Вилли Лей - Ракеты и полеты в космос
Первым ракетным двигателем Вальтера для самолетов был двигатель R.I., прошедший летные испытания в 1937 году на самолете «Хейнкель», на котором был оставлен и обычный поршневой двигатель. На испытаниях двигатель создавал тягу около 350 кг при секундном расходе топлива порядка 3,3 кг.
В том же году министерство авиации Германии обратилось к Липпишу с просьбой спроектировать скоростной истребитель, при этом ему была указана только мощность двигателя, который должен был быть установлен на самолете. Проект, разработанный Липпишем, условно обозначался DFS-194 — по начальным буквам названия немецкого научно-исследовательского института безмоторного полета Deutsche Porschungsanstalt fiir Segelflug (нем)., где Липпиш проработал много лет.
В 1938 году почти законченный проект вместе с конструктором были переданы фирме «Мессершмитт», которая уже имела опыт создания скоростных самолетов. Опытный образец нового самолета получил новое обозначение — Me-163. Интересно, что, когда испытания самолета в аэродинамической трубе уже заканчивались, вопрос о двигателе все еще оставался открытым. Сотрудник фирмы BMW Гейнц Гартманн вспоминает, что в течение некоторого времени самолет Me-163 стоял в одном из производственных зданий его фирмы. Инженеры фирмы усиленно работали тогда над турбореактивными двигателями, занимаясь одновременно и стартовыми ускорителями. Одной из разработок был стартовый ускоритель, предназначавшийся для повышения маневренности самолета в воздухе. Этот ускоритель и был предложен в качестве двигателя для нового самолета.
Но победил профессор Вальтер; на самолет Me-163 был установлен двигатель его конструкции. Это был «холодный» двигатель, работавший на принципе разложения перекиси водорода раствором перманганата кальция. Обе жидкости подавались в камеру сгорания насосами, приводимыми в движение турбиной, использовавшей энергию той же реакции, происходившей в специальном парогазогенераторе.
Первые летные испытания, однако, не увенчались успехом. «Для боевого применения не годится!»—таково было решение министерства авиации. Вскоре после этого Мессершмитт и Липпиш поссорились. Липпиш ушел, но инженеры Мессершмитта внесли в конструкцию ряд изменений. Новый образец стал обозначаться Ме-163В, и Вальтер предложил для него новый, на этот раз «горячий» двигатель, получивший официальное обозначение «109-509».
Топливо для «горячего» варианта двигателя получило название «Ц-штоф». Оно состояло на 30% из гидразин-гидрата (Na2H4 .H2O), на 57% из метилового спирта и на 13% из воды. Гидразин-гидрат может быть использован в качестве топлива самостоятельно или в сочетании с перекисью водорода; он обладает свойством самовоспламенения, что позволяет освободиться от запального устройства. Но как источник энергии он значительно уступает спирту.
Двигатель «109-509» мог работать 15 - 20 минут при минимальном расходе топлива, но при полной тяге время paботы сокращалось до 4 минут 11 секунд. Для того чтобы увеличить время пребывания самолета в воздухе, Вальтер разработал новый вариант двигателя, получивший обозначение «109-509С». Он отличался от первого тем, что имел вспомогательную «маршевую» камеру - реактивный двигатель небольших размеров, расположенный под основным и создающий тягу до 300 кг. Этого было достаточно, чтобы поддерживать самолет в воздухе. Основной двигатель («109-509С») был примерно на 10% более мощным, чем двигатель «105-109», уже хотя бы потому, что самолет Ме-163С, для которого он был разработан, имел большие размеры, чем Ме-163В. В 1944 году самолет Me-163 прошел испытания в боях и вначале использовался успешно.
Был отдан приказ начать серийное производство «Кометы», но в это время фирма «Мессершмитт» выполняла другой, более срочный заказ, и проект Me-163B пришлось передать фирме «Фокке-Ахгелис» без твердого указания, кто и за что отвечает. Позднее в том же, 1944 году Ме-163В был направлен фирме «Юнкерс», инженеры которой еще раз его перепроектировали и присвоили новому варианту наименование Ju-248, в дальнейшем замененное на «8-263». Самолет «8-263» был доведен лишь до стадии планерных испытаний.
Ме-163В имел очень небольшие размеры. Размах его стреловидных крыльев составлял всего лишь 9 м (точные размеры см. Приложение II), общая длина равнялась 5,7м, высота—2,4 м. Самолет не имел хвостового оперения, за исключением вертикального стабилизатора с рулем поворота. Взлет осуществлялся с помощью колесного шасси, которое потом сбрасывалось; посадка производилась на специальные убирающиеся «лыжи». Посадочная скорость Ме-163В была невысокой—150 км/час; максимальная скорость—814 км/час на уровне моря и 896 км/час на уровне 12000 м.
На последнем этапе второй мировой войны разработка ракетных самолетов пошла в другом направлении. Как немцы, так и японцы поняли, что с растущим превосходством союзников в воздухе нельзя бороться огнем одной лишь зенитной артиллерии. Но ни в Германии, ни позднее в Японии не имелось уже достаточного количества истребителей, что главным образом объяснялось отсутствием подготовленных кадров пилотов. Было очевидно, что зенитные управляемые снаряды типа «Вассерфаль» и «Рейнтохтер» смогут вполне заменить зенитную артиллерию, однако каждый понимал, что разработка действительно надежного способа управления для этих ракет займет годы. Единственно возможной альтернативой могли быть так называемые пилотируемые снаряды.
Эту концепцию высказывал в свое время Оберт. Он писал, что по идее ракетный самолет должен представлять собой «летающий танк», который врезается в строй самолетов противника и уничтожает их пушечным огнем и таранными ударами. В 1943 году доктор Липпиш сделал уже более конкретное предложение. О нем стало известно из доклада доктора Карлсона, опубликованного немецким пресс-бюро под № 54500, в котором автор усиленно пропагандировал идею доктора Липпиша.
«Ракета-таран», как она называлась, должна была иметь мощную заостренную стальную носовую часть и три стреловидные плоскости вблизи хвостовой части, сочетающие функции стабилизаторов и плоскостей управления. Ракету предполагалось снабдить жидкостным ракетным двигателем и пороховым ускорителем старта. Ее потолок точно не указывался, но должен был в несколько раз превышать потолок атакуемых бомбардировщиков.«Ракета-таран» должна была стартовать вертикально или почти вертикально и после отделения стартового ускорителя направляться пилотом на самолет противника для таранного удара. В случае необходимости пилот мог бы выпрыгнуть или катапультироваться с ракеты. В точке, близкой к максимальной высоте, у ракеты должен был раскрыться парашют, на котором она могла опуститься на землю для повторного использования.
1 августа 1944 года на заводе «Бахемверке» была начата разработка первой «ракеты-тарана», получившей название «Наттер» (рис. 79). Это был небольшой ракетный самолет-снаряд, рассчитанный на вертикальный старт с короткой пусковой направляющей. Двигатель «Наттера» работал на перекиси водорода; взлет обеспечивался несколькими стартовыми пороховыми ракетами Шмиддинга. Характерным для этого «самолета-ракеты» было то, что он мог производиться и собираться малоквалифицированными рабочими на небольших заводах. Основным материалом в его конструкции было дерево. Корпус состоял из трех основных отсеков; в переднем помещались 24 боевые ракеты, соединенные с электрозапалом. Запуск их производился одновременно. Затем шел отсек для пилота и, наконец, хвостовой отсек с ракетным двигателем Вальтера.
Рис. 79. Немецкая пилотируемая ракета-перехватчик «Наттер».
По достижении высоты, на которой шли бомбардировщики противника, пилот должен был перевести ракету на горизонтальный полет, направить ее на строй самолетов противника и выпустить свои 24 ракеты. Затем пилот должен был движением ручки управления вперед до отказа привести в действие механизм, разделявший «Наттер» на части. Сначала отделялся свободный от ракет носовой отсек, затем выбрасывался парашют с двигателем Вальтера, а потом — пилот.
Конструктор «Наттера» следовал той же идее, которая привела Липпиша к проекту «ракеты-тарана», однако таранный удар был здесь заменен ракетной атакой. Германские ВВС одобрили проект «Наттера», и после испытаний модели в сверхзвуковой аэродинамической трубе в Брауншвейге было построено 15 опытных образцов «Наттера». Планерные испытания прошли весьма неудовлетворительно, но все же после их окончания был предпринят взлет с пилотом, который кончился плохо и для «Наттера», и для его пилота. Приблизительно на высоте 150м крышка кабины пилота оторвалась. Так как головная опора пилота крепилась к ней, то, вероятно, пилот погиб в тот же момент от перелома позвоночника. Но «Наттер» продолжал набирать высоту, летя под углом примерно 15°. На высоте 1500 м, очевидно, прекратилась подача топлива, «Наттер» перевернулся, спикировал и врезался в землю.
