Ракеты и полеты в космос

Почти никто не верил в возможность создания такого двигателя. Каждый, зная, что ракетный двигатель работал на жидком горючем (а в те дни им мог быть только бензин)и окислителе (жидком кислороде), спрашивал, какова будет температура пламени. Получив ответ, он тут же спрашивал, из какого материала предполагается изготовить двигатель. Само собой разумеется, что температура плавления материала, из которого сделан двигатель, должна была быть гораздо выше температуры пламени. Фактически же эти температуры оказывались такими, что только очень немногие вещества могли их выдерживать. И эти немногие были либо непригодны, либо так дороги, что их нельзя было испытывать.

Изготовляя «Кегельдюзе» из стали, Оберт, вероятно, не осознавал, что следовал примеру конструкторов пушек. Температура горения всех типов артиллерийского пороха также выше температуры плавления стали, из которой выполняются стволы орудий, но время горения слишком непродолжительно, чтобы причинить стволу ущерб. Этот принцип по-прежнему применим в ракетных двигателях с очень коротким периодом работы, скажем в 5 секунд или меньше. Но жидкостный ракетный двигатель должен работать довольно долго — по крайней мере несколько минут. Поэтому проблема заключалась в том, чтобы не допустить перегрева металла. Выложить же стенки камеры сгорания, и особенно сопла, каким-либо теплостойким материалом, скажем керамикой, на практике бывает трудно, да и, кроме того, такая «обкладка» не позволит двигателю работать так, как это необходимо.

Реальным решением проблемы является предупреждение перегрева стенок камеры сгорания путем их охлаждения. Поэтому в качестве материала мы взяли алюминий, причем почти чистый. Двигатель (рис. 27, б) состоял из двух секций, сваренных вместе. В конечном виде он весил около 85 г и хорошо работал, поглощая 160 г жидкого кислорода и бензина в одну секунду и обеспечивая тягу в 32 кг[14]. Между собой мы его прозвали «яйцом», потому что он и в самом деле по форме и размерам был похож на яйцо.

Я не могу сказать, кто изобрел это «яйцо», да и вообще почти невозможно было точно установить, кто и что изобрел в нашем «Ракетенфлюгплатц». Известно только, что «Кегельдюзе» была изобретением Оберта, а первую ракету «Мирак» создал Небель. Но после этого почти любые новые устройства или разработки были итогом неофициальных обсуждений и совещаний. Мы никогда не придавали никакого значения тому, кто и что придумал, зная, как много нужно сделать, прежде чем наши эксперименты дадут ощутимые результаты. Наши успехи были коллективными.

В качестве испытательного стенда мы приспособили старую железную пусковую направляющую ракеты Оберта, снабженную весами. Ракетный двигатель прикреплялся к одной стороне весов, отклонение которых регистрировалось на вращающемся барабане. Изолированный бак с кислородом и бак с бензином были зарыты в землю по обе стороны испытательного стенда; каждый бак был снабжен стальным баллоном со сжатым азотом для обеспечения подачи топливных компонентов в камеру сгорания под давлением. Оператор, управлявший подачей топлива и зажиганием, находился за толстой дверью в полной безопасности, но он не мог видеть испытательного стенда и только выполнял команды, которые ему кричал человек, руководивший испытанием.

Испытание проходило следующим образом; ракетный двигатель помещался в металлический контейнер, который был скреплен с весами испытательного стенда. Охлаждающая вода поступала из большой пожарной бочки, стоявшей на земле поодаль от испытательного стенда; она подавалась по трубе к отверстию поблизости от дна контейнера. Те, кто находился у стенда, наполняли бочку водой, а бак — бензином и соединяли двигатель с весами. Затем они устанавливали на срезе сопла воспламеняющее устройство.

Это устройство фактически представляло собой небольшую пороховую ракету, но порох в ней был особым. Он давал очень жаркое пламя и горел по меньшей мере 10 секунд, не выделяя большого количества газов. Кроме того, пламя устройства не могло быть потушено ни водой, ни струёй холодного сжатого газа.

После установки воспламеняющего устройства заводился часовой механизм регистрирующего барабана и затем один из топливных баков заправлялся жидким кислородом. Потом обслуживающий персонал прятался, а у стенда оставался только один человек, который открывал стопорный кран в системе охлаждения. В тот момент, когда и этот человек уходил в укрытие, собственно и начиналось испытание.