Антон Первушин - Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры

«Мирак-2» представляла собой копию первой ракеты во всем, за исключением несколько больших размеров. Когда Небель работал над проектом первой ракеты «Мирак», он в основном старался не отходить от принципов проектирования пороховой ракеты. Подобно пороховой ракете, его «Ми-рак» имел «головку» и «направляющую ручку». Последняя представляла собой длинную тонкую алюминиевую трубу, служившую в качестве бака для бензина. «Головка» была сделана из литого алюминия и обработана наподобие артиллерийского снаряда. Носовая часть была съемной для заправки ракеты жидким кислородом, здесь же помещался предохранительный клапан. Дно головки было медное, внутри него находилась камера сгорания — уменьшенная копия «Кегель-дюзе». Фактически камера сгорания являлась дном бака с жидким кислородом. Предполагалось, что таким образом она послужит двум целям: жидкий кислород будет охлаждать ракетный двигатель, а тепло от ракетного двигателя станет выпаривать часть жидкого кислорода, тем самым создавая избыточное давление для принудительной подачи топлива в камеру сгорания. Бензин должен был подаваться в камеру сгорания под давлением, создаваемым патроном двуокиси углерода того же типа, который применяется для приготовления содовой воды. Этот патрон помещался в конце хвостовой части.

Вторая ракета «Мирак» взорвалась весной 1931 года от разрыва бака с жидким кислородом. После этого решено было построить третью ракету, учтя все ошибки проектирования. Двигатель теперь должен был располагаться под дном бака с жидким кислородом. И вместо одного трубчатого бака с бензином было предложено сделать два, симметрично прикрепленных к баку с кислородом, причем второй бак содержал сжатый азот для принудительной подачи обоих топливных компонентов в двигатель. Это позволяло обойтись без патрона двуокиси углерода. Но что важнее всего — на третьей ракете «Мирак» устанавливался двигатель нового типа, а не «Кегельдюзе».

Изготовляя «Кегельдюзе» из стали, Оберт, вероятно, не осознавал, что следовал примеру конструкторов пушек. Температура горения всех типов артиллерийского пороха также выше температуры плавления стали, из которой выполняются стволы орудий, но время горения слишком непродолжительно, чтобы причинить стволу ущерб. Этот принцип по-прежнему применим в ракетных двигателях с очень коротким периодом работы, скажем в 5 секунд или меньше. Но жидкостный ракетный двигатель должен работать довольно долго — по крайней мере несколько минут. Поэтому проблема заключалась в том, чтобы не допустить перегрева металла.

Реальным решением проблемы явилось предупреждение перегрева стенок камеры сгорания путем их охлаждения. Поэтому в качестве материала был использован очень чистый алюминий. Новый двигатель состоял из двух секций, сваренных вместе. В конечном виде он весил около 85 граммов и хорошо работал, поглощая 160 граммов жидкого кислорода и бензина за одну секунду и обеспечивая при этом тягу в 32 килограмма. Между собой члены «Общества» прозвали его «яйцом», потому что он и в самом деле и по форме, и по размерам походил на яйцо.

Тем временем Иоганн Винклер, который уже не являлся председателем «Немецкого ракетного общества», но оставался его действительным членом, при финансовой поддержке фабриканта Хюккеля построил и запустил ракету «HWR-1» с жидкостным двигателем, застолбив таким образом свой приоритет на этом поприще. Ракета Винклера имела в длину 60 сантиметров и весила примерно 5 килограммов, из которых на долю топливных компонентов приходилось 1,7 килограмма. Она была похожа на призму, состоявшую из трех трубчатых баков, частично закрытых алюминиевой обшивкой, которая придавала ракете вид коробчатого воздушного змея. В одном баке находился сжиженный метан, в другом — жидкий кислород, а в третьем — «инертный газ под давлением» (так Винклер называл сжатый азот). Двигатель представлял собой кусок цельнотянутой стальной трубы без швов длиной 457 миллиметров, расположенной по оси ракеты. Первое испытание было проведено 21 февраля 1931 года на учебном плацу недалеко от города Дессау, но вследствие технической неисправности ракета взлетела всего лишь на 3 метра от земли. При вторичном испытании, 14 марта 1931 года, ракета Винклера отклонилась от вертикальной траектории и потому не достигла расчетной высоты, которая должна была составить 500 метров, но в остальном эксперимент прошел успешно.

10 мая 1931 года во время испытаний, проводившихся Риделем на «Ракетенфлюгплатц» с двигателем для замера тяги, произошел непредвиденный взлет всего устройства, которое медленно поднялось на 18 метров, а затем упало, повредив топливный трубопровод. К 14 мая ракета была отремонтирована, несколько облегчена и готова для первого экспериментального пуска. В назначенный час «летающий испытательный стенд», получивший название «Репульсор-1» («Repulsor-1»), с диким ревом стартовал. Он ударился о крышу соседнего здания, около 2 секунд летел косо вверх под углом в 70 градусов, после чего сделал мертвую петлю, поднялся еще немного и, спикировав, упал на землю с работающим двигателем. Во время пикирования стенка камеры сгорания в одном месте прогорела, и здесь образовалось новое «сопло», за счет чего система получила вращательное движение. Ракета не развалилась только потому, что вышло все топливо. Достигнутая высота составила около 60 метров.

Работа над «Репульсором-2» началась в ту же ночь. В ходе работ был модернизирован двигатель. Кроме того, к ракете были приделаны опоры-стабилизаторы, благодаря которым отпала необходимость в пусковой направляющей.

Эта модель была подготовлена к запуску 23 мая 1931 года. На этот раз «Репульсор» поднялся с земли, сначала медленно, а затем быстро набирая скорость. Он достиг высоты около 60 метров, затем перешел на горизонтальный полет и в таком положении, сохраняя скорость, перелетел через весь «Ракетенфлюгплатц». Самодеятельные ракетчики нашли его висящим на ветвях большого дерева на высоте 9 метров над землей, и он был совершенно разбит. Расстояние от места старта до дерева составило 600 метров.

Следующая модель «Репульсора» была построена всего за несколько дней и отличалась от предыдущих лучшими характеристиками. Два топливных бака помещались теперь на расстоянии около 10 сантиметров друг от друга и крепились двумя рядами алюминиевых скоб, выступавших на 2,5 сантиметра с каждой стороны и входивших в U-образные пазы деревянной пусковой направляющей. Донные скобы несли контейнер с парашютом. Коробка контейнера имела легко снимающуюся крышку с отверстием в центре, через которое пропускалась основная стропа парашюта; благодаря этому в момент выбрасывания парашюта из контейнера крышка его не терялась. Выбрасывание осуществлялось толстым пробковым диском с помощью небольшого заряда обычного пороха, который воспламенялся часовым механизмом. Этот механизм включался автоматически при взлете ракеты и устанавливался на такое время, которое соответствовало достижению ракетой максимальной высоты.