Страница 9 из 17
В качестве топлива предлагались спирт и жидкий воздух. В головной части ракеты, кроме заряда взрывчатого вещества, помещалось автоматическое устройство для управления полетом, использующее гироскоп, измеритель ускорения, показания которого дважды интегрировались электромеханическими устройствами, которые позволяли судить о скорости полета и пройденном пути. Для управления угловым положением ракеты сигналы, снимавшиеся с гироскопа, преобразовывались в команды поворота рулей, установленных в хвостовой части ракеты.
Подача топлива в камеры сгорания двигателей осуществлялась специальными насосами. Для приведения в действие их и небольшого электрогенератора, обеспечивающего бортовое питание электроэнергией, на ракете предусматривался газогенератор, работавший на тех же компонентах, что и основные ракетные двигатели. Для охлаждения камеры сгорания двигателей предполагалось использовать охлажденный спирт, который затем, уже подогретым, поступал в камеру сгорания.
Небольшое отступление: знаменитая ракета Фау-2 не только походила по внешнему виду на проект ракеты Г. Оберта 1917 года, но и воспроизводила её общую структуру. Причём управление современными ракетами в основе повторяет описанную Обертом схему, в них тоже исходную информацию дают гироскопические устройства и датчики ускорения. Конструкцию ракеты Оберта 1917 года по научно-технической значимости можно сравнить с законом Архимеда, который был открыт в 212 году до нашей эры, но им успешно пользуются кораблестроители и в двадцать первом столетии.
После окончания Первой мировой войны Германская империя и Австро-Венгерская империя распались. Город, в котором родился Оберт, оказался на территории Румынии. Таким образом, Герман Юлиус Оберт, его семья и родители стали её гражданами.
С помощью германского консула, свой проект ракеты Г. Оберт из Румынии отправил в Военное министерство Германской империи. Через полгода он получил ответ, цитирую академика Б.В. Раушенбаха: «Некий майор, который ведал ракетными делами в кайзеровской армии, говоря точнее – осветительными и сигнальными ракетами, написал в своем заключении что, как показывает опыт, ракеты не в состоянии преодолевать расстояния, превышающие 7 км. Более того, он сообщил, что не следует ожидать заметного увеличения этого расстояния и в будущем» [114]. Полученный отзыв огорчил Оберта, но не ослабил его устремлений в космическое пространство.
Он с большей энергией занялся разработкой невиданных доселе конструкций ракет с двигателями на жидком топливе, но уже не для военных целей, а для полетов в космическое пространство. В последующие годы он создает целую серию проектов космических кораблей, в основе которых лежат многочисленные и подробные расчеты.
На основе своих теоретических исследований и проектных разработок Г. Оберт оформляет диссертацию на соискание ученой степени. В рукописи, представленной Г. Обертом Ученому совету Гейдельбергского университета в 1921 году, не было единой концепции, которая бы отвечала требованиям, предъявляемым к диссертациям по специальности либо астрономия, либо физика. Поэтому диссертация не была принята даже к рассмотрению. О ракетно-космической науке ученый мир того времени не имел никакого представления. Однако выдающийся астроном Максимилиан Франц Йозеф Корнелиус Вольф, профессор Гейдельбергского университета, по достоинству оценил новизну работы Г. Оберта и посоветовал издать ее в виде книги.
В июне 1923 года выходит из печати книга Германа Оберта, которая называлась «Ракета в космическое пространство». Об этой книге, через 70 лет после первого выхода её в свет, один из основоположников советской космонавтики академик АН СССР Борис Викторович Раушенбах в 1993 году напишет в своей монографии [114], посвященной Г. Оберту:
«Книга Оберта 1923 г. была первой в мировой литературе, в которой с такой полнотой и научной добросовестностью была показана техническая реальность создания больших жидкостных ракет и обсуждены возможные ближайшие цели их практического использования. Особый интерес возбуждают очень детально проработанные чертежи ракет, ничего похожего в те годы у других пионеров космонавтики обнаружить нельзя».
Книга объемом 92 страницы была разбита на три части. В ней в весьма сжатом изложении было дано всестороннее обоснование будущей ракетно-космической техники.
В первой части изложена теория жидкостного ракетного двигателя. Впервые описан способ охлаждения стенок камеры сгорания горючим, испаряя его и направляя пары в камеру сгорания вдоль стенок камеры, чтобы защитить их от прямого контакта с сильно нагретыми продуктами сгорания.
Во второй части книги описание конструкции ракеты сопровождается подробными чертежами двухступенчатой ракеты. Приводится описание работы основных элементов ракеты, оно сопровождается большим количеством численных данных, позволяющих судить о реальности проекта.
В качестве топлива предусмотрен раствор спирта с водой и жидкий кислород для первой ступени ракеты, жидкие водород и кислород – для второй ступени. Добавка к спирту воды должна была понизить температуру сгорания и тем самым облегчить проблему охлаждения внутренних стенок ракетного двигателя.
Расчетами было показано, что может оказаться полезным предварительный разгон ракеты. В этом случае она становится трехступенчатой. Можно взять и большее число ступеней, тогда ракета будет способна развить космические скорости.
В третьей части подробно обсуждается проблема воздействий на человека перегрузок и невесомости, дается чертеж центрифуги для физиологических исследований и тренировки космонавтов. Особый параграф посвящен опасностям ракетного полета и выходов из нештатных ситуаций. Рассмотрен выход через шлюз в открытый космос – «наблюдатели, одевшись в особые водолазные костюмы, смогут из своей кабины вылезать через двойную дверку в свободное мировое пространство, оставаясь связанными с ракетой канатом».
В этой же части даны оценки времени, необходимого для создания ракеты и требуемых для этого средств. Что касается времени, то Г. Оберт вполне объективен – он считал, что всё описанное вряд ли осуществится в ближайшие десять лет.
Однако, рассматривая практическое применение ракет, он пишет, что, находясь на орбите, ракета может стать стартовой площадкой для других ракет, которые будут курсировать между нею и Землей. Оснастив спутник зеркалом, он предлагает направлять солнечные лучи на Землю, чтобы плавить приполярные льды с целью увеличения посевных площадей сельскохозяйственных угодий. Романтик, он жил в послевоенной полуголодной Европе.
Темп любительского ракетостроения нарастал. В 1925 г. инженер из Эссена Вальтер Гоман опубликовал книгу о траекториях полета ракет в межпланетном пространстве. За ней последовали статьи Макса Валье о полётах в космос: «Из Берлина в Нью-Йорк за один час», «Смелое путешествие на Марс» и другие.
В начале 1927 года Иоганнес Винклер основал журнал «Ракета» и совместно с Максом Валье организовал «Spaceflight Club» (AFR) – «Клуб космических полетов», в котором собирались энтузиасты аэрокосмических полетов для обсуждения своих идей. Экспериментальные работы, как и публикацию научных статей по ракетной тематике, энтузиасты производили на собственные денежные средства. Вполне понятно, как охлаждал пыл романтиков космоса дефицит финансов.
Поэтому, исходя из того, что труд коллектива более продуктивен, чем труд одиночек, журналист Вилли Лей предложил придать клубу AFR более массовый характер, расширить круг его участников. Идея попала на благодатную почву, и 5 июля 1927 года состоялось собрание. Учредителями нового сообщества стали: Иоганнес Винклер, Герман Оберт, Рудольф Небель, Макс Валье, Вилли Лей, Вальтер Гоман, Гвидо Пирке, Герман Поточник, Клаус Ридель, Рольф Энгель, впоследствии каждый из них вписал свою страницу в историю формирования мировой космонавтики.
Новой общественной структурой ракетчиков-любителей стало «Verein fuer Raumschiffahrt», в переводе «Общество космических путешествий». Первым председателем Общества был избран Иоганнес Винклер [171].