Электромеханический привод для управления антенной оказался сложным механизмом. Он должен был работать в условиях космического вакуума непрерывно в течение каждого сеанса связи. Это была одна из труднейших задач обеспечения надежности. Лев Вильницкий, начальник отдела рулевых машин, приводов и механизмов, и Владимир Сыромятников основное время проводили в цехах завода, дожидаясь, когда можно будет выхватить первый образец привода для отработочных испытаний.
Я умолял Туркова и Казакова форсировать изготовление первых механизмов, чтобы мы могли до полета испытать их на ресурс в течение шести-восьми месяцев.
Идею создания бортовой электростанции, по нашей терминологии СЭП — системы электропитания, тоже изобретали заново. Для питания основного потребителя — ретранслятора и расходов на все прочие служебные системы за время сеанса связи, а это 8-9 часов, требовалось получать от солнечных батарей непрерывно до 1500 ватт.
В 1961 году такая мощность для космического аппарата казалась столь же грандиозной, как в 1921 году мощность Волховской ГЭС, первенца плана ГОЭЛРО. Ее мощность — 60 тысяч киловатт -тоже казалась фантастической.
Александр Шуруй, отличившийся у Грабина искусством управления по радио противотанковой ракетой, разработал электростанцию для «Молнии-1».
«СЭПом для „Молнии-1“ я вправе гордиться», — говорил Шуруй, вспоминая героическую эпопею начала шестидесятых годов.
Разработку «Молнии-1» я решил использовать для «революции» в космонавтике: ввести новый единый для всех на «борту» и «земле» стандарт — 27 вольт, вместо той чехарды, которая была на космических объектах. На стандарт 24 — 27 вольт предполагала переходить и авиация. Нам грозило отставание.
После объединения с коллективом Грабина численность и квалификация электротехнических групп выросла настолько, что мы могли взять на себя головную роль по разработке нового стандарта и доказать его преимущества на реальном космическом аппарате. «Молния-1» была для этого очень подходящим объектом. Одновременно аналогичную революцию следовало провести и на «Зените», электрооборудование которого под началом Карпова разрабатывали Шевелев и братья Петросяны. После моих обвинений в твердолобом консерватизме они стали нашими союзниками по новому 27-вольтовому стандарту.
Убедившись, что поддержка «снизу» будет обеспечена, я должен был обзавестись союзниками среди смежников.
Основной потребитель — Капланов поддержал меня без всяких оговорок. Переход на 27 вольт позволял в два раза снизить массу бортовой кабельной сети. Мы понимали, что «Молния-1» — это только начало. Еще в 1959 году вышли постановления о проектах больших носителей и новых тяжелых космических кораблях. С учетом этой перспективы мы доказывали все преимущества 27 вольт.
После дискуссий, в которых новый номинал не встретил дружной поддержки большинства, я объявил решение о 27 вольтах как ультиматум головной организации. К такому приему я прибегал редко, стараясь избегать конфликтов, приводящих к арбитражу у Королева.
Неожиданно возразил Рязанский. Он должен был перенять у СКБ-567 изготовление управляющего радиокомплекса, аппаратурно заимствованного с 12-вольтовых венеро-марсианских объектов. Требовались переделки, и, как обычно, возникали осложнения на заводах.
Королев поддержал меня в самой решительной форме. Стандарт 27 вольт ± 3 вольта был узаконен и действует до сих пор во всей ракетно-космической технике.
Второй проблемой в СЭП оказался выбор буферных аккумуляторов с гарантированным ресурсом работы в режиме циклирования «заряд-разряд» не менее одного года. Серебряно-цинковые батареи имели неоспоримые весовые преимущества, но не выдерживали конкуренции по числу циклов с никель-кадмиевыми.
Во Всесоюзном научно-исследовательском аккумуляторном институте в Ленинграде Виктором Теньковцевым после совместных с нами обсуждений был создан новый тип герметичного никель-кадмиевого аккумулятора с встроенным датчиком давления. Такой датчик позволял нам разработать центральный регулятор, обеспечивающий напряжение в пределах 24-31 вольт за счет отключения от бортовой сети или подключения к ней отдельных аккумуляторов, составляющих бортовую батарею.
Основной источник электроэнергии космического аппарата — Солнце, а потому без Николая Степановича Лидоренко не обходилась подготовка ни одного космического полета. К этому времени ВНИИИТ — Всесоюзный научно-исследовательский институт источников тока, в котором Лидоренко был и директором, и главным конструктором, фактически стал монополистом в создании солнечных батарей.
Конструкцию солнечных батарей, механику их раскрытия после отделения от носителя мы разработали после того, как согласовали с Лидоренко все параметры кремниевых фотоэлектрических преобразователей.
Аркадий Ландсман и Валерий Кузнецов были во ВНИИИТе основными разработчиками преобразователей солнечной энергии. Забегая вперед, скажу, что «детские» болезни «Молнии-1» были связаны прежде всего с солнечными батареями.
На третьем и последующих полетах «Молнии-1» в космосе обнаружилась быстрая деградация ФЭПов — фотоэлектрических преобразователей. Сказалось малоизученное влияние облучения при пересечении околоземных радиационных поясов. Другим фактором, влиявшим на эффективность солнечных батарей, было термоциклирование — перепад температур от плюс 120 градусов на солнце до минус 180 градусов в тени на каждом витке.
Для снижения потерь и продления жизни солнечных батарей институт Лидоренко в 1966 году ввел покрытие рабочей поверхности ФЭПов кварцевым стеклом. Кроме того, мы пошли на увеличение массы, благо стараниями проектантов Дудникова резервы у нас были. За счет утяжеления установили дополнительные солнечные батареи, выполненные в виде специальных шторок. По мере необходимости шторки открывались и в работу включались свежие, не пострадавшие ни от радиации, ни от термоциклирования элементы.
Одной из немногих систем, заимствованных с венеро-марсианских объектов, была КДУ — корректирующая двигательная установка. От Исаева мы получили «добро» на ее использование. Он внес туда незначительные изменения, получив заверения, что включать ее для коррекции мы будем не более трех-четырех раз. Этого было достаточно для года эксплуатации. Более чем на год наши мечты не распространялись.
КДУ размещалась на корпусе таким образом, что вектор тяги совпадал с продольной осью, постоянно ориентируемой на Солнце. На обоих днищах корпуса были установлены приборы ИКВ — построители местной вертикали, чувствительные к инфракрасной области спектра по границам видимого из космоса диска Земли.
За два с половиной часа до подлета «Молнии-1» к перигею, пока еще спутник был в зоне видимости щелковского командного пункта, выключалась постоянная ориентация на Солнце.
Антенны, снабженные своими ИКВ, тоже «теряли» Землю. После этого включалась одна из двух ИКВ, расположенных на корпусе, и весь спутник разворачивался до тех пор, пока Земля не попадала в его поле зрения. Продольная ось постоянно ориентировалась на центр Земли до тех пор, пока спутник не достигал точки, в которой его ось располагалась параллельно вектору скорости в перигее. В этот момент ИКВ выключалась, и спутник продолжал полет в состоянии инерциальной ориентации с запомненной ориентацией продольной оси до точки перигея. В этой точке включалась КДУ и выдавался корректирующий импульс на разгон или торможение в зависимости от того, какой из двух приборов ИКВ был выбран с Земли.
После выключения КДУ включался солнечный датчик, восстанавливалась ориентация батарей на Солнце и «Молния-1» была снова готова дня проведения сеансов связи.
Последовательность описываемых операций не могла быть передана с Земли, потому что коррекция проходила над южным полушарием вне видимости наших НИПов. Наземного оператора и командную радиолинию в данном случае заменяло ПВУ — примитивный предшественник современных бортовых компьютеров.
По нашим заданиям в ЦКБ «Геофизика» на Стромынке разрабатывались новые оптико-электронные датчики для ориентации на Солнце и Землю. Главный конструктор разработки Владимир Хрусталев не подвел: сложные приборы мы получили вовремя. «Это потому, — говорил Хрусталев, — что, слава Богу, для „Молнии“ вы не требуете ориентации по звездам». Дело в том, что датчики ориентации по звездам для аппаратов MB и Е-6 приносили массу хлопот. Неприятностей у Хрусталева по этой части более чем хватало.