Секреты американской космонавтики

Ускоритель старта ракеты «Прайвит F» почти целиком повторял конструкцию ускорителя «Прайвит A». Однако наличие крыльев и несущих поверхностей на ракете потребовало переделки пусковой установки. Новая установка имела ажурную конструкцию, выполненную из стали, с двумя рельсами снаружи вместо прежних четырех внутри.

Летные испытания ракеты состоялись с 1 по 13 апреля 1945 года на полигоне Гуеко в Форт-Блисс, что в штате Техас. Полигон был оборудован радиолокатором наблюдения за траекторией полета ракет и кинокамерами для съемки начального участка траектории. Всего было запущено 17 ракет.

Как «Прайвит А», так и «Прайвит F» предназначались лишь для изучения конструкции ракет. Приборы, которые на них устанавливались, должны были давать сведения о поведении ракеты в полете. Однако вскоре из управления артиллерийско-технического снабжения поступило задание определить возможность создания такой ракеты для исследования верхних слоев атмосферы, которая могла бы поднять полезный груз весом около 11 килограммов на высоту до 30 километров.

Эта ракета, получившая название «Капрал», была сконструирована в расчете на жидкие топлива. Однако при этом не имелись в виду ни комбинация из бензина и жидкого кислорода, которую применял Годдард, ни немецкая смесь из спирта и жидкого кислорода. На первом этапе работы калифорнийская группа провела глубокое теоретическое исследование жидких окислителей, которые могли бы заменить жидкий кислород. Они остановились на азотной кислоте, которая при разложении выделяет 63,5 % свободного кислорода. Вначале они работали с относительно чистой промышленной азотной кислотой, однако спустя некоторое время было установлено, что ее свойства можно улучшить путем растворения в ней двуокиси азота, то есть путем превращения ее в так называемую дымящую азотную кислоту. Горючим по-прежнему оставался бензин. И хотя эта топливная смесь нашла тогда применение, ее свойства никого до конца не устраивали.

Теодор Карман

Исследователи в Аннаполисе испытывали примерно такие же затруднения. В то время там активно работали две группы, перед которыми стояла одна и та же задача – разработать реактивный ускоритель старта для морского патрульного бомбардировщика типа PBY. Одну группу возглавлял Годдард, другую – капитан 3-го ранга Труэкс. Группа Труэкса, проводя опыты с рядом топлив, установила, что некоторые жидкости при соприкосновении с азотной кислотой воспламеняются самопроизвольно. Впервые это явление наблюдалось на скипидаре; потом оказалось, что и анилин дает такой же эффект.

Приблизительно в это время в Аннаполис приехал Фрэнк Мэлина и детально ознакомился со всем, что здесь делалось. О своих наблюдениях он сообщил по телефону в Калифорнию доктору мартину Саммерфилду. После этого ракета «Капрал» была переконструирована так, чтобы стало возможным использование в качестве топлива смеси анилина с 20 %-ной добавкой фурфурилового спирта для понижения точки замерзания. Это была первая американская баллистическая ракета, в которой применялся данный вид топлива.

Еще до окончания отработки ракеты «Капрал» понадобилось установить экспериментальным путем, насколько основные характеристики ракеты соответствуют расчетным. Для этого была сделана модель (в одну пятую натуральной величины) ракеты, получившая название «Бэби-ВАК». Опытные запуски модели производились на полигоне Голдстоун с 3 по 5 июля 1945 года.

Эти опыты подтвердили правильность выбора трех стабилизаторов вместо обычных четырех и обоснованность конструкции стартового ускорителя на твердом топливе. В окончательном виде ракета «Капрал» представляла собой трубу с длинной конической носовой частью и тремя стабилизаторами общей длиной 5 метров и диаметром 30 сантиметров. Стартовый вес ракеты без ускорителя несколько превышал 300 килограммов, а «сухой» вес с полезной нагрузкой равнялся 130 килограммам. Двигатель ракет создавал на протяжении 45 секунд работы тягу порядка 680 килограммов.

Давление для подачи компонентов топлива в камеру сгорания создавалось сжатым воздухом, а не азотом, как это делалось раньше. Такая замена позволила значительно упростить эксплуатацию ракеты в полевых условиях.

Двигательная установка ракеты включалась с помощью особого инерционного клапана. Когда ускоритель сообщал ракете скорость, достаточную для отрыва от пусковой установки, клапан под действием силы инерции автоматически открывался и сжатый воздух устремлялся одновременно в топливные баки и к приводному поршню главного топливного клапана.

Вместе с метеорологическими приборами в носовой части ракеты «Капрал» размещались парашют и автоматические устройства для сбрасывания носового конуса и раскрытия парашюта; это устройство предназначалось для сохранения в целости приборов, установленных в ракете.