Вилли Лей - Ракеты и полеты в космос

• Название: Ракеты и полеты в космос
• Автор: Вилли Лей
• Издательство: 1-я типография Министерства обороны Союза ССР
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1960

Книга известного американского популяризатора ракетного дела и космических исследований Вилли Лея преследует цель показать в доступной форме развитие ракетной техники и идеи полета человека в космос, к другим небесным телам, с момента зарождения этой идеи и до наших дней.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся вопросами ракетостроения и космонавтики.

---

Большинство вышеупомянутых проектов не было осуществлено, а в том случае, если разработку ракеты удавалось довести до конца, ее, подобно ракете «Вассерфаль» не успевали запустить в серийное производство. Так как зенитные ракеты должны в течение продолжительного времени сохраняться в заправленном состоянии, а жидкий кислород для этого непригоден, то двигатель ракеты «Вассерфаль» работал на топливной смеси, компоненты которой назывались «сальбай» и «визоль». «Сальбай» представлял собой азотную кислоту, используемую в качестве окислителя. «Визоль» служил горючим; он относился к разработанной немцами группе ракетных топлив с виниловым основанием. Основу топлив второй группы, условно названной «тонка», составляли ксилидины. Состав топливной смеси обозначался цифрами после названия; например, топливо «тонка-250» состояло по весу на 50% из ксилидина и на 50% из триэтиламина. В двигателе ракеты «Вассерфаль» в качестве горючего применялся винилизо-бутиловый спирт.

Ракета «Вассерфаль» состояла из следующих частей. В носовой части помещался радиовзрыватель, срабатывавший по радиосигналу, передаваемому с земли; позднее он был заменен дистанционным взрывателем. Затем шла боевая головка, наполненная взрывчатым веществом — аматолом . Верхний отсек диаметром 914 мм представлял собой сферический баллон со сжатым воздухом, которым приводились в действие регулировочные механизмы — сервомоторы . Непосредственно под этим баллоном помещался отсек с клапанами, а далее шел бак с «визолем», бак с «сальбаем» и, наконец, двигательный отсек, в котором находились двигатель и вспомогательные устройства. Стабилизаторы и газовые рули монтировались на двигательном отсеке, а к внешней оболочке ракеты на уровне топливных баков крепились четыре крыла.

Послевоенные сообщения о том, что ракета «Вассерфаль» применялась в боевой обстановке, были ошибочными. Найденные протоколы 40 экспериментальных пусков говорят о том, что лишь в 14 случаях пуски ракет были «вполне успешными».

Ракета «Тайфун» (см. рис. 41) была весьма интересной, но незавершенной попыткой создания небольших жидкостных ракет для серийного производства, которое было бы столь же простым, как и производство ракет на твердом топливе, и позволяло бы применять их в большом количестве. Корпус ракеты, являвшийся одновременно баком для горючего, состоял из трубы без швов длиной 1970 мм и диаметром почти 100 мм. Бак с окислителем представлял собой более тонкий отрезок трубы меньшей длины, помещенный коаксиально внутри бака с горючим. Наличие таких концентрически расположенных баков позволяло значительно сэкономить на весе ракеты. Давление во внутреннем баке, необходимое для вытеснения топливных компонентов в камеру сгорания, компенсировалось давлением извне, что позволяло сделать его тонкостенным.

Рис. 41. Неуправляемая зенитная ракета «Тайфун»

Давление в баках создавалось за счет газов, выделявшихся при сжигании небольшого кордитового пиропатрона. Никаких клапанов ракета «Тайфун» фактически не имела. Когда заряд кордита сгорал, давление в баках достигало 50 атм, но компоненты топлива начинали поступать в камеру сгорания не сразу, а только после того, как разрывались предохранительные мембраны — металлические диски, рассчитанные на давление не более 5 атм. Эти мембраны ставились как между пиропатроном и баками, так и между баками и форсунками камеры сгорания.

Когда горючее уже поступало в камеру сгорания, азотная кислота (окислитель) еще задерживалась специальной пробкой, длинный стержень которой имел на другом конце еще одну пробку, закрывающую горловину сопла. Поток топлива, давя на эту пробку, открывал ее, и азотная кислота также начинала поступать в камеру сгорания; происходила реакция горения. Когда стержень прогорал, нижняя пробка выбрасывалась наружу. Ракета «Тайфун» взлетала с очень высоким ускорением (31 g), развивая в конце первой секунды скорость свыше 300 м/сек. В течение приблизительно 3 секунд работы двигателя ракета достигала высоты около 15000 м.

Два других немецких зенитных снаряда, «Шметтерлинг» и «Энциан», конструктивно напоминали самолеты. Для взлета в обоих снарядах использовались ракетные ускорители на твердом топливе, которые после выгорания топлива автоматически сбрасывались. Снаряд «Энциан» имел комбинированную дерево-металлическую конструкцию, что ввело в заблуждение разведку союзников, которая сначала приняла захваченные образцы боевых снарядов за полноразмерные деревянные модели.

Такая же ошибка была допущена и в отношении первого образца ракеты «Рейнтохтер», разработанной фирмой «Рейнметалл-Борзиг». Как видно на рис. 42, конструкция ее была несколько странной; она имела четыре небольшие рулевые плоскости, расположенные крестообразно в носовой части, и шесть больших стреловидных стабилизаторов в хвостовой части. Четыре ракетных сопла располагались между стабилизаторами . Боевой заряд ракеты помещался в специальном кожухе, укрепленном в конце цилиндра основного двигателя ракеты. Для обеспечения взлета ракета имела ускоритель с четырьмя стабилизаторами. Конструкторами было предусмотрено, что ракета должна запускаться сразу после обнаружения бомбардировщика поисковым радиолокатором.

Рис. 42. Немецкие экспериментальные зенитные реактивные снаряды

Ни один из этих снарядов в войне не применялся. Единственным снарядом, который немцам удалось использовать в боевой обстановке, был снаряд Hs-293, разработанный авиационной фирмой «Хеншель». Он представлял собой «крылатую бомбу» длиной 3,56 м и весом более 770 кг. Размах крыльев составлял 2,9 м. В хвостовой части корпуса снаряда находился ракетный двигатель. Снаряд Hs-293 был применен как боевое оружие в конце 1943— начале 1944 года против морских конвоев союзников. Пуск осуществлялся с бомбардировщиков дальнего действия:«Дорнье» (Do-127), «Хейнкель» (He-177), «Юнкерс» (Ju-290) и «Фокке-Вульф» (FW-200). Каждый такой бомбардировщик мог нести только одну ракету помимо своего обычного бомбового груза. Когда бомбардировщик выходил в зону видимости конвоя союзников, «крылатая бомба» сбрасывалась и ее ракетный двигатель начинал работать. Пилот самолета-носителя управлял полетом ракеты по радио. Такими «крылатыми бомбами» было потоплено большое количество торговых судов союзников.

В заключение необходимо сказать несколько слов о тех разработках, которые велись в последний период войны немецкой фирмой BMW, поскольку созданная здесь ракета отличалась рядом интересных особенностей. Эта ракета класса «воздух—воздух», условно обозначенная Х-4, имела сигарообразный корпус длиной около 2 м. Топливными компонентами, сжигаемыми в двигателе Х-4, являлись окислитель «сальбай» и горючее «тонка-250». Одна из отличительных особенностей ракеты заключалась в том, что оба топливных бака представляли собой длинные трубки, свернутые спиралью по форме корпуса ракеты, причем одна из спиралей помещалась внутри другой. Ракета Х-4 имела четыре небольших крестообразных стабилизатора в хвостовой части и четыре больших также крестообразных крыла, установленных приблизительно в средней части корпуса ракеты. На концах одной пары крыльев укреплялись трассеры, на концах другой — обтекаемые гондолы, похожие на подвесные топливные баки на крыльях современного реактивного самолета-истребителя. В каждой гондоле помещалась катушка с 6,5 км тонкого медного провода. При запуске с самолета-носителя ракета Х-4 устремлялась вперед со скоростью, превосходящей скорость самолета-носителя в два раза, разматывая на ходу провода, по которым с помощью электрических импульсов пилот осуществлял наведение ракеты на цель (рис. 43).

Рис. 43. Немецкая авиационная ракета Х-4

Порт Свинемюнде и остров Узедом вместе с Пенемюнде были заняты 5 мая 1945 года войсками советского 2-го Белорусского фронта под командованием маршала Рокоссовского. Само Пенемюнде было взято штурмом подразделениями майора Анатолия Вавилова, на которого была возложена ответственность за сохранность оставшегося оборудования. Немецкие конструкторы и проектировщики эвакуировались в Баварию еще до прихода русских и провели там несколько тревожных недель. Ходили слухи, что «СС» или «СА» было приказано уничтожить их, если появится угроза пленения их союзниками. Эти слухи, возможно, были вполне обоснованными, но в это время даже в аппарате тайной полиции царила растерянность. Наконец, когда стало ясно, что все окружающие районы заняты американскими войсками, младший брат Вернера фон Брауна Магнус был послан отыскать кого-либо из американцев, кому персонал исследовательского ракетного центра мог сдаться официально.

Одновременно американские войска захватили подземный ракетный завод, расположенный близ Нидерзаксверфена, на территории, которая по соглашению должна была стать русской зоной оккупации. Разумеется, переместить подземный завод было невозможно, однако к тому времени, когда союзные офицеры приступили к исполнению необходимых формальностей, связанных с передачей завода русским, около 300 товарных вагонов, груженных оборудованием и деталями ракет «Фау-2», находились уже на пути в Западное полушарие. Американцы позаботились и о том, чтобы заполучить себе немецких научных сотрудников, для чего была проведена операция «Пейпер-клипс»; только очень немногим специалистам в области ракет удалось остаться в Германии.