Страница 38 из 79
Став сотрудником полигона, Вернер получил через Беккера небольшую финансовую поддержку армии для проведения экспериментов, связанных с диссертацией. 27 июня 1934 года он с успехом защитил ее, став самым молодым доктором технических наук в Германии. Диссертация называлась «Конструктивные, теоретические и экспериментальные соображения к проблеме жидкостных ракет». Поскольку тема была секретной, она увидела свет лишь после 1945 года.
Деятельность экспериментальной станции «Куммерсдорф – Запад» началась с постройки здания для испытательного стенда. В декабре 1932 года, на стенде был установлен двигатель, подлежавший испытанию. Однако первая же попытка запустить его окончилась неудачей – двигатель взорвался. Последовал полный разочарований год тяжелой работы: ракетные двигатели прогорали в критических точках; пламя факела шло в обратном направлении и воспламеняло топливные форсунки; встречались и другие трудности. Но между этими неудачами случались и успешные запуски, которые показывали, что данную ракету можно заставить работать. Наконец в 1933 году наступило время проектирования полноразмерной ракеты. Условно она была названа «Aggregat-1» («Агрегат-1») или «А-1».
Дорнбергер считал, что ракета должна стабилизироваться вращением. Поэтому было решено создавать ракету с вращающейся боевой частью и невращающимися баками. В ракете «А-1» вращающаяся секция весом 38,5 кг помещалась в носовой части длиной 1402 мм и диаметром 305 мм. Топливо подавалось под давлением сжатого азота из топливных баков в камеру сгорания двигателя, развивавшего тягу в 295 кг. Камера сгорания в хвостовой части ракеты была встроена в бак с горючим. Вращающаяся часть, изготовленная по типу ротора трехфазного электромотора, должна была раскручиваться до максимальной скорости перед самым пуском. При этом ракету «А-1» предполагалось запускать вертикально с направляющей высотой в несколько метров.
Согласно первому проекту, стартовый вес ракеты «А-1» составлял 150 кг. Соответственно этому был разработан и двигатель, но в процессе его доводки и работы над аэродинамической формой ракеты тяга двигателя увеличилась до 1000 кг. Разумеется, для такого двигателя была нужна и новая ракета с более вместительными баками. Это означало, что нужен новый испытательный стенд, так как старый оказался для нового двигателя слишком мал.
К декабрю 1934 года были изготовлены две ракеты типа «А-2», названные в шутку «Макс» и «Мориц» по именам популярных в Германии комиков. Обе они были перевезены на остров Боркум в Северном море и запущены незадолго до рождественских праздников. Они поднялись на высоту 2000 м, причем тяга обеспечивалась не новым, а старым 300-килограммовыми двигателем.
Следующая ракета была названа «А-3». Территория испытательной станции в Куммерсдорфе оказалась недостаточной для обеспечения новых работ. Необходимо было сменить место, и после недолгих поисков фон Браун нашел его. Этим местом стал остров Узедом на Балтике, расположенный недалеко от устья реки Пене, близ рыбацкого поселка Пенемюнде (Peenemünde).
К этому времени уже был спроектирован, построен, испытан и окончательно доработан новый двигатель с тягой в 1500 кг.
В марте 1936 года главнокомандующий сухопутными войсками генерал Фрич приехал в Куммерсдорф и, увидев воочию работу экспериментальной станции, дал новые ассигнования. Затем в апреле 1936 года у генерала Кессельринга состоялось совещание, результатом которого явилось решение создать новую испытательную станцию. На разработку ракетного оружия из бюджета Германии выделялось 20 миллионов марок.
Хотя новая станция и получила название «Армейская экспериментальная станция Пенемюнде», фактически равноправными хозяевами ее были и сухопутная армия, и ВВС, где под руководством профессора Георгии велись научно-исследовательские работы по созданию планеров различного назначения, беспилотных самолетов и крылатых ракет. Армейцам отводилась лесистая часть острова восточнее озера Кельпин, ее назвали «Пенемюнде – Восток». Представители ВВС облюбовали себе пологий участок местности к северу от озера, где можно было построить аэродром; эта часть получила название «Пенемюнде – Запад». Станция «Пенемюнде – Восток» находилась в подчинении Управления вооружений сухопутных войск, а «Пенемюнде – Запад» – в ведении отдела новых разработок Министерства авиации.
Командование вермахта (так теперь назывались вооруженные силы Германии) не жалело средств на невиданное оружие. Строительство станции Пенемюнде велось с размахом. Возводились заводские цеха, станция серийных испытаний, экспериментальная лаборатория, завод производства жидкого кислорода, электростанция. На северной стороне острова укладывались плиты аэродромного покрытия, строились стартовые площадки, стенды. Южнее располагался городок научно-технического персонала. Несколько в отдалении собирались бараки для рабочих. Через остров проложили железные и шоссейные дороги. Неподалеку от острова, на материке, начала работу мощная радиостанция.
Заказы для ракетного центра выполняли крупнейшие промышленные фирмы Германии: «ИГ Фарбен-индустри», «Рейнметалл – Борзиг», «Сименс», «АЭГ», «Телефункен».
В то время, как строился исследовательский центр в Пенемюнде, приближалась к концу и работа над ракетами «А-3». Ракета «А-3» имела высоту 6,5 м и диаметр 70 см. Ее носовая часть была заполнена батареями. Под ними размещался отсек с приборами, в число которых входили барограф и термограф с миниатюрной автоматической кинокамерой, фотографировавшей в полете их показания. Имелось также аварийное устройство отсечки топлива, действовавшее с помощью сигнала по радио. Ниже отсека с приборами был расположен бак с кислородом, внутри которого помещался меньший бак с жидким азотом. Затем шел отсек с парашютом, потом бак с горючим и, наконец, ракетный двигатель. Четыре пера хвостового стабилизатора своими нижними концами крепилась к кольцу из пластмассы диаметром 254 мм. Полный стартовый вес ракеты составлял 750 кг.
Ракета «А-3» была снабжена двигательной установкой тягой 1500 кг. Как и у ракеты «А-2», двигатель работал на жидком кислороде и спирте, однако баллон со сжатым азотом, который применялся для подачи топливных компонентов под давлением в ракете «А-2», был заменен системой, использующей жидкий азот, выпариваемый с помощью группы тепловых сопротивлений. Это позволило значительно снизить вес системы.
Кроме того, в ракете «А-3» имелась гиростабилизированная платформа с акселерометрами для корректирования ракеты в полете по тангажу и по курсу, а также электрические сервомоторы и молибденовые газовые рули. Система наведения и управления основывалась на идеях некоего Бойкова, который в то время являлся «экспертом № 1» военно-морского флота в области корабельного гиростабилизированного оборудования для управления огнем.
Испытательные запуски четырех ракет «А-3» были проведены ранней зимой 1937 года: 4, 6, 8 и 11 декабря Хотя двигательная установка работала в соответствии с расчетами, система наведения во всех четырех запусках не оправдала возлагавшихся на нее надежд. Проверка показала, что газовые рули «А-3» слишком малы, реакция сервосистемы на сигнал управления чересчур замедленна, датчики условий полета и ввод данных в систему управления весьма несовершенны.
Создание газовых рулей имеет длинную историю. Уже давно было ясно, что аэродинамические рули, устанавливаемые в воздушном потоке, не могут решить задачу регулирования направления движения ракеты на всей ее траектории. Плотность воздуха достаточна для работы аэродинамических поверхностей управления только на высотах не более 15 км. Но поскольку предполагалось, что ракеты будут выходить из плотных слоев атмосферы, возникла необходимость придумать нечто новое.
К тому времени было уже известно, что если воздушный поток крайне непостоянен и изменчив как по скорости, так и по направлению, то струя истекающих из ракеты газов постоянна по своим характеристикам. Это навело на мысль, что поверхности управления можно установить в струе истекающих газов. Впервые подобное предложил еще Циолковский. Позднее в своей работе эту проблему весьма подробно рассмотрел Оберт. Он особенно подчеркивал, что «газовые рули» должны действовать путем сжатия этой струи своими плоскими поверхностями…