Вилли Лей - Ракеты и полеты в космос
В течение следующего месяца были запущены еще три ракеты той же модели. Все они очень хорошо взлетали, хотя недоразумения с парашютом по-прежнему имели место.
Следующим этапом был «Репульсор № 4», который оказался еще более удачной моделью. Фактически он ничем не отличался от модели № 3, но он был собран по несколько другой схеме: здесь была сознательно применена такая же направляющая ручка, что и у последних ракет Конгрева. Она устанавливалась вдоль оси ракетного двигателя. Двигатель, заключенный в небольшой пулеобразный кожух водяного охлаждения (рис. 27, б), помещался в верхней части ракеты. Две стойки и два топливных трубопровода служили станком, на котором устанавливалась ракета. На опорах крепился бак с кислородом. Бензиновый бак помещался ниже бака с кислородом, а парашютный контейнер с лопастями стабилизаторов — ниже бака с бензином.
Эту модель мы назвали «одноручечным репульсором», а последующие типы именовались «двухручечными». Первый «одноручечный репульсор», испытанный в августе 1931 года, достиг высоты около 2 км и благополучно опустился на землю с помощью парашюта. После этого было построено еще несколько таких ракет, две из которых имели большие размеры при том же двигателе. «Одноручечные репульсоры», в целях безопасности не полностью заправленные топливом, поднимались на высоту до 1,6 км; одна из них, случайно взлетев под углом, покрыла расстояние свыше 4,8 км.
За все время существования «Ракетенфлюгплатц» у нас была только одна значительная неудача. Это произошло при испытании большого двигателя, спроектированного еще в апреле 1931 года и названного в отличие от маленького «яйца» «яйцом эпиорниса». Предполагалось, что этот двигатель обеспечит тягу в 64 кг, а фактически он дал только 50 кг. Во время съемки фирмой «Уфа-фильм» киножурнала, посвященного работам в «Ракетенфлюгплатц», один такой репульсор порвал свой парашют, ударился в крышу соседнего сарая и последними каплями горючего поджег его.
Испытания ракетного двигателя «яйцо эпиорниса»
Сарай был старым, и ничего ценного в нем не хранилось, но он принадлежал полицейскому участку, находившемуся напротив через улицу. Полиция нагрянула в «Ракетенфлюг-платц», и дальнейшее экспериментирование было тотчас же запрещено.
Началось долгое разбирательство дела, закончившееся показательным запуском ракеты (только для полиции), после чего запрещение было снято, но в дальнейшем мы вынуждены были выполнять следующие условия: не создавать ракет, вес которых в заправленном виде превышает 5 кг; проводить три испытательных запуска (на стенде) каждого двигателя, предназначенного для летных испытаний; запускать более тяжелые ракеты только по специальному разрешению; проводить полеты ракет только по будням с 7 часов утра до 3 часов дня; не устраивать никаких полетов ракет в ветреную погоду. Учитывая, что мы работали в черте города, эти условия были вполне разумными.
Стендовое испытание ракетного двигателя, созданного Немецким ракетным обществом. Снимок сделан из наблюдательного бункера, расположенного в 7,5 м от стенда
К концу 1933 года в «Ракетенфлюгплатц» было осуществлено 87 пусков ракет и 270 запусков двигателей на стенде. В роковую для всех зиму 1933/34 года к власти пришел Адольф Гитлер. Именно этой зимой количество членов «Немецкого ракетного общества» сократилось менее чем до 300 человек; многие из них лишились средств к существованию. В это время мы получали много писем, в которых говорилось, что новых поступлений в кассу общества не будет, так как «всеми финансами ведает фюрер». Однако работы в «Ракетенфлюгплатц» продолжались. Ридель запланировал модернизацию испытательного стенда, которая была проведена в следующем году. В земляном валу было сооружено убежище, в котором хранились баллоны со сжатым азотом, обслуживаемые наблюдателями. Помимо этого Ридель изготовил несколько двигателей нового типа, работающих на спирте.
Последний эксперимент Немецкого ракетного общества. Один из «репульсоров», построенных в «Ракетенфлюгплатц», перед запуском с плота на озере Швилов близ Берлина (18 сентября 1933 года)
Толчком к использованию спирта в качестве топлива была серьезная дискуссия, имевшая место осенью этого года. Мы знали, что спирт потребует при горении меньшее количество окислителя. Чтобы полностью сжечь 1 кг бензина, необходимо иметь 3,5 кг кислорода. Для того, чтобы сжечь 1 кг спирта, нужно всего лишь около 2 кг кислорода. Хотя спирт выделяет несколько меньше энергии, это преимущество было явным. В это время Ридель работал над проблемой повышения эффективности системы охлаждения. Заинтересовавшись спиртом как возможным ракетным топливом, Ридель задался мыслью охладить двигатель путем впрыскивания внутрь камеры сгорания некоторого количества охлаждающей воды. Готовность Риделя согласиться на применение спирта основывалась на том, что охлаждающую воду можно было смешать со спиртом, обходясь без дополнительной впрыскивающей форсунки.
В это время я собирался выехать в лекционное турне по Восточной Пруссии. Зная, что мой отец владел там небольшим спиртовым заводом, Ридель сказал мне: «Ты знаешь, есть ряд ликеров, которые используются для освещения. Узнай, пожалуйста, у своего отца, сколько спирта должны содержать такие ликеры». На следующий день я написал ему открытку из Кенигсберга следующего содержания:«Горючие ликеры должны содержать 40% спирта по объему; 38% ликеры уже не горят». Пока я читал свои лекции, Ридель провел несколько предварительных испытаний. Он установил, что ракетный двигатель, работающий на 40% спирте, выбрасывал толстую струю пара, а на 90% спирте двигатель работал вряд ли дольше, чем на бензине. Наиболее подходящей оказалась 60% смесь воды со спиртом. Позднее в том же году был сделан следующий шаг: водный раствор спирта не впрыскивался прямо в камеру сгорания, а посылался сначала в рубашку водяного охлаждения и затем уже впрыскивался в камеру сгорания (рис. 27,в).
Между тем политическая обстановка в стране ухудшалась изо дня в день. Нервы не выдерживали; практически каждое собрание руководителей общества приводило к бурным столкновениям, причиной которых в конечном итоге были политические разногласия.
В поисках дополнительных средств Небель решил «сотрудничать» с немецкой армией. Для этого он направил профессору Беккеру[15] технически совершенно неграмотный «секретный меморандум о дальнобойной ракетной артиллерии». Беккер сам уже давно вынашивал идею создания каких-то «бомбардировочных ракет», что диктовалось известными политическими причинами. По Версальскому договору Германии запрещалось иметь тяжелую артиллерию, о ракетах же в этом договоре ничего не говорилось.
Было намечено провести показ ракеты Небеля на армейском испытательном полигоне в Куммерсдорфе, близ Берлина. Армейские специалисты потребовали, чтобы ракета выбросила красное пламя в вершине траектории. Правление директоров узнало об эксперименте только потому, что один из механиков пожаловался на лишнюю работу по приспособлению репульсора к выбрасыванию такого пламени. Репульсор сработал вполне удовлетворительно, но вскоре после старта отклонился от вертикального направления. Однако армейцы отнеслись к Небелю весьма пренебрежительно; получить крупный заказ от армии ему не удалось. Примерно через месяц после этого Вернер фон Браун был приглашен на работу в систему военно-технического управления.
Вслед за этим произошла трагедия в лаборатории Тилинга. 11 октября 1933 года газеты сообщили, что этой ночью лаборатория Тилинга взорвалась. Погибли сам Тилинг, его лаборантка Ангелика Будденбёмер и механик Фридрих Кур. Этот несчастный случай был следствием той же небрежности в обращении с ракетами, из-за которой раньше погиб Валье. Тилинг со своими сотрудниками работал до поздней ночи, занимаясь прессованием пороха в шашки весом около 18 кг. По-видимому, в самом разгаре работы порох взорвался, разбив тяжелый пресс. Его чугунные осколки были потом найдены среди руин лаборатории.
Последним нашим изобретением в «Ракетенфлюгплатц» была так называемая пилотируемая ракета, или «пилот-ракета». По проекту она должна была иметь огромные для того времени размеры (высота около 7,62 м) и мощный ракетный двигатель с тягой до 600 кг. В одном отсеке должны были помещаться кабина с пассажиром и топливные баки, а в другом— двигатели и парашют. Предполагалось, что ракета достигнет высоты 1000 м, где будет раскрыт парашют.
Сначала мы решили построить ракету по той же схеме, но меньших размеров; она должна была иметь в длину 4,5 м и приводиться в движение двигателем с тягой в 200 кг.
Фактически работа началась примерно с рождественских праздников 1932 года. Были спроектированы и построены двигатели с тягой 200 кг, а также новый испытательный стенд для тысячекилограммовых ракет. Этот стенд был готов в марте 1933 года, но один из новых двигателей оказался подготовленным еще раньше, поэтому его пришлось испытывать на временном стенде. Большой новый стенд заработал только 22 марта. Спустя три дня один из двигателей взорвался в момент запуска, но мы заблаговременно подготовили восемь таких двигателей. Второй двигатель взорвался 3 апреля также в самом начале запуска. В трех последовавших за этим испытаниях прогорели сопла двигателей. В апреле было проведено еще около 20 прожигов двигателей; при этом полученная тяга составляла 150—200 кг в зависимости от соотношения между горючим и окислителем. В конце концов этот тип двигателя был признан надежным.
