XX век - Хроника необъяснимого, Гипотеза за гипотезой

Непомнящий Николай Николаевич

В то время как мир восхищался этими великими достижениями в области аэронавтики, во многих местах велась секретная работа над еще более выдающимися проектами. В 1895 году, за год до великой паники, великий русский ученый Константин Циолковский в своих работах изложил теоретические основы космических полетов. К 1898 году он сделал вывод о необходимости ракетных двигателей, работающих на жидком топливе. Репутацию "отца" космонавтики он завоевал серией статей по теории ракетной техники, а к 20-м годам он предложил несколько проектов, которые блестяще развил выдающийся американский ракетостроитель Роберт Годдард.

Годдард всегда

шел впереди своего времени. Он окончил Политехнический институт в Уорчестере в 1908 году, в 1911-м стал доктором философии, затем учился в Принстоне, в 1914 году получил первые два патента на ракетные аппараты. К 1923 году он уже испытывал свой первый ракетный двигатель, работавший на газолине и жидком кислороде - что было преимуществом над ракетами на твердом топливе. В 1926 году запустил свою первую ракету. В 1930-м при поддержке Смитсонианского института основал экспериментальную станцию в пустынном месте около Розуэлла, Нью-Мехико, где строил более совершенные ракеты и работал над идеями, составляющими теперь основу ракетостроения, включая соответствующие камеры сгорания, сжигание газолина с кислородом таким образом, чтобы быстрое горение использовалось для охлаждения стенок камеры, революционные типы рулевых устройств, дефлекторы и гироскопы, подобные рулю направления, а также принципы первой многоступенчатой ракеты. В 1930- 1935 годах Годдард запустил ракеты, которые развивали скорость до 500 километров в час и достигали высоты более двух километров.

Надо отметить тот факт, что по крайней мере до начала второй мировой войны достижения Годдарда игнорировались правительством Соединенных Штатов, чего нельзя сказать о Германии.

Немецкое общество любителей ракетостроения (VfR), известное также под названием Клуб космических путешественников, возникло в 1927 году. Группа энтузиастов обосновалась в брошенном арсенале площадью 300 квадратных метров в окрестностях Рейндикердорфа. Оттуда они запускали свои еще не слишком совершенные жидкостные ракеты.

К 1930 году в обществе состояло большинство ученыхракетостроителей того времени, включая Рудольфа Небеля, Германа Оберта, Вилли Лея, Макса Валье, Клауса Ределя, а также 18-летнего Вернера фон Брауна, который впоследствии будет разрабатывать лунную программу для НАСА.

В апреле 1930 года орднанский филиал Комитета по оружию и баллистике немецкой армии, возглавляемый генералом Бекером, назначил капитана Уолтера Дорнбергера руководить работами по совершенствованию ракет на полигоне в Куммерсдорфе, в 20 километрах к югу от Берлина. Через два года, после ряда экспериментов, направленных на достижение устойчивости полета и разработку совершенного двигателя, VfR продемонстрировал Дорнбергеру и другим офицерам в Куммерсдорфе одну из своих жидкостных ракет. В 1933 году, когда к власти пришел Гитлер, общество перешло под командование нацистов и стало частью куммерсдорфской программы.

Таким образом, большинство немецких инженеров руководствовались в своей работе идеями Годдарда, в то время как Соединенные Штаты относились к нему с недоверием и даже презрением.

В декабре 1934 года с острова Боркум в Северном море были запущены две сконструированные в Куммерсдорфе передовые ракеты А- 2, управляемые с помощью гироскопа, с двигателями, работавшими на кислороде и спирте. Ракеты поднялись на высоту два с небольшим километра. Эти стабилизированные жидкостные ракеты были предшественниками ракет Роберта Годдарда.

Но это еще не все. В 1936 году

капитан Уолтер Дорнбергер, глава Ракетостроительного исследовательского института, его ассистент Вернер фон Браун и команда из 150 техников продемонстрировали еще несколько двигателей, включая один с беспрецедентной реактивной тягой в 870 килограммов. Эта демонстрация произвела такое сильное впечатление на немецкого главнокомандующего генерала Фрича, что он дал разрешение Дорнбергеру и фон Брауну построить независимую ракетную базу в отдаленной части Германии, где в обстановке строжайшей секретности проводились бы исследования и испытания ракет. База эта находилась около деревни Пенемюнде на острове Узедом на берегу Балтики.

Все, что произошло потом, вошло в историю. После многочисленных экспериментов в дозвуковой аэродинамической трубе Цеппелина в Фридрихсхафене и сверхзвуковой аэродинамической.трубе в университете Аахена оснащенные совершенными гироскопическими контрольными системами известной компании "Сименс" радиоуправляемые ракеты А-2 поднялись на высоту шесть с лишним тысяч метров, развив при этом скорость, равную скорости звука. В конце 1944 года немцы обстреливали ракетами "Фау-1" и "Фау-2" Лондон.

Не так хорошо известно, что, когда ракеты "Фау-2" подверглись исследованию ученых союзников в захваченном Нордхаузене в конце войны, было установлено, что основные характеристики двигателя - клапан волнорезного типа в фиксированной решетке, форсунка, вмонтированная в ту же решетку, камера сгорания, свеча зажигания и сопло - значатся в патенте, выданном Роберту Годдарду 13 ноября 1934 года, который был полностью опубликован в немецком журнале, посвященном проблемам авиации. Помимо этого в обеих ракетах были одинаковые

системы охлаждения, насосные приводы, стабилизаторы, системы управления и зажигания. По сути, единственным отличием было то, что годдардовские ракетные двигатели работали на кислороде и газолине, а "Фау-2" - на водороде и перекиси; ракетное топливо Годдарда состояло из жидкого кислорода и газолина, а топливо "Фау2" - из жидкого кислорода и спирта; наконец, годдардовские ракеты были намного меньше "Фау-2".

Ракеты "Фау-2" имели реактивную тягу 1375 километров фунтов, развивали скорость 1920 метров в секунду и достигали высоты 108 километров. Все это свидетельствует о том, что немцы взяли на вооружение теории Годдарда, которыми пренебрегли Соединенные Штаты, и создали на их основе передовую сверхзвуковую технологию. Они осознали благодаря Годдарду необходимость гироскопического контроля и управления пограничным слоем.

Что такое пограничный слой? Хотя воздух в 4 тысяч или 5 тысяч раз менее вязкий, чем масло, он все-таки вязкий. Из-за этого тонкая область течения воздуха у поверхности обтекаемого твердого тела образует сопротивление, вследствие чего уменьшается скорость полета. Эти слои воздуха называются пограничным слоем - сопротивление пограничного слоя увеличивается прямо пропорционально скорости летательного аппарата, в связи с чем скорость и маневренность его резко снижаются.

Хотя пограничный слой воздействует на все формы полета, главной сложностью полета на сверхзвуковой скорости является перемещение отрицательного воздуха как можно ближе к хвосту, таким образом снижается расход энергии, необходимой на продвижение самолета вперед. Более того, возможно, что совершенный самолет мог бы - не за счет пол