Чтение онлайн

ЖАНРЫ

Ракеты и полеты в космос

Лей Вилли

Шрифт:

Испытательным полигоном была ферма Риделей неподалеку от саксонского городка Бернштадта. В течение всего лета я получал сообщения о работе, в которых говорилось примерно следующее: «Мирак» работает, но реактивная сила слишком мала, чтобы ее можно было определить нашим самодельным измерителем тяги; вероятно, она составляет не более 400 г». Затем последовало сообщение: «Мирак» обеспечивает тягу в 1,3—1,8 кг». Еще позже: «Тяга у «Мирака» превысила его собственный вес; он поднялся бы, если бы мы его отпустили». И, наконец, в сентябре 1930 года: «Мирак» взорвался, не причинив ущерба; возвращаемся, чтобы построить новую ракету».

Когда мы поместили эти сообщения в наши печатаемые на мимеографе бюллетени и разослали их членам общества, двое из них сочли удобным показать, что они являются состоятельными людьми. Так, инженер по имени Дилти пожертвовал около 1000 долларов наличными, а владелец одной фирмы, Гуго Хюкель, прислал 100 долларов и обещал ежемесячно выплачивать еще по 150 долларов при условии, что все деньги будут использованы только на проведение экспериментов.

Это выглядит и выглядело тогда несколько забавно, но мы были довольны, ведь как-никак, а это была уже финансовая база для расширения наших экспериментов. Оставалось только найти постоянный испытательный полигон — какой-нибудь сарай и свободный участок земли. Небель изъездил все окрестности Берлина в поисках такого места и в конце концов нашел, и не одно, а даже несколько. Наиболее приглянувшийся ему участок Небель тут же и приобрел.

Этот участок имел площадь около 5 кв. км и был хорошо укрыт от глаз посторонних наблюдателей. Расположен он был в районе Рейникендорфа, рабочего пригорода Берлина. Во время первой мировой войны, когда находившаяся на участке полицейская казарма была военной, он использовался как место для хранения боеприпасов, и военное министерство построило здесь складские помещения. Это были массивные бетонные сооружения со стенами толщиной в 30 см, окруженные высокими земляными насыпями. 27 сентября 1930 года мы стали владельцами участка и объявили этот день «днем рождения ракетного испытательного полигона», который Небель назвал «Ракетенфлюгплатц» («Ракетный аэродром»).

Небель и Ридель поселились в двух небольших комнатах бывшей полицейской казармы, а имевшуюся рядом большую комнату мы приспособили для временного складского помещения. Там были установлены ракета Оберта, ее полноразмерная деревянная модель, железная пусковая направляющая для запуска ракет и вторая модель ракеты «Мирак», работа над которой была уже завершена.

На вопрос о том, какая у нас была в то время программа, не так легко ответить даже теперь. Мы знали наверняка, чего мы не собираемся делать, но не могли ясно представить себе, что мы должны были делать. Ясно было одно, а именно — что мы не будем заниматься твердыми топливами ни в каком виде. Мы также не собирались устанавливать ракетный двигатель на жидком топливе ни на автомашину, ни на железнодорожный вагон, ни на планер. Короче говоря, мы не хотели делать ничего другого, кроме постройки ракет. Но как будут выглядеть эти ракеты и для чего их можно будет использовать, было таким вопросом, на который мы вряд ли смогли бы ответить.

В основе нашей программы, однако, лежала схема, составленная неким Гвидо фон Пирке из Вены, которая была опубликована в виде дополнений к моей книге «Возможность космического полета», изданной за несколько лет до этого. Рассматривая проблему первых этапов экспериментирования с ракетами, Пирке наметил три последовательные ступени развития, которым он дал названия: «исследовательская ракета», «ракета дальнего действия» и «космическая ракета». Под этим понималось создание и испытание трех типов ракет, каждый из которых был бы представлен дюжинами моделей. Мы ясно представляли себе, что разграничительные линии между этими типами будут гибкими и весьма непостоянными, так что, например, какая-то крупная «исследовательская ракета» могла стать «ракетой дальнего действия» и т. д.

Первая задача, которую мы поставили перед собой, заключалась в том, чтобы закончить вторую модель ракеты «Мирак». Это была копия первой ракеты во всем, за исключением того, что она имела несколько большие размеры. Когда Небель работал над проектом первой ракеты «Мирак», он в основном старался не отходить от принципов проектирования пороховой ракеты. Подобно пороховой ракете, его «Мирак» имел «головку» и «направляющую ручку». Последняя представляла собой длинную тонкую алюминиевую трубу, служившую в качестве бака для бензина. «Головка» была сделана из литого алюминия и обработана наподобие артиллерийского снаряда. Носовая часть была съемной для заправки ракеты жидким кислородом, здесь же помещался предохранительный клапан (рис. 27, а). Дно головки было медное, внутри его находилась камера сгорания — уменьшенная копия «Кегельдюзе». Фактически камера сгорания была дном бака с жидким кислородом. Предполагалось, что таким образом она будет служить двум целям: жидкий кислород будет охлаждать ракетный двигатель, а тепло от ракетного двигателя будет выпаривать часть жидкого кислорода, создавая тем самым избыточное давление для принудительной подачи топлива в камеру сгорания. Бензин должен был подаваться в камеру сгорания под давлением, создаваемым патроном двуокиси углерода того же типа, который применяется для приготовления содовой воды. Этот патрон помещался в конце хвостовой части.

Рис. 27. Ракеты, созданные в «Ракетенфлюгплатц»:

а — разрез «головки» ракеты "Мирак-2" (детали из меди показаны точками);

б— разрез головки одного из вариантов «Репульсора № 4»;

в— ракетный двигатель на жидком топливе (жидкий кислород — водный раствор спирта)

Пусковая направляющая ракеты «Мирак» была снабжена простым управляемым на расстоянии устройством, путем поворачивания которого разряжался патрон двуокиси углерода. Здесь же имелся специальный зажим, который крепко держал ракету «Мирак», не позволяя ей взлететь при запуске двигателя. На зажиме был установлен и прибор для измерения тяги.

Вторая ракета «Мирак» взорвалась весной 1931 года от разрыва бака с жидким кислородом. После этого решено было построить третью ракету «Мирак», учтя все отрицательные моменты, которые привели к неудачам с первыми двумя моделями. 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 должен был содержать сжатый азот для принудительной подачи обоих топливных компонентов в двигатель. Это позволяло обойтись без патрона двуокиси углерода. Но что важнее всего — на третьей ракете «Мирак» устанавливался двигатель нового типа, а не «Кегельдюзе». Но сначала нужно было тщательно разработать конструкцию нового двигателя, что было невозможно сделать без испытательного стенда.

Почти никто не верил в возможность создания такого двигателя. Каждый, зная, что ракетный двигатель работал на жидком горючем (а в те дни им мог быть только бензин)и окислителе (жидком кислороде), спрашивал, какова будет температура пламени. Получив ответ, он тут же спрашивал, из какого материала предполагается изготовить двигатель. Само собой разумеется, что температура плавления материала, из которого сделан двигатель, должна была быть гораздо выше температуры пламени. Фактически же эти температуры оказывались такими, что только очень немногие вещества могли их выдерживать. И эти немногие были либо непригодны, либо так дороги, что их нельзя было испытывать.

Изготовляя «Кегельдюзе» 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, скажем в 5 секунд или меньше. Но жидкостный ракетный двигатель должен работать довольно долго — по крайней мере несколько минут. Поэтому проблема заключалась в том, чтобы не допустить перегрева металла. Выложить же стенки камеры сгорания, и особенно сопла, каким-либо теплостойким материалом, скажем керамикой, на практике бывает трудно, да и, кроме того, такая «обкладка» не позволит двигателю работать так, как это необходимо.

Реальным решением проблемы является предупреждение перегрева стенок камеры сгорания путем их охлаждения. Поэтому в качестве материала мы взяли алюминий, причем почти чистый. Двигатель (рис. 27, б) состоял из двух секций, сваренных вместе. В конечном виде он весил около 85 г и хорошо работал, поглощая 160 г жидкого кислорода и бензина в одну секунду и обеспечивая тягу в 32 кг [14] . Между собой мы его прозвали «яйцом», потому что он и в самом деле по форме и размерам был похож на яйцо.

14

Это позволило довести скорость истечения продуктов сгорания до 2000 м/сек. (Прим. авт.)

Поделиться с друзьями: