23.03.1950 г.

ОКБ-456 проведена большая исследовательская экспериментальная работа по выяснению причин «хлопков» при пусках и по созданию системы безударного пуска двигателей РД-100 и РД-101. Итоги указанных работ даны в приложении №1.

Работы с целью достижения безударности пуска двигателей РД-100 и РД-101 ОКБ-456 начаты в августе 1948 года и проводились в следующих направлениях:

A. Выяснение причин, вызывающих сильные хлопки при пуске двигателей.

Б. Разработка методов устранения хлопков.

B. Разработка эффективнодействующей системы зажигания, обеспечивающей безударный пуск двигателей РД-100 и РД-101 в вертикальном положении.

Исследования по выяснению причин и разработке методов устранения хлопков велись параллельно.

Работа по созданию эффективнодействующей системы зажигания, обеспечивающей безударный пуск двигателей РД-100 и РД-101 в вертикальном положении, проводилась с учетом результатов, полученных по первым двум разделам.

Первый этап работы

Первый этап работы исходил из предположения о недостаточности времени опережения поступления кислорода в камеру сгорания по сравнению со спиртом...

В соответствии с этим предположением были применены следующие средства замедления открытия на предварительную ступень главного спиртового клапана по сравнению с главным кислородным клапаном:

а) жиклер на линии стравливания давления управляющего воздуха с главного спиртового клапана (этим было достигнуто замедление порядка 1 сек);

б) реле времени с замедлением до 4 сек.

Суммарно по первому этапу работ на стенде в вертикальном положении произведено 39 пусков РД-100 с выходом на предварительную ступень на 2-х двигателях.

Кроме того, в наклонном положении было произведено несколько десятков пусков с выходом на предварительную и на главную ступень. Сильных хлопков при этом не наблюдалось...

Второй этап работы

Во втором этапе проверялось влияние степени защиты спиртовых полостей форкамер от попадания в них жидкого или газообразного кислорода...

Удлинением или укорочением защитных конусов, а также степенью их пропитки огнестойким составом или изменением их толщины достигалась различная степень экранирования спиртовых полостей форкамер от попадания в них кислорода в различные моменты пуска и работы на предварительной ступени...

Суммарно по второму этапу (не считая полигонных и технологических стендовых испытаний) произведено 48 пусков с выходом на предварительную ступень...

Третий этап работы

В третьем этапе работы велись параллельно с дальнейшим исследованием причин, вызывающих сильные хлопки. Главное внимание было сосредоточено на создании эффективно действующей системы зажигания, обеспечивающей безударный пуск двигателей РД-100 и РД-101 в вертикальном положении...

Разработка системы зажигания, обеспечивающего безхлопковый пуск двигателей РД-100 и РД-101, проводилась по следующим направлениям и только на двигателях типа РД-101:

а) Увеличение количества огня пирозажигательного устройства.

б) Применение специальных жидкостей, самовоспламеняющихся при соприкосновении с жидким и газообразным кислородом.

в) Создание системы жидкостного зажигания...

Разработанная система жидкостного зажигания требует следующего порядка пуска двигателя:

1. Включение запала (спичка подрывника, пиросвеча или пиропатрон).

2. Срабатывание (перегорание) сигнализатора запала и выработка электрической команды на подачу сжатого воздуха в баллон пускового спирта и на открытие главного кислородного клапана на предварительную ступень..

3. Подача пускового спирта, его воспламенение с воздухом и последующее поступление кислорода. При этом, обеспечивается опережение пускового спирта по отношению к моменту поступления кислорода в камеру сгорания.

4. Срабатывание (перегорание) сигнализатора огня и подача электрической команды на открытие главного спиртового клапана на предварительную ступень.

Переход на предварительную ступень.

5. Нормальное включение главной ступени.

По этой системе на 22 марта 1950 г. было произведено на 6 двигателях 88 огневых пусков с выходом на предварительную ступень...

Кроме указанных испытаний, на двух двигателях в наклонном положении было произведено 11 пусков с выходом на главную ступень. Все 11 прошли нормально и без хлопков.

На основании изложенного ОКБ-456 считает завершенным этап предварительной стендовой отработки системы жидкостного зажигания, обеспечивающей безударный пуск двигателя РД-101. Следующий этап работы должен заключаться в накоплении статистических данных по пускам различных экземпляров двигателей РД-101 на стенде ОКБ-456.

При подтверждении полученных результатов должны быть проведены пуски РД-101 на ракете Р-2 на стенде и стартовом столе в НИИ-88 MB, после чего может быть сделано окончательное заключение.

Аналогичная работа должна быть проведена с двигателем РД-100.

Главный конструктор ОКБ-456 МАП ГЛУШКО
Зам. главного конструктора ОКБ-456 МАП СЕВРУК
Арх.№ 199 (111-117)

27.08.1951г.

В Министерстве Вооружения поднят вопрос о создании на базе ОКБ-456 научно-исследовательского института по реактивным двигателям, в котором предположено сосредоточить разработку всех типов реактивных двигателей.

В связи с этим докладываю Вам о нецелесообразности и опасности даже попыток подобного рода реорганизации.

Известно, что задачи ОКБ и НИИ различные. Поэтому объединение их не послужит на пользу делу и лишь будет препятствовать работе каждого из них.

Действительно, задачей отраслевых НИИ является изучение проблемных научных вопросов и разработка на основе этих изучений практических рекомендаций для ОКБ. Задачей ОКБ является разработка конструкций.

Опыт работы НИИ показал, что попытки создавать конструкции шли в НИИ длительно, часто бесплодно и всегда в ущерб основной тематике, как научно-исследовательской организации.

В тех же случаях, когда Институтам удавалось создать конструкцию, из НИИ отпочковывалась группа людей, создавших эту конструкцию, в виде ОКБ.

Примеров такого процесса множество. Так родились ОКБ всех главных конструкторов, имевших успех в разработке двигателей, например, Микулина, Климова, Чаромского, выделившихся из ЦИАМ в самостоятельные ОКБ, как только им удалось создать двигатели.

Я тоже работал в РНИИ /ныне филиал ЦИАМ/ до того как получил право и возможность работать в самостоятельном ОКБ, и обратный переход в НИИ означал бы лишь потерю возможности целеустремленного решения задач создания новых конструкций двигателей.

Такой же процесс отпочковывания ОКБ происходит и в НИИ-88 MB, в котором справедливо была начата разработка конструкций ракет за отсутствием ОКБ, специализированных в этой области техники.

Если вначале в этом институте было множество всевозможных главных конструкторов, то в настоящее время остались лишь считанные единицы наиболее успевающих. Можно не сомневаться, что дальнейший успех в работе этих главных конструкторов приведет к их выделению из НИИ-88 в виде самостоятельных ОКБ.

Неправильное понимание задач ЦИАМ, пытавшимся создавать конструкции двигателей, было исправлено решением Правительства, запретившим ЦИАМ'у заниматься разработкой конструкций. Самолетное НИИ /ЦАГИ/ еще раньше учло это обстоятельство и занимается лишь научно-исследовательскими разработками.

В свете изложенного организация НИИ на базе ОКБ-456 означала бы создание ненормальных затруднительных условий для разработки двигателей, от которых стремится избавиться каждый главный конструктор, доказавший работоспособность своего коллектива.

В свете изложенного реорганизация ОКБ-456 в НИИ означала бы шаг назад в деле развития реактивной техники в СССР.

Создание НИИ неизбежно связано с многообъектностью. Попытки разрабатывать двигатели различных типов неизбежно приведут к организации нескольких конструкторских отделов во главе с несколькими главными конструкторами с неизбежным распылением материальных и людских ресурсов.

В настоящее время существует достаточно мощный НИИ, занимающийся ЖРД и ПВРД — это филиал ЦИАМ МАП. Наличие этого института делает нецелесообразным его дублирование. Правильнее ставить вопрос о лучшем использовании этого филиала, имеющего высококвалифицированные и многочисленные кадры, а также лабораторную и производственную базу.

Что касается ОКБ-456, то оно доказало свою работоспособность, успешно проведя через государственныеиспытания двигатели РД-1ХЗ и РД-2, а также РД-100 и РД-101. Для того, чтобы ОКБ-456 могло и впредь выполнять свои обязательства перед Правительством по разработке новых двигателей, недопустимы мероприятия, создающие серьезные затруднения в работе ОКБ-456, по существу ликвидирующие ОКБ-456 как самостоятельную творческую организацию.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Арх.№303 (15-17)

10.04.1952г.

По ознакомлении с отчетом, представленным тов. ХАРЧЕВЫМ по работе, выполнявшейся под его руководством в НИИ-88, сообщаю следующее.

Работа тов. ХАРЧЕВА является первой инженерной попыткой решения заманчивой идеи Ф.А.ЦАНДЕРА об использовании конструкционного материала баков ракеты в качестве компонента топлива, сжигаемого в двигателе.

Тов. ХАРЧЕВЫМ проделана большая и интересная работа в этом направлении. Результаты работы выявили значительные трудности в деле создания реактивного двигателя, способного надежно работать по этой схеме.

Обстоятельные экспериментальные исследования, проведенные в ОКБ-456 в 1950-51гг. по сжиганию алюминиевых и алюминиево-магниевых суспензий в камере сгорания /тема Н-41/, показали, что даже при использовании этих металлов в высокодиспергированном состоянии и под большим давлением происходит снижение удельной тяги. Можно не сомневаться, что при сжигании металла баков процесс смесеобразования и сгорания будет происходить менее совершенно и результаты получатся еще хуже.

Недостатками предлагаемого типа двигателей являются также неустойчивости развиваемой ими тяги, большой диапазон ее изменения в полете и необходимость применения особого регулирующего механизма. Кроме того, процесс пуска двигателя представляет самостоятельную проблему.

К изложенному следует добавить ряд других неизбежных конструктивных и эксплуатационных трудностей, связанных с предлагаемой схемой двигателя, именно, двигатель должен иметь существенно больший диаметр, по сравнению с диаметром баков ракеты, ракета должна иметь значительные удлинения, превышающие обычно принятые, необходимо обеспечить надежное подвижное уплотнение между баком ракеты и камерой сгорания двигателя.

Для преодоления перечисленных основных трудностей потребовалась бы работа значительного коллектива в течение ряда лет и затрата больших средств.

В случае благоприятного исхода этих работ можно было бы рассчитывать на создание ракеты ближнего действия, пригодной для некоторых частных случаев применения.

Однако, при этом трудно ожидать существенно новый технический эффект, который оправдал бы применение двигателей этой схемы по сравнению с обычной, т.к. использование материала баков в качестве горючего может быть реализовано лишь частично и связано со снижением удельной тяги.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Арх.№ 367 (198-199)

09.06.1952г.

Направляю заключение по отчету ОКБ-1 НИИ-88 по п.2 темы Н-2: «Исследование различных вариантов ракет, проведение выбора оптимального варианта и обоснование избранного топлива, основных параметров ракеты и выдача ТТЗ на двигатель».

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО

Целью работы, выполненной в ОКБ-1 НИИ-88, являлось /см. стр.7/:

1. Разработка метода сравнения летно-тактических характеристик баллистических ракет дальнего действия с применением различных топлив, учитывающего недостатки существующих методов.

2. Проведение сравнительной оценки летно-тактических характеристик вариантов баллистических ракет дальнего действия, использующих различные топлива.

3. Выявление наивыгоднейших вариантов баллистических ракет дальнего действия, использующих различные топлива, для различных дальностей полета и полезных нагрузок.

4. Разработка и выдача технического задания на эскизные проекты ракеты и двигателя, использующих высококипящий окислитель.

ОКБ-1 НИИ-88 успешно решило все поставленные задачи, выполнив работу по разработке методики сравнения летно-тактических характеристик баллистических ракет с различными весовыми характеристиками и при использовании различных топлив. При этом выполнен углубленный анализ влияния многочисленных конструктивных факторов на летные характеристики ракет. Использован обширный материал исследований, выполненных в основном в НИИ-88, ОКБ-456, ЦИАМ и ГИПХ.

С помощью использованной методики выполнена сравнительная оценка летно-тактических характеристик вариантов баллистических ракет, использующих различные компоненты топлива, различные системы подачи топлива, при различных весовых характеристиках ракет и коэффициентах полезного действия двигателей.

В результате обстоятельного выполненного исследования предложены рациональные варианты ракет дальнего действия, использующих высококипящие окислители.

Это исследование убедительно показало, что на данном этапе из высококипящих окислителей наибольшего внимания заслуживают лишь азотная кислота и растворы четырехокиси азота в азотной кислоте. Причем, для ракет с дальностью около 1000-1500 км применение высококипящего окислителя приводит к необходимости существенного переотяжеления ракеты против случая применения кислорода в качестве окислителя (при том же горючем). С точки зрения коррозионной стойкости металлических и неметаллических материалов, токсичности и взрывоопасности в условиях эксплуатации на ракете, азотная кислота и ее растворы существенно уступают кислороду. Поэтому единственным оправданием применения азотной кислоты и ее растворов для ракет с дальностью порядка 1000-1500 км может служить лишь возможность длительного хранения и перевозки этого окислителя без потерь на испарение.

Для больших дальностей полета, чем 1000-1500 км, использование этих высококипящих окислителей ничем не может быть оправдано в связи с чрезмерным переотяжелением ракеты. Причем для ракет с дальностью полета свыше 1500 км, являющихся стратегическими, вопрос мобильной транспортировки больших количеств окислителя становится менее актуальным.

Успешно выполненная в ОКБ-1 НИИ-88 работа позволила разработать и выдать на согласование ТТЗ на разработку двигателей на высококипящих окислителях.

По представленному отчету необходимо сделать несколько частных замечаний. Так, на стр.6 указано: «Сколько-нибудь приемлемого метода сравнения летно-тактических характеристик ракет, использующих различные компоненты горючей смеси (топлива и окислители), который давал бы возможность объективно подойти к этому вопросу, до последнего времени не существовало».

Согласиться с таким заявлением трудно, так как использованный в отчете метод сравнения летно-тактических характеристик является лишь развитием одного из частных случаев, предусмотренных разработанной мною методикой, изложенной, в частности, в отчете ОКБ-456 по теме Н-3, раздел 2а, полученном в НИИ-88 31 мая 1951 года.

На стр.22 ошибочно указывается, что теоретическая удельная тяга двигателя зависит лишь от перепада давления в камере сгорания и теплопроизводительности топлива.

На стр.41 и в других местах указывается на использование совместно с высококипяшим окислителем несамовоспламеняющегося горючего нефтяного происхождения. Так как выбор рационального горючего для высококипящего окислителя не являлся задачей представленного отчета, то такое утверждение является необоснованным. В качестве горючего к выбранному высококипящему окислителю могут использоваться различные высококипящие доступные вещества из числа освоенных химической промышленностью, и окончательный выбор их может быть сделан при разработке и доводочных стендовых испытаниях двигателя для дальних ракет.

На стр.44 в таблице основных данных двигателей приведена заниженная удельная тяга у земли двигателя РД-103, именно 220,7 кг/кг/сек, вместо 224 кг/кг/сек (отнесенная к основным компонентам топлива), вследствие чего несколько занижен соответствующий коэффициент полноты удельной тяги (фактический — 0,89).

Выполненная в ОКБ-1 НИИ-88 теоретическая исследовательская работа дала обстоятельные ответы на все поставленные вопросы, связанные с перспективой развития дальних ракет на высококипящих окислителях. Работа выполнена в объеме, предусмотренном Постановлением Правительства, и является ценным вкладом в дело развития ракетной техники.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 444 (14-17)


04.11.1953г.

Основным параметром, характеризующим эффективность реактивного двигателя на жидком топливе и непосредственно определяющим дальность полета ракет, является так называемая удельная тяга, развиваемая этим двигателем (тяга, отнесенная к единице расхода топлива).

В настоящее время разработаны и находятся на вооружении ракеты Р-1, Р-2 с двигателями РД-100 и РД-101, работающими на спирто-кислородном топливе и развивающими удельную тягу в пустоте до 240 кг/кг/сек. Двигатель РД-103 ракеты Р-5 работает на том же топливе и развивает удельную тягу в пустоте до 250 кг/кг/сек.

С целью существенного повышения дальности полета (тема Т-1) в настоящее время ОКБ-456 ведет разработку двигателя РД-106 на керосино-кислородном топливе с удельной тягой в пустоте до 320 кг/кг/сек.

Одновременно, согласно Постановлению Правительства от 13 февраля с.г. (тема Т-10), ОКБ-456 ведет научно-исследовательскую работу по теоретическому и экспериментальному выяснению возможности создания двигателей с удельной тягой 350-400 кг/кг/сек. В процессе выполнения этой работы в настоящий момент определились некоторые основные положения, позволяющие утверждать, что имеется принципиальная возможность создания реактивного двигателя с удельной тягой до 400 кг/кг/сек, при условии использования в качестве окислителя фтора, а в качестве горючего — гидразина. Это подтверждается расчетами ОКБ-456 и, частично, начатыми непосредственными испытаниями лабораторной камеры сгорания, разработанной ОКБ-456, успешно прошедшей предварительные многократные испытания на моноокиси фтора с керосином, наработавшей свыше 500 секунд (6 пусков по 60 секунд и 2 пуска по 70 секунд). Эти испытания проводятся ОКБ-456 МОП совместно с ГИПХ МХП, обеспечивающим испытания фторным топливом.

Применение двигателей с удельной тягой 400 кг/кг/сек позволит увеличить в несколько раз дальность полета ракет, обеспечит возможность создания ракет для достижения любой точки земного шара, а также создание искусственного спутника Земли.

Однако переход от теоретических и лабораторных исследований до создания пригодного для эксплуатации образца реактивного двигателя с удельной тягой до 400 кг/кг/сек связан с преодолением исключительных трудностей, так как при применении фторного окислителя температура газов в камере сгорания достигает 4500°, что создает особые затруднения при решении вопроса надежного охлаждения стенок камеры сгорания. Для сравнения напомню, что температура газов в современных спирто-кислородных двигателях составляет 2500°, а у разрабатываемого керосино-кислородного двигателя доходит до 3500°.

Кроме того, фторные окислители отличаются чрезвычайной агрессивностью и повышенной токсичностью, затрудняющими их эксплуатацию.

Тем не менее, все эти трудности преодолимы и уже ясны технические пути решения этих вопросов.

Изложенное показьвзает исключительную важность развития работ по созданию реактивных двигателей на фторных окислителях.

В настоящее время экспериментальные работы по испытанию лабораторных камер сгорания на фторных окислителях с тягой до 100 кг ведутся на переносном стенде ОКБ-456, установленном нами на 117 км от г. Ленинграда в лесу, возле склада моноокиси фтора ГИПХ МХП, при отсутствии минимально необходимых условий для развития этой работы. Ядовитость фторных окислителей и продуктов их сгорания не позволяет пользоваться испытательными площадками ОКБ-456 или НИИ-88 МОП.

Решением Правительства выделена площадка под г. Ленинградом (рядом с Ржевским полигоном) для строительства Центральной Испытательной Базы ГИПХ МХП. Однако работы по строительству этой Базы практически не выполняются.

Состояние разработки темы по освоению фторных окислителей таково, что наметилась необходимость проведения в ближайшем году испытаний более мощных экспериментальных камер сгорания, с тягой не менее 1000 кг. Для обеспечения выполнения этого этапа работ и дальнейшего развития темы на ближайшие годы Министерству Химической Промышленности совершенно необходимо:

1. Обеспечить развертывание производства фтора, моноокиси фтора и создание базы для хранения и сжижения этих окислителей.

2. Обеспечить создание развернутого производства гидразина как наиболее перспективного горючего для реактивных двигателей, работающих на фторных или кислородных окислителях.

3. Всемерно форсировать строительство Центральной Испытательной Базы ГИПХ МХП с введением в строй первой очереди летом 1954г.

4. Определить работы ГИПХ МХП по фторным окислителям и гидразину как наиболее важные для этого Института и обязать всемерно форсировать эти работы.

Прошу сделать необходимое для выполнения этих мероприятий.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 564 (123-125)



17.12.1953г

Согласно Постановлению Правительства № 443-213 от 13 февраля 1953 г. в тематический план ОКБ-456 включена работа по теме Т-10: «Теоретические и экспериментальные исследования /на малых камерах сгорания/ возможности создания ЖРД с высокими удельными тягами», предусматривающая разработку конструкции лабораторных установок для работы со фторными окислителями и перспективными горючими и проведение теоретических и экспериментальных исследований для изыскания путей создания двигателей с удельной тягой 350-400 кг/кг/сек.

Удельная тяга, обеспечиваемая кислородно-керосиновыми двигателями, может достигать 320 кг/кг/сек в пустоте, поэтому было принято, что применение столь трудных в эксплуатации топлив, как фторные, может рассматриваться при условии, что обеспечиваемые ими удельные тяги будут не менее 350 кг/кг/сек. Верхняя ожидаемая граница удельной тяги, именно, 400 кг/кг/сек, определяется возможностями химических источников энергии.

Предварительные изыскания были начаты в 1951г., а с 1952г. велись систематически. Окончание работ по теме по Постановлению Правительства предусмотрено в IV кв. 1955г.

Теоретические исследования, выполненные в форме термодинамических и энергетических расчетов, показали, что удельная тяга 350 кг/кг/сек и выше может быть получена в пустоте лишь со фторными окислителями, если исключить из рассмотрения топлива, дающие невыгодный энергетический эффект, при учете влияния удельного веса компонентов топлива.

Из числа фторных окислителей наибольшего внимания заслуживают моноокись фтора и, особенно, элементарный фтор, поскольку в последнее время экспериментально было уточнено значение удельного веса фтора, именно, удельный вес фтора оказался равным 1,51, вместо 1,11, как считалось до сих пор.

Если взять равные условия для сравнения различных топлив, именно то же давление в камере сгорания, ту же степень расширения газов в сопле, ту же полноту сгорания и оптимальное значение коэффициента избытка окислителя, то при удельной тяге, равной 311 кг/кг/сек для кислородно-керосинового топлива, фторные топлива дадут:

Топливо		Удельная тяга кг/кг/сек	Прирост удельной тяги
Окислитель	Горючее		в кг/кг/сек	в % %
кислород	керосин	311	0	0
моноокись фтора	-"-	342	30	9,6
моноокись фтора	гидразин	355	44	14,1
фтор	амиак	370	59	18,5
фтор	гидразин	375	64	20,5

Согласно многочисленным экспериментам, выполненным в ОКБ-456 на стенде №6 с камерами сгорания ЭД-140 на тягу 6-7 тонн, при давлении в камере сгорания 60 ата и давлении на срезе сопла 0,4 ата, т.е. при степени расширения газов, равной 1/150 и оптимальном значении коэффициента избытка кислорода /α=0,8/, при использовании кислородо-керосинового топлива в пустоте может быть получена удельная тяга до 320 кг/кг/сек. Если использовать эти же параметры для камер сгорания, работающих на фторных окислителях, то абсолютные значения удельной тяги будут еще выше, чем указано в таблице /примерно, на 10 единиц/. В этом случае моноокись фтора с керосином позволит обеспечить удельную тягу в пустоте, равную 350 кг/кг/сек, а этот же окислитель с гидразином — 365 кг/кг/сек. Соответственно выше будут удельные тяги при использовании фтора как окислителя.

В приложениях в таблицах даны некоторые результаты термодинамических вычислений для моноокиси фтора с керосином, фтора с керосином и фтора с гидразином. Из приложений таблицы термодинамических расчетов для кислородо-гидразинового топлива следует, что замена керосина гидразином приводит к повышению удельной тяги на, примерно, 10 единиц, что оправдывает интерес к гидразину как к универсальному горючему, дающему хороший результат, лучший, чем керосин, при большинстве окислителей как кислородных, так и фторных.

В ОКБ-456 в результате выполненных расчетных и экспериментальных работ была разработана конструкция экспериментальной камеры сгорания КС-51 на тягу 50-100 кг, рассчитанная для работы на высоких давлениях в камере /до 60 ата/ и для работы на фторных окислителях /температура газов до 4500°. Эта камера была изготовлена в большом количестве и успешно прошла предварительные доводочные испытания на кислородо-керосиновом топливе — длительными /по 60 секунд/ многочисленными пусками.

В ОКБ-456 был разработан и изготовлен комплексный стенд №7 с измерительной аппаратурой и системой управления для огневых испытаний экспериментальных камер КС-51 на фторных окислителях. Этот стенд переносной и состоит из отдельно транспортируемых агрегатов, что позволило перевезти его по частям на место испытания — площадку ГИПХ. Этот стенд также был предварительно отлажен в ОКБ-456 пусками на кислородо-керосиновом топливе.

Наконец, в ОКБ-456 была разработана конструкция автоматики для пуска и управления камерой сгорания при испытании на стенде на фторных окислителях. Наибольшую трудность представляла разработка автоматики, предназначенной для работы в крайне агрессивной газообразной моноокиси фтора, именно: редуктора давления, автоматически управляемого запорного клапана, обратного клапана, предохранительного клапана, фильтра и других элементов схемы.

После разработки конструкции и изготовления эта автоматика подверглась предварительной доводке на воздухе, затем на газообразном кислороде на заданных режимах. После получения положительных результатов эта автоматика доводилась нами на моноокиси фтора на площадке ГИПХ'а.

При этом пришлось преодолеть весьма большие трудности, ввиду крайней агрессивности моноокиси фтора, приводившей к прогоранию клапана и трубопроводов иногда без видимой причины. Лишь применяя специальные принципы работы конструкции, исключив малейшие загрязнения, трущиеся части, неметаллические детали, введя пассивацию и т.п. удалось добиться устойчивой, длительной, безаварийной работы автоматики на заданных режимах работы /по давлению и расходу/, обеспечивающей огневые испытания экспериментальной камеры сгорания.

После этого ОКБ-456 провело отработку на стенде №7 системы зажигания и пуска сначала на кислородном, затем на фторном топливе. В результате проведенных для этого 14 пусков на моноокиси фтора с керосином была отработана система автоматического пуска с пиротехническим зажиганием и продувкой азотом, обеспечившая безударный и безотказный пуск камеры сгорания и устойчивую работу на предварительной ступени.

Перечисленное в настоящей справке отнюдь не исчерпывает все работы, выполненные силами ОКБ-456 как подготовительные для перехода к собственно огневым испытаниям экспериментальных камер сгорания на фторном топливе. Так, например, нами проводилось /и ныне продолжается/ специальное металлографическое исследование многочисленных образцов различных материалов, подвергнутых воздействию моноокиси фтора как в статическом состоянии, так и в динамическом, при различных давлениях и температурах.Вся перечисленная в справке работа является предварительной и протекала в течение 1952 года и значительной части 1953 г.

Только осенью 1953 года были начаты огневые испытания камеры сгорания КС-51 на стенде №7 на моноокиси фтора и керосине. К настоящему времени выполнено 9 отладочных пусков длительностью от 60 до 70 секунд каждый. Все эти испытания были проведены на одной камере сгорания КС-51, наработавшей суммарно около 10 минут и сохранившей работоспособное состояние. Пуски протекали в основном нормально. Первый был произведен при давлении в камере сгорания р_i =13 ати и α=1,53, второй пуск при р_i =17,6 и α= 0.88, a все остальные пуски при р_i=25÷27,4 ати и α=0,69÷1,03. Если исключить из рассмотрения испытание №51, при котором α=1,03 и процесс шел не вполне устойчиво, а также испытание №52, при котором подтекало горючее у форсунки, а также первые два испытания /№№ 47, 48/, проводившиеся при пониженных р_i , то остальные испытания все укладываются в интервалы: p_i =25÷27,4, α=0,69#247;0,90, а им отвечающая замеренная удельная тяга составляет р_i=255#247;270 кг/кг/сек. При испытании на кислородно-керосиновом топливе аналогичная камера сгорания при том же давлении в камере сгорания p_i =25 ати и α=0,8 развивала удельную тягу, равную 217 кг/кг/сек, т.е. примерно на 40 единиц ниже.

Эти результаты замеров предварительные, получены при отладочных пусках и подлежат еще всестороннему уточнению. Однако, порядок цифр показывает, что теоретически расчеты о выгодности применения фторных топлив по-видимому будут подтверждены.

Именно все изложенное выше позволило мне обратиться с письмом № 806 от 4.ХI.53г. к руководству двух министерств /МХП и МОП/ с просьбой создать более благоприятные условия для выполнения работ по теме Т-10, так как в настоящее время эти условия весьма неудовлетворительные и тормозят работу по изучению и освоению фторных топлив.

Работа по испытанию камер сгорания на фторных окислителях ведется совместно ОКБ-456 МОП и ГИПХ МХП, причем имеет место следующее разделение обязанностей: ОКБ-456 разрабатывает конструкции камер сгорания, автоматики камеры и стенда, сам стенд комплексно с системой измерения и управления, изготовляет их, доставляет на испытательную площадку ГИПХ. Все испытания на этом стенде и обработка результатов этих испытаний проводятся комплексной бригадой сотрудников ОКБ-456, состоящей из инженеров, техников, механиков и мотористов. На ГИПХ возложена задача наработки фторного топлива в нужных количествах, обеспечение доставки, хранения и анализа его на испытательной площадке, а также заправка этим продуктом стендовых емкостей. Кроме того, ГИПХ обеспечивает медицинским и хозяйственным обслуживанием работающий на площадке персонал.

Однако, испытания проводятся в крайне неблагоприятных условиях, тормозящих проведение работ, в связи с чем состоялось Постановление Правительства, которым ГИПХ'у выделена площадка на расстоянии 23 км от Ленинграда /рядом с Ржевским полигоном/ для строительства Центральной Испытательной Базы для испытания токсичных топлив. Но работы по строительству этой Базы не ведутся, нет еще и строительной документации.

В упомянутом письме ОКБ-456 от 4.II.53г., отметив важность и перспективность работ над фторными топливами, я просил реализовать по МХП ряд мероприятий по строительству Испытательной Базы ГИПХ на отведенной площадке и по развертыванию производства фтора, моноокиси фтора и гидразина, а также форсировать работы в ГИПХ по этой тематике, определив ее как ведущую для этого института.

Прошу ускорить реализацию этих мероприятий.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Apx.№ 472 (142-147)



02.07.1954г.

В настоящее время ОКБ-456 располагает одним стендом для испытания мощных двигателей, выстроенным в 1947 году. За время эксплуатации, длившейся 7 лет, на стенде было сделано несколько тысяч пусков двигателей, которые привели к износу стенда, вызывающему опасение за его дальнейшую работоспособность.

Несомненно, что через два — три года дополнительной эксплуатации этот стенд по своему состоянию не будет пригоден для нормального проведения испытаний, так как десятилетняя эксплуатация выведет его из строя.

При этом необходимо учитывать, что существующий стенд перегружен в связи с обеспечением всех нужд как ОКБ-456 по проведению исследовательских, доводочных и сдаточных испытаний всех типов разрабатываемых по тематическому плану кислородных двигателей, так и всех нужд завода 456 МОП по технологическим и контрольно-выборочным испытаниям всей продукции, выпускаемой заводом.

Эта перегрузка не только приводит к ускоренному износу стенда, но и замедляет темп работ, в связи с необходимостью частого перемонтажа стенда при испытании различного типа двигателей.

Кроме того, этот стенд является единственным в СССР, способным по своему устройству и оборудованию обеспечить доводку и разработку мощных двигателей с тягой около 50 тонн. Выход из строя этого стенда парализует работу и ОКБ-456 и завода 456. В то же время, помимо прогрессирующего износа, несмотря на частые ремонты, всегда существует риск выхода стенда из строя, вследствие аварий, неизбежных при разработке новых мощных машин. При этих условиях ставить всю работу под угрозу срыва из-за наличия единственного стенда следует признать неправильным.

Более того, необходимость отработки двигателей для изделия Р-7 ускорит выход стенда из строя, так как эти двигатели, работающие на кислородно-керосиновом топливе, работают при температуре продуктов сгорания 3500° и давлении 60 атм, против 2500° и 25 атм соответственно для спирто-кислородного двигателя для изделия Р-5, что будет ускорять разрушение лотка стенда. Кроме того, двигатели для Р-7 рассчитаны на тягу 75 тонн, против 44-46 тонн двигателя РД-103 для изделия Р-5.

Все изложенное указывает на необходимость срочного строительства второго аналогичного стенда на тягу до 100 тонн, для частичной разгрузки существующего стенда и обеспечения возможности отработки одиночных двигателей для изделия Р-7.

В связи с тем, что строительство стенда должно быть закончено лишь в 1955 году, и в связи с сильной изношенностью существующего стенда, предпринята реконструкция последнего. После реконструкции этот стенд должен позволить производить до своего разрушения ограниченное число кратковременных пусков одиночных двигателей для ракет Р-7 с тягой до 75 тонн. Об обеспечении всех работ по доводке двигателей для Р-7 реконструированным существующим стендом не приходится говорить.

Строительство второго стенда целесообразно вести на площадке ОКБ-456 в комплексе существующей испытательной станции, что позволит бесперебойно вести работу ОКБ-456 и завода 456, обеспечит нормальные условия для работы по тематике и позволит в наиболее короткий срок и с меньшими затратами выполнить строительство, поскольку при этом полностью используется весь существующий комплекс служб и сооружений по обеспечению функционирования стенда.Постройка такого стенда в Загорске или реконструкция строящегося там стенда для испытания помимо изделия Р-7 в целом и его блока из пяти двигателей, также и одиночных двигателей, неприемлемы, так как не только ставят ОКБ-456 в немыслимые условия работы, отрывая место основных доводочных испытаний от конструкторской, лабораторной и производственной базы /одна поездка Химки — Загорск — Химки на легковой машине отнимает 8 часов — 240 км/, но, безусловно, на длительный срок удлиняют доводочные испытания двигателя, предусмотренные Проектом Постановления Правительства по изделию Р-7, а кроме того потребуют неменьшие материальные затраты.

В свете изложенного реконструкция стенда №1 в Загорске также не является решением вопроса, так как, помимо оторванности от базы ОКБ-456, этот стенд совершенно не приспособлен для длительных доводочных испытаний двигателей повышенной мощности с высокой температурой факела и быстро выйдет из строя. Кроме того, принято и реализуется решение о реконструкции этого стенда для обеспечения доводочных испытаний изделия Р-12 на кислотно-керосиновом топливе, помимо испытаний Р-5 и Р5-М на кислородо-спиртовом топливе, что исключает возможность реконструкции стенда еще и под кислородно-углеводородное горючее для Р-7.

Для справки сообщаю, что балансовая стоимость действующего стенда ОКБ-456 со всем комплексом по документам составляет 9756,6 т.руб., в том числе: 1/ собственно стенд №1, 21 кабина наблюдения, 3/ корпус стендового оборудования с двумя кислородными установками, 4/ технологический корпус, 5/ подстанция, 6/ насосная, 7/ временный склад перекиси водорода, 8/ газосварочная мастерская, 9/ проходная.

Сметная стоимость строительно-монтажных работ по стенду №3, согласно данным проектного задания, представленным Гидроавиапромом составляет 6339,6 т.руб. и слагается из следующих статей:

№№ п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Наименование объектов Проектирование и изыскания Стенд №3 Кабина наблюдения Помещение расходных ёмкостей и аварийного слива перекиси То же для керосина То же для окислителя Связь и сигнализация Итого в ценах В ценах, действующих в 1954 г.

Стоимость стр.-монт. работ /в ценах 1949г./ 422 т.р. 5555,5 т.р. 94,6 т.р. 171,0 т.р. 157,0 т.р. 300,0 т.р. 44,2 т.р. 1949г. 6744,3 т.р. с учетом коэффициента 0,94 6339,6 т.р.

Министерством Оборонной Промышленности утверждено задание ГСПИ-7 на проектирование этого стенда в комплексе испытательной станции ОКБ-456. Возможно, что в процессе разработки проекта ГСПИ-7 уточнит стоимость работ, определенных в Гипроавиапроме.

Полагаю, что в 1954 году должны быть выполнены проектно-изыскательные работы и начаты подготовительные земляные работы, а в течение 1955 г. должны быть проведены строительно-монтажные работы. Средства, необходимые на эти работы, следует предусмотреть на 1955 г, так как в 1954 г. могут быть изысканы за счет перераспределения внутри Министерства.

По вопросу увеличения слышимости при испытании на стенде двигателей с тягой 75 тонн для изделия Р-7 вместо двигателя РД-103 с тягой до 46 тонн для изделия Р-5, сообщаю следующее.

Согласно принятому в акустике правилу, уточняющему психофизический закон Вебера-Фехнера (см., например, Курс физики, под ред. академика Папалекси, т.1, стр. 371-374, 1948 г.), прирост громкости составит лишь около 20% при испытании на стенде двигателя изделия Р-7 вместо двигателя изделия Р-5, т.е. пренебрежимо мал.

При разработке мероприятий, обеспечивающих создание двигателей для Р-7 в согласованные сроки, в Постановление Правительства по этому изделию был включен пункт, разрешающий строительство стенда в ОКБ-456, как обязательное условие выполнения Постановления Правительства по разработке двигателей РД-107 и РД-108 для Р-7.

Прошу Вашего содействия в своевременном выполнении этого пункта Постановления Правительства от 20 мая с.г. по изделию Р-7.

Главный конструктор ОКБ-456
Член-корреспондент АН СССР ГЛУШКО
Арх.№ 588(7-11)

21.07.1954г.

В связи с новыми заданиями по объектам Р-5М, Р-7, "Буран" и по фторному двигателю, в дополнение к заданиям по объектам Р-5, Р-12 и ряду научно-исследовательских тем, предусмотренных ранее вышедшими Постановлениями Правительства, объем тематических работ по ОКБ-456 и заводу 456 резко возрос и предусматривает одновременную разработку семи двигателей на четырех различных топливах (РД-103, РД-103М, РД-107, РД-108, РД-211, РД-212, РД-300 и НИР).

Объем этих работ полностью загружает всю мощность завода №456, если учесть, что на этом заводе будут изготовляться также небольшие серии двигателей объектов Р-5М и Р-7, после сдачи их на вооружение.

При составлении и визировании проектов Постановления Правительства по всем новым заданиям с указанными в них сроками исполнения принималось, что завод №456 целиком будет использован для выполнения этих заданий и, вопреки установившейся практике, будет обращен лицом к нуждам реактивной техники.

Однако, по настоящее время, положение не изменилось. Находясь на хозрасчете, завод 456 пошел по пути поисков "коммерчески" выгодных посторонних заказов, загрузив ими около половины, а временами и более, мощности завода. К этим заказам завод проявляет повышенный интерес, так как выполнение их более легкое в связи с технической простотой (дождевальные машины, детали доильных машин, ящики, кастрюли и т.п.) по сравнению с двигателями, и почти любые отклонения от техдокументации не приводят к браку, так как продукция выпускается без контроля военной приемки.

Заказы же по основной тематике выполняются заводом лишь частично и с большим опозданием.

Заказы ОКБ, связанные с отработкой конструкции и технологии изготовления новых двигателей, в которых должен быть кровно заинтересован завод, не выполняются заводом до последнего момента, когда необходимо выдавать партию двигателей для летных испытаний. Затем начинается штурмовщина,... не оказывается необходимого времени для доводочных работ по двигателю у ОКБ, так как необходимая мат.часть поступает с завода со значительным опозданием. В итоге работа ведется с ущербом качеству отработки двигателя и со срывом всех сроков.

За такую работу расплачивается и завод №586, которому приходится дорабатывать отдельные вопросы, при освоении серийного производства двигателей.

Так ведется работа заводом 456 в течение последних лет.

В силу этих причин произошло опоздание с подачей двигателей для Р-5 III-го этапа и для Р-5М, и неизбежны срывы сроков разработок всех остальных объектов, если не будут приняты радикальные меры.

Действительно, план работ по двигателю для Р-5 с осени прошлого года несколько раз пересоставлялся и переутверждался и каждый раз срывался заводом.

План работ по двигателю для Р-5М был подписан ОКБ-456 5 марта с.г., завод же отказался подписывать, мотивируя тем, что в плане содержался ряд пунктов по отработке технологических процессов и дал согласие изготовлять двигатели для Р-5М только по документации для Р-5.

После неоднократного вмешательства министерства завод подписал этот план работ лишь 8 апреля с.г., однако, к работе приступил еще позже. Так, лишь 1 июня с.г. был издан приказ №152 по заводу по организационным вопросам, связанным с подготовкой к запуску в производство двигателей для Р-5М. В июне месяце начали разрабатывать технологию, чертежи оснастки и начали изготовление оснастки, окончание же ожидается лишь в июле с.г.

В результате на 1 июля еще не изготовлено ни одного агрегата для доводочных испытаний (если не считать двух простейших клапанов, изготовленных в конце июня), в то время как по плану к 1 июля должны быть не только изготовлены и доведены все агрегаты двигателя, но и изготовлены 5 двигателей для доводочных испытаний в ОКБ-456 и 10 двигателей для доводочных испытаний в НИИ-88. В то же время основная часть технической документации была выпущена ОКБ-456 в течение февраля-апреля с.г. и по незначительному количеству позиций -в мае с.г.

Еще хуже обстоит дело с другими объектами. Так, по двигателю для Р-12 утвержденный план первых пяти месяцев 1954 года завод 456 выполнил лишь на 2,0%, а по двигателю для Р-7 лишь на 0,9%. Иными словами пять месяцев этого года практически полностью потеряны для разработки двигателей объектов Р-12 и Р-7, со всеми вытекающими отсюда последствиями. В то же время чертежи на основные опытные агрегаты этих двигателей (камеры сгорания и ТНА) для технологической проработки и подготовки производства были выданы заводу в начале ноября 1953 года, а разрешение на запуск в производство дано, включая и клапаны для Р-12, в январе 1954 года.

Для завершения характеристики отношения завода к тематическому плану по реактивной тематике следует указать, что обслуживание заводом нужд опытного производства ОКБ, не имеющего своего цеха оснастки, практически отсутствует.

Так, цех №9 (оснастки) завода в помощь ОКБ-456 в 1953 году затратил лишь 0,5% своей мощность, а за пять месяцев 1954 года — 2,8%. Этот цех оснастки завода, имеющий месячную мощность около 100 000 н/часов, в основном был занят изготовлением оснастки для различных посторонних заказов, набираемых заводом.

Таково положение на заводе №456. Завод живет своей жизнью, будучи увлечен и отвлечен посторонними заказами, не только занимающими мощность завода, но и деквалифицирующими его вследствие низкой технической сложности этих заказов и резко сниженным требованиям к качеству их изготовления. Заказы же ОКБ, связанные только с тематическим планом, выполняются в последнюю очередь, большинство же их вовсе не принимается к исполнению с мотивировкой отсутствия свободной мощности.

Не только производство завода, все службы завода, по положению якобы обслуживающие ОКБ, обеспечивают ОКБ в последнюю очередь или вовсе не обеспечивают.

Например, по вопросам обеспечения ОКБ металлом и другими материалами — завод, являясь фондодержателем, производит выдачу ОКБ только при наличии излишков.

Организованные на заводе несколько лет назад наспех склады для топлива за все это время не расширялись, не совершенствовались, наоборот, доведены до состояния, представляющего опасность для дальнейшей изношенности и транспортные средства для топлива.

Строительство складов горючего неоднократно включалось в титульные списки прошлых лет, но до настоящего времени не начато. В текущем году их вообще исключили из титула, несмотря на мои возражения.

За последние несколько лет строительство объектов для ОКБ заводом почти не выполняется. Так, конструкторский корпус, начатый строительством в 1952 году к 1 июля 1954 года готов лишь на 70%, а в последнее время фактически законсервирован (работает 20-30 рабочих), несмотря на Постановление Правительства, приказ министра, письменные распоряжения заместителя министра и приказы Главка. О других строительствах для ОКБ, также предусмотренных Постановлением Правительства и титульными списками, и говорить не приходится.

Оказалось так, что завод 456 существует сам по себе и систематическое невыполнение Постановлений Правительства, приказов министра, приказов заместителя министра и Главка, графиков работ, утвержденных министерством и подписанных руководством завода, стало для него обычным и безнаказанным делом, носящим иногда демонстративный характер.

Изложенное показывает, что без принятия радикальных мер по заводу 456 имеющие место и четко определившиеся на сегодня срывы сроков выполнения работ по всем объектам, будут с течением времени еще более увеличиваться.

Так как до сих пор еще не решен вопрос об определении завода 456 как опытного завода ОКБ-456 с подчинением главному конструктору как ответственному руководителю с переводом на госбюджет, то тем самым я лишен возможности активно воздействовать на завод 456 и отвечать за его работу. Этим самым я лишен возможности нести ответственность и за сроки выполнения работы в целом.

Несомненно, что всякое дальнейшее промедление с реализацией этого мероприятия осложняет обстановку и отодвигает сроки окончания разработок.

Однако, независимо от реализации этого основного мероприятия, прошу Вашего указания:

1. Освободить завод 456 от всех посторонних заказов в течение ближайших дней (по Постановлению Правительства это должно быть сделано до 1 июля с.г.).

2. Запретить заводу 456 принимать от кого-либо заказы, не имеющие прямого отношения к тематическому плану ОКБ-456.

3. Поставить руководство завода в условия, исключающие возможность манкировать выполнением принятых обязательств.

4. Считать действительными лишь те месячные и квартальные планы работ производства и УКС'а завода, которые имеют мою подпись, предоставив мне право корректировать эти планы для приведения в соответствие с Постановлениями Правительства и Вашими приказами.

5. Обязать завод ежемесячно выделять 20% мощности цеха оснастки №9 для выполнения заказов экспериментального производства ОКБ-456.

6. Обязать завод резко изменить свое отношение: а) к выполнению заказов ОКБ-456 в производстве, считая это своей первой обязанностью; б) к выполнению строительства объектов ОКБ (конструкторский корпус и опытного производства и др.); в) к выполнению заявок ОКБ-456 по обеспечению снабжением.

7. Обязать 7-е Главное Управление организовать действенный и систематический контроль за выполнением заводом всех пунктов плана производственных и строительных работ, уделяя внимание не только вопросам поставок двигателей заказчику, но и отработки двигателей на более ранних стадиях.

Главный конструктор ОКБ-456 МОП
член-корреспондент АН СССР В.П.ГЛУШКО
Арх.№ 588 (1-6)

17.09.1954г.

По вопросу состояния работ по выполнению тематического плана ОКБ-456 необходимо доложить Вам о крайне тревожном положении.

Известно, что, получив задание по разработке в весьма сжатые сроки двигателей для четырех новых объектов (Р-5М, Р-7, "Буран" и фторные) в дополнение к прежним заданиям по объектам Р-5 и Р-12, ОКБ-456 тем не менее, вопреки договоренности, не получило никакого укрепления или расширения производственной и лабораторной базы и оказалось при прежних возможностях, которые исключают выполнение разработок в установленные сроки.

Использование завода 456 как производственной базы для разработки новых конструкций до сих пор было малоэффективным, поскольку завод является автономной хозрасчетной организацией, органически не связанной с тематическим планом ОКБ-456.

Письмом от 2.07.1954г. мною было Вам доложено, что за первые пять месяцев 1954 года утвержденный план по двигателю для Р-12 завод 456 выполнил на 2%, а по двигателю для Р-7 — на 0,9%, хотя чертежи были выданы в ноябре 1953 г. С тех пор прошло еще три месяца и за истекшие восемь месяцев 1954 года выполнение плана заводом составило по двигателю для Р-12 — 1,7%, а по двигателю для Р-7 — 0,7%.

Сейчас вновь составляются графики производственных работ завода 456 по этим двигателям, но нет никаких объективных оснований считать, что эти графики будут выполняться лучше предыдущих.

Нет необходимости еще выжидать, чтобы убедиться в том, что при существующих организационных формах не может быть и речи о выполнении разработок в установленные сроки или, хотя бы, близкие к ним.

Очевидно, что срыв сроков создания двигателей влечет такой же срыв сроков создания объекта в целом.

Понимая всю лежащую на мне ответственность и учитывая, что дальнейшее промедление непростительно, повторно обращаюсь к Вам с просьбой либо решить вопрос о производственной базе превращением завода 456 в опытный с подчинением главному конструктору, либо поставить перед правительством вопрос об установлении новых сроков для выполнения разработок.

Ввиду остроты создавшегося положения прошу не замедлить с решением.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх№ 587 (106-107)



03.02.1955г.

По вопросу применения пентаборана как высокоэффективного горючего и предложений по дальнейшей работе НИИ-94 МХП в этой области, сообщаю следующее.

Уточненные расчеты, выполненные в ОКБ-456, показывают, что пентаборан в паре со фтором как окислителем способен образовать топливо для ЖРД, по эффективности на ~6% уступающее наиболее эффективному на известных топлив — фтора — гидразиновому. Однако, освоение гидразина как горючего может надолго затянуться, в связи с его взрывчатостью и высокой температурой плавления (+1,5°С).

Фторо-пентаборановое топливо по эффективности практически не отличается от топлив, образованных моноокисью фтора с аминами и производными гидразина; эти топлива по эффективности уступают лишь фторо-гидразиновому.

Пентаборан нецелесообразно применять совместно с моноокисью фтора и кислородом вследствие недостаточной эффективности.

Азотная кислота, азотная кислота с окислами азота и другие высококипящие окислители дают повышенные удельную тягу и эффективность при замене углеводородов пентаборана. Пентаборан и декаборан растворимы в углеводородах и др. горючих.

Фторо-пентаборановое топливо при горении развивает наивысшую температуру горения, приближающуюся к 5000°, примерно на 500° большую, чем диэтиламин и диметилгидразин с моноокисью фтора, эти три топлива обеспечивают практически одинаковую удельную тягу и одинаковую эффективность.

Пентаборан значительно токсичнее аминов и производных гидразина, потенциально менее доступен, чем эти горючие, но более реакционноспособен, что весьма важно.

Изложенное позволяет сделать следующие выводы:

1. Пентаборан со фтором образует топливо той же эффективности, что и наиболее эффективные из известных непроблематичных топлив, именно, образованные моноокисью фтора с аминами и производными гидразина (например, диэтиламином и диметилгидразином).

2. Использование пентаборана как горючего связано со значительными трудностями, так как это горючее отличается высокой токсичностью, весьма высокой температурой горения и потенциально менее доступно, чем амины и производные гидразина.

3. Впредь до накопления достаточного опыта работы с полноразмерными мощными двигателями, работающими на моноокиси фтора и аминами или производными гидразина, нет основания отвергать использование пентаборана, так как это горючее отличается большей реакционной способностью, что может оказаться ценным при отработке устойчивости процесса горения в двигателе. При этом пентаборан может использоваться не только как основное горючее, но и как активизирующая добавка к другому горючему /с этой же целью возможно применение и более тяжелых бороводородов, например, декаборана или органических и иных производных бороводородов/.

4. Горючие на основе бороводородов могут найти применение не только в ЖРД.

Отсюда следует заключение:

1. Работы с пентабораном как возможным высокоэффективными горючим для ракетной техники необходимо развивать, для чего следует совершенствовать технологию получения пентаборана и продолжать геологические разведки месторождений бора, с целью увеличения доступности пентаборана, а также необходимо создание опытной заводской установки, производительностью в несколько десятков тонн пентаборана в год, с целью обеспечения лабораторных и стендовых испытаний в большем объеме, чем это имело место до сих пор. Кроме того, необходимо выполнение научно-исследовательских работ в НИИ-94 МХП по изучению борсодержащих горючих, предусмотренных планом на 1955 год, утвержденным Правительством.

2. К вопросу о целесообразности создания более мощных заводов, способных обеспечить потребность в пентаборане при широкой эксплуатации этого горючего, следует обратиться после накопления достаточного опыта стендовой работы со фторными окислителями.

Главный конструктор ОКБ-456
член-корреспондент АН СССР ГЛУШКО
Арх.№ 703 (2-4)



30.06.1955г.

Настоящим представляю краткую справку о состоянии основных этапов работ по освоению фторных топлив. Эта работа на данном этапе выполняется совместно ОКБ-456 и ГИПХ. Причем, обязанности распределены таким образом, что ОКБ-456 разрабатывает и изготовляет стенды с кабиной управления, стендовую аппаратуру, двигательную автоматику и экспериментальные камеры сгорания и проводит доводочные холодные и огневые стендовые испытания с целью отработки конструкции и снятия тяговых характеристик экспериментальных двигателей на различных топливах.

ГИПХ обеспечивает все работы на стендах ОКБ-456 необходимым количеством окислителей и горючих, изготавливает расходные и хранилищные ёмкости и производит химические анализы. Помимо разработки и совершенствования методов производства фторных окислителей и горючих к ним, а также наработки этих компонентов топлива, задачей ГИПХ'а является их исследование и отработка безопасных методов хранения, транспортировки и эксплуатации моноокиси фтора, фтора и горючих.

Кроме того, ОКБ-456 изготовляет образцы и узлы из различных конструкционных материалов и совместно с ГИПХ изучает изменение их свойств во фторных окислителях.

Ввиду высокой токсичности и агрессивности фторных окислителей и недостаточной их изученности, работа со фторными топливами проводится на полигоне ГИПХ, расположенном в лесу на 117 км от Ленинграда.

На площадку этого полигона перевезено из ОКБ-456 следующее экспериментальное оборудование:

1. Стенд для холодных испытаний топливной аппаратуры методом перепуска фторного окислителя.

2. Стенды №7 и №7а с оборудованием, измерительной аппаратурой, с кабинами управления для огневых испытаний.

3. Двигательная автоматика и камеры сгорания.

4. Электростанция, компрессорная станция, механическая мастерская, автотранспорт.

Для монтажа и эксплуатации перечисленного оборудования, для проведения холодных и огневых испытаний и аналитической обработки результатов испытаний, на площадке полигона ГИПХ работает бригада инженеров, механиков и мотористов ОКБ-456, реорганизованная в 1954 г. в лабораторию №62 ОКБ-456.

ОКБ-456 разработало три стенда для огневых испытаний на полигоне ГИПХ:

1. Стенд №7 — эксплуатируется для испытания различных горючих с газообразными фторными окислителями при давлениях в камере сгорания до 25 ати и тяге до 50 кг.

2. Стенд № 7а — эксплуатируется для испытания различных горючих с газообразными фторными окислителями при давлениях в камере сгорания до 40 ати и тяге до 100 кг.

3. Стенд № 9 — разработана конструкция, находится в изготовлении; предназначается для испытания различных горючих с жидкими фторными окислителями при давлениях в камере сгорания до 60 атм и тяге до 1000 кг.

ОКБ-456 разработало экспериментальные камеры сгорания и двигательную автоматику для испытаний на всех перечисленных стендах.

К настоящему времени на стендах №7 и №7а сделано около 250 огневых испытаний. В 1954 году на стенде №7 сняты характеристики зависимости удельной тяги от коэффициента избытка окислителя для четырех топлив при давлении в камере сгорания 25 ± 1 ати и определены для каждого из них максимальные значения удельной тяги на оптимальном режиме. Ниже приведены экспериментально полученные средние значения максимальной удельной тяги, без поправок на наличие инертных примесей и теплоотвод в охлаждающую жидкость:

1. Кислород О2 + керосин Т-1 /эталонное топливо/ 2. Моноокись фтора OF2 + керосин Т-1 3. Моноокись фтора OF2 + диэтиламин /С2Н5/2 NH 4. Моноокись фтора OF2 + диметилгидразин /CH3/2N2H2

P i, кг/кг/сек 234 263 270 272

Результаты этих испытаний полностью подтвердили выполненные в ОКБ-456 термодинамические расчеты, согласно которым мною в своё время было предложено топливо — моноокись фтора + диэтиламин как обеспечивающее наибольшую эффективность в ракетных конструкциях /с учетом удельного веса топлива/. Диметилгидразин обеспечивает ту же эффективность, что и диэтиламин, но отличается значительно меньшей доступностью, так как его производство еще не существует; эксплуатация диметилгидразина затруднена его гигроскопичностью и взаимодействием с углекислотой воздуха, в связи с чем требуется полная герметичность при работе с этим горючим; кроме того, диметилгидразин всегда будет более дорогим продуктом, чем диэтиламин, так как последний является промежуточным продуктом производства.

Тем не менее, представляется безусловно целесообразным развивать работы с диметилгидразином, так как не исключено, что при переходе на мощные, натурные камеры сгорания использование этого горючего может оказаться желательным как одно из предположительно возможных средств подавления аномальных пульсаций давления в двигателе. Ввиду сложности и весьма малой изученности нестабильности процесса в ЖРД, было бы неосмотрительным заранее ограничивать выбор одним горючим.

При сжигании горючих в моноокиси фтора в камере сгорания развивается температура 4000-4500°. Разработанная в ОКБ-456 конструкция экспериментальных камер сгорания, охлаждаемых дистиллированной водой и антифризом, оказалась весьма стойкой. Так, например, одна из камер сгорания до прогара наработала 4800 секунд в течение 67 пусков.

В настоящее время /в 1955 г./ продолжаются испытания на стендах 7 и 7а. На стенде № 7 проходит испытание моноокись фтора с пентабораном. При этом топливе резко сократился ресурс камеры сгорания, в связи со значительным увеличением теплового потока через стенку камеры сгорания и повреждением горячей стенки сопла твердым шлаком, конденсирующимся в камере в значительных количествах.

Предварительные результаты испытаний подтверждают расчетные данные, согласно которым с моноокисью фтора пентаборан обеспечивает меньшую удельную тягу, чем диэтиламин и диметилгидразин.

После окончания испытания топлива моноокись фтора + пентаборан на стенде №7 будут испытываться топлива, содержащие гидразин.

На стенде 7а полностью снята эталонная характеристика топлива — кислород О₂ + керосин Т-1 и снимается характеристика топлива — моноокись фтора + диэтиламин.

При всех проведенных огневых стендовых испытаниях аварии с автоматикой или камерой сгорания не имели места, несмотря на агрессивность окислителя. Этот результат является следствием длительной предшествующей отработки конструкций на моноокиси фтора, главным образом путем холодных проливок.

Таким образом, намеченные планом стендовые испытания по отработке конструкции автоматики и камер сгорания и по снятию тяговых характеристик экспериментальных двигателей на различных топливах проходят успешно, хотя и не так быстро, как хотелось бы, ввиду сложности и новизны темы.

Сложнее обстоит дело с проведением испытаний на стенде №9, разработанном ОКБ-456 для отработки более мощных экспериментальных камер сгорания /на тягу 500-1000 кг/ на жидкой моноокиси фтора, и на стенде №10, разрабатываемом ОКБ-456 совместно с ГИПХ для проведения холодных проливок на моноокиси фтора автоматики стенда №9. Монтаж этих стендов предусматривался на полигоне ГИПХ'а, расположенном на 23 км от Ленинграда, на стендовой площадке ОКБ-456. В связи с задержкой со строительством этой базы было принято решение смонтировать стенды №9 и №10 на 117 км, в соответствие с чем в ГИПХ'е заканчиваются проектные работы и начаты земляные работы по подготовке площадки на 117 км.

Внушает опасение задержка с разработкой в ГИПХ'е станции конденсации и заправки стенда №9 и №10 жидкой моноокисью фтора, техническое задание на которую утверждено в ГИПХ'е лишь 18.05.55г. В то же время эта установка необходима независимо от того, где расположены стенды №9 и №10.

В течение третьего квартала 1955 г. должны быть завершены строительно-монтажные работы по подготовке площадки на 117 км, изготовлена, смонтирована и отработана станция конденсации и заправки моноокисью фтора, закончено изготовление и смонтированы стенды №9 и №10. В этом случае остается IV квартал для проведения испытаний на стендах №9 и №10 в 1955 году.

Вместе с тем необходимо форсирование работ по строительству базы на 23 км.

Для обеспечения разработки двигателей, работающих на фторных окислителях, предусмотрена программа совместных работ ОКБ-456 — ГИПХ по статическим и динамическим испытаниям различных материалов и конструкционных узлов в этих окислителях, выполнение которой затягивается по вине обеих организаций.

Представленный ГИПХ'ом отчет за 1954 г. по теме «Отработка моноокиси фтора и фтора как окислителей для топлив к изделиям «Р»» свидетельствует о значительной проделанной работе и о несомненном прогрессе, достигнутом ГИПХ в деле изучения физико-химических свойств этих окислителей, усовершенствования способов их получения, хранения, транспортировки и анализа. Наработкой потребного количества моноокиси фтора ГИПХ полностью обеспечил работы, проводимые ОКБ-456 на этом окислителе, хотя имели место перебои по разным причинам /аварии, отсутствие хладоагента и некондиционность продукта по химическим анализам/. Вместе с тем до сего времени не решены вопросы безопасной эксплуатации моноокиси фтора, так, по настоящее время имеют место аварии с самовозгоранием арматуры и тары при хранении и перепуске продукта из одной ёмкости в другую, сопровождающиеся потерями всего содержимого этих емкостей и разрушением материальной части. Принятыми в ГИПХ мерами число этих аварий сокращается при возрастающем объеме производства продукта. Так, до 1954 г. зарегистрировано 54 аварии, в 1954 году — 10 аварий, но за период январь-апрель 1955 г. — 6 аварий, а всего 70 аварий.

Однако, до сих пор причина аварий не установлена, что является весьма серьезным. ГИПХ стоит на правильном пути в решении вопроса ликвидации аварий, намечаемые ГИПХ'ом мероприятия представляются безусловно целесообразными. Однако, реализация этих мероприятий недопустимо затягивается, в результате чего по настоящее время эти аварии часто повторяются и причины их неизвестны.

Следует считать большим упущением, что до сих пор неизвестен состав примесей, содержащихся в моноокиси фтора, хотя ГИПХ справедливо уже несколько лет связывает с их наличием эти аварии. Аналитическое исследование продукта стоит в ГИПХ'е не на высоком уровне и представляется целесообразным привлечь к этой работе другие организации, например, Институт им. Карпова и ленинградские институты.

Столь тревожное состояние с отработкой безопасности эксплуатации моноокиси фтора ставит под угрозу все планы в части развертывания работ по этому окислителю и по его внедрению в ракетную технику.

Нет оснований сомневаться в том, что этот вопрос может быть решен положительно, но его решению необходимо уделить много больше внимания, чем это делалось до сих пор.

По этой теме предусмотрено также освоение производства моноокиси фтора концентрации не ниже 95% при суммарном содержании инертных примесей не более 1 — 2%.

В представленном ГИПХ'ом отчете этот вопрос не получил освещения, не ясно что сделано и в каком состоянии находится работа по выполнению этого серьезного задания, имеющего прямое влияние на эффективность топлива, так как ныне поставляемый продукт, согласно ВТУ, может содержать лишь 92% моноокиси фтора и до 4,5% инертных примесей.

Согласно Постановлению Правительства от 25 июня 1954 г. № 1263-565 ГИПХ при участии АН СССР обязан провести в 1954-1955 годах экспериментальные работы по обеспечению снижения температуры плавления смесей гидразина до -40°С без снижения эффективности и по обеспечению стабильности гидразина в эксплуатации.

Однако до настоящего времени эти вопросы еще не решены и работы ведутся недостаточно интенсивно. Установлено лишь, что подогретый гидразин под давлением самопроизвольно взрывается, что ставит под сомнение возможность его безопасного использования в двигателе, особенно, для охлаждения стенок камеры сгорания. Необходимы развернутые исследования стабильности гидразина.

Необходимо также потребовать отчет от ИОНХ АН СССР о работе по снижению температуры плавления гидразина.

Согласно упомянутому Постановлению Правительства ОКБ-456 обязано разработать в IV квартале 1955 г. предэскизный проект двигателя на фторном топливе применительно к изделию Р-7. Эта работа может быть выполнена в установленный срок.

По состоянию работ на сегодня можно считать, что топливом для этого двигателя /РД-300/ должна служить пара: монооскись фтора + диэтиламин, а удельная тяга, развиваемая этим двигателем, должна быть на ~ 50 единиц больше, чем у кислородо — керосинового двигателя, при этом же давлении газов в камере сгорания и на срезе сопла.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 701 (169-176)



11.02.1956г.

Выполненные исследования позволяют поставить вопрос о целесообразности разработки уже в настоящее время термоядерного двигателя для дальних ракет...

Если учесть, что предельные возможности химических источников энергии, отвечающие случаю применения фторных топлив, ограничиваются удельной тягой, равной 400 кг/кг/сек, то становится ясным, что в течение нескольких ближайших лет эти возможности могут быть исчерпаны.

А так как дальность полёта ракет определяется в первую очередь удельной тягой двигателя, то для обеспечения дальнейшего развития ракетной техники необходимо уже в настоящее время начать научно-исследовательские работы с целью разработки ракетных двигателей, использующих более мощные источники энергии, чем химические.

Исследование показало, что из числа различных известных источников энергии наибольший интерес представляют процессы ядерного синтеза.

Использование остальных источников энергии либо не даёт существенного выигрыша по сравнению с химическими источниками, либо не имеет достаточной перспективы, либо неосуществимо при данном уровне развития наших знаний...

При успешном завершении разработки можно ожидать, что первый образец такого двигателя будет развивать удельную тягу около 1000 кг/кг/сек с большой перспективой увеличения этого параметра. Вес и габарит этого двигателя на единицу развиваемой тяги будет не больше, чем для лучших термохимических двигателей. Удельный вес рабочего тела, используемого в термоядерном двигателе, может не уступать самым тяжёлым химическим топливам...

Основная цель преследуемая мною в выполненной работе, это проверить, не наступило ли время, когда можно, а следовательно и необходимо, приступить к систематической организованной работе, с привлечением ряда специализированных организаций, по проведению теоретических и экспериментальных исследований по единому плану, направленных на разработку комплекса проблем, стоящих на пути к созданию термоядерного ракетного двигателя.

Таким образом, не самообольщаясь в вопросах, связанных с разработкой термоядерного ракетного двигателя, и больше всего, опасаясь создать у кого бы то ни было иллюзию полной ясности, быстрого и лёгкого решения рассматриваемой проблемы, считаю проблему создания термоядерного ракетного двигателя назревающей и подлежащей планомерному изучению с целью выяснения возможности осуществления в ближайшее время...

На основании изложенного прошу направить представленный материал на заключение физикам-специалистам по ядерным и кумулятивным процессам. При положительном заключении специалистов прошу поручить Спецкомитету подготовить проект Постановления Правительства.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 817 (204-208)



16.10.1956г.

Согласно Вашему запросу (№134/32 от 21.09.1956г.) направляю рекомендательный отзыв о научно-инженерной деятельности С.П.Королева в связи с рассмотрением на Ученом Совете НИИ-88 вопроса о присвоении ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации.

Тов. КОРОЛЕВ Сергей Павлович является одним из ведущих деятелей советского ракетостроения.

К работе в области ракетной техники тов. Королев приступил в начале тридцатых годов в МОСГИРД'е, затем в Реактивном Научно-Исследовательском Институте в числе основных создателей и руководителей этих организаций.

В эти годы Советский Союз первым начал проводить широкую научно-исследовательскую работу в области ракетной техники и тов. Королев был в числе тех советских ученых и инженеров, которые возглавили эту работу. В это время определилось и основное направление научно-технической деятельности тов. Королева, а именно, решение проблемы создания летательных аппаратов (самолетов и ракет) с жидкостными реактивными двигателями. В этом направлении, в период работы в РНИИ, тов. Королевым были получены следующие основные результаты: разработаны первые в СССР и в мире ракетоплан РП-318 и крылатая ракета 212, прошедшие стендовые огневые испытания с двигателем ОРМ-65, а впоследствии и летные испытания.

В 1942-1945 гг. тов. Королев в качестве заместителя главного конструктора ОКБ НКВД-НКАП по реактивным самолетным установкам разработал и осуществил установку жидкостных реактивных двигателей РД-1 и РД-1ХЗ на самолете Пе-2. На установке были произведены летные испытания РД-1 и РД-1ХЗ и исследованы специальные условия работы ЖРД в полете, в частности, повторный запуск жидкостного реактивного двигателя в высотных условиях. Тов. Королев лично проводил летные испытания этих ЖРД на самолетах. В это же время тов. Королевым проводилась разработка ракетных установок на других самолетах. За успешное проведение этих работ тов. Королев был награжден орденом в 1945 г.

С 1946 г. тов. Королев в должности главного конструктора ОКБ проводит разработку баллистических ракет дальнего и сверхдальнего действия. За эти годы под его руководством успешно разработан ряд баллистических ракет со все возрастающими основными показателями по дальности и грузоподъемности. Тов. Королев занимает ведущую роль в работах по созданию ракеты-спутника, запуск которой должен состояться во время ближайшего Международного Геодезического Года.

В ракетах, разработанных под руководством тов. Королева, введены существенные технические новшества, являющиеся большими принципиальными открытиями, позволившими достичь высоких основных показателей в основных характеристиках ракет и проложить новые пути для развития ракетной техники.

Тов. Королев является автором ряда книг, научных статей, технических отчетов. Под его руководством и при его непосредственном участии выпущено много эскизных и технических проектов и сводных отчетов по ряду опытно-конструкторских и научно-исследовательских тем, выполненных по Постановлениям Правительства и посвященных узловым вопросам ракетной техники. Им был составлен и в течение нескольких лет читался на Специальных Высших Инженерных Курсах при МВТУ курс лекций по теории и проектированию ракет.

Блестящие достижения тов. Королева и его научно-технической деятельности отмечены научной общественностью и Советским Правительством, в результате чего тов. Королев в 1953г. был избран членом-корреспондентом Академии Наук СССР, а в 1956 г. ему присвоено звание Героя Социалистического Труда.

За свои научные и технические достижения С.П.Королев достоин присвоения ему степени доктора технических наук без защиты диссертации.

Главный конструктор ОКБ-456
член-корреспондент АН СССР ГЛУШКО
Арх.№ 1453 (8-10)



29.10.1956г.

Докладываю, что реконструкция стенда №2 ОКБ-456 завершена. На стенде проведено 2 отладочных огневых пуска и проливка ТНА двигателя 8Д59, подтвердившие работоспособность стендовых систем.

Стенд №2 ранее был спроектирован и построен для испытания двигателей с тягой до 10 тонн при баллонной подаче. Путем ряда переделок стенд был приспособлен для кратковременных пусков двигателей без замера тяги и с целым рядом отступлений от технических условий.

После реконструкции силовой и технологической части и лотка стенда на нем могут производиться испытания азотнокислых двигателей с тягой до 75 тонн продолжительностью до 150 секунд со всеми необходимыми измерениями, предусмотренными техническими условиями.

Коллектив ОКБ-456, понимая важность решения задачи по реконструкции стенда, работал с большим подъёмом и с максимальной отдачей. Это позволило выполнить работы по реконструкции стенда в сжатые сроки в инициативном порядке, внутренними силами.

Прошу Вас приказом по Министерству отметить работу коллектива ОКБ-456 по реконструкции стенда №2.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (72)


03.12.1956г.

Прошу включить в проект Постановления Правительства по обеспечению работ по внедрению фторных окислителей в ракетную технику следующие мероприятия:

1. Организовать филиал ОКБ-456 в Ленинградской области с базами для проведения экспериментальных работ, расположенными на объекте № 721 ГИПХ МХП и на площадке на 117 км, для чего ГИПХ'у до 31 декабря 1956 г. передать в состоянии технической готовности, а ОКБ-456 принять по акту, стендовую площадку на объекте № 721 в полном комплексе со станцией конденсации. Разработка, изготовление, монтаж и эксплуатация всех стендов возлагается на ОКБ-456 МОП.

2. Обязать ГИПХ МХП на договорных началах обеспечить Ленинградский филиал ОКБ-456 поставками фторных окислителей, горючих, газообразного и жидкого кислорода и азота, сжатого воздуха, электроэнергии, тепла, воды, а также химическими анализами с сигнализацией, медобслуживанием, связью, питанием и жильем /один 12-квартирный дом и общежитие на 400 м²/.

3. Обязать Министерство внутренних дел СССР выполнить строительно-монтажные работы по постройке в 1957 г. силами Военно-строительного управления Главспецстроя по договору с ОКБ-456 МОП на площадке филиала ОКБ-456 /объект №721 ГИПХ/ лабораторного корпуса площадью 5 т. кв.метров, с материальным обеспечением из ресурсов, выделенных Главспецстрою на 1957 г., со сдачей в эксплуатацию в ГУ кв. 1957 г.

4. Обязать МОП построить на площадке ОКБ-456 /г.Химки/ лабораторный корпус площадью 5 т. кв.метров для монтажа гидравлических установок, изготовленных по Постановлению Совета Министров СССР № 1281-573 от 28.06.54г. для испытаний на рабочую мощность натурных турбонасосных агрегатов фторных и кислородных двигателей.

5. Обязать МХП разработать и произвести поставки: а/ облегченного типа изолирующего противогаза; б/ системы дегазации фтора и моноокиси фтора в условиях эксплуатации, с учетом аварийных случаев.

6. Обязать ГИПХ МХП обратить особое внимание на необходимость планомерной и глубокой разработки методов производства стабильных фторных окислителей и взрывобезопасной их эксплуатации.

7. Обязать ОКБ-12 и НИИ-1 МАП разработать для фторных окислителей и аммиака расходомеры типа ДСИ по техническому заданию ОКБ-456.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№1095 (100-101)

15.01.1957г

В 23-м томе Большой Советской Энциклопедии (второе издание) на стр.126 помещена статья о Костикове Андрее Григорьевиче, отмеченном высокими наградами и званиями «за большую заслугу в создании нового типа вооружения».

Так как мы работали ряд лет совместно с А.Г.Костиковым и нам доподлинно известна его роль в создании нового типа вооружения, то мы считаем своим долгом сообщить об этом.

В 1937-1938 гг, когда наша Родина переживала трудные дни массовых арестов советских кадров, Костиков, работавший в институте рядовым инженером, приложил большие усилия, чтобы добиться ареста и осуждения как врагов народа основного руководящего состава этого института, в том числе основного автора нового типа вооружения, талантливого ученого-конструктора заместителя директора по научной части Г.Э.Лангемака. Таким образом, Костиков оказался руководителем института и «автором» этого нового типа вооружения, за которое и был сразу щедро награжден в начале войны.

Получив задание на другую разработку, Костиков оказался неспособным ее выполнить, в связи с чем еще во время войны он был снят с работы и уволен из института.

Репрессированные ранее работники института ныне реабилитированы, часть из них, в том числе и Г.Э.Лангемак, посмертно.

Просим учесть изложенное при подготовке «Биографического словаря деятелей естествознания и техники» и следующего издания БСЭ.

Член-корреспондент АН СССР
Герой Социалистического Труда КОРОЛЕВ С.П.
Член-корреспондент АН СССР
Герой Социалистического Труда ГЛУШКО В.П.
Арх. ГДЛ-ОКБ. оп.З, ed.xp.10



26.12.1957г.

Использование диметилгидразина /несимметричного/ в качестве горючего для ракетных двигателей позволит повысить удельную тягу на 8-10 единиц, что применительно к ракете типа Р7 эквивалентно увеличению дальности полета примерно на 1000 км. Поэтому во всех вновь разрабатываемых в ОКБ-456 двигателях для ракет дальнего действия как кислородных, так и азотнокислотных, намечено использовать в качестве горючего диметилгидразин.

В связи с этим остро встает вопрос об обеспечении ОКБ-456 диметилгидразином, начиная с января 1958 г. и далее до конца года в количестве не менее 10-15 тонн ежемесячно. С января 1959 г. ежемесячная потребность возрастет в 6-10 раз. Поставка указанных количеств диметилгидразина реальна при мобилизации Министерством химической промышленности своих ресурсов и при эффективной помощи со стороны Комиссии Президиума Совета Министров по военно-промышленным вопросам.

Ввиду возросшего значения работ Министерства химической промышленности по разработке новых топлив для всех вновь разрабатываемых ракет и двигателей к ним, возникла острая необходимость в координации и контроле этих работ руководимой Вами Комиссией Президиума Совета Министров, для чего в составе Комиссии должна быть организована химическая группа, которая ведала бы вопросами топлив и других продуктов МХП, разрабатываемых для ракетной техники (окислители, горючие, резиновые и пластмассовые изделия и т.п.).

Отсутствие такой химической группы в Спецкомитете Совета Министров СССР привело к отставанию МХП в развитии работ по обеспечению ракетной техники.

С той же целью представляется целесообразным ввести в состав Научно-технического Совета по реактивной технике Комиссии компетентного химика из МХП.

Прошу Вашего указания об обеспечении тематических работ ОКБ-456 диметилгидразином и о реализации названных выше организационных мероприятий, необходимость которых продиктована опытом работы последних лет.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (164-165)



03.01.1958г.

В результате проработки в ОКБ-456 вопроса о возможных путях дальнейшего усовершенствования ЖРД, выявилась принципиальная возможность создания двигателей с весьма высокими параметрами. Реализация ряда конструктивных мероприятий и использование более эффективного горючего /диметилгидразина/ позволяет существенно повысить удельную тягу в пустоте, именно, на 16-33 единицы /в том числе на 8 единиц за счет диметилгидразина/.

К основным конструктивным мероприятиям относятся: а/ увеличение давления в камере сгорания до 75 ата; б/ улучшение процесса сгорания без ухудшения устойчивости процесса; в/ увеличение высотности сопла; г/ лучшее использование выхлопа из турбины; д/ повышение температуры рабочего тела турбины; е/ создание газогенератора на диметилгидразине.

В итоге предлагаемый двигатель будет иметь удельную тягу лишь на примерно 5 единиц меньшую, чем в случае использования замкнутого контура охлаждения и привода ТНА, однако выгодно отличается от него меньшим весом и меньшей сложностью. В ОКБ-456 продолжается работа по изысканию путей рационального конструирования двигателей с замкнутым контуром и дожиганием.

На основании изложенного предлагается заложить разработку нового изделия, следующего за 8К71, того же стартового веса, тоже двухступенчатого с продольным или поперечным, либо смешанным делением ступеней по усмотрению ОКБ-1, с использованием новых двигателей, обладающих следующими основными характеристиками:

Характеристики двигателей	Двигатели
	I ступени	II ступени
Номинальная удельная тяга в пустоте с учетом расхода всех компонентов	325	333
Тяга	близкая к тяге двигателей 8Д74 и 8Д75
Окислитель	кислород
Горючее	диметилгидразин
Газогенератор	на основных компонентах
Давление газов на срезе сопла/ра/ /ата/	0,45	~0,25 /уточняется/
Удельный вес двигателя	не более, чем 8Д74 и 8Д75

Ориентировочная оценка показывает, что использование предлагаемых новых двигателей на изделии типа 8К71 повысит дальность полета примерно на 2500 км /~2000 км в связи с повышенной удельной тягой и ~500 км вследствие перехода на газогенератор, использующий основные компоненты топлива/.

Использование на таком новом изделии третьей ступени с принятым нами к разработке двигателем /«ОД» и «ЛР»/ с удельной тягой 343 единицы позволит создать весьма эффективное изделие для дальних перелетов, включая лунные.

Представляется целесообразным составить проект постановления правительства по разработке такого нового изделия и сосредоточить на этом основные силы ведущих ОКБ. Предполагаемый срок отработки двигателей для 1-й и 2-й ступеней — IV квартал 1959 г. /поставка стендовых испытаний в НИИ-229/.

Прошу Вашего решения по поставленному вопросу.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (166-168)



28.05.1959г.

Полностью разделяю Вашу точку зрения о необходимости форсирования работ по своевременному обеспечению полета к Марсу (осень 1960 г.) и Венере (январь 1961 г.), сообщаю, что ОКБ-456 берет на себя обязательства, связанные со своевременным обеспечением ракет-носителей для этих полетов двигателями первых трех ступеней: I ступень — двигатель 8Д74; II ступень — двигатель 8Д75; III ступень — двигатель 8Д711 (с тягой 10 тонн).

Прошу Вас и С.П.Королева учесть изложенное при составлении планов и мероприятий, обеспечивающих осуществление полета к планетам.

Главный конструктор ОКБ-456, академик ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (226)



06.06.1959г.

В связи с успешным решением вопроса достижения первой космической скорости и создания искусственных спутников Земли с помощью двух— и трехступенчатых ракет с ЖРД, приобретает актуальность вопрос о создании дополнительной конечной ступени ракеты, с двигателем другого класса, использующим другой источник энергии и условия работы, специфичные для ступени ракеты, летающей вне атмосферы и освобожденной от падения на Землю.

В этих условиях допустимы полеты тяжелых ракет с небольшими, но длительно действующими ускорениями, с двигателями малой тяги, составляющей единицы и десятки килограмм, но с высокой удельной тягой, измеряемой тысячами единиц.

Такие двигатели могут быть созданы, причем на принципе использования вырабатываемой в полете электрической энергии совместно с запасенным на борту ракеты рабочим телом.

Проблема создания таких электрических ракетных двигателей /ЭРД/ в настоящее время изучается в СССР в ряде организаций в инициативном порядке (ОКБ-456, Лаборатория "В", НИИ-1 МАП), а за рубежом — несколькими американскими фирмами. В 1928-30 гг. мною разрабатывался электрический ракетный двигатель (см. книгу "Источники энергии и их использование в реактивных двигателях" стр. 14-21). Однако работы не были доведены до конца и были отложены, поскольку в то время еще не созрели условия для использования этих двигателей.

Проблема создания электрической ракетной двигательной установки состоит из трех основных связанных проблем:

1. Выбор и разработка источника энергии.

2. Выбор рабочего тела.

3. Выбор схемы и разработка конструкции двигателя.

Отсутствие атмосферы в условиях работы электрического двигателя создает благоприятные условия для использования солнечной энергии. С помощью полупроводниковых, термоэлектрических или турбогенераторных преобразователей солнечная энергия может быть превращена в электрическую энергию для питания ЭРД. Например, разрабатывавшийся мною в 1928-30 гг. проект предусматривал использование солнечной энергии с помощью круглого дискового поля термоэлементов, в центре которого размещалась герметизированная часть ракеты (ракетогелиоплан).

Особенно обнадеживающие результаты получены с помощью третьего советского искусственного спутника Земли, полупроводниковые кремниевые батареи которого безотказно работают второй год. Воздействие всевозможных космических излучений, метеорная эрозия и резкие смены температур не оказали заметного влияния на работу этих батарей.

Представляет интерес и изучение возможности создания силовой ядерной установки, тепло которой превращается в электрическую энергию с помощью турбогенераторных или термоэлектрических преобразователей.

Электроэнергия, вырабатываемая с помощью солнечной или ядерной силовой установки, может непосредственно использоваться в ракетных двигателях для сообщения направленной скорости рабочему телу, например, в ускорителях заряженных частиц, использующих электрические и электромагнитые поля (ионные двигатели). Наконец, вырабатываемая электроэнергия может превращаться в тепловую, используемую, например, в импульсных электродвигателях, осуществляющих разряды в газообразных, жидких и твердых телах, либо в электродуговых двигателях постоянного давления (плазменные двигатели).

Ядерные силовые установки отличаются от солнечных силовых установок компактностью и радиоактивным излучением, лимитирующим области возможного их применения. Солнечные силовые установки используют даровую неисчерпаемую энергию, и работа их не связана с радиоактивным излучением. Однако большие габариты приемника солнечного излучения ставят предел мощности этих силовых установок.

Для того, чтобы использование солнечной энергии было оправдано, удельная тяга двигателя, использующего эту энергию, должна быть выше, чем у ЖРД, обладающих меньшим весом и большей простотой силовой установки. Так как фторные ЖРД способны обеспечивать удельную тягу в пустоте около 400 сек, то, по-видимому, удельная тяга двигателей, использующих энергию солнечного излучения, не должна быть менее 500 сек. В этом случае каждый квадратный метр приемника солнечных лучей будет обеспечивать тягу двигателя от 2,84 до 17,0 гр. в зависимости от к.п.д.

При использовании солнечной энергии, а также при использовании ядерной энергии, посредством постороннего рабочего тела, когда на борту ракеты запасено или генерируется определенное количество энергии, возникает вопрос, как лучше расходовать эту энергию, чтобы получить максимальный полезный эффект, например, дальность полета ракеты при заданном весе полезного груза.

Запасая на борту ракеты то или иное количество вещества при определенном количестве располагаемой энергии, можно израсходовать эту энергию с меньшим количеством массы, сообщив ей большую скорость истечения, либо с большим количеством массы, сообщив ей меньшую скорость истечения.

Работа солнечной силовой установки может быть эффективной, по крайней мере, в пределах орбиты Марса, учитывая возможности совершенствования этой установки, повышение её к.п.д. Полеты же к внутренним планетам энергетически будут обеспечиваться вполне удовлетворительно.

По-видимому, использование солнечного излучения позволит совершать межпланетные полеты в пределах всей солнечной системы, если траектории полета выбраны такими, что активный полет, с действующей силовой установкой, происходит в пределах орбиты Марса или немного дальше.

В связи с малым значением отношения тяги солнечного двигателя к весу ракеты, полеты могут осуществляться лишь с орбиты искусственного спутника Земли к Луне, Солнцу и планетам.

Учитывая состояние проблемы использования солнечной и ядерной энергии в двигательных установках малой тяги для конечных ступеней космических ракет, представляется целесообразным безотлагательная организация работ в ОКБ-456 по выполнению поисковых, теоретических и экспериментальных исследований по разработке схем и конструкций экспериментальных двигателей с питающими силовыми установками такого рода.

Приложенная ориентировочная схема организации подразделения в ОКБ-456 для выполнения разработок ЭРД и силовых установок к ним показывает, в каких направлениях намечено вести работу. Предполагается, что в результате работ первого этапа в 1960г. окажется возможным сосредоточить усилия на минимальном количестве вариантов, отказавшись от менее эффективных. В настоящее время, по недостатку знания, этого сделать еще нельзя, поэтому структура нового подразделения ОКБ-456 предусматривает предварительную проработку всех заслуживающих внимание вариантов.

Работу предполагается вести с привлечением и использованием возможностей ряда научно-исследовательских и проектных организаций.

Прошу разрешения Комитета по оборонной промышленности на организацию и проведение этих работ в ОКБ-456 и включение в план ОКБ-456 на 1959-60 гг. научно-исследовательской темы: "Разработка электроракетных двигателей с силовой установкой".

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1800 (71-77)



30.09.1959г.

Докладываю:

1. В результате успешного хода стендовых доводочных испытаний двигателей для изделий 14 и 16 ОКБ-456 повысило удельную тягу двигателей для всех ступеней этих изделий на земле и в пустоте на 4 единицы против значений, предусмотренных согласованными с ОКБ-586 ТТЗ на эти двигатели, о чем ОКБ-586 и другие связанные организации поставлены в известность.

Указанное повышение удельной тяги увеличивает дальность полета изделия 16 на 1000 км /не менее/ и соответственно увеличивает дальность полета изделия 14.

2. Стендовая отработка ОКБ-456 двигателей для изделий 14 и 16 позволила отказаться от продувки азотом камеры сгорания и газогенератора перед пуском, что должно упростить эксплуатацию изделий.

ОКБ-586 и связанные организации уведомлены об отказе от азотной продувки.

3. Поставки двух двигателей для холодных испытаний с изделием 14 произведены ОКБ-456 в ОКБ-586 на пять месяцев раньше срока, предусмотренного Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров, именно, в ноябре и в декабре 1959 г., вместо апреля и мая 1960 г.

Ход производственных и доводочных работ позволяет осуществлять и дальнейшие поставки двигателей для огневых испытаний совместно с изделием 14 с тем же 5-месячным опережением.

Для использования этого опережения необходимо обеспечить соответствующее ускорение работ и у других разработчиков, участвующих в создании этого изделия.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (245-246)



14.12.1959г.

Сравнение двигателя О-456 и О-276 для изделия "9" показывает следующее:
I. Предложенная О-276 двигательная установка несравненно сложнее в доводке и эксплуатации:

а) Доводка потребует больше времени в связи 1) с отсутствием опыта в создании кислородного двигателя с дожиганием, что исключает возможность создания "9" в сроки по Постановлению; 2) в связи с возможностью начала доводки КС только после отработки газогенератора и ТНА.

б) Эксплуатация усложнена; 1) т.к. двигательная установка состоит из 4-х автономных двигателей, требующих синхронизацию при пуске и промежуточную ступень тяги, что исключает пуск из шахты; 2) т.к. имеет усложненную пусковую систему, установленную на земле; 3) по сложности и надежности уступает двигательной установке "7", тоже состоящей из 4-х двигателей, но имеющей бортовую элементарно-простую пусковую систему.
II. Повышенная сложность эксплуатации изделия "9" с двигательной установкой О-276 ставит под сомнение возможность принятия на вооружение этого изделия, т.к. сложность эксплуатации двигательной установки получается больше, чем у двигательной установки "7". В этом случае сравнение с изделием "16" говорит не в пользу изделия "9". Старт связан с кислородным заводом или установкой для переохлаждения жидкого кислорода и к этому добавляется 4-х двигательная установка с наземным пусковым устройством.
III. Сложность двигательных установок О-276 исключает их использование в космических изделиях более тяжелых, чем "7". 28 шт. ТНА на борту плюс системы пуска на земле (по типу "7" со стартовой тягой 980 т)! Это конкурирует со всеми осужденным проектом многодвигательной ракеты Брауна для полета на Марс.
IV. Сложное схемное решение двигательной установки О-276 вынужденное:

1) О-276 не может отказаться от наземной системы пуска и перенести ее на борт, иначе резко возрастут веса двигательной установки; уменьшить же вес и габариты пусковой системы не представляется возможности из-за схемы с дожиганием, требующей большей мощности стартера.

2) О-276 не может перейти на однодвигательную схему при качающихся [КС] из-за схемы дожигания, не позволяющей КС обеспечить шарнирную связь на линии подогретого газифицированного кислорода.
V. Используя схему дожигания, ценой усложнения эксплуатации О-276 достигает выигрыша в удельной тяге, но не 15 ед., а половину этого. Остальной выигрыш не связан с дожиганием и осуществим в любых двигателях. Примерно это же повышение Pi может быть обеспечено при обычной схеме, без дожигания. О-456 берется довести Pi к концу летных испытаний до значений, отличающихся от заявленных О-276 лишь на несколько единиц.
VI. Если изделие "9" действительно нужно, если мы не хотим отстать в ближайшее время от США по космическим тяжелым изделиям (летн. испыт. в 1960 г. Сатурна, в 1,5 раза более тяжелого, чем "7"), оставшись на долгие годы лишь с "7", то необходимо довести до конца разработку двигателя О-456. Мы беремся выполнить ее в срок, предусмотренный Постановлением ЦК и Правительства.
VII. С.П. объявил о существенном ожидаемом увеличении веса полезного груза, если использовать двигатель О-276.

Необходимо обратить внимание на то, что этот выигрыш расчетно обеспечивается в меньшей мере увеличением Р на двигателе I ступени, а, главным образом, увеличением Pi на 15 ед. на II ступени, для чего и там предусмотрено дожигание. Все трудности вновь повторяются на второй ступени:

а) запуск в пустоте: пусковая система должна быть на борту, что увеличивает вес и сложность двигателя, а вес на второй ступени особо ценен;

б) кроме того, если управление имеется в виду обеспечить качанием камер сгорания, то необходимы 4 двигателя, а если КС неподвижны, то чем управлять?
VIII. О-276 обязательно должна быть предоставлена возможность работы над двигателем хотя бы для накопления опыта, но делать экспериментальный двигатель должно само ОКБ. Загружать серийный завод 24 или любой другой непроверенными доводочными испытаниями, документацией для изготовления двигателей, не обещающей ничего хорошего, неправильно.

ГЛУШКО
Арх.№ 1800 (101-103)


25.12.1959г

14 декабря с.г. в ОКБ-456 на комиссии, образованной для рассмотрения предложения тов. Королева С.П. и тов. Кузнецова Н.Д. об установке на первую ступень изделия 8К75 двигателя, предлагаемого к разработке ОКБ-276, вместо двигателя ОКБ-456, мною сделано сообщение, основное содержание которого изложено ниже.

1. Двигатель 8Д716 разрабатывается в ОКБ-456 в соответствии с техническими требованиями, согласованными с ОКБ-1 и обеспечивающими выполнение тактико-технических характеристик изделия 8К75, предусмотренных Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров Союза ССР.

2. При составлении проекта Постановления на разработку изделия 8К75 ставился вопрос о разработке этого изделия в предельно короткий срок, что исключало использование для двигателя неосвоенных схем, принципиально отличающихся от используемых в настоящее время.

3. В разрабатываемый двигатель 8Д716 заложено много нового, существенно прогрессивного по сравнению с двигателями 8Д74 и 8Д75 изделия 8К71.

Наиболее существенные отличия этих двигателей следующие:

1/ Тяга двигателя увеличена почти вдвое /141 тонна у земли, вместо 74,5-82,9 т/.

2/ Удельная тяга у земли увеличена на 15 единиц /269 вместо 254 единиц/.

3/ Для привода ТНА и наддува баков в полете используются основные компоненты топлива, сжигаемые в газогенераторе, что обеспечивает возможность создания изделия 8К75 с двумя компонентами на борту /отказ от перекиси водорода и жидкого азота/.

4/ Отсутствуют рулевые агрегаты; управление изделием обеспечивается качанием основных камер сгорания.

5/ Удельный вес залитого двигателя на земле уменьшен до полутора раз и составляет 12,1 кг/тн.тяги, вместо 15,6 для 8Д74 и 18,5 для 8Д75.

6/ Удельный вес камер сгорания составляет 4,0 кг/тн.тяги вместо 7,8 кг/тн.тяги; удельный вес ТНА составляет 29 г/л.с. вместо 44,5 г/л.с.

II Давление в камерах сгорания повышено с 60 до 80 ата.

8/ Мощность ТНА увеличена в 2,5-3 раза и составляет 13200 л.с. вместо 4250 л.с. для 8Д75 и 5400 л.с. для 8Д74.

9/ Повышена температура газов перед турбиной с 823°К до 1100°К, что позволило избежать дополнительных потерь удельной тяги на привод ТНА при повышении давления в камерах сгорания с 60 до 80 ата.

10/ Отсутствует предстартовое обслуживание двигателя: отменен проворот вала ТНА; отменен подогрев агрегатов двигателя теплым воздухом; ручной съем заглушек камер сгорания заменен их автоматическим сбросом; отменена установка штативов ПЗУ перед стартом изделия.

4. Сравнение двигателя 8Д716 и предлагаемого ОКБ-276 двигателя НК-9 показывает:

1/ Удельная тяга двигателя НК-9 заявлена большей у земли на 9 ед. /278 вместо 269 ед./ и в пустоте на 15 единиц /327 вместо 312 ед./.

2/ Схема двигателя НК-9 сложнее, так как в ней предусматривается использование дожигания отработанного в турбине газа по замкнутому контуру, что существенно усложняет отработку этого двигателя.

3/ Двигатель 8Д716 является четырехкамерным двигателем с одним ТНА, газогенератором и одним комплектом автоматики двигателя; тяга двигателя НК-9 в четыре раза меньше тяги двигателя 8Д716, т.к. двигательная установка НК-9 состоит из четырех автономных однокамерных двигателей с четырьмя комплектами ТНА, пятью газогенераторами, четырьмя комплектами автоматики и четырьмя комплектами агрегатов систем регулирования изделия /СОБ и РКС/. Большое число агрегатов делает двигатель НК-9 менее надежным в эксплуатации, чем двигатель 8Д716.

4/ Четырехдвигательная установка НК-9 приводит к усложнению эксплуатации по сравнению с двигателем 8Д716 по следующим причинам:

а/ Для обеспечения запуска по проекту требуется наземная достаточно мощная насосная установка, в то время как для пуска двигателя 8Д716 используется бортовая автономная малогабаритная система, состоящая из пусковых бачков или пороховой шашки весом 2-3 кг. При этом возникает серьезная задача обеспечения надежного перехода питания двигателя НК-9 топливом земля-борт до отрыва изделия от пускового стола.

б/ Требуется система синхронизации выхода четырех двигателей на основной режим путем введения промежуточной ступени тяги, как это сделано на изделии 8К71, что помимо усложнения запуска удлиняет его и затрудняет или исключает старт изделия из шахты.

в/ Требуется синхронизация работы четырех двигателей в полете.

5. В связи с использованием схемы дожигания испытания камеры сгорания двигателя НК-9 могут производиться только совместно со своим ТНА и, следовательно, доводочные испытания камеры сгорания могут быть начаты только после отработки ТНА с газогенератором.

6. Сложность двигательной установки НК-9 делает маловероятной целесообразность ее использования в подлежащих разработке космических изделиях более тяжелых, чем 8К71. Действительно, для изделия со стартовым весом примерно в 2,5 раза большим, чем у изделия 8К71 требуется двигательная установка с тягой 980 тонн, что может быть обеспечено установкой на изделие 7 шт. двигателей 8Д716 или 28 шт. двигателей НК-9 и к этому добавляется наземная система пуска двигателей.

7. Используя схему дожигания, ценой усложнения эксплуатации, ОКБ-276 достигает выигрыша в удельной тяге, но не 15 единиц, а половину этого. Остальной выигрыш не связан с дожиганием и осуществим в любых двигателях путем уменьшения потерь на охлаждение, улучшения процесса сгорания, повышения давления в камере сгорания и т.п. Используя эти общеизвестные мероприятия, требующие однако длительных и трудоемких дополнительных производственных и доводочных работ, ОКБ-456 может к концу летных испытаний повысить удельную тягу двигателя 8Д716 до значения, близкого к заявленному ОКБ-276 для НК-9, без применения системы дожигания.

Заявление тов. Королева СП. 14 декабря с.г. в ОКБ-456 на комиссии о том, что ему не нужен такой двигатель 8Д716 с повышенными характеристиками, принято в ОКБ-456 к сведению.

8. Схема с дожиганием известна ряд лет и прорабатывалась в НИИ-1 ГКАТ, в ОКБ-456 и в ОКБ-2 ГКОТ. Результаты проработки показали, что применение этой схемы становится целесообразным тогда, когда потеря удельной тяги в связи с выбросом отработанного газа из турбины становится достаточно ощутимой.

Однако, высокие к.п.д. ТНА, разрабатываемых в ОКБ-456, и выброс отработанного газа из турбины через сопла позволили сделать эти потери весьма небольшими. Действительно применение схемы с дожиганием на разрабатываемых в настоящее время в ОКБ-456 двигателях позволило бы получить выигрыш в удельной тяге в пустоте:

на двигателе 8Д514 /изделие 8К65/ и 8Д712 /I-я ступень изделия 8К64/-1,1%,

на двигателе 8Д713 /вторая ступень изделия 8К64/ — 1%,

на двигателе 8Д716 /первая ступень изделия 8К75/ — 1,9%, что находится в пределах погрешности определения удельной тяги при стендовых испытаниях двигателей /2,7σ=2%/, а тем более при летных испытаниях.

Учитывая то, что выигрыш в удельной тяге невелик /6 ед. в пустоте для двигателя 8Д716/, имея в виду значительные преимущества в простоте и надежности схемы двигателя без дожигания, отсутствие опыта в каких-либо организациях по дожиганию в кислородных двигателях, трудности доводки и требование создания двигателя для изделия 8К75 в кратчайшие сроки, ОКБ-456 подтверждает целесообразность своего решения о неиспользовании схемы с дожиганием для этого двигателя.

9. Применение двигателя с дожиганием является перспективным при переходе на более высокие давления в камере сгорания /более 100 атм/, когда потери на привод ТНА становятся существенными, и в будущих разработках ОКБ-456 найдет свое место.

10. ОКБ-1 ГКОТ заявило о существенном ожидаемом увеличении веса полезного груза на изделии 8К75, если использовать двигатели НК-9. Необходимо отметить, что этот выигрыш в меньшей мере обеспечивается увеличением удельной тяги на двигателях первой ступени, а главным образом увеличением удельной тяги на 15 единиц, принятым в ОКБ-1 для второй ступени этого изделия, для чего и на двигателе второй ступени предусмотрено использование схемы с дожиганием со всеми вытекающими отсюда трудностями.

11. Состояние разработки двигателя 8Д716 таково:

1/ Изготовлено 48 шт. и находится в производстве 26 шт. экспериментальных очковых камер сгорания. Изготовлены штампы и другая крупногабаритная оснастка для сопловых камер сгорания. В производстве находится от 10 до 20 комплектов сопловых камер сгорания. В январе 1959 г. начаты доводочные огневые испытания камер сгорания, в конце апреля впервые получена устойчивая работа камер сгорания без разрушения, но при неприемлемо больших перепадах на форсунках /до 25-30 атм/, а в ноябре 1959 г. получена устойчивая работа при расчетном значении этого перепада. Всего проведено 38 огневых испытаний. 14 декабря с.г. комиссии было продемонстрировано 39-е огневое испытание на стенде экспериментального двигателя в двухкамерной сборке на номинальном режиме.

2/ Освоено и комплектно изготовлено с запасом крупногабаритное литье для ТНА. В производстве находятся до 20 комплектов насосов окислителя и горючего и до 10 комплектов турбин. В настоящее время в гидравлической лаборатории проходят доводочные испытания первые изготовленные комплекты насосов.

3/ Изготовлено 9 шт. и находится в производстве до 25 шт. газогенераторов. Проведено 14 пусков газогенераторов; предварительно отработана конструкция устойчиво работающего газогенератора.

4/ Из 18 наименований автоматики 8 прошли чистовые или предварительные доводочные испытания, а 4 находятся на испытании, по остальным — ведутся подготовительные работы.

5/ Состояние производства и доводочных испытаний обеспечивает выполнение разработки двигателя в сроки, установленные Постановлением ЦК КПСС и Советом Министров СССР.

12. Изложенное выше показывает:

1/ Осуществление двигательной установки НК-9 требует значительного времени, что не может не сказаться на сроках создания изделия 8К75.

21 Эксплуатационно-двигательная установка НК-9 более сложна, чем двигательная установка первой ступени изделия 8К71, которая тоже состоит из 4-х автономных двигателей, требующих синхронизации при старте и полете, но не требует наземного стартового устройства для пуска двигателей.

3/ Использование двигательной установки НК-9 в тяжелых космических ракетах сопряжено с необходимостью установки чрезмерно большого количества мелких двигателей, что осложняет эксплуатацию.

13. Для обеспечения создания изделия 8К75 в установленный срок и без дополнительного усложнения эксплуатации необходимо довести до конца разработку двигателя 8Д716 конструкции ОКБ-456.

14. С целью расширения фронта работ по разработке ЖРД для ракет различного назначения, ОКБ-276 обязательно должна быть предоставлена возможность работы над двигателем НК-9 или другой аналогичной конструкцией. Однако пользу от этой работы можно ожидать лишь в том случае, если изготовление экспериментальных образцов двигателей и их отработку будет проводить ОКБ-276.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Арх.№ 1095 (237-246)



12.02.1960г.

На основании совместной с ОКБ-1 предварительной проработки вопроса о создании тяжелой ракеты-носителя и проведенного анализа возможных двигательных установок для этой ракеты на базе кислородно-керосинового двигателя 8Д716 первой ступени изделия Р9А, представляется заслуживающей внимание следующая схема носителя:

1-я ступень — состоит из одного центрального и шести расположенных вокруг блоков; на каждом из семи блоков установлено по два четырехкамерных двигателя с тягой каждого 141 тонна у земли. Суммарная стартовая тяга составляет 141x2x7=1974 тонны, а стартовый вес ракеты в целом — около 1500 тонн.

На каждом блоке два автономных четырехкамерных двигателя образуют двигательную установку, собранную на единой раме, несущей восемь расположенных по окружности камер сгорания и два ТНА между ними. Управление ракетой осуществляется с помощью качания камер сгорания. Габаритный диаметр такой двигательной установки с тягой 282 тонны /у земли/ не выходит за пределы 3,2 метра, что обеспечивает транспортировку собранных блоков ракеты по железным дорогам. При этом габаритный диаметр семиблочной первой ступени не превышает 11 метров, что позволяет использовать для старта стенд НИИП-5. Естественно, что более тяжелый и габаритный носитель потребует новой разработки наземного оборудования.

Удельная тяга двигателей 1-й ступени составит 274 сек у земли и 317 сек в пустоте.

II-я ступень — состоит из четырех блоков, на каждом из которых установлен один четырехкамерный двигатель с давлением газов на срезах сопел около 0,2 ата, удельной тягой 330 сек и тягой 171 тонна в пустоте. Суммарная тяга двигателей II ступени составляет 171x4x1=684 тонны. Габаритный диаметр двигателя не выходит за пределы 3,2 м, что обеспечивает транспортабельность каждого блока. Двигатели обладают высотным запуском.

Двигатели устанавливаются под небольшим углом к оси ракеты для обеспечения управления полётом путем дросселирования тяги отдельных двигателей.

III-я ступень — состоит из одного блока диаметром 3,2 м с одним четырехкамерным двигателем. Управление полетом — за счет качания камер сгорания на угол до 2°. Давление газов на срезах сопел камер сгорания — не более 0,2 ата, удельная тяга ~330 сек, тяга — 171 тонна.

IV-я ступень — состоит из одного блока с четырьмя двигателями 8Д711, тяга каждого из которых 10 тонн, удельная тяга — 345 сек. В двигателе 8Д711 используется в качестве горючего диметилгидразин. Диаметр двигательной установки ~2,4 м /по срезам сопел/. Управление полетом — путем дросселирования тяги отдельных двигателей либо с использованием для этой цели выхлопных газов за турбинами.

Примечания.

1. Указанные удельные тяги обеспечиваются к концу лётной отработки носителя.

2. В связи со значительным объемом работ по созданию двигателей для ETV ступеней тяжелого носителя на базе двигателя первой ступени изделия Р9А и двигателя 8Д711, предлагаются следующие сроки начала поставок двигателей этих ступеней из ОКБ-456:

Двигатели 1-й ступени Двигатели II-й ступени Двигатели III-й ступени Двигатели IV-й ступени

— с сентября 1960 г. — с ноября 1960 г. — с октября 1960 г. — с ноября 1960 г.

Для сверхтяжелого носителя ОКБ-456 предлагает использовать двигатели с предельно достижимыми в ближайшие годы характеристиками. Конструкция двигателей всех ступеней ракеты максимально унифицирована. Двигатель однокамерный с тягой около 100 тонн, давление в камере сгорания 150 атм, давление подачи насосами до 300 атм, с дожиганием в основной камере сгорания, с использованием титановых сплавов как конструкционного материала. Топливо: кислородно-диметилгидразиновое.

Предлагается следующая схема носителя: 1-я ступень — состоит из одного центрального и шести расположенных вокруг блоков; на каждом из семи блоков установлено но четыре однокамерных двигателя с тягой 98 тонн у земли и 111 тонн в пустоте, удельной тягой 304 сек у земли и 344 сек в пустоте /давление газов на срезе сопла 0,5 ата; коэффициент полноты удельной тяги 0,95/.

Суммарная тяга двигателей 1-й ступени у земли составляет 98x4x7=2744 тонны, а стартовый вес ракеты в целом не менее 2000 тонн.

Максимальный габаритный диаметр сопла каждого однокамерного двигателя составляет 1290 мм, а максимальный габаритный диаметр четырех двигателей установки каждого блока не будет превышать 3,2 м (случай плотной компоновки некачающихся камер), что обеспечит возможность транспортировки блоков и использования того же стенда НИИП-5 для осуществления старта, равно как и использования наземного оборудования, специально разработанного для тяжелого носителя Р-10, если эту возможность предусмотреть заранее при разработке.

II-я ступень — состоит из семи блоков того же диаметра /3,2 м/, что и у 1-й ступени.

В каждом блоке установлено по одному однокамерному двигателю с высотным соплом /давление газов на срезе сопла 0,05 ата/ с выходным диаметром ~3200 мм. Тяга каждого двигателя 117 тонн, удельная тяга — 364 сек /коэффициент полноты удельной тяги 0,935/. Суммарная тяга двигателей II-й ступени: 117x7=819 тонн.

III-я ступень — состоит из двух, трех или четырех блоков, на каждом из которых установлен двигатель такой же, как на II-й ступени.

IV-я ступень — состоит из одного блока с двигателем таким же, как на II-й и III-й ступени.

Примечания.

1. Указанные удельные тяги обеспечиваются к концу летной отработки носителя.

2. Для обеспечения обратного с Луны и планет старта ракет представляется необходимым снабжать последнюю ступень /например пятую/ ракеты-носителя двигательной установкой, работающей на высококипящем окислителе. Для этой цели ОКБ-456 разрабатывает двигатель предельных возможностей для ближайшего этапа на высококипящем окислителе: АК-27И+диметилгидразин, принимая те же значения давления в камере сгорания и сопле, коэффициента полноты удельной тяги и схему, что и для перспективных кислородно-диметилгидразиновых двигателей.

При этом ОКБ-456 имеет в виду унифицировать размеры камеры сгорания /диаметр и длину камеры сгорания, диаметры критического и выходного сечений сопла, контур сопла/, а также в значительной мере и конструкционный материал.

Унификация штампов и другой габаритной и наиболее сложной оснастки позволит сэкономить затраты на подготовку и освоение производства. Унификация горючего позволяет унифицировать ряд агрегатов.

Такой двигатель будет обладать тягой у земли около 97 тонн, в пустоте 109 тонн и удельной тягой 267 и 300 сек. соответственно, при давлении газов на срезе сопла р_а =0,5 ата; при р_а =0,05 ата тяга в пустоте составит 115 тонн, а удельная тяга — 315 сек.

Введение в АК-27 4-5% фтора /образующего комплекс/ повысит удельную тягу двигателя на примерно 10 единиц. При этом температура замерзания окислителя станет ниже -100°С, а температура кипения опустится лишь на несколько градусов. При удовлетворительном решении вопросов, связанных с коррозией, хранением и токсичностью этот окислитель /АК-27Ф/ может представить несомненный интерес (предложение НИИ-94).

3. После разработки носителя Р-20 имеется в виду установка на промежуточных его ступенях фторо-аммиачньгх двигателей с удельной тягой 400 сек, разработка которых ведется в ОКБ-456.

4. Сроки поставок двигателей для сверхтяжелого носителя из ОКБ-456:

Двигатели I-й ступени Двигатели II-IV-й ступени Двигатели V-й ступени

— с IV кв. 1961 г. — с I кв. 1962 г. — со II кв. 1962 г.

Предлагаемые ОКБ-456 двигатели для тяжелого носителя на базе двигателей 8Д716 для ракеты Р9А и 8Д711, позволяют создать весьма эффективный тяжелый носитель, существенно превосходящий носитель на базе Р-7, допускающий решение качественно новых задач по освоению Космоса, включая полеты экипажа к Луне.

Разработка предлагаемых для носителя двигателей ракеты Р9А позволяет создать двигатели и ракету-носитель в предельно короткие сроки и тем сохранить приоритет и умножить престиж Советского Союза в деле освоения Космоса.

Предлагаемые унифицированные двигатели со сверхвысокими показателями позволят создать сверхтяжелый носитель /Р-20/ с отличными летными характеристиками.

Представляется необходимой дальнейшая проработка в ОКБ-1 изложенного выше материала для уточнения с целью включения в проект Постановления ЦК КПСС и Совета Министров Союза ССР по созданию тяжелого и сверхтяжелого носителей для обеспечения перспективы дальнейшего развития космических полетов.

Ввиду необходимости безотлагательно приступить к созданию тяжелого носителя, проект такого Постановления необходимо составить и представить в текущем феврале месяце с.г.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1354 (6-11)



23.02.1960г.

На Ваше письмо исх. №150 с замечаниями по эскизному проекту двигателя 8Д716 сообщаю следующее:

1. ОКБ-1, сравнивая параметры двигателей 8Д716 и 8Д74, считает принятые и согласованные значения удельной тяги в пустоте двигателя 8Д716 заниженными на 3 сек /312 сек вместо 315 сек, достижимыми по мнению ОКБ-1/.

Следует отметить, что в то время, когда согласовалось ТЗ на двигатель 8Д716, ОКБ-456
— учитывая весьма сжатые сроки, предусмотренные Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР по созданию изделия 8К75, и
— принимая во внимание то, что при указанных выше согласованных значениях удельной тяги обеспечивалось, согласно проработкам ОКБ-1, выполнение требований ТТТ на изделие 8К75, не сочло возможным и правильным брать на себя повышенные обязательства по экономичности двигателя 8Д716.

В настоящее время ОКБ-456 выступило с предложением по созданию изделия Р10 с использованием двигателей на базе 8Д716. В связи с большим объемом работ, который предстоит ОКБ-456 по отработке этих двигательных установок, связанным, кроме других причин, с необходимостью повышения удельной тяги, ОКБ-456 считает возможным взять на себя обязательство обеспечить для двигателя 8Д716 в те же сроки то же значение удельной тяги, что и для двигателей первой ступени изд. Р10, то есть 274 сек на земле, 317 сек в пустоте, срок — к концу лётной отработки изделия Р10.

2. В замечаниях, касающихся выбора компонентов топлива, указывается, что сравнение дальности полета изделия 8К75 в зависимости от применяемых компонентов топлива необходимо производить при условии сохранения габаритов изделия, которые и определяют эксплуатационные качества изделия 8К75.

По этому поводу следует сказать, что применение несимметричного диметилгидразина /ДМГ/ вместо керосина /Т-1/ на изделии 8К75 привело бы при условии сохранения начального стартового веса изделия к увеличению объёма топливных баков всего лишь на 5%, что очевидно не является определяющим, при этом габариты изделия в целом возросли бы еще в меньшей степени. Следовательно, если бы с самого начала проектирования изделия 8К75 было принято и предложение ОКБ-456 об использовании ДМГ вместо керосина, то дальность полета изделия по расчетам ОКБ-456 была бы увеличена на 2000 км /по данным ОКБ-1 — на 1800 км/...

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№1214 (31-33)



01.03.1960г.

Постановлениями Правительства и подготовляемыми проектами Постановлений предусматривается разработка в ОКБ-456 следующих двигателей:

Класс двигателей	Шифр двигателей	Назначение
ЖРД /кислородно-керосиновые/	8Д716	1-я ступень Р-9
	На базе 8Д716: а/ 8-ми камерный двигатель для 1-й ступени; б/ 4-х камерный двигатель с высотным соплом для 2-3 ступеней	1-3 ступени тяжелого ракетоносителя /Р-10/
ЖРД /кислородно-диметилгидразиновые/	8Д710	2-я ступень для Р— 12-С1; 2-я ступень для Р— 14-С1
	8Д711	4-я ступень для тяжелого ракетоносителя /Р-10/
	Однокамерные двигатели с тягой ~100 тонн, с дожиганием: а/ удельной тягой 344 ед. в пустоте для 1-й ступени; б/ удельной тягой 364 ед. в пустоте с высотным соплом для 2-4-й ступеней.	1-4-я ступени сверхтяжелого ракетоносителя /Р-20/
ЖРД /азотнокислотно-диметилгидразиновые/	8Д513 8Д514	Р-14
	8Д712	1-я ступень Р-16
	8Д713	2-я ступень Р-16
	Однокамерные двигатели с тягой ~ 100 тонн, с дожиганием: а/ удельной тягой 300 ед. в пустоте для 1-й ступени; б/ удельной тягой 315 ед. в пустоте с высотным соплом.	Для последних ступеней сверхтяжелых ракетоносителей и других ракет
ЖРД /фторо-амиачные/	РД-300с удельной тягой 400 ед. в пустоте	Для конечных и промежуточных ступеней ракетоносителей
ЯРД /ядерные ракетные двигатели по схеме «А»/	РД-401 /с водяным замедлителем/ РД-402 /с бериллиевым замедлителем/	Для тяжелых ракетоносителей
ЭРД /электрические ракетные двигатели/	Ионные и плазменные двигатели с солнечными и ядерными питающими силовыми установками	Для космических полетов

Ядерные двигатели не могут использоваться на первых ступенях ракет и в ряде случаев /особенно при наличии экипажа на борту/ на последних ступенях, предназначенных для посадки, в связи с радиоактивным излучением, сопровождающим работу этих двигателей. Электрические ракетные двигатели эффективны лишь при работе в пустоте с малыми ускорениями полета, т.е. могут использоваться лишь после достижения ракетой космических скоростей для межпланетных полетов. Поэтому ЖРД не могут быть заменены во всех случаях двигателями классов ЯРД или ЭРД и будут эксплуатироваться и развиваться, по крайней мере, еще 20 лет.

В ОКБ-456 проработан вопрос о производственных мощностях, потребных для обеспечения выполнения указанного тематического плана. При этом учитывалось, что если раньше нормальный срок разработки нового двигателя составлял 4-5 лет, то в настоящее время ОКБ принимает меры для сокращения этого срока вдвое, т.е. до 2-3 лет. Имеется также в виду тенденция к дальнейшему сокращению этого срока, несмотря на усложнение схемы и серьезное форсирование параметров вновь разрабатываемых двигателей.

Учитывалось, что разработка каждого нового двигателя влечет необходимость создания новых или реконструкции существующих стендов, создания комплекса лабораторных испытательных установок, оснащенных нестандартным оборудованием, автоматикой и измерительной аппаратурой.

Принималась во внимание широкая помощь серийных заводов в изготовлении оснастки для ОКБ-456 и в изготовлении двигателей.

По сравнению с кислородными и азотнокислотными ЖРД повышенные затраты мощностей требуются для разработки других, более эффективных двигателей. Фторные двигатели характеризуются высокой температурой газов в камере сгорания, доходящей до 4500 К и резко выраженной агрессивностью окислителя. Ядерные двигатели отличаются наибольшей сложностью в изготовлении и доводке, так как представляют сочетание современного ЖРД с ядерно-реакторной установкой, со специфической сложностью каждого из них. Вследствие этого ЯРД снабжаются усложненной системой запуска, регулирования и остановки. Радиационные процессы еще более затрудняют отработку и повторное использование материальной части.

Разработка ионных и плазменных двигателей с преобразователями солнечной и ядерной энергии в электрическую требует создания заново сложного комплекса лабораторных электрических и вакуумных установок большей мощности.

В настоящее время ОКБ-456 с опытным заводом и экспериментальным производством располагает 2440 производственными рабочими и 3480 вспомогательными рабочими, ИТР — 2090 чел. Включая служащих, МОП, охрану и учеников, численность производственного персонала ОКБ-456 — 8833 чел. Производственная мощность — 10593 т. н/ч. Металлорежущего оборудования 1482 станка. Производственных площадей — 65,9 т.м², вспомогательных — 46,1 т.м², всего: 112 т.м².

Располагаемая мощность не обеспечивает потребные темпы работ по выполнению тематического плана ОКБ-456. Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР и приказом ГКОТ от 1958 г. предусмотрено строительство производственного корпуса площадью 8000 м² и кузницы. Выполнением этих мероприятий, реконструкцией литейного цеха, созданием заготовительных цехов, дополнительной доукомплектацией в 1960 г. рабочими и ИГР в количестве ~ 1500 чел., кооперацией с серийными заводами имеется в виду в течение ближайшего года повысить производственные возможности ОКБ-456 настолько, чтобы обеспечить возможность выполнения разработок кислородных и азотнокислотных двигателей. Однако, для обеспечения разработки фторных, ядерных и электрических ракетных двигателей в приемлемые сроки возможностями ОКБ-456 не располагает.

В настоящее время доводочные работы филиала №1 ОКБ-456 по созданию фторных двигателей обеспечиваются материальной частью в недостаточном объеме, что временами приводит к прямому простою стендов филиала №1.

По ядерным двигателям выполнены расчеты и разработаны лишь чертежи в объеме эскизного проекта. Приступить же к экспериментальной отработке отдельных узлов, а затем и двигателя в целом, не представляется возможности в связи с недостаточной производственной мощностью ОКБ-456.

По электрическим ракетным двигателям уже на первоначальной стадии эскизного проектирования требуются экспериментальные установки и материальная часть, на изготовление которых не остается производственных мощностей.

В итоге состояние дела таково, что при существующих производственных возможностях ОКБ-456 не в состоянии обеспечить разработку ядерных электрических ракетных двигателей.

В свете изложенного необходимо безотлагательно решать вопрос: либо предоставить ОКБ-456 дополнительную производственную опытную базу, либо передать другим организациям разработку ядерных и электрических двигателей.

Передача разработок ЯРД и ЭРД из ОКБ-456 другим организациям менее желательна. Более правильным представляется расширение производственной опытной базы ОКБ-456 путем передачи близкого по профилю двигателестроительного завода №500 с ОКБ з-да №500. По состоянию загрузки з-да №500 эта передача осуществима, так как производство РДII-300 может быть передано з-ду №26 в г. Уфа; ЖРД ОКБ-2 ГКОТ — з-ду в г. Ленинграде, изготовляющему эти же двигатели; подвесной лодочный мотор — другому з-ду Мособлсовнархоза.

Количество производственных рабочих з-да №500 составляет около 4,5 т. чел., конструкторов в ОКБ з-да ~ 150 чел., в СКО з-да ~ 100 чел; производственных площадей ~ 90-100 т.м².

Передача з-да №500 в состав ОКБ-456 в качестве опытной производственной базы радикально решила бы вопрос по ускорению разработки ЖРД и обеспечению разработки ЯРД и ЭРД.

В связи с особой важностью сохранения приоритета Советского Союза в развитии ракетной техники и освоения космоса, с исключительной остротой фиксируется необеспеченность ОКБ-456 наличной опытной производственной базой для выполнения перспективного тематического плана.

В связи с ответственностью, возложенной на ОКБ-456 за состояние развития отечественного ракетного двигателестроения, убедительно прошу Вас поддержать ходатайство о передаче з-да №500 с ОКБ в состав ОКБ-456.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№ 1354 (27-31)

09.03.1960г.

В 1959г. в ОКБ-456 производилось внедрение титановых сплавов в конструкцию двигателя 8Д711.

В процессе внедрения были подвергнуты исследованиям в лабораторных условиях и в производстве различных узлов и деталей КС сплавы титана следующих марок:

1. ВТ-1, ОТ-4 и ВТ-5 2. ИРМ-2 и ИРМ-4 3. Т-4

института ВИAM института Гиредмет института Металлургии АН СССР

По условиям принятой в ОКБ технологии изготовления камер сгорания, различные марки сплавов в зависимости от назначения подвергались обработке по режимам, рекомендованным специализированными институтами и институтами — авторами сплавов.

Так:

1. Сварка сплавов производилась с обязательной защитой сварных швов и прилегающей зоны аргоном первого состава с последующим рентгеноконтролем и проверкой на герметичность согласно Т.У. на изделия.

Консультировали сварку НИАТ и ОКБ-301.

2. Защитные покрытия под пайку наносились по технологии разработанной НИИ-13 и при участии его инженеров.

3. Для пайки узлов применялись припои, рекомендованные НИТИ-40 и ВИАМ.

Все сварные швы и напряженные детали /поковки и штамповки/ подвергались отжигу при температуре 600 и 700°С в вакуумных контейнерах с разрежением 10-3 мм рт.столба.

В процессе наблюдения за сплавами титана в узлах и агрегатах, после различных технологических операций, было обнаружено появление трещин:

а/ в паяных швах форсуночных головок из сплавов ИРМ-2, ИРМ-4, Т-4 и ОТ-4 после 3-5 месячного хранения;

б/ в переходной зоне сварных швов штуцера и обечайки из сплава ОТ-4 после 20-30 суток хранения в свободном состоянии;

в/ в сварных швах верхнего днища форсуночной головки из сплава ИРМ-4 после 5 месяцев хранения;

г/ испытанные на давление 350 атм с выдержкой 10 мин шаробаллоны из сплава Т-4 после 5-ти месяцев хранения разрушились при том же давлении на третьей минуте;

д/ трещины на основном металле цилиндра из сплава ОТ-4 через 2 месяца после изготовления детали;

е/ трещины — расслоение образцов из листового проката сплава Т-4 через 20 дней после травления по Т.У. под пайку.

Спектральный анализ на водород образцов с трещинами -из сплава Т-4 показал, что его содержание находится в пределах 0,007-0,008%, что соответствует допустимому содержанию водорода в прокате, поставляемом металлургическими заводами.

Проведенными исследованиями установлено, что все опробованные в ОКБ сплавы титана независимо от химического состава горят в среде жидкого и газообразного кислорода, находящегося под давлением, в случае образования трещин, приводящих к контакту с неокисленным металлом.

Опыт изготовления агрегатов и камер сгорания из титановых сплавов в ОКБ выявил также существенную недоработку в ряде технологических процессов, рекомендованных институтами, приводящую к большому браку. К числу вопросов, требующих проведения исследований и изысканий, относятся припои и защитные покрытия под пайку.

Основным выводом, к которому пришло ОКБ-456, является неуверенность в качестве изготовленных из титана /особенно листового/ узлов и агрегатов, несмотря на удовлетворительные результаты испытаний, проведенных непосредственно после изготовления, поскольку этот металл даже в состоянии поставки металлургическим заводом склонен к растрескиванию со временем. Подобные явления наблюдались и в других организациях /например, в ОКБ-301, ОКБ-586 и др./.

Изложенное привело ОКБ-456 к необходимости перевести работы по использованию титана в разряд поисковых.

В связи с несомненным интересом, который представляет использование титана в ракетостроении, прошу Ваших указаний о всемерной мобилизации всех возможностей специализированных научно-исследовательских организаций по доработке металлургических свойств титана и методов его обработки, начиная с заводов-поставщиков.

Главный конструктор ОКБ-456 ГЛУШКО
Арх.№1800 (108-110)



22.03.1960г

В настоящее время остро назрела надобность в безотлагательной разработке ракеты-носителя, более тяжелого, чем Р-7, для обеспечения дальнейшего развития работ по освоению Космоса и сохранения приоритета Советского Союза в этой области.

ОКБ-456 может взять на себя обязательства по разработке перспективных ракетных двигателей с весьма высокими показателями, позволяющими создать тяжелый носитель намного превосходящий Р-7.

Для тяжелого носителя ОКБ-456 предлагает использовать двигатели с предельно достижимыми в ближайшие годы характеристиками. Конструкция двигателей всех ступеней ракеты максимально унифицирована. Двигатель однокамерный с тягой около 100 тонн, давление в камере сгорания 150 атм, давление подачи насосами до 300 атм, с дожиганием в основной камере сгорания, с использованием титановых сплавов как конструкционного материала. Топливо: кислород — диметилгидразиновое.

Предлагается следующая схема носителя:

1-я ступень — состоит из одного центрального и шести расположенных вокруг блоков; на каждом из семи блоков установлено по четыре однокамерных двигателя РД-112 /см. габаритный эскиз/ с тягой 98 тонн у земли и 111 тонн в пустоте каждый, удельной тягой 304 сек у земли и 344 сек в пустоте /давление газов на срезе сопла 0,5 ата; коэффициент полноты удельной тяги 0,95/.

Суммарная тяга двигателей 1-й ступени у земли составляет 98x4x7 = 2744 тонны, а стартовый вес ракеты в целом 2000 тонн.

Максимальный габаритный диаметр сопла каждого однокамерного двигателя составляет 1290 мм, а максимальный габаритный диаметр четырех двигателей установки каждого блока не будет превышать ~ 3,2 м /случай плотной компоновки некачающихся камер/, что допускает транспортировку собранных блоков ракеты по нормальным железным дорогам.

При этом габаритный диаметр семиблочной первой ступени не превышает 11 метров /у Р-7 составляет 10,3 м/, что позволяет использовать для старта стенд НИИП-5. Естественно, что более тяжелый и габаритный носитель потребует новой разработки комплекса наземного оборудования.

II-я ступень — состоит из семи блоков того же диаметра ~ 3,2 м, что у 1-й ступени. В каждом блоке установлено по одному однокамерному двигателю РД-113, отличающемуся от двигателя РД-112 1-й ступени только высотностью сопла.

Оптимальное значение высотности сопла надлежит выбрать, учитывая, что увеличение высотности сопла повышает удельную тягу, но удлиняет и утяжеляет двигатель и ракету.

Максимальная высотность соответствует давлению газов на срезе сопла 0,05 ата, удельной тяге 364 сек /коэффициент полноты удельной тяги 0,935/ и тяге двигателя 117 тонн /в пустоте/; при этом диаметр сопла по выходному сечению составляет ~ 3,2 м. Однако длина такого двигателя оказывается примерно в три раза большей, чем РД-112 /ра = 0,5 ата/. Оптимальная высотность, вероятно, будет близка к ра = 0,1 ата, удельная тяга около 358 сек; а суммарная тяга двигателей II-й ступени около 800 тонн.

III-я ступень — состоит из четырех блоков того же диаметра /~ 3,2 м/, на каждом из которых установлен двигатель РД-113, такой же, как на II-й ступени. Суммарная тяга около 450 тонн.

IV-я ступень — состоит из одного блока того же диаметра /~ 3,2 м/ с двигателем РД-113, таким же, как на II-й и III-ей ступенях.

В ОКБ-456 ведется разработка фторо-аммиачного двигателя РД-301 с удельной тягой 400 сек и тягой 10 тонн в пустоте. По окончании разработки этого двигателя предлагается устанавливать его на указанном выше тяжелом носителе в качестве III-й ступени /четыре двигателя с тягой 40 тонн/ и в качестве IV-й ступени /один двигатель/. При этом получается 2-й вариант тяжелого носителя, отличающийся существенно улучшенными характеристиками.

В ОКБ-456 ведется разработка ядерного ракетного двигателя РД-403 с твердофазным реактором и метиламин-аммиачным рабочим телом с удельной тягой до 500 сек и тягой 200 тонн в пустоте. Установка четырех двигателей РД-403 на II ступени описанного выше тяжелого носителя и одного двигателя РД-403 на III-ей ступени этого носителя позволит создать третий вариант тяжелого носителя, отличающийся максимальной эффективностью. При этом в качестве IV-й ступени может использоваться фторо-аммиачный двигатель РД-301.

Все три варианта ракеты-носителя подлежат последовательному осуществлению и использованию.

В случае необходимости может устанавливаться и V-я ступень, что существенно улучшит эффективность ракеты-носителя.

Для обеспечения обратного с Луны и планет старта ракет представляется необходимым снабжать последнюю ступень /например, пятую/ ракеты-носителя двигательной установкой, работающей на высококипящем окислителе. Для этой цели ОКБ-456 разрабатывает двигатель предельных возможностей для ближайшего этапа на высококипящем окислителе: АК-27И + диметилгидразин, принимая те же значения давления в камере сгорания и сопле, коэффициента полноты удельной тяги и схему, что и для перспективных кислород-диметилгидразиновых двигателей РД-112, РД-113.

При этом ОКБ-456 имеет в виду унифицировать размеры камеры сгорания /диаметр и длину камеры сгорания, диаметры критического и выходного сечений сопла, контур сопла/, а также в значительной мере и конструкционный материал.

Унификация штампов и другой габаритной и наиболее сложной оснастки позволит сэкономить затраты на подготовку и освоение производства. Унификация горючего позволяет унифицировать ряд агрегатов.

Такой двигатель будет обладать тягой у земли около 97 тонн, в пустоте 109 тонн и удельной тягой 267 и 300 сек. соответственно, при давлении газов на срезе сопла ра = 0,5 ата тяга в пустоте составит 115 тонн, а удельная тяга — 315 сек. Однако, как и в случае кислородного двигателя РД-113, оптимальное значение давления газов в выходном сечении сопла будет ближе к ра = 0,1 ата.

Сроки начала поставок двигателей для стендовых испытаний:

Кислородно-диметилгидразиновый РД-112 Кислородно-диметилгидразиновый РД-113 Фторо-аммиачный РД-301 Азотнокислотно-диметилгидразиновый РД-220 Ядерный РД-403

с IV кв. 1961 г. с IV кв. 1961 г. в 1962 г. в 1962 г. в 1964 г.

В качестве дальней перспективы ОКБ-456 прорабатывает вопрос о целесообразности создания фторо-водородного двигателя РД-350 с удельной тягой 466 сек в пустоте и расчетным удельным весом топлива 0,75 /а = 1/. Эскизный проект РД-350 может быть выполнен в 1962 г.

Примечание. Указанные выше удельные тяги всех вновь разрабатываемых двигателей обеспечиваются к концу летной отработки тяжелого носителя.

1. Предлагаемые ОКБ-456 двигатели для тяжелого носителя позволяют создать весьма эффективный тяжелый носитель, существенно превосходящий носитель на базе Р-7, допускающий решение качественно новых задач по освоению Космоса.

2. Представляется целесообразной проработка в ОКБ-586 изложенного выше материала для уточнения с целью включения в проект Постановления ЦК КПСС и Совета Министров Союза ССР по созданию тяжелого носителя для обеспечения перспективы дальнейшего развития космических полетов и сохранения приоритета Советского Союза в деле освоения Космоса.

Главный конструктор ОКБ-456 В.П.ГЛУШКО
Арх.№ 1354 (16-20)