Ракеты и полеты в космос
Шрифт:
Эти два логических рассуждения привели к мысли о создании двух совершенно различных по типу ракет. Большую ракету было решено назвать «Нептуном», а маленькую — «Венерой», но оба названия сохранились только на стадии проектирования. Когда же ракеты были изготовлены, они стали именоваться соответственно «Викинг» и «Аэроби».
Невозможно с этого момента изложить все события в хронологической последовательности. Обе ракеты были готовы и запущены еще в ходе выполнения программы испытаний ракеты «Фау-2», причем они не были единственными новыми системами, испытанными на полигоне Уайт Сэндз в этот период, продолжавшийся с 1947 по 1951 год. Поэтому проследим лучше события, переходя от ракеты к ракете и не ставя себе задачу строго придерживаться хронологии.
О «Викинге» впервые было сообщено в 1947 году (ракета все еще фигурировала
Первые ракеты «Викинг» представляли собой узкий цилиндр диаметром немного более 88 см, что определялось шириной алюминиевых листов (254 см), поставляемых заводом. Длина ракеты была почти такой же, как у «Фау-2», однако стартовый вес первого образца ракеты «Викинг» (4380 кг) был меньше сухого веса ракеты «Фау-2», испытываемой на полигоне Уайт Сэндз. На ракете «Фау-2» устанавливались независимые топливные баки, а в ракетах «Викинг», которые строились кустарным способом, бак со спиртом был несущим, то есть стенки его являлись оболочкой ракеты. В последующих образцах ракеты «Викинг» бак для кислорода также делался несущим. Это не только позволило сэкономить на весе, но и ликвидировало промежутки между стенками бака и оболочкой ракеты, в которых при образовании течи могут скапливаться пары спирта и кислорода, что нередко приводит к взрыву.
В конструкции ракеты имелись и другие новшества, наиболее интересным из которых является метод управления полетом. От графитовых рулей здесь отказались главным образом потому, что они поглощали некоторую часть энергии двигателя. В ракетах «Викинг» двигатель устанавливался на карданном подвесе таким образом, что сервомоторы могли отклонять ось двигателя для компенсации случайного отклонения. Триммеры на стабилизаторах ракеты были сохранены для увеличения эффективности последних. Бачок для перекиси водорода в первых образцах ракеты «Викинг» принял форму трубы, обвитой с целью экономии места вокруг корпуса турбины. В отличие от «Фау-2» в «Викинге» зажигание осуществлялось без предварительной ступени. Еще одним новшеством было использование отработанного парогаза турбины. В нормальном положении он равномерно выпускался клапанами, расположенными по бокам ракеты, с тем, чтобы уравновесить возникающие здесь тяговые усилия. Однако если ракета начинала вращаться, клапанное устройство дросселировало тот или иной клапан таким образом, чтобы создать противоположно направленный вращательный момент.
Еще одна особенность, которая отличала «Викинг» от «Фау-2», заключалась в способе транспортировки по дорогам на небольшие расстояния, например, из сборочного цеха до стартовой площадки. Перевозка осуществлялась на так называемой тележке Бэрра, которая состояла из прямоугольного ажурного каркаса для хвостовой части ракеты и носового ярма. В нижней части носового ярма имелось одно, а у хвостового каркаса — два колеса; таким образом, ракета «Викинг» перевозилась на приспособлении, напоминающем шасси современного пассажирского самолета. Буксировка осуществлялась автомашиной типа «джип», установка в вертикальное положение производилась с помощью крана «Гэнтри». Первоначально «Викинги» перевозились в полностью собранном виде, но в дальнейшем головная коническая часть транспортировалась отдельно.
О существовании ракеты «Викинг» впервые стало известно, как мы говорили, в 1947 году; она находилась в это время в производстве на заводе фирмы «Глэнн Л. Мартин» в Балтиморе, а двигательные установки для нее изготавливались фирмой «Риэкшн Моторс»
При подготовке ракет к пуску выявились все те мелочи и недостатки, которые всегда обнаруживаются только на испытательной площадке. 7 марта 1949 года была предпринята попытка провести стендовые огневые испытания, однако за 15 минут до начала все приготовления пришлось прекратить вследствие того, что отрывной штеккер головной части ракеты плохо входил в свое гнездо. На следующий день это было исправлено, но перед самым испытанием из-за неплотного закрытия дренажных клапанов бака с кислородом весь сжатый азот вытек из баллонов. Потом лопнул трубопровод высокого давления, и на устранение этой неисправности было затрачено еще три дня. В результате этого стендовые огневые испытания удалось провести только 11 марта, да и тогда они продолжались всего лишь 31 секунду, так как в ходе их загорелась смазка и обнаружилась утечка пара из турбины.
22 апреля разладилась система управления. Принципиального значения для огневых испытаний это не имело, но во время летных испытаний могло бы окончиться катастрофой. 24 апреля этот дефект был устранен, однако огневые испытания были опять прерваны через 24 секунды, ибо из ракеты повалил густой дым; оказалось, что обгорела свежая смазка на паропроводах. Тем не менее было объявлено, что ракета готова к летным испытаниям. Первый пуск был назначен на 28 апреля, но его пришлось отложить из-за плохой погоды сначала на один, а потом еще на несколько дней, так как кислородные дренажные клапаны снова регулировались.3 мая первая ракета «Викинг» все же поднялась в воздух после некоторой задержки, вызванной повторной неисправностью дренажных клапанов. Подъем прошел удачно, однако через 54 секунды после старта, когда ракета была уже на высоте 27 км, двигатель выключился. По этой причине максимальная высота полета через 160 секунд после старта составила всего лишь 80 км; максимальная скорость, показанная ракетой, равнялась 3600 км/час.
Ракета «Викинг» №1 на стартовой позиции полигона Уайт Сэндз за полчаса до пуска (3 мая 1949 года)
Все были несколько разочарованы. Хотя официальная программа и не предусматривала, что «Викинг» превысит рекорд «Фау-2», однако все этого ожидали. Ведь полезная нагрузка составляла всего 209 кг, и, согласно расчетным таблицам, ракета должна была набрать высоту около 300 км. Этот прогноз был основан на том, что двигатель проработает 75 секунд, но он остановился на 54-й секунде. Почему так случилось?
Выяснить это было решено при испытаниях второй ракеты «Викинг». Руководитель работ Мильтон Розен и бригадир пусковой команды Лейтон пытались учесть любую возможную неисправность и проверяли все по нескольку раз. Что бы там ни случилось с «Викингом» № 1, все разделяли убеждение, что снова это не повторится. «Викинг» № 2 должен был, по самым скромным подсчетам, подняться на высоту 240 км.
Стендовые огневые испытания прошли быстро и без особых затруднений. Они продолжались ровно 30 секунд, как и предусматривалось программой. Однако в течение нескольких последних секунд работы из хвостовой части ракеты шел черный дым. Это же отмечалось и при испытаниях «Викинга» № 1 и, по-видимому, было связано с возгоранием смазки трубопроводов.
На этот раз персонал был подготовлен к такой ситуации: люди имели специальный инструмент, с помощью которого удалось устранить неисправность, состоявшую в том, что корпус турбины, оказывается, дал течь. Понадобилось двое суток, чтобы затянуть все болты и несколько раз проверить корпус турбины на герметичность.
Запуск был намечен на 26 августа 1949 года. В 11 часов утра представителей прессы попросили покинуть стартовую площадку, а в 11 часов 29 минут Мильтон Розен скомандовал: «Огонь!». Воспламенитель загорелся, посыпались искры, отрывной штеккер отделился от носовой части ракеты, но двигатель не работал. Через 10 секунд была нажата кнопка «стоп». При осмотре ракеты выяснилось, что жидкий кислород вытек и залил турбину, заморозив клапаны турбонасосного агрегата.