Теоретически все просто. А как эта конструкция будет вести себя при воздействии перегрузок, вибраций, перепадов температур? Нужно все было отработать, проверить. Разработали специальные модели. Испытания на них проводили и в условиях невесомости на специальных стендах, и в летающих лабораториях. После получения хороших результатов предложенная конструкция разделителей была принята. Мы, корабелы, встретили такое решение с радостью, ведь, кроме основной задачи разделения сред, жесткий разделитель уравновешивал жидкость относительно центральной оси и тем самым сводились к минимуму возмущения, которые могли возникнуть при наклонном старте Лунного корабля с поверхности.
Много вопросов пришлось решать по температурному режиму блока. Когда топлива было много, то его использовали как тепловой демпфер в системе терморегулирования, а вот после включения двигателей на взлете в баках оставались так называемые непроизводительные и гарантийные остатки. Двигатель был горячий и мог так разогреть эти остатки, что они превратились бы в газ, подняли давление, что могло привести к разрыву баков. Как быть? Решили после выключения двигателя сразу сбрасывать давление из баков. Но как? Ведь любой сброс — это дополнительный импульс, возмущение на аппарат. Хуже нет неопределенностей. Пришлось с этим импульсом бороться. Установили сопла сброса и развели их в противоположные стороны и к тому же направили их оси в центр масс.
Любая доработка на блоке приводила к дополнительным массам. Опять пошел спор по массам между нами и разработчиками ракетного блока — сколько «стоят» эти сопла. Мы говорили 3 кг, они — 5 кг. Написали решение, поехали утверждать в Москву. Утверждал К.Д.Бушуев. Он утвердил решение без масс. Что тут было! В конце концов ведущий конструктор нашего КБ нашел у себя в резерве 4,5 кг и погасил этот пожар. Да, нехватка масс постоянно держала в напряжении все коллективы.
Время неумолимо двигалось вперед. Начались первые примерочные испытания кабины. Отработка входа в кабину и выхода из нее сказались и на ракетном блоке. Он сильно мешал своим шар-баллоном, который находился как раз под люком. Каждый отсек Лунного корабля мы стремились сделать симметричным по расположению масс относительно продольной оси. Так и на блоке Е. На правом борту висел шар-баллон, значит, чтобы его уравновесить, установили баллон на левый борт. Вот он-то и создавал дополнительные трудности при выходе космонавта на поверхность. Нужно было его переместить в другое место. Поехали «кланяться» в Днепропетровск. Объяснили, и надо отдать должное, что когда бы мы ни обращались, всегда встречали понимание. Так было и в этом случае. Злосчастный баллон переехал назад.
Все силы наши отнимала борьба за вес. Поиски минимальных по массе конструкций, механизмов, приборов, агрегатов шли широким фронтом. Очередной массовый баланс был отрицательным. Образовался достаточно большой дефицит по кораблю в целом. Пошли докладывать Главному. В.П.Мишин выслушал нас и, понимая, что наши дальнейшие усилия по облегчению систем корабля тщетны, дал команду ракетчикам и баллистикам посмотреть, как нам помочь. Ракетчики и баллистики были людьми прижимистыми. Резерв у них был и держали его до последнего. Однако они не учли, что реализовать дополнительную массу на Лунном корабле было сложнейшей задачей. Требовалось увеличение баковых конструкций. А как это сделать в блоке, который стоит посередине корабля? Затрагиваются все агрегаты. Но если кабинный модуль и посадочное устройство были нашими и по команде Главного все можно быстро реализовать, то изменить объемы топливных баков было чрезвычайно трудно. Мы уже говорили, как подошли к решению этой задачи в КБ «Южное». Они сумели побороть свое нежелание изменять компоновку блока, создали специальную бригаду для реализации наших предложений, и вопрос был решен.
В учебниках физики часто приводится пример, иллюстрирующий абсолютно чёрное тело. Это тело замкнутой формы с небольшим отверстием. Вот и у нас на поверхности Луны после выключения основной двигатель превращался в такое тело. А значит он мог быстро переохладиться. Нужно было не допустить этого. Установили специальные поворотные крышки на донном экране. Правда, пришлось сильно помучиться с их закрытием. Привод закрытия выбрали пружинный, а вот снимать стопор — была задача. Перебрав множество вариантов, остановились на использовании пиропатрона. Условия его работы были экстремальными, ведь он находился практически у соплового аппарата, где температура истекающего газа была в несколько сот градусов. Такие условия приводили к тому, что могло произойти самосрабатывание. Долго бились над конструкцией защиты. Нашли решение. Применили жаропрочный корпус из пластика, провели испытания и внедрили.
Разработать конструкцию аппарата, механизма, изготовить по чертежам его материальную часть — это еще полдела. А вот научить все это работать надежно, безопасно, для этого одних теоретических исследований мало. Необходима экспериментальная отработка и экспериментальная проверка всех заложенных решений. В ракетной технике, учитывая ее взрывоопасный нрав, прежде чем выйти на летные испытания, проводится детальная наземная отработка.
К примеру двигатель. Он отрабатывается поагрегатно, проходит проливочные испытания, огневые стендовые, прежде чем попасть на блок. Только по достижении заданной надежности двигатель допускается на борт. Существуют специальные методики по испытаниям ракетных двигателей, и хотя работа его в составе ракеты исчисляется несколькими сотнями секунд, каждый двигатель отрабатывается по ресурсу в несколько раз больше, иногда это составляет часы. Все это не было исключением и при отработке двигателя блока Е. Ответственный за создание двигателя в КБ «Южное» Иван Иванович Иванов, как мы его называли «И», спокойный, интеллигентный и обаятельнейший человек, строго следил за всеми параметрами двигателя. Казалось, у него не было проблем. Но это только внешне. Он сумел создать небольшой коллектив, который на одном дыхании подарил нам достаточно надежный, с высокими характеристиками двигатель.
Шла отработка каждого агрегата, каждого клапана, каждого узла. Но этого было мало, нужно было все это заставить работать как один слаженный механизм. Перешли на комплексную отработку пока только ракетного блока. Девять наименований различных полноразмерных макетов блока было создано в кратчайшие сроки, К ним относится и макет для динамических испытаний. Этот макет устанавливался на специальные стенды, которые имитировали вибрационные нагрузки при работе как ракеты-носителя, так и самого блока. Тот, кто хоть немного знаком с устройством ракеты, знает, что рассчитать, скажем, вибропрочность трубопроводов практически невозможно. Результат можно получить только при проведении эксперимента. Для этих целей и служил вибродинамический макет.
Создание ракетного блока сопровождается бумажной рутиной. Ракетчики часто говорят, что если сложить всю документацию в контейнер и установить его на ракету, то ракета не сможет оторваться от Земли. Так много различных чертежей, расчетов, отчетов, анализов, актов, извещений, что часто это по своей массе перекрывает массу разрабатываемой ракеты. Особо много документации по экспериментальной отработке, и в первую очередь, по прочностной. Мало рассчитать, скажем, простые геометрические фигуры, фермы, балки, нужно еще обязательно проверить. Поначалу молодым инженерам кажется, что это пустая трата времени и средств. Ведь, например, теория расчета сферических, цилиндрических, конических оболочек, из которых обычно составляются баки, хорошо изучена, проста и не требует даже большого времени для расчета толщин. Да, это так. Но не надо забывать, что в эти оболочки ввариваются различные фланцы, кронштейны. Вот они-то и вводят «смуту» в расчеты. Расчеты таких мест довольно сложные и, хотя сейчас имеется достаточно много электронных вычислительных машин, достоверность этих расчетов гарантируется только на 90 %. А как быть с 10 %? Если из-за этих 10 % развалится конструкция?! Преподают в институте науку о сопротивлении материалов, строят эпюры сил, моментов, решается статическая неопределимость и т. д., но, как известно, преподаватели ставят неудовлетворительную оценку независимо от того теоретическая это или арифметическая ошибка. При этом они говорят: «Мост развалится не от того, что вы хорошо знаете теорию, а от того, что вы неправильно приложили силы».