Секреты американской космонавтики - Александр Железняков

В 1930 году Эдуард Пендри и Дэвид Лассер создали клуб, который объединил энтузиастов ракетной техники и космонавтики. Новая общественная организация получила наименование «Американское ракетное общество». Главной своей задачей члены «Общества» видели популяризацию идей космонавтики, поэтому очень скоро заявили о себе серией публикаций в специализированных научных изданиях. А вскоре начали выпускать издающийся и поныне альманах, который, начиная с 1957 года, выходит в виде двух ежемесячных журналов: «Реактивное движение» и «Астронавтика».

Деятельность «Общества» не ограничивалась в предвоенные годы только журналистикой. Одновременно строились модели ракет и проводились демонстрационные пуски. Что также рассматривалось как способ популяризации ракетостроения.

Один из номеров журнала, издававшегося «Американским ракетным обществом»

Первой ракетой, построенной и испытанной «Американским ракетным обществом» осенью 1932 года, стала точная копия немецкой ракеты «Репульсор». Вскоре были сконструированы еще три ракеты. Последняя из них 9 сентября 1934 года даже прошла летные испытания. Она успешно стартовала и поднялась почти вертикально вверх до высоты в 90 метров. Но дальше начались неприятности – одно из четырех сопел двигателя вышло из строя, ракета странно завиляла и ушла куда-то в сторону. Максимальная высота подъема ракеты составила 116 метров, а дальность полета – около 400 метров.

Несомненным достижением «Общества» следует признать и создание кислородно-спиртового двигателя с регенерационным охлаждением. Его сконструировал Джон Уайлд. Двигатель имел тягу в 40 килограммов и скорость истечения газов 1830 метров в секунду. Успешные испытания стали импульсом, который побудил членов «Американского ракетного общества» в 1941 году основать компанию «Риэкшн Моторс». Она стала первой в США фирмой, специализировавшейся на разработке и производстве жидкостных ракетных двигателей.

Впрочем, все достижения «Общества» не привели к повышению его авторитета в среде американских ракетчиков. В 1945 году оно потеряло самостоятельность и присоединилось к «Американскому обществу инженеров-механиков».

Гораздо больший, чем «Американское ракетное общество», вклад в американскую космонавтику внесла группа, возникшая в 1936 году в Калифорнийском технологическом институте. Ее организатором и идейным вдохновителем стал доктор Теодор фон Карман. Кроме него в группу вошли Фрэнк Мэлина, Цзян Сюсэнь, Аполло Смит, Джон Парсонс, Эдвард Форман и Уэлд Арнольд. Ныне группа фон Кармана известна всему миру как «Лаборатория реактивного движения». Но это сейчас. А в середине 1930-х годов основной задачей первого этапа исследовательских работ, финансировавшихся Арнольдом, было конструирование ракеты для изучения верхних слоев атмосферы.

Прежде чем рассказать о деятельности калифорнийского «Ракетного общества», несколько слов о его руководителе – Теодоре фон Кармане.

Родился Теодор в 1881 году в Венгрии. В 1902 году окончил Королевский технический университет в Будапеште, занимался конструированием двигателей внутреннего сгорания. Продолжил образование в Геттингенском университете, где в 1909 году защитил диссертацию, получил степень доктора философии и до 1912 года работал доцентом. В 1913–1930 годах фон Карман был профессором и директором Аэродинамического института при Ахенском университете. В 1915–1918 годах возглавлял исследовательский отдел военно-воздушных сил Австро-Венгрии, занимался вертолетостроением. В 1920-е годы фон Карман по приглашению Дэвида Гуггенхейма, основателя фонда развития аэронавтики, читал лекции в научно-исследовательских центрах США, а в 1927 году – в Японии, Китае и Индии. В 1930 году возглавил Гуггенхеймовскую аэролабораторию при Калифорнийском технологическом институте.

Теодор фон Карман был теоретиком, а не практиком ракетостроения. Он больше занимался изучением сопутствующих дисциплин – аэро-, гидро– и термодинамики, сопротивления материалов, теории пластичности и прочего. В истории ракетной техники нельзя найти ни одной ракеты, где главным конструктором не значился бы фон Карман. Ни одна ракета не смогла бы летать, если бы не работы этого ученого. Это прекрасно понимали специалисты всего мира. Поэтому и избрали в 1960 году фон Кармана первым президентом созданной тогда Международной академии астронавтики. Но это будет потом, а тогда, в 1930-х годах, перед «Ракетным обществом» при Калифорнийском технологическом институте стояли совершенно другие задачи.

Как показали дальнейшие события, эта группа проделала огромную работу, не ограничившись созданием высотной ракеты. Ею была отработана целая серия ракетных топлив, сконструирован и запущен в массовое производство первый американский стартовый ракетный ускоритель и проведено много весьма ценных исследований.

Что касается проекта создания высотной ракеты, то в конкретную форму его облекли только в ноябре 1943 года, когда фон Карман, Мэлина и Цзян Сюсэнь направили памятную записку в управление артиллерийско-технического снабжения армии США. В ответ на нее генерал-майор Дж. Барнс потребовал, чтобы группа форсировала начатые работы. Эта программа получила название проекта ORDICIT (сокращение от Ordnance and California Institute of Technology, то есть совместный проект артиллерийско-технического управления и Калифорнийского института).

Первой системой, разработанной согласно этому проекту, была ракета «Прайвит А», имевшая длину около 2,4 метров. Она была сконструирована для полета со сверхзвуковой скоростью и поэтому имела заостренный носовой конус. В нижней части ракеты были смонтированы четыре стабилизатора, причем каждый из них выступал из корпуса двигательного отсека на 30 сантиметров. Полный вес ракеты составлял более 225 килограммов, включая полезную нагрузку в 27 килограммов. Снабженная двигательной установкой фирмы «Аэроджет» на твердом топливе, ракета создавала тягу порядка 450 килограммов в течение более 30 секунд.

Ускоритель старта представлял собой стальной корпус с четырьмя 114-миллиметровыми артиллерийскими ракетами, запускаемыми одновременно. Снабженный отверстием в центре для прохода струи газов маршевого двигателя ракеты ускоритель создавал дополнительную тягу при взлете свыше 9700 килограммов. На пусковой установке были предусмотрены приспособления, препятствующие вращению как ракеты, так и ускорителя. Для предотвращения чрезмерной перегрузки, которая неизбежно могла возникнуть, если запуск ускорителя происходил после запуска маршевого двигателя, ускоритель крепился на ракете с помощью срезной шпильки.

Пусковая установка была выполнена в виде прямоугольной фермы длиной 11 метров с четырьмя направляющими рельсами внутри. Ферма устанавливалась на стальном основании, с которым соединялась посредством шарниров. Это обеспечивало возможность наводки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Ферма предназначалась, во-первых, для поддержания ракеты и направления ее по траектории до тех пор, пока не разовьет скорость, достаточную для приобретения аэродинамической устойчивости, а во-вторых, для обеспечения полного выгорания топлива и отсоединения ускорителя от ракеты «Прайвит», прежде чем та покинет пусковую установку.