Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 04 (4)

Atlas Ана стартовой позиции космодрома Канаверал

Ракета Atlac Сна стартовой позиции. На заднем плане летит стратегический бомбардировщик В-52С.

Когда программа МХ-774 была закрыта, на столе Боссарта лежали чертежи новой двух-ступенчатой ракеты. Первая ступень состояла из пяти ЖРД с тягой по 9000 кг, а вторая — из одного ЖРД с тягой 9000 кг. Ракета предназначалась для исследований входа в атмосферу при скорости, соответствующей числу М=18. Но военное ведомство не проявило интереса к этому проекту. Главным приоритетом для ВВС стала программа разработки стратегической крылатой ракеты Navaho, фирмы North American.

Финансирование выделили только под разработку наиболее сложной части радиоинерциальной системы наведения для перспективной межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). По мнению специалистов Convair, такой частью была система слежения за ракетой, выдающая исходные данные для вычисления поправок к траектории на радиоуправляемом участке полета.

Разработка следящей системы с обозначением AZUSA началась 1948 году и завершилась в 1951 году, когда у военных вновь возникла необходимость в МБР.

В этот период Боссарт занимался чисто теоретическими изысканиями в ракетной области, на средства фирмы. В 1949 году его группа разработала проект так называемой полутораступенчатой ракеты. У нее имелся маршевый двигатель и несколько ЖРД, выполняющих роль стартовых ускорителей. На старте включались все двигатели. При достижении заданной скорости ускорительные ЖРД выключались и сбрасывались, а маршевый двигатель выводил ракету на траекторию полета к цели. Такое решение позволяло отказаться от сложных и ненадежных систем запуска двигателей второй ступени в полете.

Интерес США к баллистическим ракетам вновь возник осенью 1949 года. Толчком к этому послужило испытание ядерной бомбы в СССР. Началась ядерная гонка. 31 января 1950 года президент Гарри Трумэн публично объявил, что США начинают разработку водородной бомбы. По оценкам ведущих ученых из Лос-Аламоса, вес этого боеприпаса не позволял доставлять его к цели на борту бомбардировщика, и единственным средством термоядерного нападения становилась ракета.

В январе 1951 года ВВС США выдали фирме Convair техническое задание на разработку носителя. Программа получила обозначение МХ-1593. Ее целью было исследование всех систем и разработка технологий, ведущих к созданию МБР. Боссарт назвал будущую ракету Atlas, в честь греческого бога, который держал небо, правда, фирма Convair предлагала и другие варианты: Boxcar (грузовой вагон) или Hot Rod (горячий стержень), но Atlas понравился всем, и 21 августа 1951 года именно это имя утвердили военные.

Требования к ракете казались невыполнимыми. Например, предполагаемый вес криогенной термоядерной боеголовки составлял 65 тонн.

Через восемь месяцев был закончен проект ракеты Model 7–1, удивительное совпадение с Р-7. Эскизный проект поражал воображение. Длина ракеты 27 м, диаметр — 3,6 м. Поднять такую махину предстояло пяти двигателям суммарной мощностью около 270,5 тонн. Для ускорения работы двигатели хотели взять из проекта Navaho.

В конструкции корпуса-бака ракеты вместо алюминиевого сплава, решили применить нержавеющую сталь. Сталь, хотя и увеличивала вес, повышала прочность корпуса на участках траектории, где алюминиевый сплав обладает пониженными характеристиками при высоких температурах.

Фирма Convair изготовила основные детали ракеты и собрала топливный бак, который в течение нескольких лет использовался для исследования вибраций, нагрузок и системы управления.

Большие проблемы возникли при проектировании головной части (ГЧ). Скорость вхождения боеголовки в атмосферу была гиперзвуковой, и расчетный приток тепла достигал 50 млн. ккал на метр площади в час. Моделирование входа ГЧ в атмосферу, проведенное в лабораторных условиях, понизило это значение до 43–48 млн. ккал, поэтому проблему посчитали трудной, но разрешимой. В результате ученые спроектировали носовой конус с углом раствора 25°, основное внимание уделялось разработке испарительного охлаждения и обгорающего материала для защиты боеголовки.

31 октября 1952 года в 19 часов 14 минут по Гринвичу на острове Элугелаб (Elugelab) раздался чудовищный взрыв, грибовидное облако поднялось на высоту 36 км. Образовавшийся кратер имел диаметр 1900 м и глубину 50 м. Остров исчез с лица Земли. Президенту США доложили, что операция под кодовым названием Mike прошла успешно, и страна обладает секретом термоядерного оружия.

Старт ракеты Atlas В

МБР Atlas Dзакатывают в укрытие на базе ВВС Warren в штате Wyoming

Мощность взрыва составила 8 мегатонн. Устройство ТХ-5, которое местные острословы прозвали Sausage (Колбаса), состояло из цилиндрического термоса, заполненного жидким дейтерием, в центре которого находилась плутониевая бомба, так называемая “свеча зажигания”. Термос был окружен урановой оболочкой весом более 5 тонн. Эта оболочка выполняла роль зеркала для рентгеновского излучения, сжимающего дейтерий для начала реакции ядерного синтеза. Устройство поместили в огромный стальной корпус диаметром 2 м и высотой 6 м, со стенками толщиной 0,3 м. Поверхность корпуса обшивалась листами свинца и полиэтилена. Все это хозяйство весило 82 тонны. Для поддержания дейтерия в жидком состоянии требовалась температура -250 °C, поэтому рядом с устройством пришлось построить небольшой завод, который беспрерывно гнал в термос жидкий гелий.

Все понимали, что взрыв этого монстра не имел военного значения. Физики лихорадочно искали способ снижения веса водородной бомбы. Наиболее перспективным путем достижения заданных характеристик был отказ от криогенного пути в пользу так называемого “сухого” термоядерного горючего, на базе изотопа литий-6. Но в США отсутствовала производственная база для промышленного производства лития, и работы затормозились. Ракетчики, постоянно подталкиваемые военными, получили небольшой таймаут.

В этот период группа Боссарта решала вопрос о числе ступеней и расположении двигателей, стремясь избежать включения второй ступени на высоте. Многообещающим решением была кольцеобразная конфигурация с разгонными двигателями по окружности и маршевым двигателем в центре. Однако этот вариант пришлось отбросить из-за проблем отделения и теплопередачи.

Зайдя в своеобразный тупик, фирма обратилась к военным с просьбой изменить требования к МХ-1593:

— уменьшить число М полета в районе цели до дозвукового и, тем самым снизить, нагрузку на теплопоглощающий экран боеголовки;

— увеличить в два раза допустимое отклонение от цели для ускорения разработки системы наведения;

— уменьшить наполовину вес боевой нагрузки.