Страница 9 из 64
На наших глазах совершенствуется и расширяется новая наука — механика тел переменной массы. Быстрое развитие этой актуальной научной дисциплины есть результат творческих усилий ученых, изобретателей, инженеров — наших современников, которые своими наблюдениями, размышлениями и научно-техническим опытом непрерывно очищают "историческое от случайного", выделяя крупицы истинного знания, адекватного сути новых процессов механического движения.
В этом направлении научного прогресса задолго до работ за границей русский ученый И. В. Мещерский дал идеи и методы первостепенного принципиального значения. Он заложил основы механики тел переменной массы и дал строгий вывод уравнения движения ракет и реактивных самолетов.
Использование и продолжение научных изысканий И. В. Мещерского — благодарная задача для советских ученых, посвятивших свое творчество новой технике нашей страны — ракетной технике.
ВИКЕНТИЙ КОМАРОВ, АНАТОЛИЙ ТКАЧЕВ, инженеры
28 февраля 1940 года и 12 апреля 1961 года… Что объединяет эти даты, какие знаменательные события произошли в те годы?
Апрель 1961 года — дата всемирно известная. В этот день человек шагнул во вселенную — на корабле "Восток" Юрий Гагарин совершил первый в мире космический полет. 108 минут понадобилось ему, чтобы облететь нашу планету по околоземной орбите.
Событие февраля 1940 года до последнего времени было известно главным образом историкам техники'. В тот морозный день тоже состоялся полет, и па летательном аппарате тоже был установлен ракетный двигатель. И пилотировал этот аппарат тоже советский летчик — Владимир Федоров. Всего 110 секунд работал двигатель, но это был, по сути, первый шаг к полету космическому. Наш рассказ — о событиях более чём сорокалетней давности.
Еще в начале 30-х годов будущий Главный конструктор ракетно-космических систем С. П. Королев думал о полете человека в стратосфере. В Группе изучения реактивного движения (ГИРД), находившейся в Москве и являющейся одной из первых отечественных научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций по разработке жидкостных ракет, под руководством Королева проводились работы по созданию экспериментального ракетного аппарата с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Цель их — полет человека в стратосфере. Королев рассматривал эти работы как первый шаг на пути к космическим полетам.
В 1931–1932 годах в ГИРДе были разработаны планы создания планера, оснащенного ракетным двигателем — ракетоплана, получившего обозначение РП-1. Предполагалось использовать ЖРД, который работал на жидком кислороде и бензине конструкции советского пионера ракетной техники Ф. А. Цандера, и планер БИЧ-11, созданный конструктором Б. И. Черановским. Оба конструктора были членами ГИРДа. Скоро стало ясно, что задача, которую поставили перед собой гирдовцы, была сложности чрезвычайной. Трудности заключались прежде всего в создании и отработке жидкостного двигателя. Работы по созданию РП-1 не увенчались успехом, но послужили хорошей основой для последующих работ в этой области. Оценивая возможности создания ракетоплана, С. П. Королев писал в своей книге "Ракетный полет в стратосфере", изданной в 1934 году: "Полет в стратосферу человека при помощи аппаратов, снабженных жидкостными ракетными двигателями, в настоящее время… еще невозможен".
В этот период в нашей стране были проведены важные мероприятия в области ракетной техники. На основе двух организаций — московской ГИРД и Ленинградской газодинамической лаборатории — в 1933 году в Москве был создан Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). С. П. Королев стал заместителем директора института. Сначала работы по созданию ракетоплана в тематический план института не были еще включены. Все свое внимание С. П. Королев, возглавлявший отдел крылатых ракет, сосредоточил на их создании. Здесь были получены результаты приоритетного характера. Полученный опыт был использован впоследствии при создании ракетоплана.
Одновременно в свободное от работы время Королев проектирует летательные аппараты, которые он планирует использовать позже в качестве ракетоплана.
Сергей Павлович спроектировал двухместный планер СК-9. Осоавиахим, заинтересованный в разработке планеров современной конструкции, финансировал работы. Осенью 1935 года планер был готов. В том же году на планерном слете в Крыму в Коктебеле СК-9 совершил несколько успешных полетов. Своими характеристиками — высокие значения запаса прочности конструкции и нагрузки на крыло — планер удивил специалистов. Тогда мало кто догадывался, что СК-9 предназначался для экспериментальных полетов с ЖРД.
В 1936 году по настоянию С. П. Королева работы по исследованию возможности создания планируемого крылатого аппарата с ЖРД включаются в тематический план РНИИ. Работы получили "права гражданства", теме присваивается номер 18, а создаваемый аппарат стал называться РП-218 (двойка появилась потому, что разрабатывался он в отделе № 2). В том же году появился научно обоснованный документ — "Тактико-технические требования на самолет с ракетным двигателем (ракетоплан)". В этих ТТТ говорилось: "Ракетоплан разрабатываемого типа предназначается для получения первого практического опыта при решении проблемы полета человека на ракетных аппаратах". Вот он, первый шаг, ведущий к апрелю 1961 года, к космическому полету человека!
Уже в начале 1936 года С. П. Королев при активном участии одного из своих соратников по ГИРДу, ныне покойного профессора Е. С. Щетинкова, а потом и инженера А. В. Палло, провел углубленные изыскания по проектированию ракетоплана, предназначенного для полета человека в стратосферу. Было рассмотрено несколько вариантов аппарата, отличавшихся топливом, геометрическими параметрами, количеством членов экипажа.
Так родился в чертежах первый ракетный аппарат для полета человека, получивший название СК-10, или РП-218. Это был моноплан, В передней части фюзеляжа находилась герметичная кабина. Летчик размещался в ней лидом вперед, а инженер-испытатель — лидом назад. За кабиной размещался топливный бак с окислителем (азотная кислота) и горючим (керосин), которые разделялись перегородкой. Вокруг бака гирляндой висели баллоны со сжатым газом, использовавшиеся для вытеснительной системы подачи топлива. В хвостовой части располагался трехкамерный ЖРД.
Тяговооруженность ракетоплана давала ему возможность самостоятельно взлететь с аэродрома. Но в дальнейшем создатели предполагали поднимать ракетоплан с помощью самолета, а потом должен был включаться жидкостный ракетный двигатель, работа которого обеспечивала достижение больших высот. После окончания работы двигателя ракетоплан должен был планировать и совершать посадку с использованием обычного двухколесного шасси.
Приведем некоторые характеристики нашего первенца реактивной авиации. Стартовый вес, по проекту, составлял 1600 кг, из них 540 кг приходилось на топливо, 160 кг — на полезный груз. Время работы двигателя составляло 120 с. Длина ракетоплана достигала 7,5 м, размах крыла — 7,4 м, нагрузка на крыло — 204 кг/м2. Стартуя с земли, ракетоплан должен был подняться на высоту около 9 км, а при буксировке самолетом на высоту 8 км его потолок поднимался до 25 км. Скорость полета при самостоятельном старте составляла около 200 м/с.
Какие же проблемы намечали решать создатели ракетоплана при испытании машины нового типа? Это прежде всего исследование динамики полета пилотируемого ракетного аппарата. Затем вопросы аэродинамики больших скоростей. Как будет чувствовать себя человек в условиях герметичной кабины в полете с большими скоростями и при воздействии больших перегрузок? Эти задачи были в плане работ. И конечно, в программе использования ракетоплана было проведение различных научных исследований стратосферы.
Работы по проектированию ракетоплана были завершены к ноябрю 1936 года, когда техническое совещание РНИИ одобрило эскизный проект РП-218. При этом было решено, что на первом этапе работ целесообразно создать ракетоплан с двигателем меньшей, чем по проекту, тяги. И в план института были включены работы по созданию ракетного аппарата на базе уже упоминавшегося планера СК-9. Этот проект получил обозначение РП-218-1. В решении технического совета института было записано: "Отделы института должны предусмотреть работу по объекту 218 в планах 1937 года как одну из ведущих работ института". (Впоследствии нумерация отделов института изменилась, второй отдел стал отделом № 3, соответственно изменилось и наименование разрабатываемого ракетоплана — РП-318-1, под которым он и вошел в историю ракетной техники.)