Ракетный бум ХХ века

Сасов Анатолий

В качестве топлива предлагались спирт и жидкий воздух. В головной части ракеты, кроме заряда взрывчатого вещества, помещалось автоматическое устройство для управления полетом, использующее гироскоп, измеритель ускорения, показания которого дважды интегрировались электромеханическими устройствами, которые позволяли судить о скорости полета и пройденном пути. Для управления угловым положением ракеты сигналы, снимавшиеся с гироскопа, преобразовывались в команды поворота рулей, установленных в хвостовой части ракеты.

Подача топлива в камеры сгорания двигателей осуществлялась специальными насосами. Для приведения в действие их и небольшого электрогенератора,

обеспечивающего бортовое питание электроэнергией, на ракете предусматривался газогенератор, работавший на тех же компонентах, что и основные ракетные двигатели. Для охлаждения камеры сгорания двигателей предполагалось использовать охлажденный спирт, который затем, уже подогретым, поступал в камеру сгорания.

Небольшое отступление: знаменитая ракета Фау-2 не только походила по внешнему виду на проект ракеты Г. Оберта 1917 года, но и воспроизводила её общую структуру. Причём управление современными ракетами в основе повторяет описанную Обертом схему, в них тоже исходную информацию дают гироскопические устройства и датчики ускорения. Конструкцию ракеты Оберта 1917 года по научно-технической значимости можно сравнить с законом Архимеда, который был открыт в 212 году до нашей эры, но им успешно пользуются кораблестроители и в двадцать первом столетии.

После окончания Первой мировой войны Германская империя и Австро-Венгерская империя распались. Город, в котором родился Оберт, оказался на территории Румынии. Таким образом, Герман Юлиус Оберт, его семья и родители стали её гражданами.

С помощью германского консула, свой проект ракеты Г. Оберт из Румынии отправил в Военное министерство Германской империи. Через полгода он получил ответ, цитирую академика Б.В. Раушенбаха: «Некий майор, который ведал ракетными делами в кайзеровской армии, говоря точнее – осветительными и сигнальными ракетами, написал в своем заключении что, как показывает опыт, ракеты не в состоянии преодолевать расстояния, превышающие 7 км. Более того, он сообщил, что не следует ожидать заметного увеличения этого расстояния и в будущем» [114]. Полученный отзыв огорчил Оберта, но не ослабил его устремлений в космическое пространство.

Он с большей энергией занялся разработкой невиданных доселе конструкций ракет с двигателями на жидком топливе, но уже не для военных целей, а для полетов в космическое пространство. В последующие годы он создает целую серию проектов космических кораблей, в основе которых лежат многочисленные и подробные расчеты.

На основе своих теоретических исследований и проектных разработок Г. Оберт оформляет диссертацию на соискание ученой степени. В рукописи, представленной Г. Обертом Ученому совету Гейдельбергского университета в 1921 году, не было единой концепции, которая бы отвечала требованиям, предъявляемым к диссертациям по специальности либо астрономия, либо физика. Поэтому диссертация не была принята даже к рассмотрению. О ракетно-космической науке ученый мир того времени не имел никакого представления. Однако выдающийся астроном Максимилиан Франц Йозеф Корнелиус Вольф, профессор Гейдельбергского университета, по достоинству оценил новизну работы Г. Оберта и посоветовал издать ее в виде книги.

В июне 1923 года выходит из печати книга Германа Оберта, которая называлась «Ракета в космическое пространство». Об этой книге, через 70 лет после первого выхода её в свет, один из основоположников советской космонавтики академик АН СССР Борис Викторович Раушенбах в 1993 году напишет в своей монографии [114], посвященной Г. Оберту:

«Книга Оберта 1923 г. была первой в мировой литературе,

в которой с такой полнотой и научной добросовестностью была показана техническая реальность создания больших жидкостных ракет и обсуждены возможные ближайшие цели их практического использования. Особый интерес возбуждают очень детально проработанные чертежи ракет, ничего похожего в те годы у других пионеров космонавтики обнаружить нельзя».

Книга объемом 92 страницы была разбита на три части. В ней в весьма сжатом изложении было дано всестороннее обоснование будущей ракетно-космической техники.

В первой части изложена теория жидкостного ракетного двигателя. Впервые описан способ охлаждения стенок камеры сгорания горючим, испаряя его и направляя пары в камеру сгорания вдоль стенок камеры, чтобы защитить их от прямого контакта с сильно нагретыми продуктами сгорания.

Во второй части книги описание конструкции ракеты сопровождается подробными чертежами двухступенчатой ракеты. Приводится описание работы основных элементов ракеты, оно сопровождается большим количеством численных данных, позволяющих судить о реальности проекта.

В качестве топлива предусмотрен раствор спирта с водой и жидкий кислород для первой ступени ракеты, жидкие водород и кислород – для второй ступени. Добавка к спирту воды должна была понизить температуру сгорания и тем самым облегчить проблему охлаждения внутренних стенок ракетного двигателя.

Расчетами было показано, что может оказаться полезным предварительный разгон ракеты. В этом случае она становится трехступенчатой. Можно взять и большее число ступеней, тогда ракета будет способна развить космические скорости.

В третьей части подробно обсуждается проблема воздействий на человека перегрузок и невесомости, дается чертеж центрифуги для физиологических исследований и тренировки космонавтов. Особый параграф посвящен опасностям ракетного полета и выходов из нештатных ситуаций. Рассмотрен выход через шлюз в открытый космос – «наблюдатели, одевшись в особые водолазные костюмы, смогут из своей кабины вылезать через двойную дверку в свободное мировое пространство, оставаясь связанными с ракетой канатом».

В этой же части даны оценки времени, необходимого для создания ракеты и требуемых для этого средств. Что касается времени, то Г. Оберт вполне объективен – он считал, что всё описанное вряд ли осуществится в ближайшие десять лет.

Однако, рассматривая практическое применение ракет, он пишет, что, находясь на орбите, ракета может стать стартовой площадкой для других ракет, которые будут курсировать между нею и Землей. Оснастив спутник зеркалом, он предлагает направлять солнечные лучи на Землю, чтобы плавить приполярные льды с целью увеличения посевных площадей сельскохозяйственных угодий. Романтик, он жил в послевоенной полуголодной Европе.

Темп любительского ракетостроения нарастал. В 1925 г. инженер из Эссена Вальтер Гоман опубликовал книгу о траекториях полета ракет в межпланетном пространстве. За ней последовали статьи Макса Валье о полётах в космос: «Из Берлина в Нью-Йорк за один час», «Смелое путешествие на Марс» и другие.

В начале 1927 года Иоганнес Винклер основал журнал «Ракета» и совместно с Максом Валье организовал «Spaceflight Club» (AFR) – «Клуб космических полетов», в котором собирались энтузиасты аэрокосмических полетов для обсуждения своих идей. Экспериментальные работы, как и публикацию научных статей по ракетной тематике, энтузиасты производили на собственные денежные средства. Вполне понятно, как охлаждал пыл романтиков космоса дефицит финансов.