Страница 32 из 79
«Mirak-2» представляла собой копию первой ракеты во всем, за исключением несколько больших размеров. И эта ракета взорвалась весной 1931 года в результате разрыва бака с жидким кислородом.
После этого решено было построить третью ракету, учтя все ошибки проектирования. Двигатель теперь должен был располагаться под дном бака с жидким кислородом. И вместо одного трубчатого бака с бензином было предложено сделать два, симметрично прикрепленных к баку с кислородом, причем второй бак содержал сжатый азот для принудительной подачи обоих топливных компонентов в двигатель. Это позволяло обойтись без патрона двуокиси углерода. Но что важнее всего – на третьей ракете «Mirak» устанавливался двигатель нового типа, а не «Kegeldüse».
Изготовляя «Kegeldüse» из стали, Оберт, вероятно, не осознавал, что следовал примеру конструкторов пушек. Температура горения всех типов артиллерийского пороха также выше температуры плавления стали, из которой выполняются стволы орудий, но время горения слишком непродолжительно, чтобы причинить стволу ущерб. Этот принцип по-прежнему применим в ракетных двигателях с очень коротким периодом работы (не более 5 секунд). Но жидкостный ракетный двигатель должен работать довольно долго – по крайней мере, несколько минут. Поэтому проблема заключалась в том, чтобы не допустить перегрева металла.
Реальным решением проблемы является предупреждение перегрева стенок камеры сгорания путем их охлаждения. Поэтому в качестве материала был использован очень чистый алюминий. Новый двигатель состоял из двух секций, сваренных вместе. В конечном виде он весил около 85 г и хорошо работал, поглощая 160 г жидкого кислорода и бензина за 1 секунду и обеспечивая при этом тягу в 32 кг. Между собой члены «Общества» прозвали новый двигатель «яйцом» (Ei), потому что он и в самом деле и по форме, и по размерам походил на яйцо.
Теперь уже нельзя сказать, кто изобрел это «яйцо». Известно, что двигатель «Kegeldüse» был детищем Германа Оберта, а первую ракету «Mirak» создал Рудольф Небель. Но после этого почти любые новые устройства или разработки были итогом неофициальных обсуждений и совещаний. Члены «Общества» не придавали никакого значения тому, кто и что придумал, зная, как много нужно сделать, прежде чем эксперименты дадут ощутимые результаты. Все успехи немецкого «Общества межпланетных сообщений» были коллективными.
В качестве испытательного стенда удалось приспособить старую пусковую направляющую ракеты Оберта, снабженную весами. Ракетный двигатель прикреплялся к одной стороне весов, отклонение которых регистрировалось на вращающемся барабане. Баки с кислородом и бензином были зарыты в землю по обе стороны испытательного стенда. Каждый бак был снабжен баллоном со сжатым азотом для обеспечения подачи топливных компонентов в камеру сгорания под давлением. Оператор, управлявший подачей топлива и зажиганием, находился за толстой дверью в полной безопасности, но он не мог видеть испытательного стенда и только выполнял команды, которые отдавал человек, руководивший испытанием.
Испытания проходили следующим образом. Ракетный двигатель помещался в металлический контейнер, который был соединен с весами стенда. Охлаждающая вода поступала из большой пожарной бочки и подавалась по трубе к отверстию вблизи от дна контейнера. Те, кто находился у стенда, наполняли бочку водой, а бак – бензином, и соединяли двигатель с весами. Затем они устанавливали на срезе сопла воспламеняющее устройство, которое представляло собой небольшую пороховую ракету. Порох в этой ракете был особым – он давал очень жаркое пламя и горел 10 секунд, не выделяя большого количества газов.
После установки воспламеняющего устройства заводился часовой механизм регистрирующего барабана и затем один из топливных баков заправлялся жидким кислородом. Обслуживающий персонал прятался, а у стенда оставался только один человек, который открывал стопорный кран в системе охлаждения. В тот момент, когда и этот человек уходил в укрытие, собственно и начиналось испытание.
Имелась определенная последовательность в командах, которые выкрикивал наблюдатель. По команде «Запал!» замыкалась электрическая цепь, отчего воспламенялась пороховая шашка, из которой горизонтально у среза сопла вырывалась струя пламени. После этого подавалась команда «Бензин!» – и мгновенно из двигателя вылетало желтое пламя. Тут же следовала команда «Кислород!» – и пламя становилось сначала ослепительно белым, а затем голубоватым, одновременно укорачиваясь в длину. Звук, создаваемый этим пламенем, напоминал рев огромного водопада и не прекращался, пока двигатель работал. Время испытательных запусков двигателя ограничивалось емкостью кислородного бака: самый долгий запуск, который могли себе позволить экспериментаторы из «Общества межпланетных сообщений», продолжался около 90 секунд.
Когда Эдуард Пендри из «Американского межпланетного общества» посетил в апреле 1931 года «Ракетенфлюгплатц», новый двигатель был почти доведен. Его даже демонстрировали в действии.
Кстати сказать, такие запуски-демонстрации способствовали не только дальнейшей разработке двигателя, но и увеличению доходов «Общества». У инициативного Небеля возникла мысль установить плату за публичный показ испытаний, что периодически и делалось.
В результате того, что много времени уходило на эту «показуху», авторы ракеты «Mirak» упустили время и инициативу. Приоритет в запуске европейской ракеты с жидкостным двигателем достался Иоганну Винклеру.
Винклер, который уже не являлся председателем «Общества межпланетных сообщений», но оставался его действительным членом, при финансовой поддержке фабриканта Хюккеля, построил ракету «HWR-1» («ХВР-1», сокращение от «Hückel-Winkler-Rakete») с жидкостным двигателем. Ракета Винклера имела в длину 60 см и весила примерно 5 кг, из которых на долю топливных компонентов приходилось 1,7 кг. Она была похожа на призму, состоявшую из трех трубчатых баков, частично закрытых алюминиевой обшивкой, которая придавала ракете вид коробчатого воздушного змея. В одном баке находился сжиженный метан, в другом – жидкий кислород, а в третьем – «инертный газ под давлением» (так Винклер называл сжатый азот). Двигатель представлял собой кусок цельнотянутой стальной трубы без швов длиной 457 мм, расположенной по оси ракеты.
Первое испытание состоялось 21 февраля 1931 года на учебном плацу недалеко от города Дессау, но вследствие технической неисправности ракета взлетела всего лишь на три метра от земли.
При вторичном испытании, 14 марта 1931 года, ракета Винклера отклонилась от вертикальной траектории и потому не достигла расчетной высоты, которая должна была составить 500 м, но в остальном эксперимент был признан успешным…
10 мая 1931 года во время испытаний, проводившихся Риделем на «Ракетенфлюгплатц» с двигателем для замера тяги, произошел непредвиденный взлет всего устройства, которое медленно поднялось на 18 м, а затем упало, повредив топливный трубопровод.
К 14 мая ракета была отремонтирована, несколько облегчена и готова для первого экспериментального запуска. В назначенный час «летающий испытательный стенд», получивший название «Repulsor-1» («Репульсор-1»), с диким ревом стартовал. Он ударился о крышу соседнего здания, около двух секунд летел косо вверх под углом в 70°, после чего сделал мертвую петлю, поднялся еще немного, и, спикировав, упал на землю с работающим двигателем. Во время пикирования стенка камеры сгорания в одном месте прогорела, и здесь образовалось новое «сопло», за счет чего система получила вращательное движение. Ракета не развалилась только потому, что закончилось топливо. Достигнутая высота составила не более 60 м.
Работа над «Repulsor-2» началась в ту же ночь. В ходе работ был модернизирован двигатель. Кроме того, к ракете были приделаны опоры-стабилизаторы, благодаря которым отпала необходимость в пусковой направляющей.
Эта модель была подготовлена к запуску 23 мая 1931 года. На этот раз «Repulsor» поднялся с земли, сначала медленно, а затем быстро набирая скорость. Он достиг высоты около 60 метров, затем перешел на горизонтальный полет и в таком положении, сохраняя скорость, перелетел через территорию «Ракетенфлюгплатц». Самодеятельные ракетчики нашли его висящим на ветвях большого дерева на высоте 9 м над землей, и он был совершенно разбит. Расстояние от места старта до дерева составило 600 м.