Федор Кедров - Советсткие ученые. Очерки и воспоминания

«В 1924 году окончил среднюю школу, — вспоминает Валентин Петрович. — На выпускных экзаменах был приятно удивлен, узнав, что освобожден от экзамена по физике. Для получения свидетельства об окончании я прошел почти полугодовую практику (до конца 1924 года), работая сначала слесарем, затем токарем на Одесском арматурном заводе «Электрометалл» имени Ленина».

В очень трудные, холодные, голодные, пулями озвученные годы, без станций юных техников, без дворцов пионеров он в постоянном физическом и умственном движении, в детской, юношеской, а потом и во взрослой работе, сам задает он себе высокий темп жизни, активно расширяет горизонты своих знаний, интеллекта и сил. Сам делает себя. И когда летом 1925 года Валентин приезжает в Ленинград и поступает в университет, он уже твердо знает, зачем он приехал, что он будет делать дальше. Он знакомится с Я. Перельманом, читает книги К. Циолковского, Г. Оберта, Р. Эсно–Пельтри, Р. Годдарда, В. Гомана, Ю. Кондратюка. В журнале «Наука и техника» за 35 лет до полета первой в мире орбитальной станции «Салют» восемнадцатилетний Глушко публикует статью «Станции вне Земли» и, предугадывая программу будущих полетов таких станций, пишет, что «не только астрономия, но и метеорология обогатятся ценнейшими вкладами и широчайшими горизонтами новых исследований. В таком же положении окажутся все естественные науки». Удивительно ли, что первую теоретическую работу выпускника Ленинградского университета «Металл как взрывчатое вещество» одобряют ученые–эксперты, а Тихомиров приглашает Валентина Петровича в ГДЛ?

Недавно опубликованные свои воспоминания В. П. Глушко назвал «Путь в ракетной технике». Этот долгий путь не всегда был легким и праздничным. Встречались на нем и рытвины неудач, и ухабы разочарований. Но это был всегда прямой путь. С того ясного, чистого весеннего утра, когда приехал он в Лесное под Ленинградом, где «папа Иоффе» отвел для него помещение в своей высоковольтной лаборатории, с того самого майского утра 1929 года Валентин Петрович Глушко занимался всегда одним делом — ракетными двигателями. Думаю, что сегодня академик Глушко — крупнейший в мире авторитет в этой области ракетной техники.

Ну а тогда он совсем не был похож на академика.

Худенький, аккуратный молодой человек в галстуке, в отглаженной рубашке с воротничком, уголки которой по моде того времени стягивались металлической запонкой, скромный, тихий, воспитанный, обращает на себя внимание окружающих невероятным упорством и настойчивостью в работе. Тихомиров видел в ЭРД самоцель, Глушко — средство достижения цели. А цель — космический полет. Расчеты показывают, да и в опытах он видит это: электрический ракетный двигатель имеет тягу ограниченную, вывести в космос пилотируемый корабль он не сможет. ЭРД вторичен, это двигатель невесомости, но ведь в невесомость надо сначала попасть. Когда тебе 21 год и ты сам придумал нечто такое, что до тебя никто не додумался сделать, и это «нечто» принято и одобрено учеными авторитетами, и тебе дали средства, людей, помещение, оборудование с тем, чтобы ты свою придумку усовершенствовал, очень нелегко сказать себе: «Нет, мой ЭРД — не главное сейчас. Пожалуй, я начал с конца. Космической технике нужно другое». Это было нелегко сказать, но Валентин сказал себе это. «Мне стало ясно, — вспоминает академик Глушко, — что при всей перспективности электрореактивный двигатель понадобится нам лишь на следующем этапе освоения космоса, а чтобы проникнуть в космос, необходимы жидкостные реактивные двигатели, о которых так много писал Константин Эдуардович Циолковский. С начала 1930 года основное внимание я сосредоточил на разработке именно этих моторов…»

Все тогда было для него в новинку, а научить некому. Циолковский о ЖРД писал, но ни расчетов тепловых процессов, ни чертежей, ни тем более конструкций у него нет. Фридрих Цандер — убежденный сторонник ЖРД, и подход у него к ним инженерный, конкретный. Но он слишком увлечен своей идеей дожигания в двигателях металла конструкций, а проблема эта по конструкторскому своему оформлению невероятно трудная, и упорство Цандера невольно тормозит его работу. Валентин понимает, что проблема ЖРД — это не какая–то одна неведомая крепость техники, которую можно взять приступом, лобовой атакой. Скорее это целая оборонительная линия. Общая проблема разбивается на ряд отдельных проблем, решая которые последовательно, можно в конце концов построить жидкостный ракетный мотор — как тогда называли ЖРД.

Начать хотя бы с системы подачи топлива. Чем выше давление в камере, тем выше скорость истечения, тем эффективнее ракетный двигатель. Но давление окислителя и горючего перед входом в камеру сгорания должно быть еще выше, иначе его не удастся туда впрыснуть — это ясно. Как создать это давление подачи? Сначала это делали аккумуляторы давления. Ставили баллон со сжатым газом, открывали кран, газ выходил и выдавливал жидкость из бака в камеру сгорания. Вместо баллона можно поставить пороховую шашку — топливо будут выдавливать газы, которые образуются при горении пороха. Возникает заколдованный круг: чем совершеннее и мощнее двигатель, тем выше давление подачи, тем прочнее, а значит, тяжелее должны быть баки, чтобы его выдержать, тем тяжелее вся ракета. Но чем тяжелее ракета, тем более совершенный и мощный нужен ей двигатель. До какого–то предела аккумуляторы способны решить проблему, а дальше нужны насосы. Топливо под маленьким давлением (а следовательно, из облегченных баков) будет поступать в насосы, которые и создадут высокое давление подачи. И прочными надо будет сделать только трубопроводы от насоса к камере сгорания, это куда проще. Значит, проблема в том, чтобы определить границы применения той или иной системы подачи. «Изыскание наилучших способов введения в камеру сгорания реактивного мотора компонентов топлива, горючего и окислителя является одним из основных вопросов, решение которых стоит в непосредственной связи с возможностью использования в технике движущихся реактивных аппаратов», — писал Глушко в 1931 году.

Но, пожалуй, самый крепкий орешек в загадках ЖРД — охлаждение двигателя. Чем выше температура в камере сгорания, тем опять–таки эффективнее и мощнее работает ЖРД. Но высокой температуры не выдерживают металлы конструкции. Герман Оберт и другие конструкторы разбавляли горючее, снижали его теплотворную способность, «портили», но ведь это не выход. Вместо металла делали в наиболее напряженных по температуре частях камеры сгорания вставки из тугоплавкого графита и карборунда. Но и они не выдерживали температуры выше 1 600 градусов, а хотелось довести ее до 2–3 тысяч, а то и выше. Карбиды сгорали, поглощая кислород окислителя. Глушко отказался от них уже в 1930 году. Он понимает, что «по температуре горения и теплонапряженности камеры сгорания ракетные двигатели не имеют себе равных», но он еще надеется на тугоплавкие окиси циркония — они плавятся при температуре 2950 градусов—и окись магния, температура плавления которого чуть ниже. Инженерная интуиция в конце концов подсказывает: никакие материалы не выдержат. Надо идти совсем другой дорогой. Надо «прибегнуть, — как он пишет, — к динамическому охлаждению» двигателя, отводить от него тепло, как отводит вода тепло автомобильного мотора. Но вода здесь не годится. «Выгодно охлаждать ракетный мотор самим жидким топливом не только с целью уменьшения теплопотерь, но и чтобы не увеличивать мертвый вес ракетного летательного аппарата посторонней жидкостью», — он понял это уже в 1931 году. Тогда он еще не представляет всей сложности стоящей перед ним задачи, не знает, что всю жизнь предстоит бороться ему с этими чудовищными потоками тепла, что возникнет в этой борьбе целая отрасль в науке о теплопередачах — теория охлаждения жидкостных ракетных двигателей — и что, судя по всему, конца этой борьбе, несмотря на все техническое могущество нашего космического века, видно никогда не будет.