И.ФОРТИКОВ
Почтовая ракета Ф. Шмидля |
Пока ракетные моторы только проектировались, но не строились, трудности казались преодолимыми. Но когда начали конструировать первые стратосферные ракеты, выяснилось, что затруднения гораздо многочисленнее и преодолеть их несравненно труднее. С трудностями ракетная техника встретилась при первых же шагах. Они нахлынули в непредвиденном множестве с неожиданных сторон.
Решение проблемы реактивного полета во всем ее объеме требует еще большого, упорного и длительного труда не отдельных одиночек-изобретателей, но широкого коллектива специалистов и участия творческой мысли сотен и тысяч изобретателей из среды широчайших трудящихся масс.
Ракета профессора Р. Годдарда |
Несмотря на большое внимание, уделяемое вопросам ракетной техники за границей со стороны специально созданных организаций и научно-технических обществ в Берлине, Вене, Брисбене, Кливленде, Магдебурге, Ливерпуле, Париже, Праге, Нью-Йорке, Мексико и Токио, двадцатилетняя работа в области реактивного дела свелась лишь к пропаганде идей ракетной техники, созданию ракетного мотора, работающего непрерывно в течение до полуминуты, достижению жироскопической устойчивости ракеты, обеспечивающей ей вертикальный и лишь отчасти горизонтальный взлет и полет по траектории, установлению рекорда подъема крылатой ракеты в пределах не более 11 км высоты.
Проект французского инженера Луи Дамблянка. 1 - стреляющий обод; 2 - ракетные моторы; 3 - дюзы; 4 - стартовый ствол; 5 - парашют, почта, груз; 6 - горючие; 7 - стабилизаторы |
Как известно, решающую роль в работе с реактивными аппаратами сыграл известный американский специалист ракетной техники профессор Роберт Годдард, Начав свою деятельность с пороховыми ракетами более 20 лет назад, за короткий промежуток времени он поднял термический коэфициент полезного действия ракеты с 3% до 65% и довел скорость истечения газов из сопла ракеты более чем до 2000 метров в секунду. Устойчивости ракеты в полете он достиг введением вращающейся под действием реактивной струи головки. В совершенстве изучив пороховую ракету и имея уже ряд проектов составных и многокамерных ракетных конструкций, Годдард еще в 1920 г. перешел на работу с ракетами на более эффективном жидком горючем. В декабре 1925 г. он сконструировал реактивный двигатель на жидком кислороде и бензине. 16 марта 1926 г. эта ракета Годдарда впервые стартовала в пространство. В течение 2½ секунд, почти мгновенно освоив скорость до 30 м/сек, (108 км/ч.), она достигла подъема до 57 м высоты. 17 июля 1929 г. новая конструкция ракеты Годдарда, с перенесенным в хвостовую часть мотором, длиною до 3 м, диаметром 80 мм, неся на себе фотоаппарат и микробарометр, достигла высоты 300 м.
Личное участие прославленного американского летчика Чарльза Августа Линдберга и субсидии Института Карнеджи (Вашингтон) в 1930 г, позволили Годдарду основать и оборудовать один из замечательных ракетодромов нашего времени в окрестностях Россуэлла (штат Новая Мексика).
Осуществив с помощью Кларкского университета ряд выдающихся испытаний для выбора наилучшей формы камеры сгорания, Годдард соорудил ракету длиною 3,36 м, весом 15,3 кг. В то время когда мощность лучших авиационных двигателей, приходящаяся на 1 кг веса двигателя, достигает не более 2 лош. сил на 1 кг, удельная мощность ракетного мотора Годдарда достигала 400 лош. сил на 1 кг. 30 декабря 1930 г. ракета совершила первый полет и достигла высоты подъема 610 м и скорости полета 243 м/сек. В этот день Годдард установил один из первых мировых рекордов скорости по классу ракетных аппаратов - 875 км/ч, (как известно, рекордная скорость, достигнутая в области гидроавиации 34 октября 1934 г. летчиком Франческо Анжелло в Италии, равна 197 м/сек., или 709,2 км/ч.). С применением жироскопических устройств и регулирующих полет элеронов ракеты Годдарда в 1932 г, достигли еще большей скорости полета — 250 м/сек., т. е. 900 км/ч., еще большей высоты подъема — около 1500 м, еще большей дальности перелета по горизонтали — до 4000 м.
Недавно Годдард сконструировал торпедообразную ракету длиною 3,6 м, диаметром 22,8 см. Работая на жидком топливе (бензин и жидкий кислород), эта ракета с полезным весом при старте в 63 кг 31 мая 1935 г. достигла высоты подъема над Россуэллским ракетным полем 2300 м, при скорости полета около 311 м/сек., что составляло скорость, граничащую со скоростью звука — 1130 км/ч.
Траектория полета реактивного снаряда Дамблянка. 1 -- стартовое орудие; 2 - граница тропосферы - тропопауза 11,0 км; 3 - Эльбрус (5,6 км); 4 - Эверест (8,8 км); 5 - Коккинаки (14,5 км); 6 -Эксплорер-2 (22,08 км) |
Испытания ракетных моторов Годдард проводил предварительно в особой башне построенной вблизи Россуэлла. К раме башни Годдард подвешивал 4 стальные бочки с водой. Бочки уравновешивали тягу двигателя и, имея вес до 900 кг, уравновешивались сильно сжатой пружиной. Работа ракетного мотора создавала напряжение, пружина ослабевала, и бочки приподнимались. По растяжению пружины, диаграммированному на автоматически вращающемся барабане, вычислялась тяга испытываемого ракетного двигателя.
Не менее важную работу проделали инженеры Американского ракетного общества „АК5“ в области испытаний спирто-кислородных ракет на особых станках с целью исследования и изучения работы действующих ракетных моторов, сконструированных обществом, давления в баках, в камерах, установления реактивной тяги испытываемых аппаратов и т. д. и т. п.
В настоящее время в Америке ракетной техникой достигнуты такие результаты: продолжительность работы ракетного мотора 20 секунд, давление в баках с топливом от 21 до 32 атмосфер, прекращение работы мотора при доведении давления в камере до 5-7 атмосфер.
Много говорят о так называемой ракетной почте. Впервые предложил эту идею Генрих фон-Клейст. Она была встречена тогда насмешкой, как беспочвенная фантастика, ничего общего не имеющая с современной техникой связи. Между тем, 2 февраля 1931 г., по инициативе молодого австрийского инженера Фрица Шмидля, близ Граца, первая почтовая ракета „V-7“ перебросила через небольшой непроходимый горный участок 102 почтовых отправления для местечек Радегунд и Кумбер.
Магдебургская пилотируемая ракета. 1 - парашют; 2 - стабилизаторы; 3 - ракетный мотор; 4 - трубчатые стержни для крепления гондолы и подачи горючего; 5 - направление газовой струи; 6 - обтекатель-отражатель-охладитель; 7 - горючее в баках; 8 - кожух; 9 - кабина, пилот, парашют; 10 - отверстие для пилота-парашютиста |
При участии Вилли Лея был сконструирован в США и испытан первый почтовый ракетоплан - планер из алюминия, размахом 4,5 м; длиною 3,7 м, весом 54 кг. Ракетный мотор ракетоплана был размещен в конце фюзеляжа, в передней части помещались 3 бака с топливом. В носовой части ракетоплана укладывался почтовый груз.
Конструктора рассчитывали в течение 35 сек. достигнуть тяги в 18 кг. 10 февраля 1936 г. на озере Гринвуд близ Нью-Йорка были проведены первые испытания ракетоплана. На первых порах замерзла кислородная проводка, затем ракетоплан поднялся в воздух, но в 30 м от старта упал и разбился. 23 февраля 1936 г. испытания были повторены с двумя почтовыми ракетопланами. Первый ракетоплан поднялся в воздух и упал в 300 м от места подъема, вследствие того, что в течение нескольких секунд прогорела камера сгорания. Второй ракетоплан после 15 секунд полета по наклонной траектории упал на лед с развалившимися крыльями. Ракетоплан при удачном полете должен был перебросить 4000 почтовых открыток из Гринвуда в Хэварт, отделенные друг от друга расстоянием в 5 км.
Значительных успехов по конструированию новых реактивных аппаратов на жидком горючем достигли специалисты реактивного дела в США Альфред Африкано, Карл Аренс, Эдуард Пандрей, Натан Картер, Вилли Лей, Джон Шеста, К. Е. Шайрман и др. Применяя в качестве горючего преимущественно бензин, газолин и алкоголь, в качестве окислителя жидкий кислород, американцы добились лучших вариантов в области взаиморасположения баков в одном сосуде при помощи поршня-делителя. Кроме того, они достигли наилучшей формы камеры сгорания, введения бензинового охлаждения, придания бакам трубчатой формы, сочетания в конусном агрегате камеры сгорания с соплом, использования роликовых приспособлений для старта с башни, устройства в качестве спускового посадочного приема, четырехлопастного складывающегося в полете пропеллера, применения вбрызгивания горючего в огневые камеры под прямым углом и т. д. и т. п.
Путем нагнетания сжатого воздуха в наполненный алкоголем бак для горючего давление в нем доводилось до 32 атмосфер. Давление в баке с жидким кислородом достигалось при помощи его испарения, благодаря нагреванию окружающим воздухом. Когда давление доходило до необходимой степени, искра, вызванная механическим электрическим запалом, в особой трубке воспламеняла порох, который в свою очередь зажигал смешивающийся в камере с кислородом алкоголь. Ракетный мотор работал 15 секунд. Это слишком мало для осуществления реактивного полета, но очень много для преодоления трудностей в этой необычайно сложной области техники, пребывающей, надо сказать, еще в младенческом возрасте, подобном тому, в каком авиация находилась во времена Лилиенталя (1897 г.).
Понадобятся годы для того, чтобы ракетный мотор стал подлинным практически выгодным двигателем, на использование же ракеты в качестве совершенного заатмосферного транспорта потребуется не одно десятилетие нашего века.
Характерным для проблемы реактивного движения является то, что именно в этой труднейшей области техники наблюдается огромное число всевозможных проектов: реактивных аппаратов, ракетных приборов, ракет и целых кораблей. Следует, однако, к подобного рода проектам относиться с сугубой осторожностью, отличать их от той большой практической деятельности, которая осуществляется в ракетной технике и ведет ее от достижения к достижению по ступеням последовательного развития.
Среди таких проектов имеется немало занимательных и оригинальных конструкций, осуществление которых все же следует подвергнуть большому сомнению. Так, французским инженером Луи Дамблянком разработан проект гигантской ракеты для переброски грузов на дальние расстояния. Ракета представляет собой снаряд длиною в 10,5 м и толщиною 3,5м, снабженный превышающими величину снаряда четырьмя устойчивыми, расположенными под некоторым углом плавниками. Вся конструкция имеет длину около 20 м. Ракета имеет в головной части обтекаемую форму снаряда, в ней расположены гигантский парашют для спуска ракеты и приборы автоуправления. В центре помещены резервуары с горючим и с жидким кислородом. В конце устроены сопла от ракетных моторов. Снаряд-ракета по осевой продольной линии насажена стержень — стартовый ствол, который перед подъемом ракеты вставляет в дульную подвижную часть специального стартового орудия огромных размеров. Ракета обычным способом выстреливается из орудия. Выброшенная до границ стратосферы, ракета продолжает свой путь реактивным методом при помощи мощных ракетных моторов и совершает перелет на расстояние до 140 км, достигая наивысшей точки траектории полета в 33 000 м. Закладка ракеты в дульную часть орудия, ввиду ее внушительного веса, производится путем подачи снаряда на элеваторе, причем ствол орудия при помощи зубчатого механизма в то же время опускается и устанавливается в горизонтальном направлении для приема ракеты в дульную часть орудийного канала. Проект Дамблянка проливает свет на „почтовые“ возможности реактивных аппаратов в комбинации с артиллерийской техникой. Одной из неосуществленных конструкций является знаменитая „Магдебургская пилотируемая ракета“ конструкции инженера Рудольфа Небеля, вокруг которой в свое время в Германии была поднята сенсационная шумиха. Пилот должен был быть помещен во внутренней части ракеты и при достижении 18 000 м выброситься из нее с парашютом.
Во Франции был разработан проект реактивного самолета („реаплана“), позволяющего, по словам конструктора, рассчитывать на достижение скорости не менее чем 1000 км/ч. Ракетные моторы располагались в крыльях аппарата вдоль фюзеляжа. Работа ракетных моторов осуществляется системой форсунок, действующих на жидком топливе и сжатом воздухе.
Проект французского реактивного самолета |
В США спроектирована ракета для подъема в высшие слои атмосферы на высоту до 320 км. В металлических цилиндрах размещаются автоматические регистрирующие аппараты. Рассчитывают, что ракета сможет достигнуть скорости полета до 2 400 км/ч. После достижения максимальной высоты цилиндры с приборами-автоматами должны отделиться от ракеты и спуститься плавно на поверхность земли с помощью особых парашютов. Освобожденный корпус ракеты автоматически взрывается в воздухе и распадается на отдельные куски.
Во Франции проектируют соорудить почтовую ракету для переброски парижской почты из Кале в Дувр через Ла-манш. Для этой цели запроектирована ракета длиною в 1,75 м и шириною 0,5 м. Рассчитывают, что перелет ракеты займет 1 минуту.
Преодолевая технические и организационные трудности, реактивный двигатель завоевывает себе место в грядущей технике. Идеальный двигатель будущих поколений, он, однако, развивается в двух противоположных направлениях: за рубежом, в капиталистической технике он всячески облекается милитаристами в бронированные военные доспехи и направляется ими по пути кровавой военизации, как проблема сверхмощной, сверхдальней и сверхразрушительной стрельбы будущего; у нас в СССР, в условиях социалистического строительства и реконструкции страны, ракета ставится на службу народнохозяйственным задачам подлинно социалистической связи, на службу науке большевиков — для решения проблемы высотных полетов, полетов в стратосфере, на большой высоте, с большой, сверхзвуковой скоростью.