпангоуты в виде дуги вместе со сферической поверхностью, «подкрепленной» наддувом, оказались способными противодействовать силам, возникающим при посадке станции. Шпангоуты такой формы были, конечно, легче, чем сплошные.
И пускай экономия массы, достигнутая благодаря внедрению предложения Гаврилова, полностью не сняла проблему массы с повестки дня, частично облегчив ее, она показала, что у конструкторов еще есть неиспользованные резервы по снижению массы посадочной ступени. Нужно только кропотливо, настойчиво искать…
…Иванов отдавал все время компоновке ступени. Несмотря на перегрузку, он порозовел, как-то за последнее время распрямился и, в общем, выглядел довольно бодро. Может быть потому, что на перекуры у него, заядлого курильщика, совсем не оставалось времени? Тем более, что почти одновременно со «шпангоутом Гаврилова» наконец подоспели и амортизаторы для «ног», которые, кстати, уже к этому времени получили официальное название — опоры. Да и сами опоры приобрели уже близкий к законченному вид.
Каждая опора состояла из подкоса, амортизатора и башмака — опорного диска. Амортизатор представлял собой две телескопические трубы, связанные между собой установленным внутри амортизирующим элементом разового действия.
Будущая жизнь лунных автоматов еще не раз подтвердит оптимальность этой конструкции.
Работы как-то постепенно закруглялись, технический проблем становилось все меньше и меньше.
Но «массовая проблема» еще в чем-то оставалась не решенной. Она продолжала волновать Николаева, Иванова, весь отдел… Нужно еще какое-то свежее предложение.
Александров, по сути дела первый компоновщик ступени, чувствовал как бы моральную ответственность за работу Иванова. Вечерами он подолгу сидел за чертежами: тишина помогала ему думать.
Позже он рассказывал:
— Идея разделить топливо на две части появилась как-то внезапно, неожиданно для меня самого. Ведь с аппаратурой мы проделали аналогичную операцию еще раньше. Часть приборов, которая не нужна на участке спуска на поверхность, мы поместили в отсеки. И их перед последним торможением, незадолго до посадки, решили сбрасывать. Этим мы уменьшили и массу топлива, нужную для торможения. Я подумал о том, — продолжал он, — что можно разместить топливо, которое необходимо для проведения коррекций на трассе, на торможение при выходе на орбиту Луны и на коррекции самой орбиты и еще гарантийный запас к нему, в отдельных баках и тоже сбросить. От этой мысли меня бросило в жар, хотя позже, через день, другой я уже был убежден, что все шло к такому решению и что если бы не я, то кто-то другой обязательно пришел бы к тому же. Я сразу же сел за прикидочный расчет, примерно оценил выигрыш. Конечно, получилась не прямая зависимость — «килограмм за килограмм». Нет! Ведь одни баки уменьшились, зато появились другие, новые. Со страшным нетерпением ожидал утра. Наутро Федор Ильич сказал, что предложение правильное, но что я с ним, пожалуй, затянул… Хотя, в общем, он был доволен. Когда уже точно был подсчитан выигрыш в массе и сделано официальное заявление, то это предложение не только поставило точку над «и», но и создало резерв, так нужный для последующих этапов разработки и изготовления станции.