Следующим шагом в деятельности венского ученого стала разработка технических требований, предъявляемых к конструкции космического ракетоплана (космоплана). Классическая схема, поддерживаемая основоположниками, предполагала, что такой аппарат должен подниматься вертикально, переходя на большой высоте в горизонтальный полет и развивая при этом скорость за счет использования всего топлива, а далее планируя на границе атмосферы при больших скоростях. Зенгер пришел к аналогичным выводам, но решал проблему как авиаконструктор, высказавшись за наклонный, под углом 30°, старт. Основываясь на собственных экспериментах, он принял длительность работы двигателя равной 20 минутам и рассчитал, что общее время полета составит чуть больше часа. Предложенная им компоновка космоплана напоминала первую схему американского ракетного самолета «Х-1» («Икс-1»), о которой мы поговорим в следующих главах. Примечательно, что уже в 1934 году Зенгер выдвинул идею использования такого аппарата в качестве межконтинентального бомбардировщика. Американские эксперты осознали опасность намерений Зенгера только в 1942 году, когда его работы были переведены на английский язык.
Проект космоплана Эйгена Зенгера встретил положительный отклик верховного командования люфтваффе, которое в 1936 году пригласило ученого в Германию. Ему выделили средства на организацию Научно-исследовательского института техники ракетного полета в Трауэне и поставили задачу сконструировать сверхдальний бомбардировщик. К 1939 году были подготовлены лаборатории, мастерские, испытательные стенды и служебные помещения. Зенгер с небольшой группой высококвалифицированных специалистов, в которую входила математик Ирен Бредт, ставшая впоследствии его женой, приступил к работе над проектом, рассчитанным на десять лет.
Старт космоплана Зенгера должен был происходить с помощью автономной ракетной тележки, движущейся по трехкилометровым рельсам. Затем аппарат отделялся и некоторое время летел по инерции, набирая высоту за счет планирования. В какой-то момент включался ракетный двигатель, который разгонял модель до сверхзвуковой скорости. Далее космоплан выскакивал из атмосферы, совершал полет по баллистической траектории и вновь входил в атмосферу. Но при этом он не скользил вниз, а за счет нарастающей подъемной силы опять набирал высоту, двигаясь как плоский камешек по воде при игре в «блинчики». Таким образом космоплан должен был совершать многократный рикошетирующий маневр по постепенно затухающей волнообразной траектории, что увеличивало дальность полета. Сотрудники института Зенгера полагали, что аэродинамический нагрев корпуса самолета при движении в атмосфере будет снижаться за счет теплоизлучения обшивки в космическом пространстве. Но эта проблема всерьез беспокоила их, и поиск легких жаропрочных материалов, способных защитить аппарат от перегрева, стал одной из главных задач команды Эйгена Зенгера.
Теоретически, писал венский ученый, можно довести скорость аппарата до 6 км/с и поднять его на высоту в 260 км, а это уже космическая орбита. Далее бомбардировщик должен был двигаться по вышеописанной траектории. Девятая нижняя точка лежала бы в 16 800 км от точки старта. Затем космоплан в течение некоторого времени мог оставаться на высоте 40 км, а в 23 000 км от точки старта терял бы высоту и, пролетев еще 500 км — то есть в сумме половину расстояния вокруг Земли, — совершал посадку. При этом скорость приземления составляла всего 140 км/ч, что давало возможность любому аэропорту того времени принять бомбардировщик.
Схема таких полетов была рассчитана довольно точно, хотя и имела некоторые недостатки. К примеру, точка-антипод для любого места старта в Германии оказывалась в районе Австралии и Новой Зеландии — на территории, контролируемой западными союзниками по антигитлеровской коалиции. Кроме того, города-цели не всегда находились там, где того требовал «план полета». Далее, любая бомбардировка должна была производиться с нижней точки траектории, но даже и тогда рассеивание при бомбометании оставалось исключительно большим. Единственным городом в западном полушарии, который при полете из Германии по схеме Зенгера находился бы под нижней точкой траектории, оказывался Нью-Йорк — тогда космоплан направлялся бы в Японию или в ту часть Тихого океана, которая находилась в руках японцев.