Лев Бобров - В поисках чуда (с илл.)
И это не просто энтузиасты. Среди них есть настоящие профессионалы, хотя дело, за которое они взялись, совсем еще новое, оно только-только начинает развиваться у нас и за рубежом. Вот, например, Сергей Королев. Молодой, но уже проявивший себя с наилучшей стороны, подающий большие надежды специалист. Конструктор высшего ранга.
Прирожденный организатор. А другие гирдовцы — разве мало среди них одаренных инженеров и ученых? М. К. Тихонравов, Ю. А. Победоносцев, А. И. Полярный, Е. С. Щетинков, В. С. Зуев, Л. С. Душкин, Е. К. Мошкин, Б. И. Черановский, М. С. Кисенко…
ГИРД создан и в Ленинграде. Н. А. Рынин, М. В. Гажала, В. В. Разумов, Е. Е. Чертовский, И. Н. Самарин, Я. П. Перельман… Коллектив, ровесник московского, родился в 1931 году, в том же городе, где ровно полвека назад бесстрашно встретил смерть Николай Кибальчич. Там же в 1928 году по инициативе Н. И. Тихомирова организована Газодинамическая лаборатория, где работают Б. С. Петропавловский, В. А. Артемьев, Г. Э. Лангемак, Л. Э. Шварц, В. И. Дудаков… А помощь крупных ученых, профессоров Н. А. Рынина, Б. С. Стечкина, В. П. Ветчинкина, А. В. Квасникова, Ф. И. Франкля, Б. Н. Юрьева, многих других?
Да, уже не отшельники-одиночки — когорта конструкторов, изобретателей, проектировщиков. Уже не абстрактные теоретические идеи, вернее, не только они одни питают умы — получены конкретные экспериментальные результаты. И государство по мере сил помогает. Осоавиахим выделяет средства.
Цандеру не суждено было подняться. 28 марта 1933 года его не стало. Но разве смерть могла унести в небытие дело неистового искателя?
17 августа 1933 года поднялась в небо первая советская ракета. Она была сконструирована М. К. Тихонравовым. Вот ее характеристики: длина — 2,4 метра, диаметр — 18 сантиметров, стартовый вес — 19 килограммов, полезный груз (приборы и парашют) — 6,2 килограмма, топливо — 5 килограммов.
Двигатель работал на жидком кислороде и «твердом», вернее, желеобразном бензине (в горючем была растворена канифоль). Действовал он 18 секунд, развивая тягу 52 килограмма.
Какими скромными кажутся эти цифры по сравнению с техническими данными современной космической ракеты! «Огромную ракету „Восток“, высотой в 38 метров, пришлось установить наклонно, иначе она помешала бы полетам над аэродромом», — делилась впечатлениями о советском экспонате на XXVII Международном салоне авиации и космонавтики в мае 1967 года французская газета «Орор».
«Нью-Йорк таймс» писала, что этот сложнейший агрегат, в котором 20 двигателей могут быть запущены одновременно и работать с изумительной точностью, развивая одинаковую тягу, произвел должное впечатление и на американцев, создавших, наконец, собственные могучие ракеты. 20 миллионов лошадиных сил в упряжке — такая мощность даже не умещается в сознании. Но великое начинается с малого…
25 ноября 1933 года бригада гирдовцев собралась на заснеженной лесной опушке под Москвой.
Узкое серебристое тело ракеты, установленное на пусковом станке, нацелено в зенит. Баки заправлены, люки задраены. Люди укрыты в блиндаже.
— Контакт!
Огненный поток газов опалил стылую землю.
Плавно скользнув по направляющим, ракета взмыла к облакам. «ГИРД-Х» — стояло на одном из крыльев ее оперения. Она весила 29,5 килограмма.
Двигатель ее работал на спирте и жидком кислороде.
И вот она замерла навеки в стремительном броске у того самого гранитного бюста, что стоит на Кисловодском кладбище над могилой Цандера.
«Вперед, товарищи, и только вперед! Поднимайте ракеты все выше, выше и выше, ближе к звездам», — звал Цандер гирдовцев, лежа на смертном одре.
Четырнадцать минут до старта
Крафт Эрике, специалист в области ракетной техники, прав: «Если бы первые экспериментаторы могли представить себе истинный объем работы в избранном ими направлении, то они, возможно, и не решились бы начать ее с теми ничтожными средствами, которые они имели».
— Вот обычная паяльная лампа. Ей ли решать космические проблемы? Впрочем, почему бы и нет?
Мало ли крупных открытий сделано физиками с помощью веревочек, проволочек, всевозможных деревяшек, жестянок и прочих «хитроумных» приспособлений?
И цепкий инженерный ум Цандера увидел в неказистом инвентаре медника нечто большее, чем просто паяльную горелку. «Опытный ракетный первый» (ОР-1) — так назвал он свой двигатель, построенный на основе паяльной лампы. «Двигатель»? Не громко ли сказано?
Справедливости ради следует заметить, что у паяльной лампы оказались заимствованными лишь бачок с насосом да подогреватель. Основной узел ОР-1, камеру сгорания, Цандер рассчитал, спроектировал и изготовил сам. По существу, это была трубка, окруженная металлическим кожухом. В нее из бачка через струйный распылитель впрыскивался бензин. Жидкий поначалу, он переводился в пар с помощью теплообменников. Навстречу ему через специальный штуцер сопла нагнетался под давлением воздух. Подача горючего и окислителя не в жидком, а в газообразном виде характеризует, по словам Е. К. Мошкина (одного из бывших гирдовцев), «перспективность взглядов Цандера».
Незатейливая с виду установка — уж куда проще! А она помогла проверить принципы работы ракетного двигателя. С ее помощью, как писал Фридрих
Артурович, «была доказана практическая возможность получения реактивной силы при вполне удовлетворительном коэффициенте полезного действия», выявлены «весьма важные температурные условия в ракете». Пятьдесят испытаний, проведенных с ОР-1, — и вот уже отработана методика экспериментов, явившихся этапом на пути к созданию более сложных, более мощных двигателей.
Следующим детищем конструкторских поисков Цандера стал ОР-2. Он развивал в десять раз большую тягу, чем его предшественник: уже не пять, а целых 50 килограммов (для сравнения можно упомянуть, что первый двигатель, с которого в 1930 году начинал свою карьеру Вернер фон Браун, всемирно известный конструктор ракеты «А-4» («Фау-2»), я тогда еще молодой студент, имел тягу семь килограммов). «Опытный ракетный второй» работал на жидком кислороде. Горючим избрали тот же бензин.
На первом же экзамене в 1933 году двигатель отказал: подвела камера сгорания.
«Бывали недели и даже месяцы, когда неудачи следовали одна за другой, — воскрешает события этих дней бывший гирдовец Л. К. Корнеев. — Особенно тяжело было при огневых испытаниях ракетных двигателей. Они вмиг прогорали, так как температура внутри камеры сгорания доходила до 3000 градусов и никто не знал, как и чем охладить двигатели.
Часто отказывала система подачи компонентов топлива.
Даже самые простые детали, как, например, арматура и редукционные клапаны, не работали при температуре жидкого кислорода. Не ладилось и с зажиганием».
Мучительными зигзагами, сквозь дебри сомнений и неожиданностей брела изобретательская мысль, хотя пунктир, намеченный теорией, казался таким прямым, таким ясным! Воистину теория без практики мертва. Не будь этого многотрудного поиска, этого дорогой ценой доставшегося опыта, любые теоретические расчеты так и остались бы лежать на столе недвижным ворохом бумаги с чертежами и формулами…
«Самой трудной проблемой в разработке ракетного двигателя было создание критической части реактивного сопла. Если ракетный двигатель прогорал, то почти неизменно в критической части. Станция Пенемюнде-восточная (именно здесь изготовлялись „Фау-2“. — Л. Б.) также не раз сталкивалась с этой трудностью, однако выход из положения оказался удивительно простым. Все заключалось в создании слоя относительно холодных паров спирта между раскаленной струей истекающих газов и стенкой сопла. Спиртовая пленка загоралась только тогда, когда выходила из сопла на открытый воздух». Это снова цитата из книги Вилли Лея, вышедшей в 1958 году.
А из отзыва профессора В. П. Ветчинкина (февраль 1927 года) явствует: Цандер «занимался конструктивным решением основных вопросов построения ракеты, например, расчетом сопла и его охлаждения, что является, по-видимому, главным препятствием к осуществлению ракетного полета». В одном из вариантов ракеты ГИРД-Х Цандер запроектировал не что иное, как пленочное охлаждение! Таким образом, эта идея родилась за несколько лет до начала работ в Пенемюнде (1936 год).
Особенность двигателя ОР-2, отработанного учениками Цандера, — наличие предкамеры, где подогревались и перемешивались составные части впрыскивавшегося туда топлива. Позже немецкие инженеры воспользовались тем же конструктивным решением.
Цандера неодолимо влекли к себе мощные двигатели, ведь только большие ракеты способны унести человека к иным планетам. С этой точки зрения ракета ГИРД-Х была оборудована довольно слабеньким мотором — с тягой в 70 килограммов. Полезный груз составлял всего 2 килограмма. И Цандер засел за эскизные проекты новых двигателей — сначала с тягой 600 килограммов, а затем 5 тонн. Но для них не годилась система подачи, осуществленная в небольшом двигателе ОР-2. Там компоненты топлива вытеснялись из баков в камеру сгорания давлением газа; баки приходилось делать толстостенными. Увеличение тяги и размеров двигателя повлекло бы за собой его чрезмерное утяжеление. Между тем уже были известны принципиальные схемы иной системы питания — с помощью насосов. В этом случае надобность в высоком давлении в баках отпадала, а потому они не нуждались более в особо прочных и массивных стенках. Понятно, почему Цандер предпочел второй вариант — центробежные насосы, приводимые в действие от газовой турбины. Турбину должны были вращать газы, продукты горения.
