Сканировал и обработал Юрий Аболонко (Смоленск)

НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ

ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ

КОСМОНАВТИКА, АСТРОНОМИЯ

10/1987

Издается ежемесячно с 1971 г.

А. Т. Улубеков

У ИСТОКОВ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ СССР


в приложении этого номера:
НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ


Издательство «Знание» Москва 1987

ББК 39.6
У 50

СОДЕРЖАНИЕ

Улубеков А. Т.
У 50У истоков ракетно-космической техники СССР. – М.: Знание, 1987. – 64 с, ил. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 10).

11 к.

В брошюре рассказывается о первых шагах на пути создания ракетной техники в СССР, об организации и работе ГДЛ, ГИРД, РНИИ и других коллективов специалистов в области ракетной техники, заложивших основу последующих достижений нашей страны в космонавтике и ракетной технике.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

3500000000ББК 39.6

© Издательство «Знание», 1987 г.

ВВЕДЕНИЕ

Прогрессу ракетно-космической техники, открывающему новые благоприятные возможности человеческой деятельности, предшествовали достижения в ряде научно-технических направлений. Выдающиеся успехи советской космонавтики закономерно определялись всем ходом развития нашей страны и, в частности, были заложены в достижениях ракетной техники 30-х гг. Именно в этот период деятельность советских инженеров и ученых по созданию теоретических и экспериментальных основ реактивного моторостроения и ракет получила бурное развитие.

Прогрессивно нарастали и практические результаты в этой области. Первостепенное внимание уделялось совершенствованию реактивных двигателей – главного ракетного агрегата. Отрабатывались конструкции камеры сгорания и сопла, росла полнота сгорания топлива, увеличивалась надежность реактивных двигателей. Создание ракетных пороховых снарядов (являющихся, по существу, небольшими ракетами), кроме того, частично еще способствовало и решению задачи обеспечения устойчивости полета последующих крупногабаритных ракет различного назначения.

Характерной особенностью пороховых и жидкостных реактивных двигателей в отличие от других видов двигателей является их относительно большая развиваемая мощность при малой собственной массе и кратковременность работы. Кроме того, эти двигатели можно создавать как с огромной тягой, так и в широком диапазоне тяг вплоть до весьма небольших. Все это предопределило возможность их эффективного применения в самых различных областях человеческой деятельности. Нас здесь в первую очередь интересует основное использование пороховых и жидкостных двигателей в авиации и космонавтике, а также в качестве пороховых снарядов.

Первой государственной организацией в области реактивного движения была образованная в 1921 г. лаборатория Н. И. Тихомирова, позже преобразованная в Газодинамическую лабораторию (ГДЛ). Ее целью было создание бездымных порохов и ракетных пороховых зарядов, а также конструирование пороховых ракет и различных установок к ним. С 1929 г. в лаборатории начались работы по исследованию элементов конструкции и ряда компонентов топлива жидкостных реактивных двигателей, постройка их опытных образцов.

К 1933 г. в лаборатории были отработаны двигатели на жидком топливе. К этому же времени определенных успехов добилась московская Группа изучения реактивного движения (ГИРД), занимавшаяся конструированием жидкостных двигателей и ракет. Деятельность ГИРДа отмечена созданием и запуском первых советских ракет с жидкостными двигателями. В этой организации работали такие выдающиеся пионеры ракетной техники, как С. П. Королев, Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов, Ю. А. Победоносцев и ряд других, целиком посвятивших свою деятельность развитию ракетостроения и космонавтики.

К исходу 1933 г. в нашей стране на базе объединения ГДЛ и ГИРДа был создан первый в мире Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ).

В этой брошюре дается краткий обзор создания и применения первых советских пороховых снарядов, реактивных двигателей на жидком топливе и ракет различных типов за период до окончания Великой Отечественной войны 1941 – 1945 гг. При этом будет рассмотрена деятельность ГДЛ, ГИРДа и РНИИ, завершившаяся созданием легендарного боевого оружия «Катюша». Позже коллективы, выросшие из этих организаций, создали мощные ракеты-носители, баллистические ракеты, автоматические и пилотируемые космические аппараты.

Огромное значение для становления и развития в нашей стране ракетной и космической техники имели теоретические труды советских ученых К. Э. Циолковского, Ф. А. Цандера, Ю. В. Кондратюка. В этих трудах были разработаны принципиальные основы создания жидкостно-ракетных двигателей, исследована динамика полета ракет, рассмотрены возможные решения различных конструкторских вопросов. Многие идеи и предложения этих ученых нашли дальнейшее развитие и реализацию в практической деятельности их продолжателей.

Но прежде чем обратиться непосредственно к работам ГДЛ, ГИРДа и РНИИ, полезно предварительно, хотя бы и кратко, просмотреть пути появления и становления пороховых ракет и жидкостных реактивных двигателей.

ПОРОХОВЫЕ РАКЕТЫ: СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ДО НАЧАЛА XX В.

Ракеты на дымном (черном) порохе известны уже многие столетия; однако достоверно время и место изобретения пороха пока не установлены. Рецепт приготовления пороха (калиевая селитра, сера и уголь) был известен в Китае, Индии, арабских странах, но где он появился впервые, об этом нет достаточно надежных документальных источников. В качестве военного средства порох начали применять в Европе, в том числе и в России, в XIV в. Использовался он также для изготовления фейерверочных и сигнальных ракет.

Состав порохов и описание пороховых ракет впервые в России даны в книге Онисима Михайлова «Устав ратных, пушечных и других дел, касающихся до военной науки» (начало XVII в.). Сведения об изготовлении фейерверочных и сигнальных ракет были приведены в первой оригинальной книге на русском языке М. В. Данилова, вышедшей в Москве в 1762 г. Широкое применение пиротехнических ракет в России началось при Петре I: были созданы фейерверочные лаборатории, в армии введены сигнальные ракеты, переведены на русский язык книги по артиллерии и пиротехнике.

В 1680 г. в Москве было организовано первое ракетное заведение. Была разработана пороховая сигнальная ракета образца 1717 г. с высотой подъема до 1 км, она применялась до конца XIX в.

Использование пороховых ракет в Европе для военных целей заметно возросло с начала прошлого века – после того как индусские войска Типпо-Саиба в 1799 г. очень эффективно применили боевые пороховые ракеты против английских войск. Так, например, английский полковник У. Конгрев с 1801 г. начал усовершенствование пороховых ракет, которые были успешно использованы в боевых действиях Англией в последующее десятилетие. Последние модификации ракет Конгрева (зажигательные, фугасные, шрапнельные и осветительные) имели массу до 20 кг и достигали дальности полета 2700 м.

В России в XIX в. большой вклад в конструирование, изготовление и применение пороховых ракет внесли выдающиеся ученые и организаторы А. Д. Засядко (1779 – 1837) и особенно К. И. Константинов (1818 – 1871). Артиллерист герой Отечественной войны 1812 г. генерал-лейтенант Александр Дмитриевич Засядко начал работать над созданием различных типов боевых ракет в 1815 г. Уже через два года он демонстрировал полет образцов ракет в Петербурге, а затем и в Могилеве, где он организовал пиротехническую лабораторию.

А. Д. Засядко были сконструированы и отработаны оригинальные пороховые ракеты калибра 5, 6, 25 и 10 мм; дальность 10-миллиметровых ракет А. Д. Засядко – до 2670 м. Он создал удачные конструкции зажигательных и фугасных ракет, пускового станка для залповой стрельбы шестью ракетами, разработал тактические основы их боевого использования. Войсковое применение ракеты А. Д. Засядко нашли в период русско-турецкой войны 1828 – 1829 гг., успешно они использовались и на Кавказе, где горная местность затрудняла применение артиллерии. Книга А. Д. Засядко «О деле ракет зажигательных и рекошетных», опубликованная в 1817 г., явилась хорошим руководством по изготовлению и использованию ракет.

В 1814 г. член Военно-ученого комитета И. П. Картмазов создал зажигательные и гранатные пороховые ракеты, успешно прошедшие испытания. Его зажигательные ракеты калибра 91,44 мм имели дальность 2690 м.

Успешная деятельность по совершенствованию боевых пороховых ракет А. Д. Засядко, И. П. Картмазова и других русских изобретателей привела к созданию под Петербургом в 1826 г. постоянного ракетного заведения. Здесь в больших масштабах изготавливались пороховые ракеты для русской армии. Так, первый заказ от Кавказского отдельного корпуса составил 8000 ракет.

Интересно отметить очень оригинальный проект применения пороховых ракет русского военного инженера Карла Андреевича Шильдера (1785 – 1854). В 1834 г. им была сконструирована и построена подводная лодка, на которой находилась установка для одновременной стрельбы шестью ракетами из подводного и надводного положений. И хотя запуски ракет с этой (и второй, более совершенной) лодки не привели к ожидаемому полному успеху, однако впоследствии эта идея все же была реализована.

Генерал-лейтенант Константин Иванович Константинов заложил основы экспериментальной ракетодинамики и научного подхода к конструированию и технологии изготовления пороховых ракет. В 1849 г. он возглавил Петербургское ракетное заведение, с которым была связана вся его последующая творческая деятельность. К этому времени он уже имел опыт преподавательской работы и глубокие знания в области артиллерийских наук, почерпнутые из обширной литературы и во время четырехлетней заграничной командировки, а также будучи командиром школы мастеров пороховых дел при Охтенском пороховом заводе.

С 1847 г. К. И. Константинов исследует баллистические свойства ракет, совершенствует конструкцию и производственный процесс, проводит многочисленные стендовые испытания, рекомендует новую тактику военного использования ракет. Им предложены и впервые применены ракетный баллистический маятник, электробаллистический прибор для определения скорости полета снаряда в любой точке траектории, оптический дальномер, хронограф и другие приборы. С помощью баллистического маятника К. И. Константинову удается определить изменение движущей силы ракеты со временем и влияние конструкции ракеты на ее баллистические качества.

Для обеспечения высокого и постоянного качества пороховых ракет он предлагает и внедряет в производство автоматический контроль и ряд новых машин: сверлильную, обрезную, для перетирания порохового состава. Заметную роль в поднятии уровня порохового дела в России имели научные публикации К. И. Константинова за период 1845 – 1867 гг.: специализированные статьи, а также книги «Боевые ракеты» и «О боевых ракетах» (лекции, прочитанные в Михайловской артиллерийской академии).

С 1867 г. К. И. Константинов руководит Николаевским ракетным заводом, на котором выпускались боевые, сигнальные и спасательные ракеты. Петербургский и Николаевский заводы, кроме снабжения русской армии и флота, экспортировали пороховые ракеты также и за границу, в частности в США. Большая работа коллективов, руководимых К. И. Константиновым, увенчалась созданием к 60-м гг. XIX в. совершенных боевых ракет с дальностью полета 4 – 5 км. Эти ракеты отличались большой длительностью хранения и безопасностью в эксплуатации. Очень успешно применялись русские пороховые ракеты во время Крымской войны 1853 – 1856 гг. и в других сражениях.

В 60 – 70-х гг. XIX в. развитие артиллерии характеризуется повсеместным переходом ( в том числе и в России) к нарезным орудиям, заряжающимся с казенной части. Появление нарезных орудий привело к полному снятию боевых ракет на черном порохе с вооружения, как имеющих заметно меньшую точность и дальность стрельбы. В январе 1886 г. было принято решение о прекращении изготовления боевых пороховых ракет в России, но оставался выпуск осветительных, спасательных, сигнальных и фейерверочных ракет.

Однако попытки совершенствования твердотопливных ракет на черном порохе продолжались и в конце XIX – начале XX вв. Большую работу по улучшению кучности боя и дальности полета провел преподаватель Артиллерийской академии М. М. Поморцев, применяя различные несущие и стабилизирующие плоскости. Опытная проверка этих новых конструктивных предложений была им проведена в период 1902 – 1905 гг. Оригинальный проект первой в мире гироскопической ракеты был предложен военным инженером Н. В. Герасимовым в 1909 г.

Вот как описывает сам автор принципиальную схему своей ракеты: «Я предлагаю устойчивость главной оси ракеты достигать вращением внутри ее комбинации из двух колес турбины, составляющих гироскоп. Вращение турбин производят газы, получающиеся от горения ракетного состава, И устойчивость оси получится до начала движения ракеты по трубе станка. После сгорания ракетного состава скорость вращения турбин будет поддерживаться воздухом, входящим в отверстие в голове ракеты...»

Стендовые и полигонные испытания таких ракет были проведены в течение 1910 – 1912 гг. и показали неудовлетворительные результаты; довести гироскопическую ракету на черном порохе до работоспособного состояния не удалось.

В 1912 г. появился проект вращающейся ракеты бывшего вице-директора Путиловского завода И. В. Воловского. Ракета была разработана лишь теоретически, она предполагала электрическое зажигание, сложную систему контроля и предназначалась для запуска с автомобилей или самолетов.

Интерес к применению пороховых ракет возродился в начале XX в. в связи с изобретением бездымного пороха, а также новыми достижениями ряда паук (аэродинамики, баллистики, теории устойчивости, газодинамики и др.). Впервые бездымный пироксилиновый порох был получен французским инженером П. Вьелем в 1884 г., а в период 1890 – 1892 гг. Д. И. Менделеев разработал состав пироколлодийного бездымного пороха, более эффективного, но имеющего усложненную технологию изготовления.

Бездымный порох по сравнению с черным дымным порохом обладает рядом существенных преимуществ: его теплотворная способность примерно 900 ккал/кг, а у черного пороха – 600 – 700 ккал/кг, в продуктах горения бездымного пороха почти отсутствуют твердые и жидкие частицы, у дымного же пороха они составляют 60%. Первый удачный запуск ракеты с бездымным порохом состава А. Нобеля состоялся 12 сентября 1896 г. в Стокгольме при испытании ракеты конструкции В. Т. Унге.

Наиболее значительные работы по разработке бездымных порохов и проблемам их использования связаны с деятельностью ГДЛ, о чем будет сказано позже. Здесь упомянем принципиально новую для того времени идею применения порохового двигателя на летательном аппарате. Свой «Проект воздухоплавательного аппарата» Николай Иванович Кибальчич (1853 – 1881) изложил за несколько дней до своей казни (по делу покушения 1 марта 1881 г. на Александра II). Он писал: «Какая же сила применима к воздухоплаванию? Такой силой, по моему мнению, являются медленно горящие взрывчатые вещества». В проекте Н. И. Кибальчича был решен ряд новых важных вопросов: программный режим горения, система подачи топлива в камеру сгорания, использование многокамерных аппаратов, управление полетом посредством изменения угла наклона двигателя и др.

РАБОТЫ ПО ДВИГАТЕЛЯМ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ К 1929 ГОДУ

Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) был предложен впервые для полета в космос в 1903 г. основоположником ракетодинамики и космонавтики Константином Эдуардовичем Циолковским (1857 – 1935). Целесообразность создания ЖРД вытекала из научных изысканий русского ученого в области динамики полета ракет. В полученной К. Э. Циолковским формуле для конечной скорости ракеты после израсходования топлива величина этой скорости прямо пропорциональна скорости истечения продуктов сгорания ракетного топлива. Скорость же истечения, определяемая теплотворной способностью топлива (и составом продуктов сгорания), для жидкого топлива существенно больше, чем для порохов.

Уже в первом издании (1903 г.) своей классической работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами» К. Э. Циолковский, имея в виду жидкие водород и кислород, писал: «Я не знаю ни одной группы тел, которые при своем химическом соединении выделяли бы на единицу массы полученного продукта такое огромное количество энергии». Он рассмотрел очень много веществ в качестве компонентов топлива для ЖРД и, кроме пары водород–кислород, рекомендовал также и другие выгодные топлива, в частности углеводород–кислород, нашедшие в космонавтике широкое распространение.

К. Э. Циолковским была разработана принципиальная схема ЖРД и предложено устройство основных его агрегатов, выдвинут ряд идей по конструкции космической ракеты, реализованных в современной ракетной технике: насосная подача компонентов топлива, охлаждение ими камеры сгорания, применение огнестойких материалов, размещение графитовых рулей в истекающей газовой струе, автоматическое управление с включением в него гироскопических приборов, составные ракеты, методы обеспечения потребного теплового режима ракеты и др. Было указано на возможность применения в будущем двигателей на атомной энергии, электрореактивных двигателей (ЭРД) и воздушно-реактивных двигателей (ВРД) для ракет большой дальности.

Огромный вклад в теоретические исследования в области ЖРД внесли Фридрих Артурович Цандер (1887 – 1933) и Юрий Васильевич Кондратюк (1897 – 1941). В 1909 г. Ф. А. Цандер предложил использовать в качестве дополнения к жидкому топливу металлические части конструкции, ставшие уже ненужными в полете. Заметный вклад внес Ф. А. Цандер в теорию и расчет жидкостных реактивных двигателей¹.

1 Более подробно о пионерских работах Ф. А. Цандера см.: Салахутдинов Г. М. Фридрих Артурович Цандер (к 100-летию со дня рождения). – М.: Знание, 1987.

Ю. В. Кондратюк начал заниматься проблемами космического полета в 1914 г., им было сделано несколько оригинальных решений, получивших сейчас практическую реализацию. Он предложил применять высококалорийные бороводородные соединения в качестве горючего для ЖРД, описал схему четырехступенчатой ракеты на кислородно-водородном топливе, камеру сгорания с различным расположением форсунок, турбонасосный агрегат подачи топлива и т. д.

Некоторые вопросы создания жидкостных реактивных двигателей в 20-х годах были решены в работах зарубежных пионеров ракетной техники.

Первым больших успехов в создании ракет с двигателем на жидких компонентах топлива добился американский инженер Роберт Хатчингс Годдард (1882 – 1945), работавший в порядке частной инициативы. Его теоретические изыскания и многочисленные эксперименты с жидкостными и пороховыми двигателями имели конечной целью создание космической ракеты, однако путь к ней оказался гораздо более длительным, чем это представлялось тогда. Но Р. Годдарду удалось первому в мире 16 марта 1926 г. произвести запуск небольшой жидкостной ракеты с двигателем, работавшим на жидком кислороде и бензине. Масса ракеты с топливом 4,7 кг (без топлива – 2,6 кг), тяга двигателя 41 Н. Ракета достигла высоты полета 12,5 м при дальности полета 56 м.

Наиболее совершенные жидкостные ракеты Р. Годдарда характеризовались высоким давлением в камере сгорания, расширением газа в сверхзвуковом сопле, применением турбонасосного агрегата для подачи топлива в камеру сгорания и наличием газовых рулей для управления полетом (в сочетании с управляющей гироскопической системой).

В 30-е и последующие годы наибольшего развития в области жидкостного двигателестроения добились в СССР, США и Германии. Исследовались и внедрялись в практику новые виды топлива, отличающиеся высоким энергетическим совершенством и удобством в эксплуатации. На этом пути решались следующие основные проблемы. Рабочий процесс в камере сгорания обеспечивался таким, чтобы получить наиболее полное преобразование химической энергии топлива в кинетическую энергию истекающей газовой струи. Занимались поисками эффективных тепловой защиты и охлаждения камеры сгорания и сопла двигателя при весьма высоких температурах продуктов сгорания. Добивались устойчивой работы двигателя без колебаний давления, приводящих к разрушающим вибрациям, создавались агрегаты подачи топлива с расходом до нескольких тонн в секунду. Разрабатывались конструкции с минимальной массой и необходимой прочностью, решались задачи по обеспечению высокой надежности двигателя при многократных запусках и в экстремальных условиях.

РАБОТЫ Н. И. ТИХОМИРОВА И ОБРАЗОВАНИЕ ГДЛ

Начав с экспериментальных работ с небольшими пороховыми моделями ракетных снарядов в 1894 г., Николай Иванович Тихомиров (1859 – 1930) затем сосредоточился на разработке своего крайне оригинального изобретения – самодвижущихся мин нового типа для передвижения в воде и воздухе. Проект такой мины, представленный Н. И. Тихомировым военному министру в 1912 г., прошел многочисленные экспертизы, в том числе в 1916 г. экспертной комиссии, возглавляемой Н. Е. Жуковским и давшей на проект положительное заключение.

Суть изобретения эта комиссия характеризовала следующим образом: «Изобретение состоит в приведении в движение водяных и воздушных торпед с помощью последовательного воспламенения патронов с медленно горящим порохом, причем пороховые газы захватывают с собой воду или воздух, как в инжекторах».

3 мая 1919 г. Н. И. Тихомиров обратился с письмом к управляющему делами Совнаркома В. Д. Бонч-Бруевичу с просьбой оказать содействие через В. И. Ленина, «...дабы я получил возможность осуществить на практике мое изобретение на укрепление и процветание Республики».

Проект Н. И. Тихомирова был признан имеющим государственное значение, и в марте 1921 г. ученому были предоставлены необходимые условия для работы. Лаборатории Н. И. Тихомирова было выделено двухэтажное здание в Москве, организованы пиротехническая и химическая лаборатории, мастерская с 17 станками, предусмотрено денежное обеспечение. Лаборатория состояла при отделе военных изобретений Комитета по делам изобретений ВСНХ. Перед ней стояла задача разработки совершенных боевых ракетных снарядов на бездымном порохе. Здесь мы кратко остановимся на жизненном пути ГДЛ, а в последующих разделах расскажем о ее деятельности.

С мая месяца 1921 г. у Н. И. Тихомирова появился прекрасный помощник – Владимир Андреевич Артемьев (1885 – 1962), ставший одним из основных сотрудников ГДЛ и РНИИ. С 1908 г., будучи молодым офицером, В. А. Артемьев совершенствовал ракеты на черном порохе. В 1928 и 1929 гг. в ГДЛ были направлены инженеры-артиллеристы, специалисты в области ракетной техники Георгий Эрихович Лангемак (1898 – 1938) и Борис Сергеевич Петропавловский (1898 – 1933), окончившие Военно-техническую академию им. Ф. Э. Дзержинского. Эти выдающиеся конструкторы внесли большой вклад в создание совершенных пороховых снарядов в нашей стране.

Еще одно направление в деятельности ГДЛ появилось с 15 мая 1929 г., когда туда из Ленинградского университета пришел работать молодой ученый, ныне академик Валентин Петрович Глушко (род. 1908). Под его руководством начались работы по разработке ЭРД, а потом ЖРД и ракет.

Лаборатория Н. И. Тихомирова установила тесные творческие связи с ленинградскими организациями: Центральным научно-техническим институтом, с которым велась совместная работа по созданию бездымного пороха, и научно-испытательным артиллерийским полигоном, где проводились пуски опытных ракет лаборатории. В 1925 г. лаборатория Н. И. Тихомирова была полностью переведена в Ленинград. Весной 1928 г. были получены первые принципиальные успехи в испытаниях ракетных снарядов на созданном бездымном порохе. В этом же году штат лаборатории был увеличен, и она была переименована в Газодинамическую лабораторию (ГДЛ).

В апреле 1930 г. Н. И. Тихомиров скончался; согласно завещанию его тело было перевезено в Москву, где он был похоронен на Ваганьковском кладбище. Руководителем ГДЛ стал Б. С. Петропавловский, а с июля 1931 г. – Н. Я. Ильин, работавший уполномоченным Реввоенсовета в Ленинграде по организации военного изобретательства. Огромную помощь ГДЛ оказал крупнейший советский военачальник М. Н. Тухачевский, который с 1928 г. стал командующим Ленинградским военным округом, а с 1930 г. – начальником вооружений РККА. С 15 июля 1931 г. он переводит лабораторию в свое подчинение, часто интересуется ходом ее работ, присутствует на испытаниях.

Помещения ГДЛ располагались в самых различных частях Ленинграда. Для улучшения условий ее деятельности по указанию М. Н. Тухачевского лаборатории было дополнительно выделено 12 комнат в центральной части здания Главного Адмиралтейства и помещение Иоанновского равелина в Петропавловской крепости. В 1932 г. приказом М. Н. Тухачевского начальником ГДЛ назначается авиационный инженер-механик Иван Терентьевич Клейменов (1898 – 1938), ставший впоследствии одним из крупных руководителей и организаторов в области ракетной техники в нашей стране. Закончив Военно-воздушную инженерную академию Н. Е. Жуковского, он некоторое время затем работал в Берлинском торгпредстве СССР, а в 1933 – 1937 гг. возглавил РНИИ.

Непрерывно росла результативность работы ГДЛ и соответственно расширялся ее штат. Если в 1928 г. он составлял всего 10 человек, а в 1930 г. – 23, то в 1931 г. – уже 77, в 1932 г. – 120, а к началу 1933 г. – около 200 человек. С 1932 г. ГДЛ имела шесть творческих отделов: пороховых ракет, ракет на жидком топливе, авиационного применения ракет, минометный, порохового производства и производственный.

В итоге плодотворной деятельности ГДЛ в нашей стране были заложены основы реактивной артиллерии и ракетного двигателестроения.

К середине 1933 г. ГДЛ и МосГИРД пришли с крупными достижениями, показавшими громадные потенциальные возможности ракетной техники. Стали реальными благоприятные перспективы применения нового научно-технического направления в области обороны, воздушного транспорта. Впоследствии постановлением правительственных органов в конце 1933 г. в Москве был организован Реактивный научно-исследовательский институт, объединивший коллективы ГДЛ и ГИРД.

СОЗДАНИЕ БЕЗДЫМНОГО ПОРОХА И ПЕРВЫЕ УСПЕХИ

Задачи, стоявшие перед ГДЛ, включали в себя создание новых эффективных видов ракетного оружия – пороховых снарядов различных калибров и реактивных снарядов-торпед повышенной дальности. Для решения этих задач в первую очередь потребовалось разработать длительно горящие и с увеличенной толщиной свода шашки на бездымном порохе. Имевшиеся на вооружении ленточные и трубчатые шашки бездымного артиллерийского пороха на летучем спирто-эфирном растворителе быстро сгорали, меняли свои характеристики (и даже растрескивались) при хранении.

Да и горение самого заряда из такого пороха, запрессованного в цилиндрический корпус снаряда, проходило крайне ненадежно: пороховой заряд растрескивался под воздействием возникающего давления, горячие газы проникали через трещины с торца в глубь заряда – происходил взрыв; длительность горения порохового заряда не превосходила 3 с.

К созданию бездымного пороха новой рецептуры и технологии изготовления был привлечен Ленинградский центральный научно-технический институт, проводивший эту работу по заданию ГДЛ. Группа сотрудников этого института под руководством О. Г. Филиппова и С. А. Серикова систематически исследовала порох различных составов. По предложению В. А. Артемьева работы были сосредоточены на бездымном порохе на нелетучем растворителе (тротиле). В начале 1924 г. удалось получить первые образцы толстосводных шашек из пироксилино-тротилового пороха (ПТП) с требуемыми параметрами, в частности скорость истечения газов у него составляла 2000–2100 м/с, а у черного пороха – до 800 м/с. Были изготовлены шашки из ПТП диаметром 24 и 40 мм, а к 1928 г. – диаметром 75 мм.

В последующие годы совершенствовалась рецептура пироксилино-тротилового бездымного пороха, дорабатывалась технология изготовления толстосводных шашек, проводились многочисленные испытания. Были получены пороховые шашки различного калибра с устойчивым горением, стабильностью характеристик и безопасностью в эксплуатации.

Систематические исследования процесса горения толстосводных шашек в камерах пороховых снарядов различной конструкции и с разными соотношениями компонентов состава бездымного пороха проводил специалист по внутренней баллистике Г. Э. Лангемак, он, в частности, разработал методику расчета ракетных снарядов. Большую работу по созданию совершенных конструкций ракетных снарядов и по их полигонным испытаниям осуществлял Б. С. Петропавловский. Он принимал участие в творческой работе по экспериментальной отработке основных узлов пороховых снарядов: камеры сгорания, сопла двигателя, средств зажигания, пусковых устройств и т. д.

В итоге своей деятельности ГДЛ под руководством Н. И. Тихомирова начиная с 1928 г. смогла разработать, испытать и передать на вооружение целый ряд изделий различного назначения на реактивном принципе движения. Были проведены испытания 76-миллиметровой твердотопливной ракеты, для существенного увеличения дальности полета которой использован прием активно-реактивной стрельбы. Первый пуск такой ракетной мины на бездымном пироксилино-тротиловом порохе производился 3 марта 1928 г. стрельбой из миномета с увеличением ее эффективности за счет последующего реактивного воздействия мины. Дальнейшие пуски давали устойчивый результат, а дальность полета возрастала вдвое.

В ГДЛ были проведены разработки по созданию принципиально нового вида порохового оружия – противотанкового ружья (за рубежом, в Германии и США, аналогичные образцы появились спустя более чем десятилетие). При этом использовался 65-миллиметровый снаряд, разработанный под руководством Б. С. Петропавловского; однако из-за недостаточных бронепробиваемости и точности стрельбы бронетанковое ружье тогда не было принято на вооружение.

В результате глубоких исследований к 1930 г. в ГДЛ была создана солидная база для разработки эффективных ракетных снарядов различных калибров и назначения. К этому времени была отработана технология изготовления пороховых шашек из пироксилино-тротилового пороха, организовано их производство, изучены процессы горения в камерах с соплом, определены баллистические параметры снарядов. С 1930 г. ГДЛ сконцентрировала свое внимание на совершенствовании боевых ракетных снарядов (PC), запускаемых с легких безотказных установок с тонкостенной трубой, имеющей продольные вырезы.

Для уменьшения рассеивания при стрельбе PC проводилась систематическая работа по улучшению стабилизации их полета. В результате многочисленных испытаний была выбрана стабилизация вращением вокруг продольной оси снаряда, однако на это затрачивалась часть пороха PC и снижалась дальность его полета. Проблема стабилизации полета неуправляемых PC изучалась еще многие годы (в том числе и в РНИИ), но достижение высокой кучности боя для таких PC оказалось практически недостижимым. Удалось лишь несколько уменьшить рассеивание PC при стрельбе по площадным целям.

К концу 1933 г. в ГДЛ были отработаны 82- и 132-миллиметровые PC со стабилизирующим оперением, дальность их полета составляла соответственно 5 и 6 км. Но и в этом случае их применение было эффективным не по точечным, а по площадным целям (вследствие заметного рассеивания). В период 1930 – 1933 гг. в ГДЛ разрабатывались и проходили стендовые испытания крупнокалиберные снаряды на пироксилино-тротиловом порохе (диаметром 245 мм и массой 118 кг; диаметром 410 мм, массой 500 кг при дальности полета 8 км).

Кроме боевых фугасно-осколочных пороховых PC, в ГДЛ создавались также снаряды вспомогательного назначения: зажигательные, осветительные, сигнальные, трассирующие, агитационные. Различные снаряды на бездымном порохе, а также установки для их запуска, разработанные в ГДЛ, легли в основу их успешного и разнообразного применения в авиации, а позже (с доработками) и в боевых сражениях.

ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ PC

Надежному и безопасному использованию пороховых PC должна обязательно предшествовать их тщательная экспериментальная проверка в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. Первые образцы толстосводных шашек на пироксилино-тротиловом порохе в течение 3 лет всесторонне исследовались в лабораторных и стендовых условиях, а с весны 1928 г. были начаты пуски пороховых снарядов и на артиллерийском полигоне. Осуществлялись систематические испытания и отработка созданных пороховых PC калибра 82 и 132 мм; были проведены стендовые испытания крупнокалиберных снарядов диаметром 245 и 410 мм.

В начале 30-х гг. впервые в нашей стране был завершен первый этап вооружения авиации PC. Экспериментальные пусковые установки были применены на учебном самолете У-1 и истребителе И-4. Первые официальные стрельбы в воздухе снарядами РС-82 были успешно проведены летом 1932 г. в присутствии М. Н. Тухачевского. Стрельба производилась с самолета И-4, вооруженного шестью пусковыми установками, разработанными в ГДЛ. С 1932 г. стали осуществляться экспериментальные работы по оснащению самолетов Р-5 пороховыми снарядами РС-82, а бомбардировщика ТБ-1 – снарядами РС-132 и РС-245. В последующее десятилетие и позже этот ценный опыт был удачно использован при вооружении различных типов самолетов пороховыми PC и при широком применении PC в боевых действиях.

Большую и плодотворную работу провела ГДЛ по сокращению разбега самолетов при взлете с использованием пороховых ускорителей. Первые эксперименты были начаты в 1927 г. катапультированием моделей, позже проводились испытания непосредственно с самолетами. Более широкий размах эти работы получили с приходом в ГДЛ В. И. Дудакова. Испытания начались на учебном самолете биплане У-1, на нижнем крыле которого было установлено два ракетных ускорителя. Пилотировал самолет военный летчик-испытатель С. И. Мухин; было выполнено около 100 взлетов. Все теоретические предположения оправдались, не было ни одной аварии или несчастного случая. При небольшом встречном ветре самолет взлетел почти без разбега.

После положительных испытаний пороховых ускорителей на самолете У-1 работа была продолжена на бомбардировщиках ТБ-1 и ТБ-3. В октябре 1933 г. успешно прошел испытания самолет ТБ-1, оснащенный шестью стартовыми пороховыми ракетами; с использованием этих ракет разбег самолета существенно сократился. Длина разбега ТБ-1 массой 7 т уменьшилась с 330 до 80 м, а при массе самолета 8 т – с 480 до 110 м.

Плодотворная деятельность ГДЛ ознаменовалась к концу 1933 г. крупными успехами по созданию PC на бездымном порохе; были отработаны девять видов PC различного назначения и разных калибров. Официальные испытания в 1933 г. проходили с земли, самолетов и морских судов на полигонах под Ленинградом и Евпаторией в присутствии государственной комиссии Реввоенсовета СССР под председательством начальника вооружений РККА М. Н. Тухачевского.

ИССЛЕДОВАНИЯ ЖРД В ГДЛ. ПЕРВЫЕ УДАЧНЫЕ ОБРАЗЦЫ

Организованное 15 мая 1929 г. подразделение ГДЛ по созданию ЭРД и позже ЖРД и ракет первый год посвятило экспериментальным работам по ЭРД и разработке стендового оборудования для испытания ЖРД. Однако вскоре работа по ЭРД была временно приостановлена ввиду ее меньшей тогда актуальности (см. следующий раздел брошюры) и с начала 1930 г. небольшая группа сотрудников (впоследствии отдел) под руководством В. П. Глушко проводила всесторонние научные исследования и конструкторские разработки ЖРД и его основных агрегатов, изучение компонентов топлива, тщательные стендовые и натурные испытания.

Прежде всего внимание было обращено на выбор эффективного и удобного в эксплуатации топлива для ЖРД. В результате многочисленных экспериментов и теоретического анализа в конце 1930 г. был выпущен отчет «Критический обзор окислителей и горючих как компонентов топлива для реактивного мотора». В нем В. П. Глушко впервые предложил в качестве окислителей использовать такие вещества, как азотная кислота, перекись водорода, хлорная кислота, тетранитрометан и их растворы друг в друге. Компонентами горючего были предложены бериллий, а также литий, бериллий, алюминий и бор, диспергированные в жидком горючем. В 1931 г. также впервые предлагалось применять в ЖРД самовоспламеняющееся топливо и химическое зажигание. В ГДЛ была создана и введена в эксплуатацию в 1931 г. полузаводская опытная установка для получения четырехокиси азота (азотного тетроксида). Проведена экспериментальная отработка защитных керамических теплоизоляционных покрытий для камер сгорания на основе двуокиси циркония и окиси магния с растворимым стеклом.

В 1930 – 1931 гг. проделана важная работа по выбору наивыгоднейшего профиля сопла реактивного двигателя. Экспериментами на баллистическом дифференциальном маятнике в двигателях с шашечным бездымным порохом был определен такой профиль (криволинейный). Профили рекомендованной формы нашли широкое применение в ГДЛ при конструировании PC и ЖРД. Начатая в 1929 г. разработка измерительной аппаратуры для стендовых испытаний реактивных двигателей была продолжена и в последующие два года. За этот период были созданы емкостные и пружинные регистраторы тяги и давления, индуктивные датчики расхода, осциллографический отметчик времени и другие приборы.

Вся эта подготовительная работа позволила группе В. П. Глушко приступить к конструированию ЖРД. Первый в нашей стране такой двигатель – ОРМ-1 (опытный ракетный мотор) – был спроектирован в 1.930 г.; в 1931 г. были построены двигатели ОРМ, ОРМ-1, ОРМ-2. Ранее других был изготовлен двигатель ОРМ (рис. 1), на котором было проведено 46 стендовых огневых испытаний. Эксперименты с ОРМ проводились на предварительно смешанных компонентах жидкого топлива – растворах углеводородов в азотном тетроксиде.

Рис. 1. Первый советский жидкостно-реактивный двигатель ОРМ конструкции В.П. Глушко

Последующие двигатели ГДЛ проектировались и испытывались с раздельной подачей в камеру сгорания окислителя и горючего, поскольку использование смешанных компонентов повышало взрывоопасность двигателя. Испытания двигателя ОРМ-1 были проведены на компонентах жидкий кислород–бензин; двигатель развивал тягу около 200 Н.

В 1932 г. для определения оптимальных методов пуска ЖРД и организации эффективного процесса горения при различных компонентах топлива была разработана серия экспериментальных двигателей – от ОРМ-4 до ОРМ-22. Проведено более 100 огневых стендовых пусков этих двигателей при различных сочетаниях окислителей (жидкого кислорода, азотного тетроксида, азотной кислоты, растворов азотного тетроксида в азотной кислоте) и горючих (бензина, керосина, бензола, толуола).

При испытании двигателей ОРМ-4, ОРМ-5, ОРМ-8, ОРМ-9, ОРМ-12 применялись пиротехническое зажигание и воспламенение топлива посредством электросвечей; длительность работы доводилась до 1 мин, давление в камере сгорания – до 25 атм. Для отработки способов подачи топлива и повышения полноты сгорания на двигателях ОРМ-5, ОРМ-8, ОРМ-9, ОРМ-11, ОРМ-12 и ОРМ-16 испытывались разные типы струйных и центробежных форсунок при их различном расположении в камере сгорания.

В течение 1933 г. была разработана, изготовлена и прошла огневые стендовые испытания последняя группа жидкостных двигателей ГДЛ – от ОРМ-23 до ОРМ-52. Это были двигатели с пиротехническим и химическим зажиганием, работавшие на топливе с компонентами: азотная кислота и керосин. Для исключения возможности прогорания сопла на двигателях ОРМ-24, ОРМ-26, ОРМ-27, ОРМ-28, ОРМ-30, ОРМ-34 были проведены многочисленные эксперименты с различной конструкцией сопла и разными видами охлаждения. Наиболее надежным оказалось полное проточное охлаждение, которое и применялось позже, начиная с двигателя ОРМ-34.

В рассматриваемой группе двигателей наиболее интересными представляются двигатели ОРМ- 48, ОРМ-50, ОРМ-52. Первый из них имел принципиально новую конструкцию сопла. Сопло было выполнено из внутренней стальной стенки с поясами спиральных ребер и внешней медной рубашки, которые соединялись пайкой по вершинам ребер; в образовавшиеся каналы подавалась охлаждающая вода. Двигатель ОРМ-50 с химическим зажиганием развивал тягу около 1500 Н и был разработан специально по заданию МосГИРДа для ракеты 05, создаваемой М. К. Тихонравовым. Этот ЖРД, рассчитанный на многократные запуски, в 1933 г. прошел официальные стендовые испытания.

Двигатель ОРМ-52 с химическим зажиганием развивал тягу около 3000 Н при удельном импульсе 210 с и давлении в камере сгорания 25 атм; масса двигателя 14,5 кг. Он прошел официальные стендовые испытания в 1933 г. и предназначался для ракет РЛА-1, РЛА-2, РЛА-3 (конструкции ГДЛ), морской торпеды-глиссера Минно-торпедного института и самолета И-4. Для своего времени это был один из самых мощных ЖРД (например, в эти же годы наибольшая тяга двигателя Р. Годдарда составляла 1310 Н при удельном импульсе 158 с).

Многолетняя работа ГДЛ по совершенствованию системы подачи жидких компонентов топлива в камеру сгорания в 1933 г. привела к созданию удачной конструкции турбонасосного агрегата с центробежными насосами.

Летом 1932 г. и в начале 1933 г. в ГДЛ для ознакомления с ее работами по ЖРД приезжали руководители ГИРДа С. П. Королев, Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов, Ю. А. Победоносцев. Они присутствовали при огневых стендовых испытаниях двигателя, знакомились с технической документацией, обсуждали проблемы развития двигателестроения и ракетной техники. Это посещение явилось предварительным шагом к дальнейшей совместной работе в РНИИ и в последующий период, когда коллектив, руководимый В. П. Глушко, вырос в крупное ОКБ, а С. П. Королев возглавил ведущую организацию по созданию ракетно-космических систем.

СОЗДАНИЕ ЭРД И РАКЕТ В ГДЛ

Как уже говорилось, деятельность группы В. П. Глушко началась в мае 1929 г. с работ по изучению возможности создания ЭРД – электротермического (взрывного) реактивного двигателя. Этому предшествовали теоретические исследования ряда инженеров и ученых в развитие идеи К. Э. Циолковского о том, что «может быть, с помощью электричества можно будет со временем придавать громадную скорость выбрасываемым из реактивного прибора частицам».

В своей работе «Металл как взрывчатое вещество. Реактивный двигатель с высокой скоростью истечения», переданной для рассмотрения в Реввоенсовет СССР в апреле 1929 г., В. П. Глушко, в частности, показал, что скорость плазмы, полученной в результате электровзрыва металлов, может достигать величины до 100 км/с. Таким образом, организуя направленный выброс продуктов взрыва, образующихся при электрическом разряде, можно создать реактивный двигатель со значительно большим удельным импульсом, чем у двигателей с химическим топливом (имеющих скорость истечения продуктов сгорания 3–4 км/с).

Была разработана схема испытаний, сконструированы и изготовлены приспособления для подачи рабочего тела (металлической проволоки или жидкой струи) в камеру с соплом. Электрический разряд получали от созданной электрической импульсной установки большой мощности, провода от которой подводились к форсунке и корпусу камеры, разделенных изолятором. В качестве рабочего тела для ЭРД использовались углерод, железо, алюминий, никель, молибден, серебро, вольфрам, свинец, а также ртуть и водные растворы солей.

Производились взрывы различной мощности, делались фотоснимки, изучались структура полученных продуктов взрыва, их механическое и тепловое воздействие на стенки камеры сгорания. В 1932 – 1933 гг. электротермический двигатель испытывался на баллистическом маятнике. Работоспособность ЭРД была доказана экспериментально и теоретически; в опытном образце электротермического двигателя удалось получить скорость истечения в несколько десятков километров в секунду.

Разработанный и испытанный в Газодинамической лаборатории в период 1929 – 1933 гг. ЭРД является первым в мире реактивным двигателем электротермического типа. Однако создание ЭРД на несколько десятилетий опередило запросы практики. Вследствие небольшой массы рабочего вещества ЭРД различных классов имеют малую тягу, и их применение становится целесообразным в космических аппаратах, уже находящихся в межпланетном пространстве.

В настоящее время двигатели малой тяги (в частности, ЭРД) используются для коррекции траектории полета космических аппаратов и их поворотов относительно собственных осей. Ведутся работы по созданию ЭРД для дальних космических полетов, когда становится рациональным применение двигателей, сообщающих космическим аппаратам очень небольшие ускорения.

При полетах советских космических аппаратов исследовались и нашли практическое применение различные типы ЭРД. В 1964 г. импульсные ЭРД обеспечили необходимую ориентацию панелей солнечных батарей на автоматической станции «Зонд-2», запущенной к Марсу. В орбитальном полете электростатический двигатель впервые испытывался в 1964 г. в ходе экспедиции космического корабля «Восход». В 1966 г. были испытаны плазменно-ионные двигатели при космическом полете по программе «Янтарь». В 1972 г. на спутнике «Метеор» проводились исследования стационарных плазменных двигателей.

Кроме создания реактивных двигателей, II отдел ГДЛ занимался также и конструированием экспериментальных жидкостных ракет серии РЛА («Реактивных летательных аппаратов»). В 1930 – 1933 гг. были разработаны ракеты РЛА-1, РЛА-2 и РЛА-3, предназначавшиеся для подъема на высоту 2 – 4 км при старте с пускового стола без направляющих (ракета РЛА-3 проектировалась управляемой в полете). Ракета РЛА-2, в головной части которой размещался парашют с метеоприборами, прошла стендовые испытания.

В 1932 г. было закончено проектирование ракеты РЛА-100 с расчетной высотой подъема 100 км. Ее стартовая масса составляла 400 кг (из них 20 кг приходились на полезный груз). Азотнокислотный двигатель этой ракеты должен был развивать тягу около 30 кН в течение 20 с (изготовление ракет РЛА-3 и РЛА-100 не было завершено).

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ГИРДа

Остановимся кратко на достижениях, полученных в ГИРДе и других организациях в области реактивного движения к периоду создания РНИИ и в последующие годы. МосГИРД была создана осенью 1931 г. как общественная организация при Бюро воздушной техники Центрального совета Осоавиахима; возглавлял ее Ф. А. Цандер. Уже в конце 1931 г. было образовано четыре творческие бригады, руководителями которых стали (в порядке возрастания нумерации бригад) Фридрих Артурович Цандер, Михаил Клавдиевич Тихонравов (1900 – 1974), Юрий Александрович Победоносцев (1907 – 1973) и Сергей Павлович Королев (1907 – 1966).

В апреле 1932 г. ЦС Осоавиахима выделил для ГИРДа помещение в подвале дома № 19 по Садово-Спасской улице в Москве и оказал финансовую помощь, а с августа месяца 1932 г. ГИРД финансируется Управлением военных изобретений РККА. В мае месяце 1932 г. начальником ГИРДа и председателем его технического совета становится С. П. Королев. Уже с начала 1932 г. МосГИРД осуществляет руководство и координацию деятельности ГИРДов, созданных в различных городах нашей страны. Гирдовская работа велась почти в 100 пунктах в городах Ленинграде, Архангельске, Брянске, Харькове, Казани, Киеве, Новгороде, Тифлисе, Одессе, Краснодаре, Минске и др.

В 1932 г. в ГИРДе были организованы курсы по ракетной технике, которые существенно помогли подготовке кадров в этой научно-технической области. На курсах лекции читали такие крупные ученые, как Ф. А. Цандер, В. П. Ветчинкин, Б. С. Стечкин, Н. А. Журавченко. Ряд сотрудников ГИРДа – А. И. Полярный, Е. С. Щетинков, И. А. Меркулов, М. С. Кисенко, Е. К. Мошкин, Н. И. Ефремов – внесли заметный вклад в развитие ракетной техники.

В ГИРДе проектировались, изготавливались и проходили испытания ракеты и двигатели к ним. Было разработано пять жидкостных ракет – 05, 07, 09 (конструкции М. К. Тихонравова), 10 (конструкции Ф. А. Цандера) и 06 (конструкции С. П. Королева).

Двигатель 09 имел тягу 250 – 330 Н, давление подачи жидкого кислорода – 13,5 атм, давление в камере сгорания – 5 – 6 атм. Были проведены многочисленные испытания отдельных агрегатов этого двигателя и его огневые стендовые испытания. Горючим служил желеобразный (сгущенный) бензин, представляющий собой раствор канифоли в бензине и обладающий теплотворной способностью около 9000 ккал/кг; таким образом, топливо было смешанного агрегатного состояния.

Ракета ГИРД-09 (рис. 2) стала первой жидкостной ракетой, запущенной в нашей стране. Ее стартовая масса составляла 19 кг, длина – 2,4 м, полезный груз имел массу 6,2 кг. 17 августа 1933 г. на полигоне в Нахабино под Москвой состоялся первый старт этой ракеты. Полет продолжался 18 с (был ограничен прогаром двигателя), достигнутая высота полета составляла примерно 400 м. В 1934 г. ракета 09 (под индексом 13) совершила несколько успешных полетов, достигая высот до 1500 м. Следует отметить, что первый полет ракеты Годдарда в 1926 г. длился всего 5 с, а тяга двигателя составляла лишь несколько десятков ньютонов.

Рис. 2. Первая отечественная жидкостная ракета ГИРД-09, совершившая успешный полет 17 августа 1933 года

Двигатель 10 изготавливался в пяти вариантах. Последний из них, установленный на ракете ГИРД-Х, по данным трех зачетных стендовых испытаний имел тягу 650 – 750 Н, давление в камере сгорания – 10 атм, удельный импульс – 162 – 175 с. 25 ноября 1933 г. стартовала доработанная (после кончины Ф. А. Цандера) ракета ГИРД-Х с ЖРД, компонентами топлива которого являлись жидкий кислород и этиловый спирт (стартовая масса ракеты была равна 29,5 кг, из них 8,3 кг приходилось на топливо). Ракета плавно сошла с пусковой установки, продолжая вертикальный подъем до высоты 80 км, после чего (из-за разрушения трубки горючего и крепления двигателя) изменила направление движения и упала на расстоянии 150 м от старта (двигатель проработал в полете около 13 с).

Крылатая ракета 06 испытывалась в полете в мае, а ракета 07 – в ноябре 1934 г. (не сошла с направляющих; впоследствии ракета 07 показала хорошие полетные результаты). В последующие годы в РНИИ проводились модификации ракет разработки ГИРДа и их летные испытания (о чем будет сказано позже).

В бригаде ГИРДа, руководимой Ю. А. Победоносцевым, проектировались и испытывались ПВРД, теория которых создана Б. С. Стечкиным и опубликована им в 1929 г. К марту 1933 г. для экспериментальной отработки ПВРД была построена испытательная установка ИУ-1, представлявшая собой сверхзвуковую аэродинамическую трубу. Установка давала возможность получать открытый воздушный поток диаметром от 40 до 60 мм и скоростью от 480 до 900 м/с. 15 апреля 1933 г. состоялось первое успешное испытание прямоточного ПВРД на этой установке с использованием газообразного водорода (позже исследовался еще ряд других горючих).

Для проведения летных испытаний был сконструирован ПВРД в корпусе 76-миллиметрового снаряда орудия, из которого он выстреливался. Первые испытания ПВРД в полете, проведенные в сентябре 1933 г., показали, что двигатель такого типа работоспособен, дальность снаряда с работающим ПВРД увеличилась на 1 км (снаряды с ПВРД имели скорость, вдвое превышающую скорость звука). В последующем в 1934 – 1935 гг. уже в РНИИ были проведены вторая и третья серии летных испытаний ПВРД.

Разработка ракетоплана РП-1 под руководством С. П. Королева проводилась в ГИРДе в течение 1932 – 1933 гг. Было принято решение оснастить ракетоплан ЖРД. Предполагалось установить спирто-кислородный двигатель ОР-2 тягой около 50 Н на бесхвостый планер БИЧ-Х1 массой 200 кг конструкции Б. И. Черановского.

22 февраля 1932 г. С. П. Королевым было произведено опробование планера в планирующем полете без мотора с выполнением глубоких разворотов; а 8 августа с поршневым мотором. Планер оказался устойчивым и легкоуправляемым. Было изготовлено и установлено на планер необходимое оборудование, однако вследствие задержки с доводкой двигателя ОР-2 летные испытания ракетоплана РП-1 с ЖРД не проводились. После образования РНИИ изношенность планера не позволила проводить испытания РП-1 в полете, и работа продолжалась с другими ракетопланами.

После образования РНИИ общественную деятельность продолжила созданная 6 января 1934 г. Реактивная группа стратосферного комитета ЦС Осоавиахима. Руководителем группы (позже секции) стал И. А. Меркулов. При этом проводилась большая пропагандистская и проектная работа по реактивному движению, было прочитано несколько сот докладов сотрудниками секции А. И. Полярным, И. А. Меркуловым, Б. С. Стечкиным, Б. П. Ветчинкиным, К. Л. Баевым и другими. На заседаниях секции обсуждались результаты проводимых исследований. За период 1935 – 1938 гг. реактивная секция издала три сборника «Реактивное движение», в них были помещены статьи К. Э. Циолковского, М. К. Тихонравова, И. А. Меркулова, Е. С. Щетинкова, В. И. Дудакова и других. Редактировали эти сборники С. П. Королев, И. Т. Клейменов, М. К. Тихонравов, И. А. Меркулов.

В 1938 – 1939 гг. в реактивной секции была спроектирована и успешно испытана в полете первая советская двухступенчатая ракета ВР-3 конструкции И. А. Меркулова, первая ступень которой представляла собой разгонную часть ракеты с твердотопливным двигателем, вторая ступень была с ПВРД. Конструктивная разработка ракеты сочеталась с всесторонними расчетами и экспериментами в аэродинамической трубе Московского университета. Автору этой брошюры довелось участвовать в этих работах, и на летные испытания мы вышли после тщательной теоретической и экспериментальной подготовки.

Первый успешный запуск ракеты ВР-3 состоялся 5 марта 1939 г., в течение 1939 г. было произведено 16 пусков ракет. В полете 1 сентября к моменту отделения первой ступени и запуску ПВРД ракета имела (согласно прямым измерениям) высоту полета 625 м и скорость 105 м/с; за период работы второй ступени (с ПВРД) высота полета возросла до 1800 м, а скорость до 224 м/с. Это были первые в мире полеты ракеты с ПВРД, обеспечившим получение тяги, существенно превысившей аэродинамическое сопротивление.

В 1934 – 1935 гг. в реактивной секции была создана метеорологическая ракета «Осоавиахим» конструкции А. И. Полярного с ЖРД, компонентами которого были жидкий кислород и этиловый спирт (стартовая масса ракеты 10 кг, полезного груза 0,5 кг). К середине 1935 г. ракета была доведена до заданных параметров, а с августа 1935 г. работы по ракете «Осоавиахим» (получившей индекс Р-06) были продолжены во вновь образовавшемся КБ-7. Основное ядро этого КБ составляли бывшие сотрудники МосГИРДа, перешедшие в эту организацию (начальником был Л. К. Корнеев).

В короткие сроки эта организация была оснащена совершенной по тому времени экспериментальной базой. Было спроектировано несколько ракет на спирто-кислородных ЖРД конструкции А. И. Полярного. Однако в 1939 г. КБ-7 было расформировано, так как посчитали, что его деятельность не привела к ожидаемым результатам (все оборудование КБ-7 было передано в РНИИ).

Заметный вклад в развитие ракетной техники внесла организация ЛенГИРДа, образованная в ноябре 1931 г.; в ее составе работали В. В. Разумов, Н. А. Рынин, Я. И. Перельман, М. В. Мачинский и другие известные инженеры и ученые. В 1932 г. при ЛенГИРДе читались курсы по вопросам реактивного движения, очень широко была развернута пропагандистская деятельность. В этой организации было спроектировано три типа твердотопливных ракет конструкций В. В. Разумова, прошедшие летные испытания: осветительная, фотографическая и регистрирующая параметры атмосферного воздуха. Твердотопливные двигатели для всех этих ракет были созданы под руководством В. А. Артемьева в ГДЛ.

Под руководством В. В. Разумова также разрабатывались регистрирующие ракеты для подъема на высоты до 60 и 300 км и ротативно-реактивный двигатель (с косыми срезами сопел двух камер для создания вращения двигателя) конструкции А. Н. Штерна. Однако эти работы так и не были завершены.

В 1934 г. была образована Секция реактивного движения при Ленинградском отделении Осоавиахима и продолжала вести пропагандистскую и исследовательскую работу по ЖРД и ракетам до начала Великой Отечественной войны.

Здесь упомянуты не все организации, занимавшиеся в рассматриваемое время обсуждаемыми вопросами (к примеру, многочисленные ГИРДы), а лишь те, которые получили достаточно крупные положительные результаты, наиболее тесно примыкающие к теме настоящей брошюры. Тем не менее очевидно, что в 30-е гг., до образования РНИИ и уже в период его деятельности, в нашей стране повсеместно велась глубокая и всесторонняя работа по изучению проблем реактивного движения и созданию образцов ракетной техники. Наибольших достижений в этой области добились РНИИ и специализированные организации, образовавшиеся из его подразделений.

Следует также подчеркнуть, что создание и отработка ракетной техники в ГДЛ и ГИРДе могли бы получить весьма перспективное развитие в последующие годы, особенно если учесть возможное использование довольно мощных для того времени ЖРД, разработанных в ГДЛ. Этого не произошло. И лишь с окончанием Великой Отечественной войны ракетостроение в нашей стране получило необходимый размах. Однако наши крупные приоритетные достижения в области ракетной техники в послевоенные годы были в первую очередь обусловлены наличием соответствующих квалифицированных кадров, выросших в рамках ГДЛ, ГИРДа, а впоследствии и РНИИ.

СОЗДАНИЕ РЕАКТИВНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА

В начале 30-х гг. достигнутый научно-технический уровень уже позволял приступить к разработке достаточно совершенных реактивных двигателей и ракет. С другой стороны, было известно, что в ряде зарубежных государств ведутся серьезные работы в этой области. Назрела необходимость создания в нашей стране передовых образцов ракетной техники для нужд обороны, авиации, а в перспективе и для космонавтики.

Вопрос об актуальности образования организации для подобного рода работ, имеющей современное оборудование и квалифицированные кадры, ставили ГДЛ и ГИРД. В марте 1932 г. начальник вооружений РККА М. Н. Тухачевский созвал представительное совещание, которое нашло целесообразным создать на базе ГДЛ и ГИРДа первый в мире Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). М. Н. Тухачевский обратился в вышестоящие государственные органы с предложением о создании такого единого научного и проектного центра по ракетной технике, и его поддержали нарком РККА К. Е. Ворошилов и нарком тяжелой промышленности Г. К. Орджоникидзе.

В феврале 1933 г. состоялось совещание в Управлении военных изобретений в присутствии начальника ГДЛ И. Т. Клейменова и начальника ГИРДа С. П. Королева, определившее основные задачи, выдвигаемые перед РНИИ. К ним первоначально относились теоретическое изучение, проектирование, изготовление опытных образцов, а также испытание моторов, ракет, скоростных самолетов, специальных порохов, жидких компонентов топлива. РНИИ был создан приказом Реввоенсовета СССР от 21 сентября 1933 г., но уже с 31 октября 1933 г. постановлением Совета Труда и Обороны передан в систему Наркомтяжпрома для более тесной связи с промышленностью. Начальником РНИИ был назначен крупный организатор и руководитель работ по ракетной технике в СССР И. Т. Клейменов, его заместителем по научной части – С. П. Королев. Однако основная деятельность С. П. Королева с января 1934 г. сосредоточивается на работе в возглавляемом им отделе крылатых ракет, и заместителем начальника стал председатель технического совета института Г. Э. Лангемак.

Структура РНИИ предусматривала охват основных областей практических приложений реактивного принципа, а также связанных с ним научных исследований и экспериментов. Помимо С. П. Королева, важнейшими научными подразделениями руководили Г. Э. Лангемак (по разработке пороховых снарядов и пусковых установок к ним), В. П. Глушко (по ЖРД на компонентах азотная кислота – керосин), М. К. Тихонравов (по ЖРД на спирто-кислородном топливе), В. И. Дудаков (по отработке пороховых ускорителей для самолетов), Ю. А. Победоносцев (по ВРД и баллистике пороховых снарядов). Состав сотрудников института непрерывно пополнялся квалифицированными кадрами.

Огромное внимание в РНИИ уделялось созданию широкой и совершенной экспериментальной базы. С каждым годом вводилось в строй все больше новых уникальных стендовых установок для испытаний опытных образцов реактивных двигателей, ракет и их агрегатов; имелись летная станция и полигон. Непрерывно расширялась производственная база, располагающая крупными цехами: механическим, слесарно-сборочным, инструментальным, прецизионным и термическим. Начальником опытного производства РНИИ был Г. Г. Надежин, начальниками цехов работали такие организаторы производства, как П. С. Александров, П. И. Костяшин, П. А. Хохликов, А. В. Белоносов.

Руководители РНИИ наладили систематическую переписку с К. Э. Циолковским, консультировались у него по своим работам. В начале 1934 г. начальник РНИИ И. Т. Клейменов и М. К. Тихонравов приехали к К. Э. Циолковскому в Калугу с несколькими фотоснимками опытных ракет, рассказали ему о деятельности института, получили от него ряд советов. Технический совет института избрал К. Э. Циолковского своим почетным членом и предложил назвать основное уравнение для конечной скорости ракеты «формулой Циолковского», а отношение масс топлива и ракеты без него – «числом Циолковского».

Большое внимание в РНИИ уделялось изданию трудов по проблеме реактивного движения. Уже в первые годы после образования института были изданы труды С. П. Королева «Ракетный полет в стратосфере», Г. Э. Лангемака и В. П. Глушко «Ракеты, их устройство и применение», В. П. Глушко «Жидкое топливо для реактивных двигателей», М. К. Тихонравова «Ракетная техника», несколько сборников «Ракетная техника» (Труды РНИИ). А всего за 10 лет в сборниках и монографиях было опубликовано более 120 научных работ.

Однако в конце 1937 г. РНИИ лишился своих руководителей, а в последующие два года – и еще ряда опытных и высококвалифицированных сотрудников. Вслед за М. К. Тухачевским тяжелая участь постигла И. Т. Клейменова и Г. Э. Лангемака, неоправданно подверглись репрессиям С. П. Королев и некоторые другие ученые и конструкторы (части из них была предоставлена возможность продолжить работу по своей специальности в других организациях). Это, безусловно, сказалось на дальнейшей деятельности РНИИ. Тем не мене коллектив института, воспитанный на традициях ветеранов ракетной техники, продолжал плодотворно трудиться и достиг значительных успехов, о которых рассказывается в последующих разделах брошюры.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОРОХОВЫХ PC В РНИИ

Разработка эффективных пороховых PC, пороховых: ракет и пусковых установок к ним для применения в полевой артиллерии и авиации стала одним из важных направлений в деятельности РНИИ, которым занимался целый ряд подразделений института и его ведущих сотрудников. Общее руководство этими работами осуществлялось И. Т. Клейменовым и Г. Э. Лангемаком. Одной из основных задач РНИИ было дальнейшее совершенствование ракетных снарядов PC и ракет, в первую очередь снарядов РС-82 и РС-132, созданных в ГДЛ под непосредственным руководством Б. С. Петропавловского и Г. Э. Лангемака.

В этой области очень существенным было создать порох нового состава – нитроглицеринового (НГВ), переход на который с пироксилино-тротилового обеспечивал более высокие энергетические характеристики ракетного двигателя, позволяющие увеличить дальность полета и массу боевого заряда. Кроме того, при этом упрощалась технология изготовления пороховых шашек, что открывало путь к их массовому производству. Следующий важный этап был связан с решением комплекса проблем, касающихся увеличения кучности стрельбы ракетными снарядами (как уже говорилось, эта кучность была значительно меньше, чем у нарезной ствольной артиллерии).

Заметный творческий вклад в решение таких вопросов, как уточнение методики расчета внутренней и внешней баллистики РДТТ, отработка пороховых снарядов с порохом НГВ, внес Ю. А. Победоносцев. Для отработки аэродинамической конфигурации PC в РНИИ под руководством Ю. А. Победоносцева и М. С. Кисенко были построены сверхзвуковые аэродинамические трубы, в том-числе эжекторная труба диаметром поперечного сечения 400 мм. Были созданы приборы для определения геометрического эксцентриситета снарядов, и те из них, которые не удовлетворяли требованиям по точности изготовления и установке стабилизирующего оперения, отбраковывались.

Большое внимание уделялось стендовым и полигонным испытаниям PC, а также теоретическим исследованиям, связанным с процессами работы и применения твердотопливных ракет. В частности, Г. Э. Лангемаком был установлен закон подобия при горении пороховых зарядов, что дало возможность проводить испытания на небольших пороховых шашках и рационально выбирать критическое сечение сопла. В целях улучшения технологии изготовления пороховых PC на пороховом заводе на последний были направлены сотрудники института.

Совершенствование ракетных снарядов РС-82 и PC-132 (рис. 3), проведенное на базе теоретических и экспериментальных исследований, позволило приступить к опытным стрельбам при запуске PC с истребителя И-15. В 1937 г. были проведены испытания PC воздух–воздух и воздух–земля с использованием различных типов боевых самолетов. За счет дополнительной скорости летящего самолета кучность боя снарядами РС-82 улучшилась в несколько раз (возросло стабилизирующее влияние оперения).

Рис. 3. Авиационный ракетный снаряд PC-132

В ходе летных испытаний, завершившихся к концу 1937 г., войсковыми испытаниями были устранены недостатки первоначальной пусковой установки, имеющей чрезмерно большое лобовое сопротивление. Авиационную пусковую установку нового типа, у которой направляющей служила балка с Т-образным пазом, создала группа сотрудников РНИИ: И. И. Гвай, А. П. Павленко, В. Н. Галковский, А. С. Попов.

В декабре 1937 г. ракетные снаряды РС-82 и соответствующие пусковые устройства принимаются на вооружение истребителей И-15, И-16. По эффекту воздействия боевой части снаряды РС-82 заметно превосходили имевшееся в то время авиационное стрелково-пушечное вооружение. После успешных испытаний ракетных: снарядов PC-132 в июле 1938 г. и эти снаряды, и пусковые установки к ним были приняты на вооружение бомбардировочной авиации.

Впервые ракетное оружие было применено в боевой обстановке в августе 1939 г. – в период конфликта с Японией в районе реки Халхин-Гол. Группа советских истребителей-ракетоносцев из пяти самолетов И-15 с восемью PC на каждом самолете начала боевые действия 20 августа под командованием капитана Н. И. Звонарева. Группой проведено 14 воздушных боев, в ходе которых было сбито 13 самолетов противника (без потерь со своей стороны). Использование авиационного ракетного оружия в 1939 г. является первым в мировой истории: в США и Великобритании ракеты были приняты на вооружение авиации только в 1942 г., а в Германии – в 1943 г.

С учетом успешного опыта боевого использования авиационных PC ряд авиационных полков с конца-1939 г. был оснащен РС-82 (на истребителях И-15, И-16, И-153) и РС-132 (на штурмовике Ил-2 и бомбардировщике СБ). Наконец, в связи с тем что ракетные снаряды были уже в основном отработаны и показали высокую боевую эффективность, в июне 1938 г. Главное артиллерийское управление РККА выдало РНИИ задание на разработку передвижной наземной многозарядной установки для залповой стрельбы снарядами РС-132.

В июле 1938 г. в институте был объявлен конкурс на лучшую конструкцию такой установки для создания ракетного комплекса: ракетный снаряд (главная часть) – пусковая установка.

Предполагалось первоначально, что пусковая установка будет перевозиться на автомашинах, а на боевой позиции сниматься на землю, с которой и будет вестись огонь (правда, при этом мобильность оружия оказывалась недостаточной). Затем было решено проектировать пусковую установку, жестко закрепленную на автомашине» и с нее же вести стрельбу. В августе 1938 г. для создания такой установки было образовано подразделение под руководством И. И. Гвая.

Одновременно проводилась большая работа по совершенствованию пороховых снарядов PC-132, которой занимались В. А. Артемьев, Л. Э. Шварц, Ю. А. Победоносцев, Д. А. Шитов, А. С. Пономаренко, Ф. Н. Пойда.

Первая самоходная 24-зарядная установка была спроектирована в октябре 1938 г. А. П. Павленко и А. С. Поповым на автомобиле ЗИС-5 (направляющие для PC имели поперечное расположение). Однако при полигонных испытаниях выявились ее недостатки: раскачивание автомашины снижало кучность боя, заряжание снарядов с носовой части требовало много времени, ЗИС-5 имела ограниченную проходимость. Впоследствии усовершенствованная установка (МУ-1) устанавливалась на шасси машины ЗИС-6 повышенной проходимости.

Наиболее удачной оказалась конструкция 16-зарядной мобильной установки МУ-2, спроектированная сотрудниками РНИИ В. Н. Галковским и А. П. Павленко. Она имела продольное расположение направляющих, что позволило увеличить их длину и, следовательно, начальную скорость PC, а это вместе с уменьшением раскачивания машины улучшило кучность боя. После некоторых доработок эта самоходная многозарядная установка для сухопутных войск получила широко известное наименование БМ-13, названная бойцами «Катюшей» (рис. 4).

Рис. 4. Мобильная установка БМ-13 («Катюша») для залповой стрельбы ракетными снарядами

19 сентября 1939 г. установка БМ-13 была принята от РНИИ Главным артиллерийским управлением (ГАУ) РККА для проведения полигонных испытаний. К этому же времени были разработаны новый 132-миллиметровый осколочно-фугасный снаряд с боевой частью 4,9 кг (М-13) дальностью полета 8,5 км, а также доработанный снаряд РС-82 (М-8). В конце 1939 г. ГАУ рекомендовало для принятия на вооружение установку БМ-13 со снарядами М-13. РНИИ была заказана опытная партия из пяти установок для испытательной стрельбы, которые были изготовлены к осени 1940 г.

Разработка рабочего проекта, создание технической документации, постройка и испытания пусковой установки БМ-13 выполнялись в РНИИ под руководством И. И. Гвая конструкторами В. Н. Галковским, А. П. Павленко, А. С. Поповым, С. А. Пивоваровым. Однако новое оружие еще не получило должного признания и массовое производство установок БМ-13 и PC к ним не было организовано: в январе 1941 г. ГАУ заказало лишь 40 пусковых установок, к маю месяцу было изготовлено 10 тыс. снарядов М-13. Уже после окончания Великой Отечественной войны Главный маршал артиллерии Н. Н. Воронов (бывший в предвоенное время начальником артиллерии РККА) отмечал: «Как сожалели мы потом, что своевременно не приступили к производству этих грозных установок, не подготовили для них необходимые кадры!.. Безусловно, я недооценил этого оружия».

Руководство РНИИ и создатели установки БМ-13 продолжали активные усилия по внедрению в жизнь своего детища. В феврале 1941 г. на завод-изготовитель выехали сотрудники института И. И. Гвай, В. Н. Галковский и технолог С. И. Калашников с чертежами БМ-13 для подготовки документации к опытно-серийному производству. Функционирование мобильной многозарядной ракетной установки (ракетного комплекса) было продемонстрировано руководящим советским военачальникам на смотре образцов вооружения для Красной Армии в канун Великой Отечественной войны. Присутствующие на смотре нарком обороны С. К. Тимошенко, нарком вооружений Д. Ф. Устинов, нарком боеприпасов Б. Л. Ванников и начальник Генерального штаба РККА Г. К. Жуков высоко оценили БМ-13.

Уже 21 июня 1941 г. состоялось решение партии и правительства о развертывании серийного производства установки БМ-13 и снарядов М-13. С первых же дней войны началось формирование специальной экспериментальной батареи для боевого использования БМ-13 на фронте. В первом Московском артучилище были сосредоточены 7 установок БМ-13 (из них 5 изготовлено в РНИИ и 2 – на заводе), 3000 снарядов М-13 (на фронт было взято 600), горюче-смазочные материалы, недельный запас продовольствия и т. д.

Батарее было выделено 44 грузовые автомашины, а ее командиром был назначен слушатель Артиллерийской академии им. Ф. Э. Дзержинского капитан. И. А. Флеров, имевший опыт командования артиллерийским подразделением в финскую войну зимой 1939 – 1940 гг. Для помощи в освоении этого нового совершенно секретного оружия к батарее было прикомандировано два сотрудника РНИИ А. С. Попов и Д. А. Шитов. В ночь на 2 июля 1941 г. батарея капитана И. А. Флерова выступила в направлении Западного фронта и 4 июля вошла в состав 20-й Армии (передвижение осуществлялось только ночами).

В этот период войска противника овладели городом Орша, создавая непосредственную угрозу продвижения к Смоленску, и руководство Западного фронта приняло решение ввести в бой новое ракетное оружие на этом участке фронта. 14 июля в 15 ч 15 мин батарея И. А. Флерова произвела первый залп из всех пусковых установок по железнодорожной станции Орша, где наблюдалось большое скопление живой силы и техники врага. Эффект одновременного действия 112 зажигательных и осколочно-фугасных PC оказался необычайно высоким.

Капитан И. А. Флеров записал в боевом дневнике: «Результаты отличные. Сплошное море огня. 16 часов 45 минут. Залп по переправе фашистских войск через Оршицу. Большие потери врага в живой силе и боевой технике, паника. Все гитлеровцы, уцелевшие на восточном берегу, взяты нашими подразделениями в плен».

Боевая эффективность нового ракетного оружия дополнялась его неожиданно огромным психологическим воздействием: войска противника, подвергшиеся огневому шквалу «Катюш», бывали полностью деморализованы. И как вспоминает Маршал Советского Союза А. И. Еременко, «частые и мощные разрывы поразили слух и зрение тяжким грохотом и ослепительным блеском. Эффект одновременного разрыва многих десятков мин превзошел все ожидания. Солдаты противника в панике бросились бежать. Попятились назад и наши солдаты, находившиеся на переднем крае вблизи разрывов (в целях сохранения тайны никто не был предупрежден о намеченном использовании этого оружия)».

Используя высокую мобильность пусковых установок БМ-13, командование фронта умело маневрировало ими. 15 июля батарея была вновь использована в районе города Рудня, а в последующем ее мощные огневые удары противник испытал под Смоленском, Ярцевом, Рославлем, Дорогобужем, Спас-Деменском. В ночь на 7 октября 1941 г. батарея капитана И. А. Флерова попала в засаду; сам он погиб, подорвав пусковые установки.

Реактивная артиллерия получила быстрое признание на фронте. Государственный Комитет Обороны принял постановление о форсировании производства этого оружия и наращивании его использования в боевых действиях. Были созданы гвардейские минометные части Ставки Верховного Главнокомандования. Применение многозарядных ракетных установок не знало себе равных по массированности огня: полк установок БМ-13 менее чем за 10 с выпускал почти 400 PC, поражая живую силу и технику противника на площади более 100 га.

Серийные образцы пусковых установок БМ-13 разрабатывались на московском заводе «Компрессор», где под руководством главного конструктора В. П. Бармина было создано 78 типов пусковых установок (36 из них принято на вооружение). Ведущей организацией по PC являлся РНИИ. За годы войны появилось более 10 модификаций снарядов М-8 и М-13. Головным предприятием по производству PC был завод им. Владимира Ильича. За период с июля 1941 г. по декабрь 1944 г. нашей промышленностью было изготовлено более 10 000 мобильных пусковых установок и свыше 12 млн. PC различных типов и калибров.

Кроме использования в сухопутных войсках, PC подучили широкое распространение в авиации и на флоте. Ракетное стрелковое оружие в период Великой Отечественной войны применялось на истребителях, штурмовиках, бомбардировщиках. Для удара по танкам самолет Ил-2 использовал ракетные бронебойные снаряды РБС-82 и РБС-132, созданные на основе снарядов М-8 и М-13. Военно-Морской Флот и речные флотилии были вооружены снарядами М-8 и М-13, позже и PC улучшенной кучности М-13-УК.

Таким образом, в РНИИ была успешно проделана работа огромной важности по укреплению обороноспособности нашей страны. На базе глубоких теоретических и экспериментальных исследований удалось создать совершенные пороховые PC и самоходную многозарядную минометную установку высокой эффективности. Эта деятельность позволила заметно поднять боеспособность наших войсковых соединений в период Великой Отечественной войны и разработать в последующем образцы различной боевой техники, а также изделия мирного назначения.

СОЗДАНИЕ МОЩНЫХ ЖРД

Одной из основных задач в созданном РНИИ первоначально являлась разработка совершенных ЖРД. В этой области работы велись по двум основным направлениям – создание азотнокислотных ЖРД (под руководством В. П. Глушко) и создание ЖРД с жидким кислородом в качестве окислителя (под руководством М. К. Тихонравова и Л. С. Душкина). Рассмотрим сначала первый из указанных типов ЖРД, получивший более успешное и быстрое развитие.

Созданием ЖРД, в которых окислителем служили азотная кислота или тетронитрометан, занимался коллектив, руководимый В. П. Глушко. Здесь он пополнился новыми квалифицированными сотрудниками Ф. Л. Якайтисом, Д. А. Шитовым, В. Н. Галковским, С. С. Ровинским и др. Появилась возможность использовать солидную и непрерывно растущую экспериментальную базу. В 1934 – 1935 гг. проектировались и отрабатывались двигатели от ОРМ-53 до ОРМ-65 на азотнокислотно-керосиновом топливе. При этом главное внимание уделялось повышению надежности и удельного импульса двигателей. До 1938 г. были разработаны также азотнокислотные двигатели до ОРМ-70 включительно и двигатели ОРМ-101, ОРМ-102 на тетронитрометане.

Очень удачным оказался двигатель ОРМ-65 с регулируемой в полете тягой от 500 до 1750 Н и удельным импульсом 215 с на установившемся режиме. Он имел давление в камере сгорания 25 атм и был рассчитан на автоматический или ручной запуск. В 1936 г. двигатель 'ОРМ-65 прошел официальные испытания. На первом экземпляре двигателя было проведено 50 пусков при огневых стендовых испытаниях, из них 30 пусков – на ракетоплане РП-318-1 и крылатой ракете 212 (конструкции С. П. Королева), для которых он был предназначен. Многократные пуски этого ЖРД и большое суммарное время наработки, более 30 мин, свидетельствовали о его высокой надежности.

На крылатой ракете 212 (массой 200 кг) было совершено два полета с работающим двигателем ОРМ-65 – 29 января и 8 марта 1939 г. Ракета совершала подъем при помощи пороховой катапульты, после чего включался жидкостный двигатель и полет продолжался на нем. Впоследствии двигатель ОРМ-65 был несколько изменен Л. С. Душкиным (с некоторым снижением его характеристик), и он получил наименование РДА-1-150. Этот двигатель был установлен на планер СК-9 конструкции С. П. Королева; моторизованный планер стал первым ракетопланом РП-318-1.

Полетные испытания планера без двигателя проводил С. П. Королев. Первый пилотируемый полет на планере с жидкостно-реактивным двигателем состоялся 28 февраля 1940 г. Ракетоплан РП-318-1 был поднят на высоту 2800 м, после чего летчик В. П. Федоров включил двигатель, и был успешно продолжен моторный полет.

Крупным достижением подразделения В. П. Глушко явилось создание в 1935 – 1937 гг. газогенератора ГГ-1, прошедшего официальные испытания в августе 1937 г. Газогенератор – основной агрегат турбонасосной системы подачи топлива в ЖРД, вырабатывающий рабочее тело турбины. Эта система получила дальнейшее развитие при разработке мощных ЖРД как обеспечивающая создание повышенного давления в камере сгорания, а следовательно, и получение высоких значений удельного импульса.

Чистый нейтральный газ в газогенераторе ГГ-1 получался сжиганием керосина с азотной кислотой; последующий впрыск воды снижал температуру генераторного газа до требуемой величины. Производительность газогенератора ГГ-1 составляла 40 – 70 л/с при давлении 20 – 25 атм и температуре 450 – 580°С. В 1937 г. был разработан газогенератор ГГ-2 с производительностью до 100 л/с при давлении 30 атм и температуре генераторного газа 450 – 600°С. Создание первого советского газогенератора явилось приоритетным достижением в мировой практике. Аналогичный газогенератор (на бензине с кислородом) был испытан Р. Годдардом лишь в 1939 г.

В 1939 г. подразделением В. П. Глушко был разработан проект вспомогательного ЖРД тягой 3000 Н для двухмоторного самолета С-100 конструкции В. М. Петлякова с целью повышения его маневренных качеств. Для использования на быстроходной морской торпеде был спроектирован газогенератор ГГ-3 повышенной мощности. В 1940 г. были разработаны многокамерные самолетные ракетные установки тягой от 3000 до 12 000 Н у земли. Проект установки ЖРД на самолете был принят ВВС.

В 1941 г. ОКБ пополнилось квалифицированными сотрудниками различных специальностей: учеными, конструкторами, технологами, металлургами, экспериментаторами. В период 1941 – 1945 гг. в ОКБ был создан ряд вспомогательных авиационных азотнокислотно-керосиновых жидкостно-реактивных двигателей (РД-1, РД-1XЗ, РД-3) с насосной подачей компонентов топлива и многократными автоматизированными пусками. Двигатели имели регулируемую тягу (тяга у земли от 3000 до 9000 Н).

В 1943 г. С. П. Королевым была разработана реактивная установка РУ-1 на серийный пикирующий бомбардировщик Пе-2, на котором проведено несколько десятков доводочных полетов с работающим двигателем РД-1. Для последующих модификаций этого двигателя было выбрано химическое зажигание.

Эти двигатели прошли официальные стендовые и летные испытания на самолетах Пе-2Р конструкции B. М. Петлякова, Ла-7Р и Ла-120Р конструкции C. А. Лавочкина, Су-6 и Су-7 конструкции П. О. Сухого, Як-3 конструкции А. С. Яковлева. В августе 1946 г. на авиационном празднике в Тушино пролетел самолет Ла-120Р с работающим двигателем РД-1ХЗ. С 1944 г. по решению Государственного Комитета Обороны двигатель РД-1 был запущен в серию. Двигатели РД-1XЗ и РД-2 успешно прошли государственные испытания.

В 1945 г. ОКБ было расширено и специализировано на разработке мощных ЖРД для геофизических, межконтинентальных и космических ракет. На пути создания высокоэффективных ЖРД, требующих существенного повышения давления и температуры в камере сгорания, имелась одна принципиальная трудность. Рост давления в камере сгорания предполагал увеличение толщины ее огневой охлаждаемой стенки для обеспечения необходимой прочности, однако утолщенная стенка затрудняет теплоотвод и не допускает повышения температуры. Эта трудность была преодолена ОКБ созданием качественно новой конструкции камеры сгорания, которая приобрела широкое распространение.

Огневая стенка такой конструкции изготавливалась небольшой толщины из высокотеплопроводных медных сплавов и соединялась высокотемпературной пайкой по вершинам фрезеровочных ребер либо гофрированной проставкой с охлаждаемой рубашкой. Благодаря частой связи по гофрам рубашки с огневой стенкой последняя имеет хороший теплоотвод. Охлаждающая рубашка, воспринимающая давление газов, выполняется из особо прочной стали, а ее соединение с огневой стенкой осуществляется при помощи высокотемпературной пайки. Камера такого типа показала себя работоспособной длительное время при температуре газа высокого давления свыше 4100°С.

В краткие сроки был создан двигатель РД-100 для первой советской баллистической ракеты дальнего действия Р-1, успешно прошедшей летные испытания в 1948 г. В последующие годы в ОКБ были разработаны мощные ЖРД для боевых ракет и аппаратов нового класса – ракет-носителей, выводящих в космос объекты для применения их в космическом пространстве. В 1954 – 1957 гг. созданы четырехкамерные кислородно-керосиновые двигатели РД-107 и РД-108 для первой и второй ступени ракеты-носителя «Восток».

Двигатель РД-107 имел тягу 1020 Н, давление в камере сгорания 60 атм, удельный импульс 314 с, масса конструкции двигателя 1155 кг. При помощи двигателей РД-107 и РД-108 выводились в космос искусственные спутники Земли, Луны и Солнца, автоматические станции к Луне, Венере, Марсу, а также пилотируемые корабли «Восток», «Восход», «Союз».

В последующие годы ГДЛ–ОКБ разработало мощные двигатели (рис. 5) с исключительно высокой экономичностью (удельной тягой) для первой и второй ступеней ракет-носителей серии «Космос», «Интеркосмос» с давлением в камере сгорания до 90 атм. Среди этих двигателей такие, как азотнокислотно-керосиновый РД-214 с тягой в пустоте 740 Н, кислородно-диметилгидразиновый РД-119 с тягой 110 кН и удельным импульсом 352 с, кислородно-керосиновый РД-111 с тягой в пустоте 1660 Н и удельным импульсом 317 с. Создание следующей серии двигателей определилось при разработке двигателей для ракеты-носителя «Протон».

Рис. 5. Схематическая картина роста давления в камере сгорания и тяги жидкостно-реактивных двигателей ГДЛ–ОКБ

При этом требовалось качественно улучшить все основные характеристики ЖРД. В этих ЖРД осуществлялось дожигание отработавшего в турбине генераторного газа в основной камере сгорания двигателя с добавлением необходимого количества топлива (в этом случае потери на привод турбонасосного агрегата практически отсутствуют). Двигатель РД-253, используемый в первой ступени ракеты-носителя «Протон», был создан в 1961 – 1965 гг. Он имеет самовоспламеняющееся топливо, в котором окислителем служит четырехокись азота, а горючим – несимметричный диметилгидразин. Давление в камере сгорания составляет около 150 атм, тяга в пустоте равна 1635 кН.

Разработанный в середине 70-х гг. двигатель РД-301 предназначен для верхних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков. Он имеет тягу 100 кН и удельный импульс 400 с при давлении в камере сгорания 120 атм. Топливо самовоспламеняющееся, его компонентами являются жидкий фтор (окислитель) и жидкий аммиак. Дальнейшее развитие советского двигателестроения привело к еще более высоким параметрам создаваемых ЖРД.

Отметим еще два ОКБ, внесших большой вклад в создание двигательных установок для космических аппаратов. На последних ступенях многих ракет-носителей были использованы серийные жидкостно-реактивные двигатели, спроектированные в ОКБ, руководимом Семеном Ариевичем Косбергом (1903 – 1965). В этом конструкторском бюро, в частности, был создан (совместно с ОКБ С. П. Королева) первый советский кислородно-керосиновый ЖРД, запускаемый в условиях космического пространства.

ОКБ, возглавляемое главным конструктором Алексеем Михайловичем Исаевым (1908 – 1971), разработало многочисленные ЖРД, предназначенные в качестве основных – корректирующих и тормозных – на автоматических и пилотируемых космических аппаратах, запускаемых в нашей стране. А. М. Исаевым впервые создан цельносварной ЖРД, а также введены в практику двигателестроения оригинальные конструктивные решения, позволившие увеличить полноту сгорания топлива и уменьшить риск возникновения высокочастотных пульсационных колебаний, приводящих к разрушению двигателя.

Группой сотрудников РНИИ был создан азотнокислотно-керосиновый двигатель Д-1-А-1100 тягой 11 кН, установленный на самолете-перехватчике БИ-1 конструкции А. Я. Березняка и А. М. Исаева. Первый полет на этом самолете выполнил летчик-испытатель Г. Я. Бахчиванджи 15 мая 1942 г. В период 1943 – 1944 гг. этот ЖРД был существенно переделан А. М. Исаевым и прошел государственные стендовые испытания, после чего успешно применялся на самолете. В РНИИ была проделана также большая работа по созданию нового типа реактивных двигателей – турбореактивных (ТРД), отличающихся высокой экономичностью. Первый опытный ТРД С-18 конструкции А. М. Люлька был создан в институте к концу 1944 г.

В течение 1934 – 1945 гг. в результате плодотворной деятельности РНИИ страна получила ряд эффективных ЖРД многообразного применения, были заложены основы для успешного развития двигателестроения в последующие годы. В РНИИ проводились систематические исследования процессов, протекающих в РДТТ и ЖРД, создавались все более мощные двигатели с улучшенными характеристиками и повышенной надежности.

Коллектив РНИИ дал начало целому ряду специализированных ОКБ по различным направлениям ракетной техники. В 1946 г. РНИИ возглавил академик М. В. Келдыш, и институт стал профилироваться как ведущий по двигателестроению.

РАБОТЫ ПО РЕАКТИВНЫМ САМОЛЕТАМ И РАКЕТАМ

Все работы по реактивным самолетам и крылатым ракетам в РНИИ проводились под руководством С. П. Королева. Как он впоследствии вспоминал, ведущее участие в этом направлении принимали Е. С. Щетинков (по жидкостным ракетам), М. П. Дрязгов (по пороховым ракетам), С. А. Пивоваров (по автоматике), Б. В. Раушенбах (по устойчивости). В период 1933 – 1939 гг. разрабатывались крылатые ракеты с ЖРД и РДТТ для изучения динамики их полета и определения области применения: в качестве зенитных ракет, для стрельбы по площадям и т. д. Были продолжены работы по ракетам, разработанным в ГИРДе, и создан ряд новых крылатых и баллистических ракет, а также ракетоплан. Проведенные всесторонние теоретические исследования показали, что при относительно небольших дальностях полета крылатые ракеты имеют меньшую стартовую массу, чем баллистические.

Исследовалось несколько летных вариантов крылатой ракеты 216, представлявшей собой модификацию ракеты 06 со спирто-кислородным двигателем 02. Эта ракета имела стартовую массу 80 кг, расчетную дальность 15 км, скорость полета до 180 м/с. Ракета была оборудована гироскопическим прибором ГПС-2 для управления рулем высоты и элеронами. При усовершенствовании ракеты 09 было изготовлено три типа жидкостных баллистических ракет – РБД-1, 609/I и 609/II (последняя имела гироскопический автопилот, управляющий воздушными рулями).

Кроме ракеты 216, в РНИИ было разработано еще два типа крылатых ракет – с ЖРД 212 и 301, а также две твердотопливные ракеты 48 и 217. Летным испытаниям ракет 212 и 301 предшествовали обширные стендовые испытания агрегатов ЖРД и ракет, а также ракет в целом. На примере предполетной подготовки ракеты 212 наглядно видны качественно новые научно-технические возможности РНИИ, появившиеся вместе с общим повышением научно-технического потенциала нашей страны.

В отделе С. А. Пивоварова в РНИИ разрабатывались конструкции первых отечественных гироскопических приборов. Для теоретических работ в этой области С. П. Королев привлек МГУ, для решения проблем телеуправления – специализированный институт, а для экспериментальной отработки – Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). Академик Б. В. Раушенбах впоследствии отмечал комплексный подход С. П. Королева при создании новых образцов техники, когда глубоко отрабатываются все основные стороны решаемой проблемы с привлечением различных научных и технических организаций. Этот стиль работы С. П. Королев сохранил и будучи руководителем крупнейшего головного ОКБ, проектировавшего ракетно-космические системы.

Ракета 301, имевшая размах крыльев 2,2 м, была предназначена для запусков с самолетов на расстояние до 10 км. На существенно большую дальность, 50 км, создавалась ракета 212, расчетная скорость которой составляла до 280 м/с. Ракета 212 имела азотнокислотно-керосиновый двигатель ОРМ-65 и цельнометаллическую конструкцию, несла полезный груз и парашют, была оборудована системами стабилизации и управления (управляющий гироскоп ГПС-3 имел привод на элероны, рули высоты и направления). Стартовая масса ракеты составляла 210 кг (на топливо приходилось 30 кг).

Старт производился при помощи пороховой ракетной тележки-катапульты (конструкции В. И. Дудакова), снаряженной пятнадцатью шашками тротил-пироксилинового пороха. Длина разбега крылатой ракеты при ее летных испытаниях была равна 26 м. Летные испытания крылатой ракеты 212 проводились в 1939 г.

В 1935 г. в РНИИ была создана особая группа для разработки зенитных управляемых ракет на твердом топливе. В частности, проектировалась и испытывалась в полете четырехкрылая ракета 217 конструкции М. И. Дрязгова стартовой массой 120 кг и высотой баллистической траектории до 3,3 км. Испытательные пуски этих ракет показали их вполне удовлетворительную устойчивость в полете. В 1936 году в РНИИ были возобновлены работы по ракетопланам, начатые в ГИРДе. В течение этого же года был разработан проект С. П. Королева при участии Е. С. Щетинкова двухместного ракетоплана РП-218 со связкой из трех азотнокислотно-керосиновых двигателей ОРМ-52 общей тягой 9000 кН. Расчеты показали, что ракетоплан имеет высокую скороподъемность: скорость полета при подъеме 850 км/ч. Расчетный потолок полета по высоте составляет 9 км при старте с земли, а для одноместного варианта – 20 км. При старте с самолета ТБ-3 на высоте 8 км потолок полета повышается до 25 км, а для одноместного варианта ракетоплана – до 37 км.

После доклада С. П. Королева на заседании научно-технического совета РНИИ было решено в качестве первого этапа создания ракетоплана осуществить пилотируемый полет на планере СК-9 с двигателем ОРМ-65. Этот ракетоплан получил обозначение РП-318. Двухместный планер СК-9 повышенной прочности С. П. Королев сконструировал еще в 1934 г., он демонстрировался в сентябре 1935 г. на XI Всесоюзном слете планеристов. Планер был дооборудован: двигатель был расположен в хвостовой части, бак с горючим располагался на месте второго пилота.

В 1936 – 1938 гг. были проведены многочисленные и всесторонние стендовые испытания двигателя и наземные огневые испытания ракетоплана, проведено 20 пусков двигателя. С 1939 г. испытания продолжались с модификацией двигателя ОРМ-65. Стартовая масса ракетоплана РП-318-1 657 кг (из них на долю топлива приходилось 75 кг), скорость полета по расчету должна была доходить до 270 км/ч (рис. 6).

Рис. 6. Ракета 212 на разгонной стартовой тележке

Первый в СССР полет человека на летательном аппарате с ЖРД состоялся 28 февраля 1940 г. С подмосковного аэродрома ракетоплан РП-318 был забуксирован самолетом П-5 на высоту 2800 м, и после расцепки ракетоплан имел скорость 80 км/ч. Летчик-испытатель В. П. Федоров, пилотировавший ракетоплан, спланировал до высоты 2600 м, включил двигатель и в горизонтальном полете довел скорость до 140 км/ч. В течение ПО с продолжался моторный полет, при этом высота полета возросла до 2900 м при скорости набора высоты до 120 км/ч.

Ведущий инженер-испытатель А. Я. Щербаков, находившийся в кабине самолета-буксировщика П-5, записал в отчете: «После включения двигателя ракетоплан быстро увеличил скорость и ушел от нас с набором высоты. Все попытки продолжать наши наблюдения не увенчались успехом».

Последующие полетные испытания ракетоплана РП-318-1 подтвердили расчетные характеристики и безопасность его летной эксплуатации. Дальнейшая работа по ракетопланам была продолжена в ОКБ В. Ф. Болховитинова, под руководством А. Я. Березняка и А. М. Исаева разработан проект опытного ракетного истребителя БИ-1.

Самолет БИ-1 представлял собой моноплан деревянной конструкции, вооруженный двумя пушками с 20-миллиметровыми снарядами. Первый полет истребителя БИ-1 состоялся 15 мая 1942 г.; пилотировал самолет опытный летчик-испытатель Г. Я. Бахчиванджи, имевший большой боевой опыт, полученный на фронтах Великой Отечественной войны. 27 марта 1943 г. при седьмом испытательном полете он развил скорость более 800 км/ч, самолет затянуло в пикирование, и летчик погиб. Это явление было связано с резким перемещением центра давления крыла при полете в этой области скоростей.

Преодолеть этот опасный барьер удалось применением стреловидных крыльев. Первый полет самолета со стреловидными крылом и оперением Ла-160 конструкции С. А. Лавочкина состоялся в середине 1947 г.

В 1944 г. в РНИИ был создан двигатель РД-1 конструкции А. М. Исаева, отличавшийся высокими основными характеристиками (к этому времени ОКБ Б. Ф. Болховитинова вошло в состав РНИИ). К концу 1944 г. этот двигатель с получасовым ресурсом, допускавший многократные запуски в полете, прошел государственные испытания (по случайному совпадению двигатель РД-1 имел такой же индекс, как первые двигатели ГДЛ–ОКБ серии РД-1ХЗ).

В январе 1945 г. были возобновлены заводские летные испытания самолета БИ-1, но уже с двигателем РД-1. Стартовая масса самолета составляла 1800 кг: на конструкцию приходилось 635 кг, на двигательную установку – 362 кг, на топливо – 570 кг. Испытания прошли успешно и показали надежность всех систем самолета и его высокую маневренность. В режиме горизонтального полета прирост скорости достигал 18,7 км/ч в 1 с, а при наборе высоты под углом 35° скорость составила 600 км/ч.

При последующем прогрессе авиационной и ракетной техники все более мощные твердотопливные и жидкостные реактивные двигатели нашли широкое использование, увенчавшееся созданием космических аппаратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оглядываясь на творческий путь, пройденный ГДЛ и РНИИ, необходимо отметить, что их коллективы наряду с ГИРДом внесли решающий вклад в успешное развитие советской ракетной техники. Были созданы эффективные образцы боевого оружия с использованием реактивных двигателей, а также заложены научные и экспериментальные основы, позволившие нашей стране добиться приоритетных достижений в перспективных научно-технических направлениях.

Десятилетие, предшествовавшее Великой Отечественной войне, и последующие годы явились периодом; бурного прогресса отечественной ракетной техники. Появились работоспособные ЖРД, осуществлены полеты летательных аппаратов с ЖРД, в том числе и пилотируемые. Создана серия управляемых крылатых и баллистических ракет различного назначения, отработаны малогабаритные гироскопические автоматы. Испытаны в полете прямоточные и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели.

Кроме того, были разработаны твердотопливные реактивные двигатели, нашедшие применение в качестве авиационных PC и в разных областях ракетной техники. Создана многозарядная самоходная установка для нанесения массированных ударов эффективными PC («Катюша»), получившая огромную популярность в войсковых соединениях. Глубоко исследованы процессы смесеобразования и горения в реактивных двигателях, изучена динамика полета ракет – выполнены соответствующие методики расчета. Создана уникальная экспериментальная база с совершенным оборудованием, обеспечившая надежную наземную отработку проектируемых изделий в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным.

В эти годы были воспитаны многочисленные высококвалифицированные кадры, давшие начало целому ряду специализированных ОКБ в области ракетной техники. Выросли замечательные творческие коллективы, руководимые ветеранами ракетной техники. Все это подготовило достаточные условия для успешного развития ракетно-космической техники в послевоенный период. Были созданы мощные ЖРД, высотные и межконтинентальные ракеты, искусственные спутники Земли, космические аппараты самого различного назначения, совершенная оборонная техника.

Успехи в этих научно-технических направлениях сыграли заметную роль в укреплении могущества нашей Родины, в ее борьбе за прочный мир, обеспечили дальнейший прогресс в научно-технической и социальной областях.

ЛИТЕРАТУРА

Циолковский К. Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами // В кн.: К. Э. Циолковский. Собрание сочинений. – Т. 2. – М,, 1964.

Космонавтика. Энциклопедия. – М., 1985.

Сокольский В. Н. Ракеты на твердом топливе в России. – М 1963

Глушко В. П. Ракетные двигатели ГДЛ–ОКБ. – М., 1975.

Глушко В. П. Путь в ракетной технике. – М., 1977.

Мошкин Е. К. Развитие отечественного ракетного двигателестроения. – М., 1973. Творческое наследие академика С. П. Королева. – М., 1980.

Победоносцев Ю. А., Кузнецов К. М. Первые старты. – М., 1972.

Киселев А. М. Дело огромной важности. – М., 1983.

Лихачев В., Баженов А. Создатели реактивной артиллерии // Наука и жизнь. – 1986. – № 6.

Сысуев С. Г. Ракетчики. – Йошкар-Ола, 1986.

Труды десятых чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К. Э. Циолковского // Секция «Проблемы ракетной и космической техники». – М., 1977.

Тарасова В. А. Работы по ракетной технике в России со второй половины XIX века до 1917 года // В кн.: Из истории ракетной техники. – М., 1964.

Щетинков Е. С. Развитие крылатых ракетных аппаратов в СССР в 1930 – 1939 годах // В кн.: Из истории астронавтики и ракетной техники. – М., 1970.

Тихонравов М. К. Из истории создания первых советских ракет на жидком топливе // В кн.: Из истории астронавтики и ракетной техники. – М., 1970.

Щетинков Е. С. Основные научно-технические направления работ РНИИ в период 1933 – 1942 годы // В кн.: Из истории астронавтики и ракетной техники. – Вып. 2 – 3. – М., 1979.

Романов А. П. Конструктор космических кораблей. – М., 1976.

Романов А. П. Ракетам покоряется пространство. – М,, 1976.

НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ

ПРОДОЛЖЕНИЕ ВАХТЫ НА КОМПЛЕКСЕ «МИР»

19 мая в 07 ч 02 мин 10 с* стартовал с Земли автоматический грузовой корабль «Прогресс-30», который 21 мая в 08 ч 52 мин 38 с подошел к стыковочному узлу, расположенному на модуле «Квант». С приходом грузовика начались разгрузочно-погрузочные работы на орбите, дозаправка баков двигательной установки базового блока компонентами топлива – операции, ставшие уже обыденными для советской космонавтики.

* Здесь и далее указано московское декретное (зимнее) время, по которому осуществляется управление полетом советских космических аппаратов.

Вместе с ЦУПом «Таймыры» также продолжили отработку методов управления движением орбитального комплекса с использованием силовых гироскопических стабилизаторов. С 25 мая система гиродинов была включена в постоянный режим работы, благодаря чему существенно возросли возможности для проведения экспериментов, которые требуют длительной и точной ориентации орбитального комплекса (раньше время таких экспериментов жестко лимитировалось запасами топлива). Проведение первых же двух циклов измерений (8 и 10 июня) участков звездного неба с помощью телескопов обсерватории «Рентген», установленной на борту модуля «Квант», подтвердило высокую эффективность новой системы управления. Бортовая автоматика полностью оправилась с заданной программой, а точность стабилизации комплекса оказалась не хуже 1′, и это было даже лучше того, что разработчики обещали ученым.

Параллельно с этими работами «Таймыры» готовились к выходу в открытый космос. Как и в предыдущем апрельском, внеплановом выходе в открытый космос, в качестве шлюзовой камеры должен был использоваться переходной отсек. Так было и много раз при полетах на станциях «Салют-6» и «Салют-7», но в недалеком будущем выходы в открытый космос станут проводиться по-другому. Ведь на станции «Мир» переходной отсек оснащен пятью стыковочными агрегатами, вследствие чего пришлось изменить его конфигурацию и уменьшить внутренний объем. В результате этот отсек на станции «Мир» получился несколько тесноватым для двух человек в скафандрах да еще с оборудованием и элементами монтируемых конструкций в открытом космосе. Конечно, когда к «Миру» пристыкуется специальный выходной модуль с просторной шлюзовой камерой, транспортировка крупногабаритных грузов из станции в открытый космос станет несравненно проще. А сейчас пришлось искать другие решения.

Так что можно представить, насколько сложной была задача по установке третьей солнечной батареи на внешней поверхности базового блока комплекса «Мир». Помимо прочего, малый объем переходного отсека не позволил разместить в нем контейнеры с элементами конструкции солнечной батареи. Поэтому в качестве дополнительного помещения использовался бытовой отсек корабля «СОЮЗ TM-2». Условия транспортировки и монтажа сказались и на самой конструкции батареи: она получилась двухэтажной. Причем каждый этаж в разобранном и сложенном состоянии упаковывался в три контейнера, которые можно было поместить в объем бытового отсека космического корабля и под определенным углом вынести через люки в открытый космос. В одном из контейнеров находилась раздвижная ферменная балка – несущий элемент конструкции солнечной батареи. В двух других размещались сложенные гармошкой две панели фотоэлектрических преобразователей.

В невесомости «нижний» и «верхний» этажи, конечно, могут называться так лишь чисто условно. Просто мы, привыкшие к нашей земной терминологии, стараемся и в космосе сохранить привычные для нас понятия, хотя, строго говоря, они далеко не всегда соответствуют действительности. Поэтому только для того чтобы космонавтам было удобнее ориентироваться, нижним этажом новой солнечной батареи назвали тот ее ярус, который устанавливается непосредственно на корпусе базового блока (т. е. внизу), а верхним – более удаленную часть.

12 июня Юрий Романенко и Александр Лавейкин надели скафандры и приготовились к. выходу к открытый космос. Однако ЦУП не торопился с командой об открытии выходного люка, ведь на этот раз разгерметизировались сразу два отсека – переходной на станции «Мир» и бытовой на космическом корабле «Союз ТМ-2». Поэтому нужно было убедиться в надежности люков, изолирующих их от остальных герметичных отсеков орбитального комплекса. Наконец команда выдана, и в 19 ч 55 мин с орбиты пришло сообщение: «Экипаж открыл выходной люк». В главном зале ЦУПа заработало табло, отсчитывающее время пребывания «Таймыров» в открытом космосе.

До этого выхода в космос все космонавты вне станции пользовались якорями – специальными площадками, к которым крепятся ноги. Юрий Романенко и Александр Лавейкин в целях экономии-времени предложили не устанавливать якоря, и специалисты ЦУПа, подумав, согласились. «Таймыры» начали работать по-новому, движения космических монтажников стали более раскованными, приобрели поистине космическую легкость. Космонавты свободно плавали в безопорном пространстве, однако такая работа требовала особой сноровки и слаженности, внимания к товарищу и страховочным фалам.

Циклограмма работы в открытом космосе предусматривает отдых космонавтов на теневой части орбиты, однако «Таймыры» и этим не пожелали воспользоваться. В результате они справились с тяжелой работой существенно быстрее, чем планировалось, сэкономив более 1 ч рабочего времени. Конечно, сказался и опыт предыдущего их выхода в открытый космос. А работа была действительно тяжелой, да и монтировать космонавтам пришлось приличные массы (хотя там и невесомость, но с массой тела все же приходится считаться). «Таймыры» установили на внешней поверхности базового блока 86-килограммовую балку нижнего этажа солнечной батареи и прикрепили к ней две панели фотоэлементов по 43 кг каждая. Весь этот собранный этаж они оставили в сложенном состоянии, чтобы потом, во втором выходе, закончить монтаж всей конструкции.

В 21 ч 48 мин космонавты закрыли выходной люк, всего они пробыли в условиях открытого космоса 1 ч 53 мин. Первый этап работ по монтажу солнечной батареи был выполнен полностью. А 16 июня в 18 ч 30 мин «Таймыры» вновь вышли в открытый космос для продолжения работ. Они вынесли на внешнюю поверхность станции контейнеры с упакованными в них частями верхнего этажа солнечной батареи. Раздвижную балку этого этажа космонавты состыковали с ранее установленной балкой нижней части конструкции. К верхней балке, как раньше к нижней, также прикрепили две панели фотоэлементов. После соединения электрических разъемов всех четырех панелей новой солнечной батареи «Таймыры» приступили к ее раскрытию.

Эту операцию также выполняли поэтапно. Начали с верхнего этажа. Юрий Романенко взялся за ручку специального домкрата и стал размеренно покачивать ее из стороны в сторону. С помощью телевизионных камер специалисты ЦУПа наблюдали за действиями экипажа. Раздвижная ферменная балка, сделанная по принципу пантографа, начала расти буквально на глазах, легко и свободно разворачивая соединенные с ней гармошки панелей. Затем Юрий Романенко перешел к домкрату нижнего этажа. Здесь работа пошла несколько медленнее, это было заметно и по движениям руки космонавта.

Нижний этаж расправлялся тяжелее, поднимая на своих плечах уже раскрытую верхнюю часть конструкции. Общая масса третьей солнечной батареи составляет 340 кг, и такие массивные конструкции еще никому не приходилось монтировать в открытом космосе. И вот батарея вытянулась на всю свою расчетную длину – 10,57 м. Ее ширина – 3,12 м, общая площадь поверхности – 26 м², а полезная площадь (т. е. по фотоэлементам) – 22 м². Электрическая мощность новой батареи 2,4 кВт, что стало весьма солидной прибавкой к бортовой системе электропитания: мощность возросла с 7,7 до 10,1 кВт.

К сожалению, границы телевизионного кадра не позволяли увидеть всю конструкцию солнечной батареи целиком. Поэтому, проверив соединения и стыки, «Таймыры» по просьбе ЦУПа сняли с кронштейна телекамеру и показали результаты своей работы. Зрелище было впечатляющим.

Перед возвращением на станцию «Мир» космонавты установили на ее поверхности кассеты с образцами различных конструкционных и теплозащитных материалов, где они должны подвергнуться воздействиям факторов космического полета. В 21 ч 45 мин «Таймыры» закрыли выходной люк, проведя в открытом космосе на сей раз 3 ч 15 мин. Как и положено после тяжелой работы, ЦУП предоставил им отдых.

Затем космонавты уже внутри базового блока произвели коммутацию электрических цепей и включили новую солнечную батарею в систему электропитания орбитального комплекса «Мир». Увеличение мощности бортовой системы электропитания позволило значительно повысить эффективность научно-исследовательских работ на борту орбитального комплекса, а также улучшить условия для жизни и быта экипажа.

Что касается улучшения бытовых условий, то здесь следует отметить некоторые новшества. Так, например, на станции «Мир» впервые появился кондиционер. Раньше на станциях «Салют» были только вентиляторы. День и ночь вращались их пропеллеры, гоняя по отсекам воздушные потоки. При отсутствии конвективного теплообмена принудительное перемешивание атмосферы предохраняет от перегрева работающие приборы да и самих космонавтов. Теперь на станции «Мир» вентиляторам стал помогать кондиционер, поддерживая необходимые температуру и влажность воздуха. Правда, до установки третьей солнечной батареи кондиционер почти не работал, так как приходилось экономить электроэнергию.

Еще в мае «Таймыры» опробовали в работе установленную на модуле «Квант» аппаратуру «Электрон», которая является одним из элементов системы обеспечения газового состава атмосферы пилотируемого комплекса и предназначена для получения кислорода методом электролиза воды. Причем эта вода добывалась тут жена станции. Установка для получения воды из конденсата, т. е. из влаги атмосферы пилотируемого комплекса, впервые заработала еще на станции «Салют-6». Теперь эту установку дополнили аппаратурой, в которой электричество разлагает воду на кислород и водород.

Водород на станции не нужен, поэтому его выпускают за борт, а кислородом обогащают атмосферу жилых отсеков. Углекислый газ, накапливающийся в их атмосфере, отбирает система «Воздух» и также отправляет его за борт – в космос. Благодаря этим новшествам теперь отпала необходимость возить на орбиту большие запасы кислорода и большое количество поглотителей углекислого газа, которые всегда непременно были в перечне грузов каждого «Прогресса».

Жизнь на орбите шла своим чередом. Космонавты работали, проводили разнообразные научные исследования и эксперименты (подробно о них будет рассказано в ближайшем сборнике «Современные достижения космонавтики»). Земля помогала им в работе, следила за состоянием их здоровья. Помимо постоянного медицинского контроля, периодически проводились углубленные обследования космонавтов как в состоянии покоя, так и при различных дозированных нагрузках. Во время одного из таких медицинских обследований у Александра Лавейкина были обнаружены некоторые отклонения в сердечной деятельности.

На самочувствии бортинженера, на его работоспособности это нисколько не отражалось, однако медики насторожились. Космос, невесомость скрывают еще немало неразгаданных тайн, и поэтому нельзя исключать возможность дальнейших изменений в организме космонавта, которые в длительном орбитальном полете могут повлиять на состояние здоровья. Конечно, некоторую ясность могло бы внести более детальное обследование с помощью специальной аппаратуры, но для этого надо возвращать космонавта на Землю.

Несмотря на неоднократные просьбы Александра Лавейкина оставить его на орбите, было принято решение о замене бортинженера основной экспедиции. Приближался день старта советско-сирийского экипажа, и бортинженеру, который прибудет в его составе на комплекс «Мир», предстояло продолжить орбитальную вахту вместо Александра Лавейкина. Таким образом стало возможным избежать существенных изменений в программе полета. Александр Лавейкин начал подготовку к возвращению на Землю. В плане этой подготовки он приступил к тренировкам с использованием вакуумного костюма «Чибис», в котором за счет перепада барометрического давления имитируется земное притяжение, вызывающее приток крови к ногам.

19 июля в 03 ч 1,9 мин 51 с грузовой корабль «Прогресс-30» освободил стыковочный узел, к которому он был пришвартован почти 2 мес. Ровно в 8 ч включилась двигательная установка корабля, направляя его в плотные слои атмосферы над южной частью Тихого океана.

Приближался день, когда гражданину Сирийской Арабской Республики впервые предстояло отправиться в космический полет. Накануне старта состоялось заседание Государственной комиссии, которая окончательно утвердила экипажи корабля «Союз ТМ-3». Командиром первого экипажа назван Александр Викторенко, бортинженером – Александр Александров и космонавтом-исследователем – сирийский гражданин Мухаммед Фарис, командиром второго экипажа – Анатолий Соловьев, бортинженером Виктор Савиных, космонавтом-исследователем – Мунир Хабиб.

Когда в Сирийской Арабской Республике шел отбор кандидатов в космонавты, не было недостатка в желающих полететь в космос, и выбрать из них двоих стало делом, нелегким. Исходя из знаний кандидатов, профессиональной подготовки и здоровья, все же удалось остановиться на двух кандидатурах. Ими оказались летчики, служившие в одной бригаде и даже в одной эскадрильи. В 1973 г. они оба закончили военное летное училище в городе Алеппо, служили летчиками-истребителями, а затем летчиками-инструкторами в ВВС Сирии. В октябре 1985 г. они приступили к тренировкам в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина.

Командир первого советско-сирийского экипажа Александр Викторенко родом из села Ольгинка, что в Северном Казахстане. Когда же сельский мальчишка смог увлечься авиацией? «Наверное, с тех пор, – вспоминает Александр Викторенко, – когда меня еще школьником покатали на самолете Ан-2». В 1969 г. он окончил Оренбургское высшее военное авиационное училище им. И. С. Полбина. Служил в Военно-Воздушных Силах СССР. Когда к ним в полк приехал один из первых советских космонавтов А. Г. Николаев, Александр Викторенко был уже военным летчиком первого класса, инструктором парашютно-десантной подготовки.

Как было не попробовать себя в новом, хоть и трудном, но интересном деле. И он попробовал. С 1978 г. Александр Викторенко в Звездном городке, где прошел полный курс подготовки к полетам на космических кораблях «Союз Т» и «Союз ТМ», на орбитальных станциях «Салют» и «Мир». Он также получил квалификацию летчика-испытателя третьего класса.

Со своим бортинженером Александр Викторенко сработался давно: вместе они дублировали экипаж корабля «Союз Т-15» – Леонида Кизима и Владимира Соловьева. Александр Александров на четыре года старше своего командира. В его активе уже 150-суточная космическая вахта вместе с Владимиром Ляховым на станции «Салют-7», два выхода в открытый космос.

Первый сирийский космонавт Мухаммед Фарис родился в 1951 г. в древнейшем городе Алеппо (Халеб), имеющем четырехтысячелетнюю историю. «Мне еще не исполнилось десяти лет, – вспоминает Мухаммед Фарис, – когда в космос полетел Ю. А. Гагарин. Все тогда восхищались подвигом Гагарина, но, конечно же, я в то время не думал и даже не мечтал о космосе. Ведь Сирия, наша маленькая страна, была еще очень далека от космических исследований. И вот, благодаря бескорыстной братской помощи Советского Союза, сегодняшняя Сирия тоже выходит на космическую орбиту».

21 июля на космодром Байконур прибыла правительственная делегация Сирийской Арабской Республики, возглавляемая заместителем премьер-министра САР, министром обороны корпусным генералом М. Тласом. С советской стороны делегацию сопровождали председатель Совета «Интеркосмос» вице-президент АН СССР В. А. Котельников, летчик-космонавт СССР генерал-лейтенант авиации Г. С. Титов, посол СССР в Сирийской Арабской Республике А. Дзасохов, другие официальные лица. Члены делегации встретились с советскими и сирийскими космонавтами, посадили дерево на Аллее почетных гостей космодрома, побывали на стартовом комплексе, посетили домики С. П. Королева и Ю. А. Гагарина.

22 июля Александр Викторенко, Александр Александров и Мухаммед Фарис заняли места в космическом корабле «Союз ТМ-3». Последние проверки перед стартом, и вот яркие лучи утреннего солнца на какое-то мгновение бледнеют в пламени заработавших двигателей ракеты-носителя. Все другие звуки тонут в их могучем грохоте. В Главном зале ЦУПа табло показывает фактическое время старта – 04 ч 59 мин 17 с. Ракета-носитель стремительно набирает скорость, унося космический корабль на орбиту, а над планетой звучит новый позывной – «Витязь».

После выведения на орбиту в соответствии с программой полета космонавты проверили герметичность своего корабля, состояние его бортовых систем, провели тестовое включение аппаратуры сближения и причаливания. Свое первое впечатление от встречи с космосом Мухаммед Фарис выразил одним словом: «Красота!» ЦУП его предупреждает: «Без нужды головой не крути». Ведь в острый период адаптации следует избегать резких движений, особенно тем, кто впервые оказался в космосе. И ЦУП заботливо оберегает новичков от неприятных последствий.

Двухсуточный путь до стыковки с комплексом «Мир» космический корабль «Союз ТМ-3» прошел, как говорится, без сучка и задоринки. 24 июля в 06 ч 31 мин 23 с телеметрические датчики зафиксировали касание корабля со стыковочным узлом модуля «Квант». Процесс стягивания и проверки герметичности стыка тоже прошли без замечаний. ЦУП дает разрешение на открытие переходных люков, и впервые экипаж экспедиции посещения переходит на борт орбитального комплекса через люк модуля «Квант». Телекамера показывает, как в модуль один за другим вплывают «Витязи» и сразу же попадают в объятия «Таймыров».

Шесть суток совместной работы международного экипажа пролетели на одном дыхании. Космонавты полностью выполнили программу научных исследований, подготовленную учеными и специалистами Советского Союза и Сирии (об этом будет рассказано в ближайшем сборнике «Современные достижения космонавтики»). Они ежесуточно проводили телевизионные репортажи о своей жизни и работе на орбите, участвовали в пресс-конференции для советских и иностранных журналистов.

Расставание добрых друзей всегда бывает немного грустным. Прощаясь с Юрием Романенко, Александр Лавейкин передал ему свою гитару с дарственной надписью. Почти полгода они плечом к плечу трудились на орбите, и вот теперь оказались в разных экипажах. Александр Лавейкин уже не «Таймыр-2», а «Витязь-2», Александр Александров принял его прежний позывной вместе с обязанностями бортинженера основной экспедиции. Совсем не прочь продлить свою командировку на орбите и Мухаммед Фарис и Александр Викторенко. Так много еще хочется сделать.

29 июля в 23 ч 44 мин 00 с космический корабль «Союз ТМ-2» с советско-сирийским экипажем отделился от орбитального комплекса «Мир». Впервые расстыковка производилась вне зон радиовидимости станций слежения. Дело в том, что советско-сирийский экипаж должен был еще совершить облет комплекса «Мир» и сфотографировать его с разных ракурсов. Выбор наилучших условий освещенности и потребовал смещения времени расстыковки.

30 июля в 03 ч 13 мин 51 с, как всегда над Южной Атлантикой, заработала двигательная установка космического корабля, и в 04 ч 04 мин 12 с спускаемый аппарат совершил посадку в 140 км северо-восточнее города Аркалыка. Завершен полет советско-сирийского экипажа. Закончен первый пилотируемый рейс космического корабля серии «Союз ТМ».

Александр Лавейкин покидал Землю космонавтом-новичком. Теперь же его космический налет составляет 174 сут 03 ч 25 мин 156 с, за его плечами три выхода в открытый космос общей продолжительностью 08 ч 48 мин. Длительность полета Александра Викторенко и Мухаммеда Фариса – 7 сут 23 ч 04 мин 55 с.

Юрий Романенко и Александр Александров продолжают вахту «а борту орбитального комплекса «Мир». Для них еще не наступило время подводить итоги.

КОГДА ЖЕ ПОЛЕТИТ «ДИСКАВЕРИ»?

Катастрофа корабля «Челленджер»¹ нанесла чрезвычайно тяжелый удар по всей космической программе США, да и не только США, поскольку многие зарубежные страны и международные организации планировали использовать американские многоразовые транспортные корабли (МТКК) «Спейс Шаттл» для вывода на орбиту своих спутников и автоматических межпланетных станций.

¹ См.: Приложение в № 11 за 1986 г.

Когда же США смогут оправиться от этой катастрофы? Когда возобновятся полеты МТКК? После гибели «Челленджера» США располагает только тремя образцами МТКК: «Дискавери», «Атлантис» и «Колумбия». Уже принято решение, что первым полетит «Дискавери» с целью вывода на орбиту такого же спутника-ретранслятора «ТДРСС», какой был утрачен вместе с «Челленджером».

В 1986 г. датой нового полета «Дискавери», т. е. возобновления эксплуатации МТКК, Официально был объявлен февраль 1988 г., спустя два года после катастрофы «Челленджера» (28 января 1986 г.). Был даже опубликован график полетов МТКК с февраля 1988 г. и по 1994 г. В середине 1987 г. в качестве официальной даты возобновления эксплуатации называют уже июнь 1988 г. Однако эту дату, объявленную руководством НАСА, рядовые сотрудники этой организации считают слишком оптимистической и реальной только в том случае, если все предшествующие наземные испытания будут успешными. Эти весьма многочисленные испытания необходимы для того, чтобы убедиться в эффективности тех модификаций, которые были внесены в конструкцию МТКК после катастрофы. Один из сотрудников НАСА, попросивший не называть его имени, в интервью корреспонденту информационного агентства ЮПИ сказал, что в возобновление полетов МТКК в июне 1988 г. никто не верит, и, очевидно, это произойдет не раньше чем через три года после катастрофы «Челленджера».

Для расследования причин катастрофы МТКК была назначена правительственная комиссия (комиссия Роджерса). В июне 1986 г. она представила президенту Рейгану доклад, в котором в качестве первопричины аварии называется разгерметизация стыка между задней и средней сборками правого твердотопливного ускорителя (ТТУ) МТКК. В докладе содержится ряд рекомендаций в отношении модификации не только ТТУ, но и других элементов МТКК, с тем чтобы в будущем обеспечить безопасность полетов. Предлагалось, в частности, рассмотреть возможность снабжения МТКК средствами, которые позволили бы космонавтам покинуть корабль в полете при возникновений аварийной ситуации. Рекомендации были утверждены президентом, и НАСА было предписано через год после публикации доклада комиссии Роджерса (т. е. в июне 1987 г.) отчитаться в том, как эта организация выполняет рекомендации.

В конце июня 1987 г. НАСА представило такой отчет. В нем указывается, что в конструкцию ТТУ внесен ряд изменений: установка дополнительного кольцевого уплотнения в стыках между сборками, использование фиксирующего буртика для предотвращения чрезмерного раскрытия стыков, увеличение слоя теплоизоляции у стыков, склеивание торцов теплоизоляции стыкуемых сборок, использование нагревателей для предотвращения переохлаждения уплотнений и пр. Все эти меры направлены на обеспечение надежной герметизации стыков сборок.

В свое время по рекомендации комиссии Роджерса Национальной академией наук США был создан так называемый «независимый» комитет для контроля деятельности НАСА по модификации ТТУ. Этот комитет выразил сомнение в том, что реализуемые НАСА меры будут достаточно эффективными. Особое беспокойство комитета вызывает надежность стыка задней сборки с соплом. Испытания внесенных в конструкцию стыков изменений еще далеки от завершения, и пока рано говорить о том, в какой мере оправданы опасения «независимого» комитета. Из шести намеченных испытаний натурных ТТУ с модифицированными стыками по состоянию на 1 июля 1987 г. проведено только одно (27 мая 1987 г.). Оно было успешным. Предшествующие испытания масштабных моделей как модифицированных ТТУ, так и ТТУ, состоящих только из двух сборок (вместо четырех), не все были успешными.

В отчете НАСА, представленном в конце июня 1987 г., указывается и еще на ряд изменений, внесенных в конструкцию МТКК: на некоторых участках корпуса установлена более эффективная теплозащита, существенно модифицирована основная двигательная установка МТКК для увеличения ее надежности и срока службы, повышена прочность топливных магистралей подвесного бака, установлена отстреливаемая крышка люка входа–выхода.

Отсреливаемая крышка люка – это элемент системы аварийного покидания корабля в полете, на создании которой настаивала комиссия Роджерса. После отстрела крышки космонавты могут выброситься через люк и спуститься на парашютах. Однако это возможно лишь в аварийной ситуации, когда МТКК, «не дотянувшему» до орбиты, грозит посадка на воду, при которой он может разрушиться. Покидание корабля космонавтами в этом случае должно происходить на высоте не более 6 км, при скорости полета не свыше 320 км/ч и при условии стабилизированного полета корабля. Но даже при выполнении этих достаточно жестких ограничений существует опасность, что выбросившийся через люк космонавт ударится о крыло корабля. Рассматриваются несколько способов предотвращения такого столкновения.

Например, предлагается выставить из люка надувной туннель, на выходе из которого космонавт окажется на безопасном расстоянии от корабля. Другой способ – выставить в люк с той же целью раздвижную штангу с тросом. Наконец, предлагается использовать вышибные ракеты и ложементы. Под действием ракеты космонавт скользит по ложементу и выбрасывается через люк. Наиболее эффективным считают третий способ, но опасаются наличия ракет на борту корабля, поскольку всегда существует, хоть и ничтожная, вероятность их самопроизвольного срабатывания. Пока какой-либо определенный способ не выбран, но корабль «Дискавери» совершит свой новый полет уже с отстреливаемой крышкой люка.

Подчеркнем, что такая система аварийного покидания, будь она на корабле «Челленджер», не спасла бы космонавтов. Вообще сомнительно, чтобы можно было создать систему, обеспечивающую спасение людей на участке работы ТТУ, т. е. в первые две минуты полета, хотя вопрос этот НАСА продолжает изучать, как об этом заявлено в отчете. Раньше над этим не задумывались, так как считали ТТУ абсолютно надежными.

В свое время с учетом рекомендаций комиссии Роджерса НАСА оценило потребные затраты на модификацию МТКК в 1,4 млрд. долл. Согласно последним оценкам эта сумма будет существенно превышена. А общие потери, вызванные катастрофой и трехлетним перерывом в полетах МТКК, составят несколько миллиардов долларов, даже если не считать той суммы (примерно 3 млрд. долл.), которая потребуется для изготовления нового корабля, призванного заменить погибший «Челленджер». Эти потери складываются из следующих основных компонентов. Нарушен график вывода полезных нагрузок в космос, а скажем, для владельцев коммерческих спутников связи это сопряжено с существенными убытками. По решению Рейгана НАСА практически не будет использовать МТКК для вывода в космос коммерческих полезных нагрузок и лишится той платы, которую эта организация намеревалась получить от владельцев таких полезных нагрузок. Но самое главное – для спутников, которые предполагали запускать в МТКК, теперь придется приобретать одноразовые ракеты-носители, а вывод в космос такими носителями обойдется значительно дороже, чем в МТКК, не говоря уже о том, что полезные нагрузки, рассчитанные на МТКК, придется переделывать, с тем чтобы эти спутники можно было установить на ракеты-носители.

Чтобы выйти из прорыва, возникшего в связи с катастрофой «Челленджера», потребуется не менее десяти лет даже при наличии достаточного числа одноразовых ракет-носителей. А их производство к моменту катастрофы практически прекратилось: считали, что вывод в космос почти всех полезных нагрузок обеспечит МТКК. Сейчас в спешном порядке стараются ликвидировать дефицит ракет-носителей, но на это потребуются годы и миллиарды долларов.

Ситуация осложняется четырьмя обстоятельствами, которые также являются последствиями катастрофы. Во-первых, образовалась огромная «задолженность» в выводе в космос полезных нагрузок: за те три года, что МТКК будет находиться «на приколе», они должны были совершить несколько десятков полетов. Во-вторых, с целью более тщательной подготовки к полетам после возобновления эксплуатации рейсы МТКК станут значительно более редкими, чем планировалось до катастрофы. В-третьих, в распоряжении НАСА в течение нескольких лет будут только три корабля, а не четыре, поскольку новый корабль, который заменит «Челленджер», сможет вступить в строй только в начале 90-х годов. И наконец, в-четвертых, МТКК после модификации смогут выводить в космос значительно меньшую полезную нагрузку, так как их собственная конструкция станет существенно тяжелее. Правда, планируется усовершенствование МТКК с целью повышения энергетических характеристик, но это еще годы и еще сотни миллионов долларов, которых НАСА может и не получить.

Еще много-много лет на космической программе США будет лежать тень катастрофы «Челленджера».

Аркадий Тигранович Улубеков

У ИСТОКОВ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ СССР

Гл. отраслевой редактор Л. А. Ерлыкин

Редактор Е. Ю. Ермаков

Мл. редактор М. А. Гаврилова

Обложка художника А. А. Астрецова

Худож. редактор Т. С. Егорова

Техн. редактор Н. В. Калюжная

Корректор В. В. Каночкина

ИБ № 8939

Сдано в набор 03.08.87. Подписано к печати 25.09.87. Т-00762. Формат бумаги 84×108¹/₃₂. Бумага тип. № 3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 3.36. Усл. кр.-отт. 3,57. Уч.-изд. л. 3,63. Тираж 31 856 экз. Заказ 1726. Цена 11 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 874210.

Типография Всесоюзного общества «Знание». Москва, Центр, Новая пл., д. 3/4.

4-я стр. обложки