Секреты американской космонавтики

Родился Теодор в 1881 году в Венгрии. В 1902 году окончил Королевский технический университет в Будапеште, занимался конструированием двигателей внутреннего сгорания. Продолжил образование в Геттингенском университете, где в 1909 году защитил диссертацию, получил степень доктора философии и до 1912 года работал доцентом. В 1913–1930 годах фон Карман был профессором и директором Аэродинамического института при Ахенском университете. В 1915–1918 годах возглавлял исследовательский отдел военно-воздушных сил Австро-Венгрии, занимался вертолетостроением. В 1920-е годы фон Карман по приглашению Дэвида Гуггенхейма, основателя фонда развития аэронавтики, читал лекции в научно-исследовательских центрах США, а в 1927 году – в Японии, Китае и Индии. В 1930 году возглавил Гуггенхеймовскую аэролабораторию при Калифорнийском технологическом институте.

Теодор фон Карман был теоретиком, а не практиком ракетостроения. Он больше занимался изучением сопутствующих дисциплин – аэро-, гидро– и термодинамики, сопротивления материалов, теории пластичности и прочего. В истории ракетной техники нельзя найти ни одной ракеты, где главным конструктором не значился бы фон Карман. Ни одна ракета не смогла бы летать, если бы не работы этого ученого. Это прекрасно понимали специалисты всего мира. Поэтому и избрали в 1960 году фон Кармана первым президентом созданной тогда Международной академии астронавтики. Но это будет потом, а тогда, в 1930-х годах, перед «Ракетным обществом» при Калифорнийском технологическом институте стояли совершенно другие задачи.

Как показали дальнейшие события, эта группа проделала огромную работу, не ограничившись созданием высотной ракеты. Ею была отработана целая серия ракетных топлив, сконструирован и запущен в массовое производство первый американский стартовый ракетный ускоритель и проведено много весьма ценных исследований.

Что касается проекта создания высотной ракеты, то в конкретную форму его облекли только в ноябре 1943 года, когда фон Карман, Мэлина и Цзян Сюсэнь направили памятную записку в управление артиллерийско-технического снабжения армии США. В ответ на нее генерал-майор Дж. Барнс потребовал, чтобы группа форсировала начатые работы. Эта программа получила название проекта ORDICIT (сокращение от Ordnance and California Institute of Technology, то есть совместный проект артиллерийско-технического управления и Калифорнийского института).

Первой системой, разработанной согласно этому проекту, была ракета «Прайвит А», имевшая длину около 2,4 метров. Она была сконструирована для полета со сверхзвуковой скоростью и поэтому имела заостренный носовой конус. В нижней части ракеты были смонтированы четыре стабилизатора, причем каждый из них выступал из корпуса двигательного отсека на 30 сантиметров. Полный вес ракеты составлял более 225 килограммов, включая полезную нагрузку в 27 килограммов. Снабженная двигательной установкой фирмы «Аэроджет» на твердом топливе, ракета создавала тягу порядка 450 килограммов в течение более 30 секунд.

Ускоритель старта представлял собой стальной корпус с четырьмя 114-миллиметровыми артиллерийскими ракетами, запускаемыми одновременно. Снабженный отверстием в центре для прохода струи газов маршевого двигателя ракеты ускоритель создавал дополнительную тягу при взлете свыше 9700 килограммов. На пусковой установке были предусмотрены приспособления, препятствующие вращению как ракеты, так и ускорителя. Для предотвращения чрезмерной перегрузки, которая неизбежно могла возникнуть, если запуск ускорителя происходил после запуска маршевого двигателя, ускоритель крепился на ракете с помощью срезной шпильки.

Пусковая установка была выполнена в виде прямоугольной фермы длиной 11 метров с четырьмя направляющими рельсами внутри. Ферма устанавливалась на стальном основании, с которым соединялась посредством шарниров. Это обеспечивало возможность наводки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Ферма предназначалась, во-первых, для поддержания ракеты и направления ее по траектории до тех пор, пока не разовьет скорость, достаточную для приобретения аэродинамической устойчивости, а во-вторых, для обеспечения полного выгорания топлива и отсоединения ускорителя от ракеты «Прайвит», прежде чем та покинет пусковую установку.

Испытания ракеты «Прайвит A» проводились с 1 по 16 декабря 1944 года на полигоне Лич-Спринг в Калифорнии. Всего было произведено 24 пуска. Средняя дальность полета ракет составила около 16 километров, максимальная – 18 километров.

Вслед за ракетой «Прайвит А» была подготовлена к испытаниям опытная ракета «Прайвит F». Она была построена для исследования влияния несущих поверхностей на полет управляемого снаряда и по существу мало чем отличалась от своей предшественницы. Однако вместо четырех симметричных перьев стабилизатора в хвостовой части она несла только одно перо и две горизонтальные несущие поверхности с размахом до 1,5 метров. В головной части снаряда для создания аэродинамического равновесия были установлены два тупых крыла с размахом около 1 метра.