Ракета 06 на катапульте

В январе 1934 г. изменилось его служебное положение. Это обстоятельство позволило ему вернуться к гирдовским делам. Наверное, еще поэтому Королев без особых переживаний расстался со своей «престижной» должностью заместителя начальника РНИИ. Правда, ему пришлось ограничить масштабы своих действий, но вместе с тем появилась непосредственная возможность заняться осуществлением личных творческих планов. Он взялся продолжить работу над крылатой ракетой 06, разработанной в четвертой бригаде ГИРДа под его руководством [125]. Вряд ли у Королева были какие-то колебания на этот счет. Нужно только вспомнить, как и почему началась разработка ракеты 06, чтобы стали понятными его далеко идущие замыслы.

Почти во всех вариантах автобиографии, написанных по различным поводам служебного характера, Королев указывал, что начал заниматься ракетной техникой с 1929 г. Скорее всего, тогда у него зародились лишь первые мысли на этот счет, но они были достаточно твердыми и запомнились на всю жизнь.

События тех лет заставляли Королева торопиться. В 1929 г. широкую известность получил полет немецкого инженера Опеля на самолете, снабженном в качестве двигателя батареей ракет. Самолет Опеля тогда называли первым реактивным самолетом.

До 1931 г. Королеву не удалось получить по реактивным аппаратам никаких реальных результатов, однако, видимо, не без его участия Осоавиахим в своих планах на 1930-1931 гг., как отмечалось, предусмотрел возможность проведения исследований по аппаратам нового типа. Королев не упустил такой возможности и приступил к разработке нескольких конструкций аппаратов, выполняемых по двухбалочной схеме, наиболее подходящей, по его мнению, для компоновки ЖРД. Но до их воплощения было слишком далеко, и в ход идет первый попавшийся аппарат, пригодный для этой цели, — бесхвостый планер БИЧ-8 конструкции Б. И. Черановского.

При обсуждении с Цандером возможности применения ЖРД для этого аппарата не было никаких данных для выбора тяговооруженности будущего ракетоплана. Величина тяги была названа Цандером, скорее всего, умозрительно. Но даже такой, весьма приблизительный по своим характеристикам ракетоплан сыграл роль «центра кристаллизации», вокруг которого сгруппировался ГИРД. Теоретические исследования, проведенные инженером четвертой бригады ГИРДа Е. С. Щетинковым, позволили приступить к разработке крылатой ракеты, оптимальной по соотношению массы конструкции и тяги двигателя. Первым аппаратом такого типа и была ракета 06. Кроме того, при конструировании ракеты 06 был учтен опыт работы над ракетопланом РП-1. Крыло ракеты было треугольной формы в плане, как и крыло РП-1. В отличие от РП-1 ракета 06 имела длинный фюзеляж, где в дюралевой трубе размещался запас жидкого кислорода. В этом нововведении также нашел отражение опыт работы над ракетопланом РП-1, выполненным по бесхвостой схеме. Она считалась наиболее рациональной при использовании ЖРД с точки зрения устойчивости аппарата. Однако задача размещения топливных баков при такой схеме оказалась настолько трудной, что пришлось пойти на риск ухудшения устойчивости и обратиться к классической схеме аппарата с фюзеляжем. Такой подход к выбору схемы стал в дальнейшем основным в работах Королева над крылатыми реактивными аппаратами. Одним из первых образцов такого подхода стал планер СК-9, предназначенный для переоборудования в ракетоплан-лабораторию.

После административных перемещений в РНИИ Королев вел себя как человек, полностью уверенный в своей правоте. Не было признаков разочарования и апатии, сопровождающих крушение надежд, а скорее молчаливый и гордый протест, который перерос в четкие и энергичные действия. Думается, что главную роль в такой жизнестойкости Королева сыграли запас творческих сил и волевой характер, которые сразу помогли приспособиться к новым условиям и найти нужную линию поведения для реализации своих замыслов.

Конечной целью его усилий была не ракета 06, хотя ее создание было связано с решением сложных научных и инженерных задач. Если внимательно присмотреться к тому, чем Королев занимался в бытность сотрудником РНИИ, то обнаруживаются отчетливые контуры перспективного плана, рассчитанного на многие годы, — создание реактивного аппарата для полета человека. Ракета 06 была лишь начальным этапом этого плана, как модель для проверки научных принципов проектирования задуманной Королевым конструкции.

Кто знает, как развивались бы события, если бы Королев оставался заместителем начальника РНИИ. Работая начальником ГИРДа, он уже успел проявить себя как организатор, и характерным для него в этом качестве было стремление охватить своим влиянием все известные в тот период проблемы ракетной техники. Поставленный перед необходимостью сузить масштабы своей деятельности, Королев всю творческую энергию направил в глубь проблемы, за решение которой взялся. Такая целеустремленность и локальность деятельности Королева способствовали форсированию работ над реактивными летательными аппаратами с ЖРД.

Королев не стал дожидаться, когда важность поставленной им цели станет очевидной для руководителей РНИИ, а действовал так, как будто он нес единолично всю полноту ответственности за судьбу нового направления в технике.

Как старший инженер РНИИ, вынужденный занять эту должность в результате конфликтной ситуации, он не мог рассчитывать на серьезное внимание к своим перспективным планам. Ему требовалось общественное признание важности выбранного направления работ, качественно новые результаты, чтобы преодолеть предубеждение в РНИИ к бывшему начальнику ГИРДа. Поэтому выступление с докладом на конференции по изучению стратосферы в Ленинграде в марте 1934 г. имело для Королева особое значение. Несмотря на все попытки помешать его поездке в Ленинград на конференцию, он добился своего, использовав прежние деловые связи с УВИ и получив от этой авторитетной организации мандат ее официального представителя.

Планер СК-9 в полете

О серьезной оппозиции новым начинаниям Королева можно судить по реакции администрации РНИИ на публикацию в «Правде», где высоко оценивался доклад Королева на конференции в Ленинграде и Королев был представлен как сотрудник РНИИ. Администрация РНИИ отмежевалась от выступления Королева, о чем сообщила в редакцию «Правды», и Королеву пришлось писать объяснение на этот счет и сообщать редакции о своих особых полномочиях, предоставленных ему УВИ.

Ракета 06, которой занялся Королев, была неуправляемой, поэтому устойчивость полета обеспечивалась нужной балансировкой, т. е. выбором определенного расстояния между точкой приложения равнодействующей аэродинамических сил и центром масс. Теоретически такую задачу можно было решить весьма приблизительно, поэтому приходилось прибегать к эксперименту. Чтобы упростить решение задачи, еще в ГИРДе построили полноразмерные модели ракеты, с помощью которых подбиралась балансировка. Практически это делалось путем запусков моделей с помощью амортизатора при различных углах руля высоты и центровках. Подобранную таким образом балансировку приняли для ракеты 06, оснащенной двигателем 09, которой в дальнейшем присвоили индекс 06/I. Старт ракеты 06/I производился с помощью деревянных направляющих длиной 20 м, расположенных горизонтально.

Первое испытание ракеты было проведено в начале 1934 г. Пройдя около 10 м по направляющим, ракета упала набок, не набрав нужной скорости, из-за прогара камеры двигателя. Второй пуск состоялся 5 мая 1934 г. Ракета после схода с направляющих пролетела около 100 м по восходящей траектории, затем перешла в пикирование. Это был первый в СССР полет неуправляемой крылатой ракеты с ЖРД [126, с. 192]. Чтобы избежать потери устойчивости полета, ракету оснастили простейшим автоматом. Однако очередной пуск, состоявшийся 23 мая 1934 г., успеха не принес. Поднявшись на высоту 60 м, ракета перешла в пикирование и упала на расстоянии 200 м от места старта. Стало очевидным, что без серьезных мер по автоматическому управлению дальнейшее развитие крылатых ракет невозможно.

Королев попытался найти подходящие средства в авиапромышленности [127, с.54], но безрезультатно. Тогда он предложил разработать автомат управления собственными силами (без использования гироскопов). Он писал руководителям РНИИ: «...Считаю необходимым отметить, что для РЛА наличие хорошо работающих и простых автоматов решает успех всей работы. На данном этапе работ ряда секторов РНИИ вопрос об автоматическом управлении становится очень актуальным» [128, с.94]. В связи с этими предложениями Королева 10 декабря 1934 г. состоялось заседание в отделе РНИИ с участием представителей Военно-электротехнической академии. Обсуждалось применение оптических средств для автоматического управления. Были намечены совместные работы с привлечением производственной базы РНИИ [127, с.159].

Условия в РНИИ для создания систем автоматического управления были неблагоприятными. На совещании 17 января 1935 г. начальник РНИИ И. Т. Клейменов предложил сократить работы по автоматам в связи с их большой стоимостью и недостатком средств. Выступая по этому поводу, Королев подчеркивал: «Нам крайне необходимо иметь автоматы, надо строить один хороший автомат и бережно к нему относиться. Торпеды не могут летать без автомата» [128, с.2].

Потребность в автоматизации управления Королев подчеркивал, используя каждую возможность. 3 августа 1935 г. на заседании НТС РНИИ обсуждались проекты стратосферной ракеты М. К. Тихонравова и А. А. Штернфельда. В своем выступлении при обсуждении проектов Королев отмечал: «Вопросы автоматики нужно решать в ракетах в первую очередь» [Там же, с.21].

Несмотря на финансовые ограничения, Королев продолжал отстаивать свои позиции по автоматизации. На заседании техсовета РНИИ 27 февраля 1936 г. Королев как начальник пятого отдела делал доклад о плане работы на 1936 г. Отвечая на вопрос Лангемака, целесообразно ли развивать в РНИИ работы по аксельрографам, он подчеркивал: «Да, целесообразно, так как необходимые нам аксельрографы могут быть разработаны людьми, компетентными в ракетной технике вообще, т. е. в РНИИ» [Там же, с.50].

Работа над ракетой 06/1 носила методический характер и, несмотря на неудачный ход экспериментов, позволила с большей уверенностью взяться за создание конструкций, имеющих практическое назначение. К сентябрю 1934 г. Королев закончил проектные проработки трех вариантов крылатых ракет, которым он присвоил индексы 06/II-06/IV, указывающие на прямую связь с экспериментальной ракетой 06/I [129, с.1]. Работы сектора крылатых ракет (сектор 8), в частности предложенные Королевым варианты ракет, сыграли определенную роль при обсуждении перспектив развития РНИИ. 15 января 1935г. состоялось совещание с участием видных ученых — Б. С. Стечкина, В. Б. Ветчинкина, Д. В. Вентцеля. На это совещание в числе других ведущих специалистов РНИИ пригласили Королева. Решался вопрос о выборе основного направления в разработках института. Совещание рекомендовало принять крылатые ракеты основным видом аппаратов для полетов на дальность, бескрылым аппаратам отводилась роль исследовательских средств, предназначенных для вертикальных пусков.

Из выступления Королева на этом совещании можно понять, что одним из основных доводов в пользу крылатых ракет были трудности конструктивного характера при создании бескрылых ракет аналогичного назначения. Хотя Королев был активным участником работ, которым совещание отдавало предпочтение, он считал нужным отметить в своем выступлении: «Нам необходимо в дальнейшем:

1. Не прекращать исследований по бескрылым ракетам, нельзя отступать перед конструкторскими неудачами, вся история мировой техники говорит обратное». Вместе с тем он предостерегал в своем выступлении от чрезмерного оптимизма в отношении крылатых ракет: «Вопросы ... мало изучены, необходимы всесторонние математические и экспериментальные исследования» [128, с.12].

Крылатая ракета 216

Ракета 06/III получила в дальнейшем название «крылатая торпеда с ракетным двигателем на жидком топливе» (объект 216). Эта конструкция заняла видное место в ряду работ Королева, поэтому полезно дать ее характеристики.

Начальный вес Размах крыльев Площадь крыльев

81 кг 3 м 1,5м2

Длина ракеты Тяга двигателя Теоретическая дальность

2,3 м 100 кг 15100 м

Кислородные баки располагались в крыле. Разгон осуществлялся с помощью трех пороховых ракет, установленных на тележке. Ракета 216 имела усовершенствованное управление. Кроме управления по заранее заданной программе рулями высоты, как у ракеты 06/I, ракета 216 управлялась с помощью элеронов.

Отстаивая свои позиции в пользу полноценной автоматизации ракет, Королев, опираясь на проектные материалы по ракете 06/IV, разработал проект крылатой ракеты 212. Она оснащалась автоматом стабилизации на три степени свободы. Предусматривалось спасение ракеты с помощью специального парашюта⁴¹ [130, с. 217].

⁴¹ Такая мера объяснялась главным образом большой стоимостью приборов управления.

Крылатая ракета 212

Полный вес Размах крыльев Площадь крыльев

165 кг 3,06 м 1,7 м2

Длина ракеты Тяга двигателя Максимальная скорость

2,59 м 150кг 151 м/с

Большое место в планах РНИИ занимали работы над пороховыми ракетами различных типов, успешно начатые еще в ГДЛ. Поэтому родилась идея использовать опыт создания пороховых двигателей для стимулирования работ по крылатым ракетам. Актуальность такой идеи подчеркивалась существенными трудностями, связанными с отработкой первых серийных образцов ЖРД. Так была создана целая серия макетов крылатых ракет с твердотопливными двигателями. Простота их изготовления позволяла варьировать формой крыльев и другими конструктивными характеристиками.

Как это нередко бывает, чисто экспериментальное назначение твердотопливных моделей послужило импульсом для создания образцов, имеющих самостоятельное значение. В 1936-1937гг. были получены новые результаты по средствам радиоуправления и самонаведения, поэтому решено было на основе твердотопливных моделей создать зенитные снаряды двух типов — 217/I и 217/II. Дадим характеристики ракеты 217/I, имеющей самолетную схему.

Вес ракеты Размах крыла Время работы двигателя

116 кг 2,2м 3,5 с

Длина Площадь крыла Дальность горизонтального полета

2,27 м 0,833 м26800 м

Приведем также характеристики ракеты 217/II, выполненной по четырехкрылой схеме.

Вес ракеты Дальность горизонтального полета

139,5кг 6836 м

Размах крыла Длина Площадь крыла

0,785м 1,84 м 0,74 м2

[Там же, с. 235]

Крылатая ракета 217/I Крылатая ракета 217/II

1935 год ушел на подготовку материальной части и предварительные испытания ракеты 06/II. Работа налаживалась с трудом. Из выступления Королева 4 апреля 1935 г. с отчетом о выполнении плана: «План частично недовыполнен по испытаниям 06/II с амортизатором. План января — на 45%, февраля — 41 %, марта — 80%. Необходима катапульта. Необычайно важна автоматика. Бич сектора — многообразие объектов, необходимы мастерские для точных работ, сушилка для дерева, оборудование мастерских» [127, с.18]. В феврале проведено восемь пусков ракет. По мнению Королева, нужно было проводить 10-15 пусков ежемесячно [Там же, с.11].

Испытания ракеты 06/II по полной программе проводились 10, 11 и 16 марта. Пуски производились с катапульты длиной 21м, состоящей из семи секций, оснащенной пороховым ускорением. Только первое испытание прошло сравнительно успешно. Ракета плавно оторвалась от направляющих и пролетела около 80 м. При втором испытании произошел взрыв одной из пороховых ракет тележки. Третье испытание также закончилось неудачно: тележка опрокинулась, пройдя около 30 м. Повторные испытания, проведенные 11 апреля 1936 г., завершились успешно [131, с.81, 87].

Королев настойчиво добивается проведения испытаний полноразмерного образца ракеты 216 в аэродинамической трубе большого диаметра. Таким образом с помощью киносъемки предполагалось провести исследование динамики полета ракеты в условиях, максимально приближенных к натурным. Он договорился по этому поводу с ЦАГИ, а затем обратился с письмом к начальнику технического управления РККА с предложением о проведении таких испытаний [Там же, с.11]. Такие испытания были проведены 25-27 апреля⁴².

⁴²Испытывался один из вариантов ракеты — 216-1. Дополнительный индекс означал вариант с использованием сжатого воздуха для подачи горючего. В окончательном варианте предусматривался пороховой аккумулятор давления (тема 210).

Вся эта тщательная подготовка непосредственно предшествовала испытанию первого натурного образца ракеты 216, которое состоялось 9 мая 1936 г. в 18 ч. Ракета была заправлена спиртом (4,5 кг) и кислородом (8 кг), зажигание осуществлялось от магнето и обычной свечи. Воздушный аккумулятор автомата имел давление 120 атм. После увеличения давления в баках до 23 атм на 13-й минуте произведен запуск ЖРД. Через 4 с произведено зажигание пороховых ракет ускорителя и одновременное открытие спусковой собачки. После схода ракеты с направляющих при угле подъема до 30° устойчивость курса была удовлетворительной. При увеличении угла подъема ракета ушла вправо. В максимальной точке подъема (высота около 600 м) при угле 45-60° ракета совершила крутой поворот, начала круто планировать, и на высоте около 100 м было замечено появление осколков. При падении ракета взорвалась, пролетев 1,5 км, и отклонилась от плоскости стрельбы на 1,4 км вправо [131, с.97].

Во время этих испытаний Королев взял на себя следующие операции: «Вставляется соединительная вилка в цепи аккумуляторов, и оператор у рубильника занимает свое место. Через 3-4 с после запуска двигателя освобождается трос тележки и включается рубильник» [Там же, с.95].

До возобновления натурных испытаний ракеты 216 решили провести дополнительные эксперименты с макетами ракеты для уточнения условий, обеспечивающих планирование. Макеты с одинаковыми центровками и различными фиксированными углами руля высоты сбрасывались с самолета, и производилось визуальное наблюдение за их полетом. Эксперименты проводились 11 июля 1936 г. Отмечена продольная и боковая устойчивость. Было рекомендовано продолжить эти эксперименты [Там же, с.172].

Натурные испытания ракеты 216 возобновились в конце октября 1936 г. Испытывались образцы под номерами 2 и 4. Они имели усовершенствованную автоматику управления по сравнению с первым образцом. Ракета 216-2 была оснащена автоматом продольной и поперечной устойчивости ГСП-1 конструкции РНИИ с измененной регулировкой. Установлено специальное устройство для воспламенения дымового сигнала от радиосигнала. В ракете 216-4 к автомату ГСП-2 добавлено специальное устройство для перехода на планирование по команде от часового механизма.

Длина катапульты была увеличена до 30 м, а также уложены дополнительные рельсы длиной 40 м. Испытания не дали положительных результатов. Ракета 216-2 стартовала нормально, затем начала совершать мертвые петли, которые завершились падением. Ракета 216-4 получила удар от стартовой тележки, которая сошла с рельсов и перевернулась [Там же, с.189].

В планах РНИИ на 1937 г. работы по ракете 216 не значились. Предусматривалась специальная исследовательская тема: «Автоматическая устойчивость реактивных аппаратов». Однако перспективы ее выполнения были мало обнадеживающими. Из выступления Королева на заседании техсовета V отдела РНИИ, посвященном обсуждению планов на 1927 г.: «Увеличение финансирования работ по этой теме едва ли возможно. Группе автоматики следует связаться с другими институтами, работающими в этой области, использовать заграничный опыт» [127, с.99].

В планах на 1937 г. основное внимание уделялось работам по ракете 212. Заказ-наряд на разработку ракеты был выдан еще 20 марта 1936 г. Однако согласно указаниям НКТП объемы работ на 1936 г. по этой ракете ограничивались [Там же, с.50].

Эскизный проект ракеты одобрили 26 июля 1936 г., а рабочий проект 1 августа того же года. Были подготовлены два макета ракеты, и 17 ноября проверялась устойчивость полета после отрыва от катапульты. Результаты испытаний оказались неудачными — оба макета были сбиты тележками. Приняты рекомендации удлинить катапульту [132, с.6, 10]. Была подготовлена программа испытаний натурного образца ракеты в аэродинамической трубе большого диаметра, однако она осталась невыполненной.

В 1937 г. проводились многочисленные стендовые испытания систем ракеты. Особое внимание уделялось отработке двигательной установки. Только в марте 1937 г. было проведено 19 гидравлических испытаний для отработки одновременного истечения компонентов. Трудно было, однако, рассчитывать на быстрый успех. В итоговом отчете по ракете 312 за 1937 г. Королев писал: «Программа работ недовыполнена в первую очередь вследствие большого опоздания с поступлением материальной части из производства. Так, объект 312 № 1 был получен в декабре 1936 г., объект № 2 — в феврале 1937 г., № 3 и 4 — в августе 1937 г. Все объекты получены в совершенно неудовлетворительном состоянии, и группа была вынуждена самостоятельно заниматься сборкой, исправлением и доделкой объектов.

Второй причиной было опоздание с поступлением от группы № 10 моторов (которые не получены и доныне) и задержкой автомата пуска. До сих пор не получены от группы № 7 приборы автоматической стабилизации».

Было еще одно признание в отчете, которое свидетельствовало о трудностях в организации работы института в целом: «Технической оценки по выполненной в 1937 г. работе никем не давалось».

При стендовых испытаниях ракеты 29 мая 1938 г. произошел взрыв и Королев получил ранение [Там же, с. 21]. Вскоре он был арестован и в дальнейших работах по ракете участия не принимал [133].

Летные испытания ракеты начались только в 1939 г. Были испытаны два экземпляра ракеты. В обоих случаях все системы двигателя, разгона и взлета сработали нормально. Однако расчетная траектория обеспечивалась только на начальном участке. В первом случае на высоте около 250 м преждевременно раскрылся парашют, а во втором ракета потеряла устойчивость. Дальнейшие эксперименты с ракетой не проводились. Непосредственный участник работ по ракете 212, ближайший соратник Королева по ГИРДу и РНИИ Е. С. Щетинков высказал такое мнение: «Можно не сомневаться, что при увеличении количества пусков до 15-20 крылатая ракета 212 выполнила бы всю заданную траекторию полета» [126, с.193].

Ограниченные возможности внедрения систем автоматического управления полетом привели к прекращению работ и по ракете 217/II. Испытательные запуски этой ракеты показали вполне удовлетворительную устойчивость. Однако испытания ракеты с приборами управления и автонаведения не производились [Там же, с.191].

За время работы в РНИИ, с 1933 по 1938 г., несколько раз менялось служебное положение Королева⁴³. В марте 1935 г. Королев уже руководил восьмым сектором отдела [125, с.11]. 27 февраля 1936 г. он выступал на техсовете РНИИ как начальник V отдела [128 с.50].

⁴³ Официальных документов о служебных назначениях назначениях автор не обнаружил. Приводимые сведения на этот счет взяты из протоколов заседаний, в которых указывались должности выступающих. Привлекались для перепроверок и другие документы подобного рода.

13 октября 1936г. состоялось техническое совещание, на котором обсуждалось изменение структуры РНИИ в соответствии с приказом наркома тяжелой промышленности С. Орджоникидзе от 4 октября. Приказом предписывалось ликвидировать отделы как самостоятельные единицы, создать отдельные группы и лаборатории с непосредственным подчинением дирекции. Из V отдела предлагалось изъять группу автоматики и приборов и реорганизовать для обслуживания всего института. Из выступлений Королева на совещании: «Приказ наркома дает правильную установку. Уничтожение ненужных инстанций сильно облегчит работу. В V отделе уже практикуется переброска из одной группы в другую и деление на группы не осуществляется. При новой структуре начальник группы освобождается от административной работы и вся работа больше приблизится к дирекции» [Там же, с.110]. К декабрю 1936 г. Королев был назначен начальником третьей группы РНИИ [Там же, с.34]. В связи с этим были изменены индексы тем, разрабатываемых в третьей группе: вместо первой цифры «2» принималась цифра «3».

5 января 1938 г. Королев был еще начальником третьей группы, а 24 января 1938 г. он уже числился старшим инженером второй группы, где начальником был Дудаков, известный специалист по разработке пороховых ускорителей для тяжелых самолетов [134, с.2, 7].