Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры

Первушин Антон Иванович

К тому времени, когда начались работы в Уайт Сандс, англичане успели запустить две ракеты «Фау-2». Однако запуск этих ракет, осуществленный из района Куксхафена немецкими специалистами под наблюдением англичан, был простым повторением того, что делалось в военное время; к тому же один из стартов оказался неудачным.

Американцы подошли к процессу более творчески. Им ничего другого не оставалось. Дело в том, что инженеры, которым была поручена сборка ракет, сразу же столкнулись с довольно сложной проблемой, заключавшейся в том, что американские войска захватили в качестве трофеев не целиком собранные и готовые к пуску ракеты, а главным образом отдельные детали и агрегаты. Они просто «очистили» немецкие заводы и упаковали все, что могли найти. Примерно 50 боеголовок были в хорошем состоянии, но для научных целей они оказались почти бесполезными из-за чрезмерной тяжести и отсутствия люков для установки приборов. По специальному заказу завод

морских орудий изготовил новые боевые головки, в которых можно было размещать аппаратуру, а до этого ученым пришлось довольствоваться немецкими образцами. Имелось также 115 приборных отсеков, из которых больше половины оказалось в совершенно непригодном состоянии и требовало серьезного ремонта. Кроме того, было вывезено 127 комплектов вполне исправных топливных отсеков, около 100 рам двигателя, большая часть которых находилась в хорошем состоянии, и 90 комплектов хвостовой части. Далее американские инженеры и ученые получили около 180 трофейных кислородных баков и такое же количество баков для спирта, примерно 200 турбонасосных агрегатов и 215 наполовину исправных ракетных двигателей.

Каждая ракета собиралась из только что испытанных деталей непосредственно накануне пуска, так как немцы предупредили своих американских коллег, что надежность работы ракет резко ухудшалась, если полностью собранные ракеты хранились на складе в течение более или менее продолжительного времени. В дальнейшем на полигоне стало правилом не запускать ракету, собранную более чем за 72 часа до старта.

Первое огневое испытание ракеты «Фау-2» на полигоне в Уайт Сандс было проведено 15 марта 1946 года. Ракета грохотала на стенде в течение более одной минуты, и все кончилось благополучно. Первый пуск был назначен на 16 апреля. Хотя все детали и части испытывались непосредственно перед сборкой, они все-таки не были новыми, поэтому организаторы запуска предприняли дополнительные меры предосторожности. Инженеры сконструировали специальное устройство аварийной отсечки топлива, которое по радиокоманде с наземной станции управления прекращало доступ топлива в двигатель. Случилось так, что это устройство пригодилось при первом же опытном пуске. Спустя всего 19 секунд после взлета ракета внезапно развернулась на 90° и устремилась на восток. Прежде чем устройство аварийной отсечки топлива вступило в действие, наблюдатели заметили, что стабилизатор № 4 разрушился. Расследование показало, что соответствующий этому стабилизатору графитовый газовый руль раскрошился вскоре после взлета и триммер, приняв на себя всю нагрузку, ослабил свой стабилизатор. Для того чтобы предотвратить подобные аварии, все графитовые газовые рули впоследствии просвечивались рентгеновскими лучами, а затем покрывались слоем картона, который быстро сгорал после пуска маршевого двигателя.

10 мая 1946 года для представителей прессы и всех, кому случилось оказаться в тот день на полигоне, был проведен показательный пуск ракеты «Фау-2» под № 3. Демонстрация закончилась успешно, а вслед за этим состоялись летные испытания ракет № 4, 5 и 6. Ракета под № 7 отклонилась от заданной траектории, однако это было замечено только теми, кто обслуживал следящее устройство. Ракета № 8 повела себя явно ненормально и взорвалась через 27 секунд после старта на высоте 5,5 километра. Причиной взрыва явилась авария турбонасосного агрегата, один из подшипников которого, работающий на перекачке жидкого кислорода, был густо смазан маслом. Загорание этого масла и привело к взрыву ракеты.

Ракета № 9, запущенная 30 июля, работала безотказно, достигнув рекордной высоты в 167 километров. При испытании ракеты № 10 снова пришлось прибегнуть к устройству аварийной отсечки топлива; через 13,5 секунды после взлета эта ракета повела себя весьма странно: по-видимому, что-то случилось с системой управления ракеты, заставившей сервопривод одного из газовых рулей отклонить его в крайнее положение.

Неожиданными отклонениями от заданной траектории были отмечены и испытания ракет № 11 и 14. Первая развернулась на восток спустя 4 секунды после старта и пошла над землей на высоте около 100 метров по траектории с незначительным восхождением. Вторая взлетела нормально, но через 5 секунд на мгновение «клюнула» носом; после этого ракета выровнялась и в течение следующих 2–3 секунд продолжала набирать высоту, затем «клевок» повторился более отчетливо. Ракета в это время, по-видимому, находилась на высоте около 180 метров. Прежде чем кто-либо успел сообразить, что произошло с ракетой, она развернулась носовой частью на юг и, приобретя хорошую устойчивость, с ревом прошла над головами экспериментаторов в сторону расположения военного гарнизона, на Эль-Пасо. Оператор, управлявший ракетой, точно приземлил ее за пределами военного городка.

Интересным опытным запуском, не входившим в программу исследований верхних слоев атмосферы, но являвшимся частью «Проекта Гермес», был пуск ракеты «Фау-2» с палубы авианосца «Мидуэй». Он состоялся вблизи Бермудских островов 6 сентября 1947

года. Целью этих испытаний, названных «Операцией Сэнди», было проверить, возможно ли снаряд такого размера заправлять топливом и запускать с палубы военного корабля, может ли корабль-ракетоносец продолжать движение во время пуска ракеты и будет ли он способен выполнять свои обычные функции сразу после запуска ракеты, а если нет, то сколько времени понадобится на то, чтобы восстановить нормальные функции корабля. Испытания дали положительный ответ на все три вопроса, однако сама ракета «Фау-2» потерпела аварию. Она взлетела под острым углом и взорвалась, покрыв расстояние всего лишь около 10 километров.

Еще один комплекс испытаний, явившийся новой фазой работы над «Проектом Гермес», был известен под названием «Операция Пушовер». Эта операция заключалась в том, чтобы специально взорвать полностью заправленную ракету «Фау-2», поднятую в воздух с военного корабля.

Анализируя общую сводку летных испытаний американских ракет «Фау-2», можно подумать, что она отражает процесс медленного «старения» оборудования. В первых семи запусках ракетам не удалось подняться выше 150 километров, что, вероятно, объясняется недостатком практического опыта у экспериментаторов. Однако по мере того, как персонал приобретал больший опыт в подгонке деталей, были достигнуты более значительные результаты. Ракета № 9 поднялась на высоту 167 километров, а затем, после двух неудачных попыток, ракета № 12 набрала высоту 164 километра. Две следующие ракеты показали не очень хорошие результаты, а ракета № 14 вообще отказала, но зато ракеты № 16 и 17 взлетали на высоту соответственно 167 и 177 километров. После этого высота вновь пошла на снижение. Так, если ракета № 21 набрала высоту в 160 километров, то все последующие уже не превышали ее.

На самом же деле причиной постепенного снижения максимальной высоты подъема ракет является не «старение» оборудования, а постоянная работа по модификации ракет, обусловленная определенными целями и задачами, которые экспериментаторы ставили перед собой на различных этапах испытаний. У 24 ракет была существенно изменена форма, и это, по-видимому, отразилось на высоте их подъема. Более того, все время увеличивался стартовый вес ракет. Если сухой вес стандартной американской ракеты «Фау-2», включая боевую головку весом 1048 килограммов, вначале составлял 4056 килограммов, то уже в 1946 году ракеты имели избыточный вес 72 килограмма, а в 1947 году они были на целых 180 килограммов тяжелее стандартных ракет. В 1948 году вес ракеты был увеличен еще на 239 килограммов, а в 1949 году он вырос до 4460 килограммов.

То, что «старение» оборудования оказывало лишь незначительное влияние, было доказано пуском ракеты, не входившим в программу испытаний. Эта ракета была запущена с единственной целью — определить, какой высоты она может достичь. Оказалось, что предельным практическим потолком для американского варианта ракеты «Фау-2» является высота в 206 километров.

Благодаря приборам, устанавливаемым на ракетах «Фау-2», удалось получить достаточно обширный массив метеорологических данных. Помимо измерения температуры и давления воздуха с ракеты производилось фотографирование поверхности Земли с больших высот и солнечного спектра, что имело по тем временам большую научную ценность. И, наконец, с помощью ракет «Фау-2» была измерена интенсивность космических лучей на больших высотах и взяты пробы воздуха до высоты 72 километров.

«Viking», «Aerobee» и другие ракеты

Интенсивные испытания ракет «Фау-2» вели еще и к тому, что их запас неуклонно сокращался. В первой серии программы испытаний было запущено 25 ракет. Затем прошла вторая серия испытаний. По-видимому, можно было бы завершить и третью серию, однако все, занятые в работах на полигоне, понимали, что недалек тот день, когда на стартовую площадку привезут последнюю ракету.

Требовались новые ракеты, и не просто ракеты «Фау-2», а новые типы, новые конструкции. В связи с этим возникли разногласия. Военные, естественно, хотели иметь баллистический снаряд большой дальности, ученые желали продолжать исследования верхних слоев атмосферы и мечтали о новой высотной ракете.

После бесконечных споров было выработано решение о подготовке двух новых и совершенно различных по типу ракет. Большую ракету было решено назвать «Нептуном» («Neptune»), а маленькую — «Венерой» («Venus»), но оба названия сохранились только на стадии проектирования. Когда же ракеты были изготовлены, они стали именоваться соответственно «Викинг» («Viking») и «Аэроби» («Aerobee»).

О существовании ракеты «Викинг» впервые стало известно в 1947 году; в то время она находилась в производстве на заводе фирмы «Глэн Л. Мартин» («Glenn L. Martin») в Балтиморе, а двигательная установка для нее «RMI 2000 °C1» изготавливались фирмой «Риэкшн Моторс» («Reaction Mo-tors») в Нью-Джерси. В январе 1949 года первые ракеты были отправлены на испытательный полигон Уайт Сандс, куда одновременно прибыли и некоторые сотрудники фирмы «Глэн Л. Мартин».