Перелом (часть 1, 2)

Так, при давлении в двадцать атмосфер скорость горения — четыре миллиметра в секунду, при ста атмосферах — уже сантиметр, при двухста — полтора. Но это для одной марки пороха. Для другого пороха картина будет выглядеть иначе — при двадцати атмосферах он вообще не будет гореть, а при сорока горит со скоростью сантиметр в секунду, но при двухста его скорость всего четырнадцать миллиметров. То есть марки пороха различались не только калорийностью, но и реакцией на повышение давления — одни повышали скорость резче, другие — мягче. Более резкие хороши для стартовых ракет, а вот для маршевых двигателей надо бы помягче, ведь давление в камере двигателя непостоянно из-за непостоянства характеристик шашек — недостаточно тщательное смешивание или прессовка оставляют в шашке неоднородности, и при достижении их огонь движется то быстрее, то медленнее. Соответственно, давление то растет, то падает. В некоторых пределах, конечно, но все-таки. Соответственно, более резкий порох при том же повышении давления начнет гореть более быстро, чем более мягкий, и полет получится более рваным, это если ракету вообще не разорвет большим давлением.

Но скорость горения в общем-то зависит не столько от давления, сколько от температуры у поверхности шашки, а уж как она поддерживается — другой вопрос. Так, при пятиста градусах горения практически нет, при тысяче оно идет со скоростью три миллиметра в секунду, при тысяче двухста — уже восемь, а при полутора — уже почти два сантиметра. Причем температуру можно поддержать не только давлением, но и введением компонентов, которые будут гореть жарко. С моей подачи в порох начали вводить порошок алюминия, что позволило снизить давление в камере на пять атмосфер, и заодно повысить стабильность горения — нужная температура-то теперь была практически всегда. Но порошок отнимал кислород у клетчатки, поэтому наши стали сыпать в порох еще и селитру. Ну, в принципе она является окислителем в черном порохе, поэтому это было логично. Но в моей памяти всплыло, что в ракетах использовали перхлорат аммония, и я закинул и эту мысль. Оказалось, что он еще лучший окислитель — в его молекуле было на один атом кислорода больше — четыре атома вместо трех, как в калийной селитре. И разлагался он начиная уже со ста пятидесяти градусов, а не с четырехсот, как селитра, то есть стабильность зажигания и горения смеси с участием перхлората была выше. К тому же он при разложении давал только газообразные вещества, в то время как селитра со своим калием давала твердые частицы — то есть повышался еще и выход газа, а ведь именно газ давал реактивную струю. Так мы немного приблизились к смесевому топливу, о котором я либо забыл, либо вообще не знал, а у местных так и вообще без вариантов. Но впервые идея была реализована осенью сорок второго, когда мне продемонстрировали яркое горение обычной смолы с гудроном — наши просто смешали все это с алюминиевым порошком и тем же перхлоратом аммония:

— Смотрите, нам уже и пороха не надо!

— Молодцы. Когда можно будет запустить в производство?

— Есть проблемы с эксплуатацией — смола ведь может размягчиться и потечь… Может — в артиллерийских снарядах такое пригодится?

— Может… А каучук не пробовали? — в голове снова всплыл небольшой фактик про современные мне ракеты.

— Хм… в принципе, в нем тоже есть углерод и водород… надо попробовать…

— Попробуйте. — в принципе, натуральный каучук у нас тоже был — мы восстановили в местных колхозах и совхозах довоенный объем посадок каучуконосов — гваюлы, коксагыза и таусагыза — до войны эти растения Средней Азии выращивались в том числе и в БССР, и адаптировал их к условиями Европейской части СССР никто иной, как академик Лысенко. Вот мы и подхватили это дело, заодно восстановив и переработку каучука на Бобруйском химзаводе — местный каучук перерабатывали здесь начиная с тридцать седьмого года.

Так что ракетчики попробовали, и у них получилось — небольшие шашки, что они отлили из смеси каучука, алюминиевой пудры и перхлората аммония, и затем нагрели для затвердевания, горели ярко и мощно.

Получалось, что при объеме перхлората в семьдесят процентов, алюминия — в двадцать и десяти — каучука, удельный импульс был почти две с половиной тысячи ньютонов в секунду на килограмм топлива, температура горения — три с половиной тысячи градусов, и скорости горения — от семи до шестнадцати миллиметров в секунду. То есть показатель степени — ниже, чем у баллиститных порохов. И это был не предел — наши ставили опыты с добавлением взрывчатки — ДНТ, ТНТ, гексогена — так там удельный импульс и температуры получались еще выше, а скорость горения — ниже. То есть ракета могла лететь на большее расстояние с меньшим запасом топлива. Самое главное — получалась очень технологичная схема изготовления шашек — вместо прессования их можно было отливать в формы — кажется, мы получали массовое производство ракетной техники. Не знаю, насколько оно нам было нужно в данный момент, но на будущее точно пригодится — хотя бы в качестве средства быстрого развертывания мобилизационных мощностей.