Антон Первушин - Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры
К испытаниям на полигоне Уайт Сандс ракета «Аэроби» была готова осенью 1947 года. После предварительного запуска трех макетов, 24 ноября 1947 года, была запущена первая ракета «Аэроби». Вследствие большого рысканья через 35 секунд полета пришлось по радио «отсечь» двигатель для того, чтобы избежать приземления ракеты за пределами полигона. В результате этого максимальная высота составила всего лишь 58 километров. Второй пуск ракеты «Аэроби» состоялся 5 марта 1948 года и прошел весьма успешно. Приборы для измерения направленной интенсивности и углового распределения космических лучей были подняты на высоту 113 километров, что дало возможность получить новые научные данные. В апреле был осуществлен еще один запуск на такую же высоту. При этом удалось произвести замеры магнитного поля Земли. Четвертая ракета была оборудована аэрофотокамерами и запущена 26 июля 1948 года. Полет и на этот раз протекал нормально, максимальная высота составила свыше 110 километров.
Поскольку в ходе этих первых испытаний ракета «Аэроби» показала достаточную надежность и потому, что она была конструктивно весьма несложной и не требовала больших производственных затрат, она быстро стала основной «тягловой силой» в работе по исследованию верхних слоев атмосферы. Первоначально у сотрудников полигона на этот счет имелись некоторые опасения, ведь ракета «Аэроби» не имела никакой системы управления, да и устойчивость ее обеспечивалась всего лишь тремя неподвижными перьями стабилизатора. Тем не менее из 24 ракет «Аэроби», запущенных до конца 1949 года, только 3 сбились с расчетной траектории, и только в одном случае (при первом пуске) пришлось использовать аварийную отсечку двигателя.
Имелось несколько модификаций ракет «Аэроби», которые отличались друг от друга мощностью маршевого двигателя и весом полезной нагрузки; соответственно они имели разную высоту подъема.
Схема высотной исследовательской ракеты! «Aerobee»В 1952 году фирма «Аэроджет» обратилась к руководству ВВС и ВМС США с предложением о постройке еще более совершенной ракеты типа «Аэроби» за счет использования магния и нержавеющей стали марки «410». Предложение было принято, и началась разработка новой ракеты, которой было дано название «Аэроби-Хи» («Aerobee-Hi»). Первый пуск этой ракеты состоялся 2 мая 1956 года на полигоне Уайт Сандс. Ускоритель ракеты на испытаниях действовал нормально, однако топливный клапан системы питания не открылся. Ракета поднялась вверх на 3 километра, но затем стала падать и при ударе о землю взорвалась. У второй ракеты, испытанной 8 мая, двигатель проработал 51 секунду, и отсечка топлива была произведена на высоте 24 километров. Ракета подняла полезный груз весом 54 килограмма на высоту 187 километров. Результаты пуска следующей ракеты (4 июня) оказались довольно обескураживающими: дело в том, что топливный клапан открылся, вероятно, только частично, поскольку двигатель не обеспечил необходимой тяги, и ракета поднялась на высоту всего лишь 59 километров. Еще одна ракета «Аэроби-Хи», запущенная 29 июня, достигла высоты 262 километров.
Наряду с ракетами «Викинг» и «Аэроби» на полигоне Уайт Сандс испытывались и другие ракеты. Одной из них была ракета «Конвейр МХ-774» («Convair МХ-774»), изготовленная фирмой «Консолидейтид-Валти» («Consolidated-Vultee») по заказу ВВС США. Эта ракета, очень похожая на «Фау-2», но имевшая несколько меньшие размеры (длина — 9,75 метра, диаметр — 16 сантиметров) и трехперый стабилизатор, выполненный в виде коробчатого змея. Она предназначалась для тренировочных занятий стартовых расчетов и для опробования систем питания и наведения, но могла быть использована и для исследования верхних слоев атмосферы, поскольку ее потенциальный потолок составлял 160 километров. Впервые она была запущена летом 1948 года.
Тогда же состоялся и первый запуск небольшой ракеты «Нэйтив МХ-770А» («NATIV», сокращение от «North American Test Instrument Vehicle», что означает «Североамериканская опытная инструментальная система»), изготовленной фирмой «Норт Америкен» («North American»). Ее диаметр составлял 46 сантиметров, а высота — 505 сантиметров; стартовый вес ракеты равнялся 560 килограммам. Носовой части ракеты придана заостренная иглообразная форма Поверхности управления прикреплены к четырем крестообразно расположенным стабилизаторам. При пуске с вышки и при помощи ускорителя на твердом топливе ракета «Нэйтив» могла подняться на высоту 15 километров.
Проект «Bumper»
На самом деле под общим обозначением «Проект Гермес» проходило несколько конструкторских программ, среди которых особое значение для американской космонавтики имел проект «Бампер» («Project Bumper»).
Целью проекта «Бампер» было изучение вопросов создания многоступенчатых ракет, решение проблемы отделения ступеней в ракетах с жидкостными двигателями, а также подъем до максимально возможной высоты. Для достижения этой цели была создана двухступенчатая ракета «Бампер-ВАК» («Bumper-WAC»). Первой ступенью служила модифицированная ракета «Фау-2», второй — «ВАК-Корпорал». Как мы уже отмечали выше, запуски ракет «Бампер-ВАК» некоторые историки считают первым шагом человечества в космос, что безусловно является величайшим достижением американских конструкторов. А по мне так именно проект «Бампер» — самое красноречивое свидетельство отставания США в ракетной гонке. Достаточно взглянуть на саму ракету: вторая американская ступень кажется смешной и лишней на фоне первой ступени, созданной в Третьем рейхе.
Первые шесть пусков ракет «Бампер-ВАК», начиная с первого, состоявшегося в мае 1948 года, были произведены с полигона Уайт Сандс. Лишь пятый из них закончился достижением рекордной (космической) высоты. Этот запуск состоялся 24 февраля 1949 года Уже через минуту после старта ракета «Бампер-ВАК» достигла высоты около 36 километров и развила скорость примерно 1600 м/с. Здесь «ВАК-Корпорал» отделилась от «Фау-2» и продолжила подъем, значительно увеличив скорость. Через 40 секунд после включения своего двигателя «ВАК-Корпорал» летела уже со скоростью примерно 2,5 км/с. Пустая ракета «Фау-2» вначале поднялась еще выше (до 161 километра), а затем начала падать. Когда через 5 минут после старта «Фау-2» разбилась в пустыне в 36 километрах севернее стартовой позиции, ракета «ВАК-Корпорал» продолжала набирать высоту. Ракета поднималась еще около 90 секунд. Высота в 402 километра (по другим данным — 392,6 километра) была достигнута через 6,5 минуты после старта.
«Бампер-ВАК» представляла собой гибрид из двух плохо совместимых систем, а потому ее конструкция была очень далека от совершенства. Теоретически вторая ступень должна была отделяться точно в момент израсходования нижней ступенью всего запаса топлива. В действительности же осуществить это было невозможно, так как ускорение ракеты «Фау-2» в последние секунды работы ее двигателя значительно превышало возможное начальное ускорение второй ступени, то есть ракеты «ВАК-Корпорал». Следующей проблемой являлось воспламенение топлива в двигателе второй ступени. Обычно в ракете «ВАК-Корпорал» оба топливных компонента перемешиваются непосредственно в двигателе и воспламеняются самопроизвольно на высоте нескольких тысяч метров над уровнем моря, где давление окружающего воздуха еще близко к нормальному. Но на высоте 30 километров, где происходит отделение второй ступени, давление окружающего воздуха фактически отсутствует. Это может привести к тому, что поступающее в камеру сгорания топливо быстро испарится и произойдет взрыв. Для того чтобы этого не случилось, в сопле двигателя устанавливается герметизирующая диафрагма, которая разрывается при запуске двигателя.
Старт ракеты «Bumper-WAC»Ракеты № 8 и 9 по программе пусков предназначались для проведения специального эксперимента, которым был «торжественно открыт» новый испытательный полигон во Флориде. Уже давно признавалось, что полигон Уайт Сандс стал тесен для ракетчиков: расстояние от стартовой позиции на нем до района падения снарядов не превышало половины дальности ракеты «Фау-2». Ракетный полигон большей протяженности можно было найти только на берегу океана. В мае 1949 года были начаты переговоры с английским правительством о том, чтобы создать станции наблюдения и слежения на Багамских островах. Одновременно для строительства стартовых позиций был выбран мыс Канаверал на восточном побережье Флориды.
Однако для первых испытаний, проводившихся на мысе Канаверал по проекту «Бампер», надобности в пунктах наблюдения на Багамских островах не возникло. Ракеты запускались на сравнительно небольшую дальность. Основной целью этих запусков был вывод ракеты «ВАК-Корпорал» на максимально пологую траекторию.
Первый старт ракеты с мыса Канаверал был намечен на 19 июля 1950 года, но график подготовки запуска оказался сорван и его отложили. 24 июля испытание повторили со второй ракетой. На этот раз все прошло хорошо: ракета поднялась, как было намечено, и быстро исчезла в тонкой пелене перистых облаков. Достигнув высоты 16 километров, она начала выходить на наклонный участок траектории, чтобы продолжить полет в горизонтальной плоскости. В это же время ракета «ВАК-Корпорал» отделилась от первой ступени, которая медленно снизилась и была подорвана на высоте 5 километров. Обломки «Фау-2» упали в море на расстоянии примерно 80 километров от стартовой позиции. Ракета «ВАК-Корпорал», слишком маленькая для того, чтобы нести на себе приборы и подрывной заряд, упала в море в 320 километрах от мыса Канаверал.
