Вальтер Дорнбергер - Фау-2. Сверхоружие Третьего рейха. 1930–1945

• Название: Фау-2. Сверхоружие Третьего рейха. 1930–1945
• Автор: Вальтер Дорнбергер
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2004
• ISBN: 5-9524-1444-3

Генерал Вальтер Дорнбергер, руководивший немецкой экспериментальной программой по созданию ракет дальнего радиуса действия, раскрывает тайны секретных научных поисков, результаты которых могли спасти Гитлера от поражения. Если бы Германия успела пустить в ход это новое оружие на полгода раньше, освобождение Европы могло стать невозможным.

---

Только сейчас мы начали размышлять над проблемами полета. У нас был опыт запуска только твердотопливных пороховых ракет. Мы знали, как трудно добиться стабилизации конструкции в полете, как на нее влияют ветер, угол запуска, смещение центра тяжести при заправке ракеты и другие побочные факторы. Наконец мы решили проектировать первую полноразмерную ракету «агрегат-1» («А-1»).

Мы поставили целью создание высокоскоростной ракеты. Не в пример берлинскому Ракетенфлюгплацу, мы отказались размещать двигатель в носовой части, чтобы горячие выхлопные газы окружали расположенные внизу баки с горючим и согревали их. Наш двигатель с 295-килограммовой тягой в несколько секунд воспламенил бы емкости с горючим – или же его пришлось бы выносить так далеко вперед, что о стабильности не могло быть и речи. Кроме того, резко возросло бы сопротивление воздуха.

Я помню глубокое разочарование, пережитое в августе 1932 года во время демонстрационного полета в Куммерсдорфе, когда ракета такого типа, построенная группой Ракетенфлюгплаца, вертикально поднявшись на 30 метров, резко легла на горизонтальный курс и рухнула в соседнем лесу. Этот «одноручечный репульсор», как его называли, имел диаметр 10 сантиметров. Двигатель размещался в небольшом алюминиевом пулеобразном кожухе водяного охлаждения. Тяга составляла примерно 60 килограммов, а выброс струи раскаленного газа отводился конусом из листового металла, приваренного к верхнему концу бака с кислородом, чтобы струя газов не касалась стенок бака. Две изогнутых тонких трубы, по которым поступали соответственно кислород и спирт, держали ракетный двигатель на почтительном расстоянии от емкостей. Те были расположены одна за другой и соединялись отрезком трубы, где было достаточно места и для двух манометров, на которых фиксировалось давление в баках. Опорные трубы поставляли две жидкости в головную часть ракеты. Когда клапан бака с кислородом задраивался, в нем за счет испарения начинало расти давление; спирт же подавался сжатым водородом. Контейнер в хвосте этой остроконечной ракеты содержал парашют и факел. К корме ее были приварены четыре небольших алюминиевых стабилизатора. Стартовый вес ракеты составлял примерно 20 килограммов, а грузоподъемность – около 10 килограммов. Утверждалось, что скорость истечения газов превышает 2000 метров в секунду, но конечно же на самом деле она была не больше 1700 метров в секунду.

Крах этого демонстрационного полета заставил нас в отделе вооружений задуматься, на сколько научных и технических вопросов придется найти ответ, прежде чем мы обретем надежду сконструировать надежную в полете ракету. До сих пор мы уделяли слишком мало внимания проблемам устойчивости и контроля. Мы по-прежнему находились под воздействием традиционного образа мыслей, который находил отражение в отчетах о баллистических испытаниях нашего отдела. Мы никак не могли избавиться от убеждения: те расчеты, которые годятся для снаряда, должны также годиться и для ракеты.

Мы стояли на том, что ракета может добиться стабильности полета путем вращения вокруг продольной оси. Но как реализовать эту идею? Должна вращаться ракета – но не топливные емкости. В таком случае центробежная сила поднимет горючее к стенкам баков, что затруднит его поступление в двигатель.

Я предложил добиться вращения путем создания тяжелой стальной части с контейнером для полезного груза; она-то и будет на подшипниках вращаться вокруг своей оси, создав некоторое подобие гироскопа и обеспечив стабильность ракеты в полете.

Мы сконструировали «А-1». Вращающаяся часть весом 38,5 килограмма размещалась в носовой части ракеты длиной примерно 1,4 метра и диаметром 0,30 метра. Около 38,5 килограмма горючей смеси под давлением сжатого азота поступали из емкостей в камеру сгорания. Она, встроенная в бак с горючим, обеспечивала тягу 295 килограммов и размещалась в хвостовой части ракеты. Вращающаяся часть, созданная по принципу ротора трехфазного электромотора, перед самым запуском раскручивалась до максимальной скорости. Ракету «А-1» предполагалось запускать вертикально, с направляющих высотой несколько метров. Стартовый вес ее составлял примерно 150 килограммов, а начальное ускорение практически равнялось силе тяжести на поверхности земли, то есть 1 g.

Созданный двигатель после нескольких отказов стал работать безупречно. Но еще до того, как была завершена работа над внешними обводами «А-1», мы решили сразу же приступать к новому этапу создания ракетного двигателя. Вскоре у нас уже был готов первый образец нового двигателя из дюралюминия. Его тяга увеличилась до 1000 килограммов. Мы собирались строить более крупные ракеты, и было важно выяснить, пригодится ли для них накопленный нами опыт.

Единственный испытательный стенд нас уже не устраивал, потому что его полностью занимал двигатель с тягой 295 килограммов. Так что в 1934 году мы обзавелись новым стендом для более мощных изделий, который воплотил в себе все обретенные нами знания. Одновременно мы уже планировали и третий стенд для испытаний ракет в полной сборке.

Мы трудились не покладая рук, но работе постоянно мешали какие-то накладки. На своем опыте мы убедились, что не все экспериментальные данные по камерам сгорания малой емкости автоматически годятся для более крупных камер. Снова и снова двигатели прогорали в самых опасных точках. Кроме того, мы решили добиться, чтобы время горения новой ракеты составляло сорок пять секунд, а не шестнадцать, как у «А-1». Заново возникла проблема охлаждения. Месяц шел за месяцем, но мы не продвигались вперед.

В то же время мы были заняты целым рядом других важных проблем, например стабилизацией в полете крупных ракет. Фон Браун связался с компанией по производству гироскопов из Бритца под Берлином. Одним из ее директоров был бывший австрийский военно-морской офицер Бойков, высокий здоровяк с блестящими глазами и умным лицом, самой примечательной частью которого был крупный нос. Он вдохновлял работу фирмы и во всех вопросах, касавшихся гироскопов, далеко опережал свое время.

Когда фон Браун объяснил Бойкову, что ему нужно, тот ответил улыбкой:

– Я много лет ждал, что поступит такой заказ, как от вас, и готовился к нему.

Выяснилось, что он не только размышлял, но и уже сделал несколько образцов и деталей для моделей. Далее последовал увлеченный обмен идеями. Этот одаренный, с ясным умом, ученый и практик оказал нам помощь, о которой мы могли только мечтать. Мы уяснили: дело было не только в том, чтобы с помощью гироскопов корректировать отклонение ракеты от оси полета, но и контролировать тенденцию к отклонению, едва только она начинает расти. Устранять колебательные движения ракеты в полете мы могли, только если успевали немедленно предпринимать контрмеры. Аппаратура стабилизации должна была чутко реагировать на ускорение. Постепенно мы начали понимать, что наши слабые надежды стабилизировать крупные ракеты во время периода горения должны иметь под собой гироскопические системы, работающие по трем осям.

Все еще оставался нерешенным вопрос и с внешними очертаниями ракеты. Нам было ясно, что она должна обладать «стабильностью стрелы»; иными словами, центр тяжести обязан располагаться перед теоретическим центром давления всех аэродинамических сил. Чтобы сдвинуть эту точку назад, ракету предстояло оснастить стабилизаторами. В соответствии с учебником «Баллистика» профессора Кранца, в котором речь о полетных данных ракеты, доказывалось, что для тела со стреловидной стабильностью невозможно добиться безупречности полета на сверхзвуковой скорости. Но она была нужна, чтобы добиться выхода в космос. И это было еще не все. Мы должны были готовиться пройти по всей шкале скоростей, от нулевой до многократно превышающей скорость звука, – и на всех этапах ракете предстояло сохранять стабильность в полете.

Перед нами стояла проблема найти такую конфигурацию ракеты. Мы понимали, что это будет долгая и трудная работа. Нам была нужна аэродинамическая труба.

Вторым важным вопросом была автоматика стабилизации. Можем ли мы воспользоваться рулями направления на серво-механизмах? На начальных этапах траектории воспользоваться ими невозможно, потому что при небольшой скорости старта воздействие аэродинамических сил на рули будет носить отрицательный характер. А затем неуклонное возрастание скорости решительно изменит характер этих сил. Все это надо было учитывать. Должны были постоянно меняться и силы, прилагаемые для вращения, чтобы соответствовать изменению скорости, а это влекло за собой серьезные осложнения.

Теоретически, как мы прикидывали, можно было разместить двигатель за баками, но тогда ракета становилась слишком длинной. Наши двигатели сами по себе были длинноваты. Для очередного проекта мы, как и раньше, разместили двигатель в баке со спиртом.

Мы могли взять четыре небольших мотора и смонтировать их в форме креста, чтобы они обеспечивали вращение ракеты в пространстве, но это был бы слишком дерзкий начальный шаг. Но справиться с этой трудностью оказалось достаточно просто, и решение лежало в самой ее природе. Скорость истекания струи раскаленных газов практически не менялась за все время горения. А не разместить ли плоскости стабилизаторов в этой струе? Имеется ли материал, способный противостоять высокой температуре все время горения, не расплавится ли он, как масло на солнце, когда скорость выброса достигнет почти 2000 метров в секунду?