Разъезд Тюра-Там
Шрифт:
Появление «высокой частоты» — высокочастотных колебаний давления в камере сгорания — штука совершенно непредсказуемая. «Высокая частота», входя в резонанс с собственными колебаниями отдельных элементов конструкции двигателя, почти мгновенно приводит их к разрушению или взрыву. Взрыв же ракетного двигателя, если он установлен на ракете, приводит к её неминуемой гибели, инициируя взрыв нескольких сотен тонн компонентов топлива в полёте или при падении машины на землю. Лучше в полёте. Обломки ракеты, по крайней мере, упадут в отведенный коридор, но стартовая позиция останется целой. А если взрыв, паче чаяния, произойдёт на старте, то будет уничтожены сложнейшие стартовые сооружения, иногда
Для того чтобы достоверно определить, высокочастотные ли колебания становились причиной взрыва двигателя, испытатели должны «рыть землю», но найти кронштейны камер сгорания, с помощью которых камеры крепятся к раме. Если на кронштейнах есть следы «наклёпа», значит, двигатель навестила «высокая частота».
Но трудность создания ракетного двигателя заключается ещё и в том, что, добившись устойчивой работы камер сгорания в тех узких диапазонах, где удалось уйти от «ВЧ», необходимо обеспечить возможность регулирования давления в них, чтобы получить требуемые параметры полета ракеты. Это намного усложняет процесс доводки двигателя. Для решения задачи приходится проводить сотни стендовых огневых испытаний — конструкторы опробуют головки камер сгорания с различным расположением форсунок, насыщением пристеночного слоя избытком того или иного компонента топлива, определяют зоны устойчивой работы по соотношению компонентов и давлению в камере.
Пока умные головы в отделах камер сгорания, турбонасосных агрегатов, агрегатов автоматики обдумывают очередные варианты конструкции, в лабораториях «проливают» водой дроссели, клапаны, насосы и пересчитывают результаты «проливок» на реальные компоненты топлива.
Отдел компоновки и увязки параметров двигателя координирует весь процесс доводки, выдает задание на следующий вариант опытного двигателя заводу, выпускавшему до войны самолеты ПС-84 («Дугласы»).
Одни детали и сборочные единицы двигателя можно сделать быстро, для изготовления других требуется значительное время. Для того, чтобы опытные двигатели поступали из сборочного цеха своевременно, такие трудоемкие элементы конструкции, как камеры сгорания или корпуса турбонасосных агрегатов начинают изготавливать за полгода до окончательной сборки двигателя.
Но пока завод делает детали, стендовые испытания идут полным ходом. По их результатам у конструкторов появляются всё новые и новые идеи, как добиться надежной работы, и конструкторы должны вносить изменения детали и сборочные единицы, находящиеся в данный момент в производство. Понятно, что требование конструкторов что-то поменять в почти готовом агрегате, вызывает страшное противодействие со стороны завода.
Вот и обязан начальник отдела Михаил Рувимович Гнесин не только анализировать результаты огневых испытаний или определять причину взрыва двигателя на стенде, но и особым чутьём предвидеть, составляя план заводу, какие элементы конструкции решат вдруг изменить конструкторские отделы.
Двигатель поступает на стенд, который был, как правило, частично разрушен предыдущим испытанием, особенно, если речь идет о начальном этапе огневых испытаний нового двигателя. Но к моменту поступления очередного двигателя стендовая бригада, работая круглосуточно и без выходных, обязана восстановить стенд. Через стендовые переходные
Топливные магистрали двигателя через сильфоны соединяются со стендовыми трубопроводами. Мотористы через технологические трубки подключают к многочисленным штуцерам двигателя датчики для измерения параметров, проверяют герметичность стыков.
Особого контроля требует установка трубок к датчикам. Дело в том, что температура газов в камере сгорания достигает 3500 градусов по Цельсию, и понятно, что даже кратковременный проток по трубке газов с высокой температурой приведет к прогоранию штуцера на камере сгорания.
Чтобы этого не случилось, в соответствии со стендовой инструкцией мотористы перед установкой на двигатель должны заполнить трубки спиртом.
Но это — если бы работали немецкие мотористы. Те всё сделали бы точно по инструкции на проведение огневых стендовых испытаний.
Наши же доморощенные умельцы построили график замерзания спиртоводной смеси в зависимости от температуры окружающей среды и исправно им пользуются, не давая напрасно пропадать такой стратегически важной жидкости, как спирт.
Мотористы, работающие на стенде, в основном бывшие матросы-подводники Северного флота, то есть те люди, которые воспитаны трудной долей подводника и принципом «все за одного, один за всех». Дисциплинированность и чувство ответственности у таких ребят въелись в кровь.
Вот и ведёт пальцем по графику, в который раз, чтоб не ошибиться, Валерий Вахтин, вот и доливает он бережно, по капле, бесцветную, заменяющую валюту, жидкость со знакомым, веселящим запахом из одной мензурки в другую. И уж тут можно быть уверенным, все будет сделано точно по графику, лишь бы по непредвиденной причине не перенесли испытание на вечер, когда мороз станет забирать всё круче и круче.
Огневые испытания в те времена проводились сразу же, по готовности двигателя и стенда. Единственным аргументом в пользу задержки пуска было направление ветра в сторону Москвы. Но в таком случае, даже если двигатель стоял на стенде, с подключением трубок к датчикам можно было подождать.
Если направление ветра не менялось в течение суток, то испытание все равно проводили. Тогда грохот работающего двигателя был слышен даже на Соколе. Струя раскалённых газов, под наклоном вылетающая из сопел двигателя, ударялась в железобетонный отражатель на дне оврага, рядом с Химкой, и взлетала ввысь, может быть, на километр. И только через несколько минут на близлежащий прекрасный дубовый лес с шуршанием начинал осыпаться дождь черных крупинок прореагировавших компонентов.
Пуск двигателя, наблюдение за его работой и останов осуществляются из пультовой — бетонного сооружения со стенами такой прочности, что не под силу никакому взрыву.
Пожалуй, только взрыв атомной бомбы только мог бы перевернуть его, да и то, если бы эпицентр располагался в непосредственной близости.
Пусками руководил Марк Маркович Рудный. На этом человеке, ставшем начальником стенда всего через пару лет после окончания института, лежала вся ответственность за испытание.
Техническим заданием на огневое стендовое испытание задавалось время работы двигателя и диапазоны изменения давления в камере сгорания. Как правило, время работы устанавливалось от ста до двухсот секунд, это в том случае, если двигатель работал нормально. Если же в процессе работы появлялась «высокая частота», Рудный должен интуитивно, в доли секунды, по одному ему ведомым признакам, нажатием кнопки выключить двигатель до взрыва.