Первушин Антон. Битва за звезды: Ракетные системы докосмической эры

Подождите немного. Документ загружается.

332

Глава 4

лей» вовсе не требовалось изучать какие-то мудреные книги,

чертить невразумительные графики и делать сложнейшие

расчеты — достаточно простейшего желания.

Поэтому никакого научного правдоподобия в газетных

историях, подобных репортажу о полете ракеты Лоу, и в ро-

манах основоположников жанра «космической оперы» ис-

кать не имеет смысла: властителей американских дум редко

заботит правдоподобие, главное для них — внешний блеск,

эффектность. И в этом смысле полет Лоу ничем не хуже по-

лета Гагарина — для подготовленного сознания они совер-

шенно разнозначны, и в виртуальном пространстве космиче-

ский приоритет США неоспорим. Только проиграв ин-

формационную войну, мы начинаем понимать, какой из

фронтов XX века был важнейшим.

На самом же деле у довоенной Америки не было ни ма-

лейшего шанса стать космической державой. И прежде все-

го потому, что она в этом не нуждалась.

Ракеты и патенты Роберта Годдарда. Помню, как в

годы, которые нынче принято называть «застойными», нам,

ученикам средней школы, внушали, будто бы главное преи-

мущество социалистической системы хозяйствования перед

капиталистической заключается в том, что при социалисти-

ческом планировании любое изобретение или рационализа-

торское предложение сразу же становится достоянием всего

общества, что стимулирует прогресс, а вот у «загнивающего»

Запада аналогичное изобретение является собственностью

владельца патента и только от его прихоти зависит, получит

это изобретение широкое распространение или нет.

Впоследствии, будучи студентом Политехнического ин-

ститута, я убедился, что первая часть этого тезиса, мягко го-

воря, не соответствует действительности: несмотря на необ-

ходимость регулярных публикаций в специальных журналах,

многочисленные доклады на конференциях и защиты дис-

сертационных работ, всякий уважающий себя руководитель

научной группы все «ноу-хау» старался держать при себе; во-

енные же спецы из «ящиков» в принципе не делились дости-

жениями с гражданскими, а то, что это вовсе не способству-

ет «стимуляции прогресса», никого не интересовало. Именно

Гонка за лидером 333

поэтому, в частности, мы имеем сегодня лучшие в мире ист-

ребители и довольно посредственные аэробусы.

Что же касается второй части, то и тут не все правда,

В большинстве случаев владельцам патентов невыгодно дер-

жать изобретение при себе, изобретение должно приносить

прибыль, и если оно кому-нибудь нужно, его раньше или

позже купят. Вопрос только в одном: раньше или позже?

Роберт Годдард, которого вполне справедливо называют

«пионером ракетостроения», прекрасно ориентировался в

реалиях своего общества, понимал значение патента и не от-

носился к числу «полоумных изобретателей», каким его счи-

тали соседи. Но, как говаривал Иисус из Назарета, нет про-

рока в своем Отечестве, и патенты, которые могли бы дать

Америке решительное преимущество в освоении космоса,

остались невостребованными.

В ряду других «пионеров ракетостроения» Роберт Год-

дард стоит особняком. В нем нет ничего от той бескорыст-

ной мечтательности, которая отличала других энтузиастов

идеи межпланетных путешествий. В трудах Годдарда вы не

найдете описаний космических кораблей будущего в духе

Циолковского или орбитальных заправочных станций в духе

Германа Оберта. Годдард был прагматиком и писал только о

таких системах, которые можно было бы построить уже сей-

час и на конкретные деньги. Кроме того, американский ин-

женер очень скупо распространялся о своих идеях и дости-

жениях, считая ракеты (по образному выражению Фрэнка

Малины) «своим частным заповедником». По этой же при-

чине он терпеть не мог «конкурентов» и патентовал для за-

щиты от них каждую закорюку.

Проблемой полета в космическое пространство Годдард

начал интересоваться еще в юности — в 1899 году. Поводом

для этого стало увлечение романами Герберта Уэллса и его

американских подражателей. Через два года Роберт написал

небольшую статью «Перемещение в космосе», где, в частно-

сти, анализировал возможность запуска снаряда в космос

при помощи пушки. По Годдарду, для запуска 1 фунта

(454 грамма) полезного груза на Луну необходимо зарядить

такую пушку 500 фунтами (227 килограммов) пироксилино-

вого пороха. Полезным грузом в данном случае являлся па-

334

Глава 4

кет с магниевьм порошком, вспышку которого па затенен-

ной части Луны можно было бы увидеть в мощный телескоп.

В 1906 году Годдард обратился к проблематике исполь-

зования для движения в космосе реакции заряженных час-

тиц. В октябре 1907 года он написал работу «О возможности

перемещения в межпланетном пространстве», в которой

размышлял о средствах поддержания жизни в космосе, ме-

теорной опасности и борьбе с ней, реактивном способе дви-

жения на энергии пороха и анализировал возможность при-

менения энергии распада атома,

В 1909 году Годдард впервые записал свои соображения

и расчеты по теме космической ракеты и оптимальных топ-

лив для нее.

Интересы Годдарда на ранней стадии его деятельности

были весьма разнообразными. Так, в его записях, которые

он, начиная с 1906 года, вел регулярно, содержатся такие

идеи, как использование для полета магнитного поля Земли;

создание реактивной тяги для движения аппарата в космосе

за счет электростатического эффекта (с нейтрализацией по-

тока ионов за космическим аппаратом); проведение фото-

съемки Луны и Марса с облетных траекторий; производство

на Луне кислорода и водорода для использования в качестве

ракетного топлива и так далее в том же духе. Все эти богатые

идеи Годдард преподносит чрезвычайно скупо, давая им

лишь самую общую оценку.

Само по себе любопытно обоснование необходимости

разработок по космической тематике, которое приводит

Годдард в одной из своих статей. Опираясь на пророчество

англичанина Джорджа Дарвина о том, что когда-нибудь Лу-

на упадет на Землю, тем самым перечеркнув историю чело-

веческой цивилизации, Годдард призывает готовить целый

флот космических кораблей, который позволит в критиче-

ский момент эвакуировать население в более пригодное для

жизни место.

В 1912-1913 годах, уже будучи дипломированным инже-

нером и доктором философии, Годдард разрабатывает свою

собственную теорию движения ракет, а в 1915 году присту-

пает к стендовыми экспериментам с твердотопливными ра-

кетами, определяя их эффективность при различных конфи-

Гонка за лидером 335

Ракеты Роберта Годдарда:

Слева - схемы из патента США № 1103503 «Ракетный аппарат» (от

14 июля 1914 г.): а - многозарядная твердотопливная ракета, б - жид-

костная двухкомпонентная ракета; справа - схема из патента США

№ 1102653 «Ракетный аппарат» (от 7 июля 1914 г.), ступенчатая твер-

дотопливная ракета

гурациях, размерах и видах топлива. Тогда же он провел

сложный опыт по доказательству существования и отсутст-

вия уменьшения тяги ракетного двигателя в вакууме.

В июле 1914 года Годдард получил патенты США на кон-

струкцию составной ракеты с коническими соплами и раке-

ты с непрерывным горением в двух вариантах — с после-

довательной подачей в камеру сгорания пороховых зарядов

336

Глава 4

и с насосной подачей в камеру двухкомпонентного жидкого

топлива. Исторический приоритет Годдарду в этой области

не принадлежит: как мы помним, жидкостную ракету для

космических полетов и вывод уравнения движения ракеты

еще в 1903 году предложил Циолковский.

Начиная с 1917 года, Годдард занимался конструкторски-

ми разработками в области твердотопливных ракет различ-

ного типа, и в том числе многозарядной ракеты импульсного

горения, подобной той, которую предлагал Кибальчич. Ис-

пытания этой ракеты, проведенные в ноябре 1918 года, бы-

ли не слишком удачными, но Годдард в течение еще трех лет

пытался создать работоспособную конструкцию.

В 1921 году американский конструктор решил перейти к

экспериментам с жидкостно-ракетными двигателями, ис-

пользуя в качестве окислителя жидкий кислород, а в качест-

ве горючего — различные углеводороды. Первый запуск ЖРД

на стенде состоялся в марте 1922 года.

Неудачи с созданием небольшой ракеты с насосной пода-

чей топлива заставили Годдарда перейти к конструированию

простейшей ракеты с вытеснительной системой подачи

(топливо — жидкий кислород и бензин). Впервые успешный

полет такой ракеты — первой в мире на жидком топли-

ве — состоялся 16 марта 1926 года в местечке Обурне (штат

Массачусетс). Ракета, получившая название «Nell», со старто-

вым весом 4,2 килограмма достигла высоты 12,5 метра и

пролетела 56 метров. Весь полет продолжался 2,5 секунды.

17 июля 1929 года Годдард впервые осуществил запуск

ракеты с приборами и фотокамерой на борту. Ракета со

стартовым весом 25,7 килограмма достигла высоты 28 мет-

ров, и приборы (барометр и термометр) после приземления

оказались неповрежденными. Полет привлек внимание мест-

ных жителей, решивших, что где-то поблизости разбился

аэроплан, и Годдарду не удалось сохранить факт проведения

испытания в тайне. Впоследствии он напишет об этом так:

«Мы уже почти упаковались, когда из-за холма со сторо-

ны жилого дома на ферме я увидел около дюжины автомо-

билей, поднимающих большое облако пыли; первые две ма-

шины были каретами скорой помощи. Я спросил двух офи-

церов, не смогут ли они не поднимать шума вокруг этого

Гонка за лидером

337

дела. В ответ один из них спросил: «Видите ли вы этих двух

приближающихся людей?». Я ответил: «Да, А что?» — «Это

репортеры, один из „Пост", а другой из „Газетт"», — был его

ответ. Я пытался договориться с редакторами двух городских

газет, чтобы не поднимать шумиху, но в это время уже выхо-

дили два экстренных выпуска.

Я намеревался вообще не делать какого бы то ни было за-

явления, но, когда узнал, что во всех сообщениях важнейшее

место отводилось исключительно ракете для полета на Луну,

которая якобы взорвалась в средних слоях атмосферы, я

опубликовал короткое заявление следующего содержания:

«Испытание сегодня после полудня было одним из длинной

серии экспериментов с ракетами, использующими совер-

шенно новое топливо. Не предпринималось никакой попыт-

ки достичь Луны или что-нибудь другое столь же эффектного

характера. Ракета обычно шумит, и этого достаточно, чтобы

привлечь значительное внимание. Испытание было совер-

шенно удовлетворительным; в воздухе ничто не взрывалось, и

не было причинено никакого ущерба, исключая инцидент,

сопутствовавший приземлению». На следующий день я

опубликовал то же самое заявление, заменив лишь слова «со-

вершенно новое топливо» на «жидкое топливо»...

В прессе было много любопытных комментариев отно-

сительно характера полета. Все сошлись на том, что ракета

летела с громким гулом, слышимым, как говорили, в радиусе

2 миль. Некоторые упоминали громкий монотонный шум,

как у пропеллера аэроплана перед взлетом. Конечно, пока

давление существенно не возрастет, сгорание происходит не-

равномерно. Во время предыдущих испытаний возле пуско-

вой башни было обожжено много зелени, и это также вызва-

ло комментарии. Возбудили интерес камни, находящиеся

прямо под соплом. Они были навалены на трубчатую раму, к

которой крепились две трубчатые направляющие диаметром

дюйма, чтобы удерживать эти направляющие в возможно

более строго вертикальном положении за счет давления, со-

здаваемого таким образом. Камни сильно почернели от дым-

ного бензинового пламени и раздробились в значительной

степени из-за длительного воздействия тепла во время испы-

таний, при которых ракета не покидала башню.

338

Глава 4

Репортеры измерили и сфотографировали башню и

укрытие, а также тщательно исследовали место, где призем-

лилась ракета».

После этого события Годдард, получив крупную финансо-

вую помощь Фонда Гуггенхеймов, оборудовал небольшой по-

лигон с мастерской близ Розуэлла (штат Нью-Мексико). Ин-

тересно, что через 15 лет после этого в 160 километрах от

испытательной площадки Годдарда был воздвигнут полигон

Уайт-Сандс для изучения «космического наследия» Третьего

рейха.

К сентябрю 1930 года Годдард построил на своей пло-

щадке небольшую мастерскую-лабораторию размером 9 на

17 метров, а в 24 километрах от нее воздвиг наблюдательную

вышку высотой 18 метров, которая ранее использовалась в

Оберне и форте Дэвенс. Вторая вышка, высотой 6 метров,

была построена вблизи мастерской, где велись стендовые ис-

пытания.

Первый полет состоялся 30 декабря 1930 года. Годдард

запустил ракету со стартовым весом около 21 килограмма и

длиной 3,4 метра Высота, достигнутая ракетой, составила

600 метров, а максимальная скорость — свыше 800 км/ч.

В дальнейшем Годдард много внимания уделял вопросу

стабилизации ракеты на вертикальной траектории. Проведя

исследование по различным видам управляющих устройств,

он остановился на идее использования гироскопически

управляемых рулей, помещенных в потоке истекающих га-

зов (позже Годдард добавил к ним также аэродинамические

рули). На это устройство был выдан патент за №1879187.

Первый полет ракеты с гироскопически управляемыми

рулями состоялся 19 апреля 1932 года. А в марте 1935 года

ракета достигла уже высоты около 1,5 километра при даль-

ности 4 километра. Вес ее составлял 60 килограммов. В мае

того же года Годдарду удалось достичь высоты 2,3 километра

при хорошей стабилизации ракеты. Максимальный же подъ-

ем ракет Годдарда составил около 2,8 километра (март

1937 года).

В октябре 1934 года Годдард продолжил свою работу в

Нью-Мексико. Главная трудность в экспериментальной ра-

боте этого и последующего периодов была, по-видимому,

Гонка за лидером

339

связана не с двигателем ракеты, а со стабилизирующим

устройством. Вначале был испытан маятниковый стабилиза-

тор, работавший нормально только в момент взлета, что объ-

яснялось свойством маятника отклоняться в направлении

наибольшего ускорения. Когда ускорение превышает допус-

тимую для данного маятника норму, он перестает выполнять

свои функции. Годдард понял это и решил использовать ги-

роскоп.

Наибольшее внимание общественности привлекли два

последних испытания из этой серии опытов. Профессор Год-

дард сделал о них сообщение на заседании научного обще-

ства в конце 1935 года и продемонстрировал два кинофиль-

ма, снятых во время испытаний. Из-за этого все решили, что

пуски ракет были только что произведены, на самом же деле

испытания состоялись 31 мая (высота - 2250 метров) и

14 октября 1935 года (высота - 400 метров). В этих фильмах

была четко видна работа стабилизатора и двигателя, и если

первый функционировал хорошо, то последний действовал

явно неудовлетворительно. Ракеты оставляли за собой замет-

ный хвост дыма, а иногда ниже сопла наблюдались вспышки

в результате взрыва паров бензина в воздухе. Вес этих ракет

составлял соответственно 26 и 38 килограммов. В этих раке-

тах кислород подавался в двигатель под давлением за счет

наддува, создаваемого в баке, а горючее — с помощью

небольшого центробежного насоса.

После трагедии Перл-Харбора Годдард предложил свои

услуги Военно-морскому флоту США и некоторое время ра-

ботал в Аннаполисе над созданием стартовых ракет для са-

молетов морской авиации. Он умер внезапно 10 августа

1945 года после неудачной операции горла.

За период между 1914 и 1940 годами Роберт Годдард по-

лучил 83 патента на изобретения в области ракетной техни-

ки. После его смерти на основе архивных материалов на имя

Годдарда был зарегистрирован еще 131 патент.

Но заметного влияния на развитие американской космо-

навтики ни его патенты, ни его ракеты не оказали. До самой

войны в Америке мало кто интересовался реальными ракет-

ными разработками, а падкая на дешевые сенсации пресса

создавала Годдарду антирекламу в научных кругах, публикуя

340

Глава 4

статьи о «строителе лунных ракет», переполненные совер-

шенно фантастическими подробностями.

Сегодня, задним числом, американцы сделали из Годдар-

да культовую фигуру: изданы полные собрания его сочине-

ний, имя Годдарда присвоено Центру космических полетов

НАСА, учреждена медаль, вехи его жизни отмечаются с за-

видной регулярностью. Однако даже в 1946 году, когда в

США был поднят вопрос о начале крупных ракетных разра-

боток, за основу была все-таки принята ракета Вернера фон

Брауна — «А-4» («Фау-2»).

«Американское ракетное общество» и проект

«ORDICIT». Нельзя сказать, что в Соединенных Штатах со-

всем не было людей, которые не интересовались бы пробле-

мами практического создания космических кораблей, — это

было бы неправдой. Однако, в отличие от Советской России,

деятельность этих энтузиастов рекламировалась не столь

широко и государственной поддержки они почти не полу-

чали.

Тем не менее этим энтузиастам удалось организоваться в

клуб, получивший название «Американское межпланетное

общество» («American Interplanetary Society»), Основанная в

1930 году Эдуардом Пендри и Давидом Лассером, эта обще-

ственная организация вскоре была переименована в «Аме-

риканское ракетное общество» («American Rocket Society»,

ARS) и впервые серьезно заявила о себе серией публикаций

в специализированных научных изданиях. Основную свою

задачу члены «Общества» видели в популяризации разрабо-

ток в области космонавтики. Поэтому с момента своего

основания «Общество» выпускало альманах, который с

1957 года разделился на два ежемесячных журнала: «Реак-

тивное движение» и «Астронавтика».

Впрочем, нет более эффективного способа популяризиро-

вать ракетостроение, чем демонстрационными запусками

моделей ракет. Первой ракетой, построенной «Обществом»

и испытанной осенью 1932 года, стала точная копия

«Репульсора», созданного немецкими ракетчиками. Вскоре

были сконструированы еще три ракеты, одна из которых

(«Ракета № 4») 9 сентября 1934 года прошла летные испы-

тания. Она удачно стартовала и поднялась почти вертикаль-

но до высоты 90 метров. На этой высоте одно из четырех со-

пел двигателя вышло из строя и ракета странно завиля-

ла. Максимальная высота, достигнутая ракетой, составила

116 метров, а дальность по горизонту — около 400 метров.

Другой несомненной удачей «Американского ракетно-

го общества» стал кислородно-спиртовой двигатель с ре-

генеративным охлаждением конструкции Джона Уайлда

(тяга — 40 килограммов, скорость истечения — 1830 м/с).

Успешные испытания этого двигателя побудили членов «Об-

щества» создать в 1941 году фирму «Риэкшен моторс» («Re-

action Motors»), которая по факту считается первой амери-

канской фирмой, специализировавшейся на разработке и

производстве ЖРД. (Напомню в скобках, что к тому време-

ни уже вовсю работал ГИРД-РНИИ, поднимался в воздух

ракетоплан «РП-318-1», Березняк и Исаев вычерчивали эс-

кизы ракетного перехватчика, а в Пенемюнде взлетали тя-

желые баллистические ракеты — прототипы «Фау-2».)

Впрочем, этот удачный с общих позиций менеджмента

ход не принес желаемого результата, и к 1945 году «Амери-

канское ракетное общество» потеряло самостоятельность,

присоединившись к «Американскому обществу инжене-

ров-механиков».

Гораздо больший вклад в развитие космической про-

граммы США внесла другая группа, сформированная в

1936 году в Калифорнийском технологическом институте

по инициативе доктора Теодора фон Кармана. В эту группу

входили такие корифеи ракетостроения, как Фрэнк Мали-

на, Цзян Сюсэнь, Джон Парсонс, Эдвард Форман и Уэлд

Арнольд. Основной задачей первого этапа исследователь-

ских работ, финансировавшихся Арнольдом, было констру-

ирование ракеты для исследования верхних слоев атмо-

сферы.

Как показали дальнейшие события, эта группа (ныне из-

вестная под названием «Лаборатория реактивного движе-

ния» — «Jet Propulsion Laboratory», JPL) проделала огромную

работу, не ограничившись созданием высотной ракеты. Ею

была отработана целая серия ракетных топлив, сконструи-

рован и запущен в массовое производство первый амери-

Гонка за лидером 341