Первый отечественный жидкостный ракетный двигатель ОРМ-1
Первый отечественный жидкостный ракетный двигатель ОРМ-1 |
Первый из ЖРД, называвшихся в ту пору «опытными ракетными моторами» (ОРМ), был создан в 1930- 1931 гг. и работал на унитарном топливе - растворах толуола или бензина в азотном тетроксиде. Это был чисто экспериментальный двигатель, на котором отрабатывались безопасность работы, термозащита камеры сгорания и сопла, зажигание топлива, измерение тяги и др. (Последняя достигла 6 кГ.) Этот двигатель можно считать прародителем всех ЖРД, используемых ныне.
Вслед за ОРМ был построен ОРМ-1, при создании которого был учтен опыт работы с первым двигателем. ОРМ-1 предназначался для кратковременной работы на жидких топливах. При использовании смеси бензина с жидким кислородом двигатель развивал тягу уже в 20 кГ. Внутренняя поверхность камеры сгорания и сопл планкировалась красной медью, а медные поверхности шести струйных форсунок были позолочены для усиления коррозийной стойкости. Двигатель охлаждала водяная рубашка. Компоненты топлива подавались сжатым азотом, а зажигание осуществлялось с помощью бикфордова шнура.
В 1933 г. прошел стендовые сдаточные испытания уже ОРМ-50.Он работал на азотнокислотнокеросиновом топливе и обеспечивал многократный пуск. Охлаждение было не статическим, как у ОРМ-1, а динамическим - компонентами топлива и с оребрением сопла. Зажигание - химическое. В том же году успешно прошел сдаточные испытания и ОРМ-52, предназначенный для морских торпед. Его тяга достигала 300 кГ.
Лучшим отечественным ЖРД той поры был ОРМ-65 с регулируемой в полете - от 50 до 175 кГ - тягой. Он предназначался для ракетоплана РП-318 и крылатой ракеты 212 конструкции С. П. Королева. Но мне не довелось быть свидетелем его испытаний, проводившихся уже в 1936 г. Подача топлива в новых ОРМ осуществлялась не сжатым азотом, а чистым нейтральным газом, вырабатываемым специально разработанным Глушко газогенератором.
Естественным развитием ОРМ явилось семейство авиационных ракетных двигателей, работавших преимущественно на смесях керосина и азотной кислоты. Они нашли практическое применение в ходе Великой Отечественной войны на самолетах Пе-2, Ла-7р и -120р, Як-3 и Су-6, -7.
 Двигатель РД-107 первой ступени ракеты «Восток» |
В пору триумфа советской ракетной техники С. П. Королев сказал: «Как радостно вспомнить сейчас эти маленькие ОРМ'ы, так прочно заложившие основы советского ракетного двигателестроения». Именно из них выросли созданные в 1954-1957 гг. ОКБ-ГДЛ такие мощные ЖРД на кислородно-керосиновом топливе, как РД-107 и РД-108 - для первой и второй ступени ракеты «Восток», вынесшей весной 1961 г. первого землянина в космическое пространство. Их тяга превышала уже сотни тонн. Однако мы опять забежали вперед...
Работы над ЖРД велись во 2-м отделе ГДЛ, возглавляемом Глушко. Всего в структуре ГДЛ действовало пять отделов. Первый, размещавшийся в здании Главного адмиралтейства и руководимый Г. Э. Лангемаком (о котором речь пойдет далее), занимался разработкой реактивных снарядов - «эрэсов». К 1933 г. была завершена доводка целого семейства снарядов, и девять типов приняли на вооружение. В частности, снаряды калибра 82 мм предназначались для установки на самолетах, 132 мм и более (до 410) - для наземных пусковых установок. Как указывалось, 132-миллиметровые снаряды предназначались для гвардейских минометов «Катюша». В связи с появляющимися в печати сообщениями о лжеавторах этих боеприпасов требуется внести в этот вопрос ясность и сообщить имена действительных авторов: Н. И. Тихомиров, В. А. Артемьев, Б. С. Петропавловский, Г. Э. Лангемак и И. Т. Клейменов. Возможно, что к этому перечню добавляют имена лиц, которые работали на заводах, занятых массовым производством указанного вооружения. Такое в истории техники случалось и ранее. Но фальсификация никому не делает чести.
Четвертый отдел ГДЛ ведал производством энергоносителей для твердотопливных «эрэсов», т. е. производством пороховых шашек. Пятый отдел занимался разработкой реактивных мин.
 С. И. Мухин |
Весьма интересные задачи решал третий отдел, руководимый В. И. Дудаковым. Его сотрудники пытались применить твердотопливные ракеты в качестве ускорителей движения самолетов. На земле этот метод позволял резко (до 70%) сократить длину стартового пробега самолетов, первоначально - легких, а затем и бомбардировщиков. В воздухе это обеспечивало кратковременное резкое приращение скорости полета при необходимости догнать противника или уклониться от встречи с ним. Вообразите себе ощущения пилота, сидящего в открытой кабине, когда сбоку под ногами с ревом извергаются струи бешеного огня. Первым смельчаком, решившимся на такие опыты, был Сергей Иванович Мухин (1896 - 1934), всеобщий любимец и весельчак.
 Самолет «Авро-54К» (У-1) с ракетными ускорителями |
В ту пору в Ленинграде жилось голодновато. Но изредка в столовой ГДЛ появлялось подобие мясных котлет. В такие счастливые дни сотрудники выкладывали на дворике у огневого стенда белый лист ватманской бумаги, чтобы Мухин мог разглядеть его с воздуха. Увидев желанный сигнал, он заворачивал биплан (сначала это был «Авро-54К», затем У-1 и У-2) на Комендантский аэродром и через некоторое время приезжал на мотоцикле. И начиналось котлетное пиршество...
В некоторых испытательных полетах принимал участие Дудаков. Больше охотников не находилось.
Сейчас трудно вспомнить, кому первому пришла мысль о стартовых ракетах, но в 1934 г. вышла в свет книга Г. Э. Лангемака «Проектирование ракетных снарядов и тяговых ракет», изданная Артиллерийской академией, где об этом упоминалось.
Авторство ГДЛ является бесспорным в создании реактивного оружия классов «воздух-воздух», «воздух-поверхность», «поверхность-поверхность». Что же касается реактивных установок класса «поверхность-воздух», т. е. предназначенных для стрельбы реактивными снарядами с поверхности земли по самолетам, то честь их создания принадлежит одиночке-изобретателю, бывшему слесарю Ленинградского завода «Линотип» Николаю Ивановичу Баранову.*
* Об этом подробно рассказано мной в статье «Из «Катюши» по самолетам», опубликованной в 1986 г. издательством ДОСААФ СССР в сборнике «Стерегущие небо».
 Б. С. Петропавловский |
Особый вклад в разработку твердотопливных ракет внес артиллерийский офицер Борис Сергеевич Петропавловский (1898 - 1933), возглавивший ГДЛ после смерти ее основателя Н. И. Тихомирова в 1930 г. Это был человек богатырского телосложения: точь-в-точь Добрыня Никитич со знаменитой картины Васнецова «Богатыри». Как большинство очень сильных людей, он был уравновешенным, корректным в обращении с людьми, скрупулезно дисциплинированным в отношении к себе и того же требовал от своих подчиненных. Он терпеливо выполнял обязанности администратора, которые откровенно не переносил, будучи по своей сути изобретателем и конструктором экстракласса.
В одном из писем к жене Петропавловский писал: «Ты думаешь, что у меня теперь главным образом административная работа. Ну, нет! Я этой стороне уделяю минимум внимания и только в той мере, в какой это неизбежно. Главная же работа - научно-техническая... Мне удалось открыть нечто новое, которое я подтвердил опытом, что внесло целый переворот во всю нашу работу. Я этим страшно увлечен, вечерами и лежа утром в постели, обдумываю план работы на следующий день».
Будучи выпускником Артиллерийской академии. Петропавловский охотно делился опытом с ее слушателями, читал курс лекций по ракетной технике. На проводимых им в ГДЛ регулярных научно-технических совещаниях он умел выявить главное, что мешало движению вперед, настойчиво и умело искал выход из положения, совершенно не терпел пустого многословия.
При непосредственном участии Петропавловского появились на свет реактивные снаряды калибров 82 и 132 мм и более (до 410 мм). Он был автором ручного противотанкового ракетного оружия, опередившего знаменитую американскую «Базуку» на целое десятилетие.
Несмотря на солидный вес, Петропавловский выглядел подтянутым и стройным. В начале революции 1917 г. этот бывший офицер царской армии стал работать в Совете рабочих, крестьянских и солдатских депутатов, откуда в феврале 1919 г. его отправили на фронт в качестве артиллерийского командира. Дважды он был ранен.
Как случилось, что такого могучего человека, казавшегося бессмертным, свалила какая-то простуда, полученная им во время полевых испытаний? Скоротечная чахотка и смерть, внезапная, как гром с ясного неба.
Петропавловского на посту начальника ГДЛ сменил дивизионный инженер Николай Яковлевич Ильин, хорошо знакомый с работами лаборатории, поскольку он курировал их в качестве уполномоченного начальника вооружений РККА. Ильин заметно содействовал успеху этих работ, хотя его личный инженерный вклад в них и не выделялся. В 1932 г. он передал свои служебные функции военному авиационному инженеру Ивану Терентьевичу Клейменову (1898 - 1938).
Приход Клейменова в ГДЛ, мягко говоря, не вызвал энтузиазма у ее сотрудников. Все они были профессиональными ракетчиками, а тут - авиатор. Однако вскоре холодок недоверия растаял.
В отличие от своего предшественника Ильина, Клейменов выполнял в ГДЛ не только административные функции, но и занимался инженерно-конструкторскими разработками. В частности, предложил применять в реактивных снарядах внекалиберное оперение, что повысило дальность и стабильность их полета. Он привлек к сотрудничеству с ГДЛ К. Э. Циолковского, который стал почетным членом ее ученого совета и по-деловому сотрудничал с лабораторией. Но все же, основной заслугой Клейменова следует считать создание первого в мире Реактивного научно-исследовательского института - РНИИ.
 В. В. Разумов |
В 1930-е годы созданием реактивной техники в Советском Союзе занималось множество организаций общественного типа, так называемых групп по изучению реактивного движения (ГИРД). Они существовали в разных городах, но эффективно работали только московская и ленинградская группы. МосГИРД, созданную Фридрихом Артуровичем Цандером, после его смерти возглавил Сергей Павлович Королев (1906 - 1966). С 1932 г. В МосГИРД работали выдающиеся теоретики и практики ракетного дела Михаил Клавдиевич Тихонравов (1900 - 1974) и Юрий Александрович Победоносцов (р. 1907). С именем Тихонравова связано создание первой советской жидкостной ракеты 09, а также идея применения пакетного принципа компоновки ракетно-космических систем. ЛенГИРД руководил Владимир Васильевич Разумов (1890 - 1967).
 Г. Э. Лангемак |
Необходимость собрать в единый кулак разрозненные творческие силы ракетчиков давно уже назрела. Особенно ясно понимали это такие выдающиеся деятели в области ракетной техники, как Клейменов, Глушко, Королев, Тихонравов, Победоносцов, энергично поддержанные маршалом М. Н. Тухачевским. И 31 октября 1989 г.(1939-?-Хл) Советом Труда и Обороны СССР было утверждено постановление об организации в Москве на базе ГДЛ и МосГИРД первого в мире Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ). К этому времени ГДЛ накопила больший опыт работы над реактивной техникой, чем МосГИРД. Поэтому во главе РНИИ был поставлен последний начальник ГДЛ И. Т. Клейменов, а его заместителем стал С. П. Королев. В ноябре 1934 г. Королева заменил на его посту Георгий Эрихович Лангемак (1898 - 1938), а Королев возглавил отдел крылатых ракет.
Личность Лангемака, выдающегося ученого и конструктора-ракетчика, требует особого рассказа. Возникает в памяти его строгая, подтянутая, элегантная фигура. Это был подлинно интеллигентный, экциклопедически образованный человек, свободно владевший несколькими европейскими языками. Прежде чем избрать военную карьеру, он изучал в университете японскую филологию. Умный, доброжелательный, щедро делящийся своими знаниями, он был безупречно корректен в обращении с подчиненными, никогда не повышал голоса. И тем не менее все побаивались его тонкого, убийственного сарказма. Совершенно не мог терпеть обмана и разгильдяйства. Его внутренней дисциплине и организованности, поразительному трудолюбию можно было от души позавидовать.
Наше знакомство произошло следующим образом. Однажды к сеточному ограждению высоковольтной установки, на которой испытывались образцы ЭРД, подошел человек с двумя «шпалами» в петлицах гимнастерки.
- Не боитесь такого соседства? - спросил он, указывая на череп, пронзенный красной молнией, и надпись «Опасно для жизни».
- Здесь мой дом, - ответил я, оторвав взгляд от пульта управления. - Спасибо вам, Георгий Эрихович, что наконец-то вы удостоили вниманием и меня.
- Не сердитесь, - ответил он. - Это не от невнимания, а от сокрушительной перегрузки другими неотложными делами. Вы же знаете, как терзает нас начальство.
Действительно, спрос на стартовые и боевые ракеты стремительно возрастал, а производительные возможности ГДЛ были весьма ограниченными.
- Ну, а теперь покажите мне в деле эту вашу изящную безделушку, изрыгающую гром и молнии.
Загудел высоковольтный трансформатор, загорелись огоньки вакуумных выпрямителей и потекло в конденсаторные баки электричество. Мелькнули с треском искры между шарами разрядника - дозатора энергии. ЭРД, звонко хлопнув, качнулся на баллистическом маятнике. Когда срабатывало устройство непрерывной подачи энергоносителя, двигатель стучал, как пулемет, а в соплах светилось пламя раскаленных паров продуктов взрывов.
- Ну, что? - сказал Лангемак. - Здесь вы под крылом Валентина Петровича. Без него и волос не упадет с вашей головы. Так что за вас я спокоен. А чувствуете ли вы, что стоите на пороге великих дел? Пусть только ваш ЭРД попадет в космос. Уж там-то он себя покажет. Попомните мое слово!
Лангемак был личностью уникальной, а для ГДЛ - бесценной. Крупнейший знаток внутренней баллистики, от открыл так называемый закон подобия, знание которого позволило определять оптимальную геометрию сопла без длительных дорогостоящих экспериментов - аналитическим расчетом. Это достижение было успешно использовано при конструировании ракет, в частности снарядов для «катюш».
Лангемак скрупулезно относился к употреблению терминов, четко определив различие между «ракетными» и «реактивными» двигателями. (Он считал первое понятие частным, более узким по сравнению со вторым.) Статья его по терминологии ракетной техники ныне библиографическая редкость. Она была опубликована в первом сборнике трудов РНИИ.
Чтя память Б. С. Петропавловского, Лангемак вместе с Глушко выполнили его завещание, написав превосходную книгу «Ракеты, их устройство и применение», изданную в 1935 г. Авторы посвятили ее Петропавловскому.
Лангемак был не только выдающимся теоретиком и экспериментатором ракетного дела, но и его историком. Увлекаясь, он говорил:
- Скорои мы полетим на ракете. Не верите? Но ведь это, по существу, уже свершившийся факт.
Вспоминая Лангемака, отчетливо понимаешь, что, несмотря на приверженность строгой науке, он был по натуре вдохновенным романтиком. Как-то, глядя на ревущий огненный факел, вырывавшийся из сопла ракеты, сказал:
- Кто мы, ракетчики? Ведь мы настоящие огнепоклонники...