Страница 5 из 74
Незатейливая с виду установка — уж куда проще! А она помогла проверить принципы работы ракетного двигателя. С ее помощью, как писал Фридрих
Артурович, «была доказана практическая возможность получения реактивной силы при вполне удовлетворительном коэффициенте полезного действия», выявлены «весьма важные температурные условия в ракете». Пятьдесят испытаний, проведенных с ОР-1, — и вот уже отработана методика экспериментов, явившихся этапом на пути к созданию более сложных, более мощных двигателей.
Следующим детищем конструкторских поисков Цандера стал ОР-2. Он развивал в десять раз большую тягу, чем его предшественник: уже не пять, а целых 50 килограммов (для сравнения можно упомянуть, что первый двигатель, с которого в 1930 году начинал свою карьеру Вернер фон Браун, всемирно известный конструктор ракеты «А-4» («Фау-2»), я тогда еще молодой студент, имел тягу семь килограммов). «Опытный ракетный второй» работал на жидком кислороде. Горючим избрали тот же бензин.
На первом же экзамене в 1933 году двигатель отказал: подвела камера сгорания.
«Бывали недели и даже месяцы, когда неудачи следовали одна за другой, — воскрешает события этих дней бывший гирдовец Л. К. Корнеев. — Особенно тяжело было при огневых испытаниях ракетных двигателей. Они вмиг прогорали, так как температура внутри камеры сгорания доходила до 3000 градусов и никто не знал, как и чем охладить двигатели.
Часто отказывала система подачи компонентов топлива.
Даже самые простые детали, как, например, арматура и редукционные клапаны, не работали при температуре жидкого кислорода. Не ладилось и с зажиганием».
Мучительными зигзагами, сквозь дебри сомнений и неожиданностей брела изобретательская мысль, хотя пунктир, намеченный теорией, казался таким прямым, таким ясным! Воистину теория без практики мертва. Не будь этого многотрудного поиска, этого дорогой ценой доставшегося опыта, любые теоретические расчеты так и остались бы лежать на столе недвижным ворохом бумаги с чертежами и формулами…
«Самой трудной проблемой в разработке ракетного двигателя было создание критической части реактивного сопла. Если ракетный двигатель прогорал, то почти неизменно в критической части. Станция Пенемюнде-восточная (именно здесь изготовлялись „Фау-2“. — Л. Б.) также не раз сталкивалась с этой трудностью, однако выход из положения оказался удивительно простым. Все заключалось в создании слоя относительно холодных паров спирта между раскаленной струей истекающих газов и стенкой сопла. Спиртовая пленка загоралась только тогда, когда выходила из сопла на открытый воздух». Это снова цитата из книги Вилли Лея, вышедшей в 1958 году.
А из отзыва профессора В. П. Ветчинкина (февраль 1927 года) явствует: Цандер «занимался конструктивным решением основных вопросов построения ракеты, например, расчетом сопла и его охлаждения, что является, по-видимому, главным препятствием к осуществлению ракетного полета». В одном из вариантов ракеты ГИРД-Х Цандер запроектировал не что иное, как пленочное охлаждение! Таким образом, эта идея родилась за несколько лет до начала работ в Пенемюнде (1936 год).
Особенность двигателя ОР-2, отработанного учениками Цандера, — наличие предкамеры, где подогревались и перемешивались составные части впрыскивавшегося туда топлива. Позже немецкие инженеры воспользовались тем же конструктивным решением.
Цандера неодолимо влекли к себе мощные двигатели, ведь только большие ракеты способны унести человека к иным планетам. С этой точки зрения ракета ГИРД-Х была оборудована довольно слабеньким мотором — с тягой в 70 килограммов. Полезный груз составлял всего 2 килограмма. И Цандер засел за эскизные проекты новых двигателей — сначала с тягой 600 килограммов, а затем 5 тонн. Но для них не годилась система подачи, осуществленная в небольшом двигателе ОР-2. Там компоненты топлива вытеснялись из баков в камеру сгорания давлением газа; баки приходилось делать толстостенными. Увеличение тяги и размеров двигателя повлекло бы за собой его чрезмерное утяжеление. Между тем уже были известны принципиальные схемы иной системы питания — с помощью насосов. В этом случае надобность в высоком давлении в баках отпадала, а потому они не нуждались более в особо прочных и массивных стенках. Понятно, почему Цандер предпочел второй вариант — центробежные насосы, приводимые в действие от газовой турбины. Турбину должны были вращать газы, продукты горения.
«Самой важной новинкой» называет В. Лей наличие турбонасосного агрегата для подачи топлива в ракете «Фау-2».
«Все крупные двигатели имеют теперь такую систему подачи, — читаем у доктора технических наук Е. К. Мошкина, — за исключением того, что современные турбины питаются не от основной, а от специальной дополнительной камеры, называемой газогенератором. Возможно, следующим шагом развития систем питания будет более точное освоение принципа, предложенного Цандером, то есть осуществление питания турбины непосредственно от основной камеры сгорания».
Список примеров можно продолжить.
Разумеется, конструированием ракетных двигателей занимались не только в Москве, не только гирдовцы. Наряду с ЛенГИРДом в Ленинграде многое сделала Газодинамическая лаборатория (ГДЛ).
Впоследствии она вместе с ГИРДом влилась в Реактивный научно-исследовательский институт, созданный в конце 1933 года и ставший первым в мире крупным исследовательским центром ракетостроения.
Именно в ГДЛ в 1930–1931 годах был изготовлен первый отечественный жидкостный реактивный двигатель — ОРМ-1 (опытный ракетный мотор один).
При испытаниях на стенде он развивал тягу до 20 килограммов. Запускался он нехитро: в камеру сгорания укладывалась вата, смоченная спиртом, а к ней через сопло подводился бикфордов шнур. Однако в том же году сотрудники ГДЛ разработали весьма эффективный способ зажигания. Роль запала отводилась особому реактиву. Введенный в камеры сгорания, он срабатывал, едва соприкоснувшись с горючим или окислителем. Химические воспламенители широко распространены в современной ракетной технике.
За несколько лет в ГДЛ было спроектировано целое семейство ракетных моторов. В 1933 году заработал ОРМ-52 с тягой 300 килограммов. В 1936 году успешно выдержал официальный экзамен один из самых совершенных жидкостных реактивных двигателей того времени, ОРМ-65. Его тяга достигала 175 килограммов.
С 1932 года до начала войны создатели ракетных двигателей располагали более чем сотней вполне отработанных отечественных конструкций.
Все уверенней становилась поступь советских ракетчиков. А давно ли, кажется, Цандер мастерил свой «Опытный ракетный первый» из обыкновенной паяльной лампы?
Дорога длиной в десятилетие… Не так уж она и долга, чтобы много спрашивать с этих людей. Тем более что начинали они фактически на голом месте.
Вот как характеризует известный нам Лей положение дел в Германии накануне работ над «Фау-2» (1929 год): «Не имелось практически ничего, чем можно было бы руководствоваться. Ни один технический институт в Германии не вел работу в области ракет, не занималась этим и промышленность».
Минуло 15 лет. И вот…
«Ахтунг! Дра-ай, цвай, айне… лос!!» — и вслед за резким гортанным выкриком тихий перекресток у окраины Амстердама огласился грохотом, напоминающим рев водопада и переходящим в оглушительный свист.
Где искать истоки Рио-Гранде
В тот вечер тревожно застрекотали телетайпы агентства Рейтер. В эфир понеслись шифровки военных радиостанций.
Одна за другой стартовали с голландского берега ракеты «Фау-2» и, опережая собственный звук, устремлялись через Ла-Манш, в сторону британской столицы. Боеголовка каждой ракеты была начинена тонной взрывчатки.
2511 убитых, 5869 тяжелораненых, сотни разрушенных зданий — таковы итоги ракетного обстрела одного лишь Лондона.
О таких ли ракетах мечтал Циолковский, горбясь бессонными ночами над рабочим столом? Могло ли пригрезиться такое Цандеру, когда он, умирая, писал свое завещание?