uav-pir-center
.pdf
80 Беспилотные летательные аппараты
ные под углом в 30–40о к горизонту, достигли дальности до 8–9 км…»81.
Несмотря на отставку, М.М. Поморцев не потерял интереса к ракетам. Однако его исследования затруднялись отсутствием в Петербурге аэродинамической лаборатории. Он обратился за помощью к Н.Е. Жуковскому и через него получил приглашение от Д.П. Рябушинского работать в его Аэродинамическом инсти туте. Осенью 1913 г. М.М. Поморцев возобновляет исследова ния в области пневматических ракет в Кучинском аэродинами ческом институте. Эти исследования после смерти ученого в са мом разгаре работы были продолжены Д.П. Рябушинским, а их результаты опубликованы в 1920 г. в Париже.
Для определения импульса опытным путем Рябушинский под вешивал ракету к баллистическому маятнику и отмечал его от клонения при измерении дальности свободного полета ракеты. Используя динамометр, Д.П. Рябушинский строил кривые дав лений истечения газов.
Маятник не давал достаточной точности измерений импульса, так как истечение газов не мгновенно, поэтому Рябушинский в своем институте построил баллистическое колесо диаметром 4 м. Ракета крепилась к рычагу колеса. Момент инерции массив ного колеса был настолько велик, что ученый пренебрегал его изменением, вызванным истечением газа из ракеты. Скорость и угловое ускорение колеса измерялись хронографом. Таким об разом, как писал Д.П. Рябушинский, «имелись все необходимые элементы для определения реакции и импульса ракеты». Впос ледствии, уже в эмиграции, Рябушинский очень жалел, что не смог таким способом закончить испытания ракет Поморцева.
В некоторых исследованиях по истории ракетной техники ут верждается, что на базе работ Поморцева перед Первой мировой войной в России были предприняты попытки создать новый тип боевой ракеты, предназначенной для борьбы с самолетами и ди рижаблями противника. Если это так, то второй ракетный при оритет Поморцева – создание зенитных ракет.
81 Поморцев М.М. Старые опыты и современные данные авиации. Техника Воздухоплавания. 1912, № 1. С. 3–14.
Ракетные приоритеты М.М. Поморцева |
81 |
Рябушинский также сообщал, что в его институте Поморцев проводил опыты и над своей пневматической ракетой. Длина этой ракеты составляла 2 м, ее корпус представлял собой сталь ную трубу с внутренним диаметром 7 см. Масса одного метра трубы равнялась 5 кг, масса сопла и дна – 2 кг, масса стабилиза торов – 0,5 кг. Ракетным топливом был порох или другое взрыв чатое вещество. В ракету также помещались бензин или эфир, которые образовывали со сжатым воздухом взрывчатую смесь. Общая масса готовой к полету ракеты составляла 17,5 кг. Мак симальная дальность полета ракеты 1317 м.
Уже без Поморцева Рябушинский провел третью серию экспери ментов, в которых сжатый воздух заменил порохом. Такое топли во позволило значительно упростить конструкцию ракеты. Д.П. Рябушинский теоретическим путем определил давление и силу реакции в функции времени в таких ракетах, доказал, что им пульс, сообщенный ракете, не зависит от площади сечения сопла, определил сам импульс. Достоверность теоретических исследова ний он подтвердил экспериментальным путем, дополнительно изучая процесс горения ракетного топлива внутри корпуса раке ты. При этом внутренние процессы в ракетном двигателе подчи нялись теории реактивного движения. В 6 м выпуске трудов Ку чинского института Рябушинский писал: «Я применяю к расчету ракеты Поморцева известную теорию истечения сжимаемой жид кости из сосуда, причем давление в нем уменьшается по мере ис течения газа. Опыты, в общем, подтверждают эту теорию…»82.
Дальнейшие опыты с ракетами Д.П. Рябушинский проводил уже в 1924 г. вдали от России. Результатами его исследований воспользовались итальянские инженеры, построившие в 1926 г. для воздушных судов специальное крупнокалиберное орудие.
Вернемся, однако, к опытам Поморцева, в которых он «в ракету помещал бензин или эфир, которые образовывали со сжатым воздухом взрывчатую смесь»83. Вот и А.Б. Шершевский, русский эмигрант в Германии, помощник выдающегося деятеля ракет
82Предложение М.М. Поморцева Артиллерийскому комитету «об усовершен ствовании боевых и светящихся ракет посредством приспособления поверхно стей к ракетам, образуя род воздушных торпед». Архив АИМ, ф. Арткома, оп. 39/3, д. 349, л. 299.
83Рынин Н.А. Ракеты и двигатели прямой реакции. Изложение статьи Д.П. Ря бушинского. Л., 1929.
82 Беспилотные летательные аппараты
но космической техники Г. Оберта, также сообщал: «Генерал Поморцев: ревностный пионер и творец русского воздухоплава ния. В 1913–1916 годах производил в институте Д.П. Рябушин ского в Кучино под Москвой первые опыты с жидкостными ра кетами (бензин и кислород)»84. Кстати, А.Б. Шершевский мно го сделал для популяризации на Западе идей К.Э. Циолковско го. Однако Шершевский не является авторитетным специалис том в области ракетной техники. Тем более что и Оберт его рабо той был очень недоволен. Пришлось искать другие материалы по опытам Поморцева с жидкостными ракетами. Ведь речь идет о приоритете даты и места изобретения жидкостного ракетного двигателя.
Считается, что постройка Р. Годдардом в 1926 г. и Ф.А. Цандером в 1929 г. жидкостных ракетных двигателей является отправной точкой всех исследований по ракетным двигателям этого типа в мире. Если сравнить, например, пневматическую ракету Помор цева и опытный ракетный двигатель Цандера, то при всей внеш ней несхожести в конструкции двигателей обнаруживается мно го общего: использование в качестве окислителя сжатого возду ха, а в качестве горючего – бензина, наличие камеры сгорания, сопла и устройства воспламенения смешанных компонентов топлива и т.д. Можно считать, что приоритет нашей страны в со здании жидкостного ракетного двигателя относится не к 1929 г., а к 1905 г. Автор приоритета – штатный военный преподаватель Михайловской артиллерийской академии М.М. Поморцев.
Когда авторы поделились этой мыслью с известным историком авиации Героем Социалистического Труда и лауреатом Ленин ской премии В.И. Лавренцом, в прошлом заместителем осново положника советского ракетного двигателестроения В.П. Глуш ко, то на вопрос по содержанию третьего ракетного приоритета Поморцева он ответил утвердительно: «Да, Поморцев является изобретателем одного из первых в мире жидкостных ракетных двигателей».
Однако М.М. Поморцев включал жидкое топливо для повыше ния давления в камере сгорания, так как в его двигателе проис ходила реакция преобразования потенциальной энергии сжато го воздуха в кинетическую энергию. Цандер изобретал двигатель
84 Раушенбах Б.В. Герман Оберт. М.: Наука, 1993.
Ракетные приоритеты М.М. Поморцева |
83 |
для движения в безвоздушном пространстве, получая энергию химическим способом. Б.Л Белов в выпуске № 68 69 «Из исто рии авиации и космонавтики» (М., ИИЕТ, 1996) также пишет, что ракета Поморцева «относилась к ракетам, движение кото рых осуществлялось за счет реакции истечения газа в результате преобразования его потенциальной энергии в кинетическую энергию струи».
При изучении разностороннего материала по теме исследова ния складывается мнение, что в 1910–1930 е гг. ракетостроите ли в мире (а их было не так много) были связаны между собой и внимательно следили за работами друг друга. Например, с боль шой вероятностью можно утверждать, что Г. Оберт знал о рабо тах Поморцева в области твердотопливных ракет через труды Рябушинского и Шершевского.
Очень интересной является также взаимосвязь судеб пионеров ракетоплавания. Так, в 1928 г. Г. Оберту был представлен немец кий энтузиаст ракетчик Рольф Энгель, который через Оберта мог знать о работах русских ракетчиков. Эта история имеет про должение. В 1944 г., когда выяснилось, что немецкие ракетные системы залпового огня не достигают дальности стрельбы сна рядов «Катюш», работы по изучению конструкции советских ра кет М 8 и М 13 и созданию аналогичных ракет в Германии воз главил тогда уже руководитель ракетного центра в Пршибраме Р. Энгель.
Анализируя исследования ракет, проведенные в России в нача ле ХХ века под руководством М.М. Поморцева, можно отметить следующее:
•В 1902–1907 гг. Поморцевым была создана крылатая ракета. Это был качественный скачок в конструкции ракет, так как на научно экспериментальных основа ниях длинный деревянный хвост был заменен крылья ми, кольцевым, крестообразным или звездообразным стабилизаторами.
•Поморцев практически подошел к изобретению жид костного ракетного двигателя.
•Поморцев ввел один диаметр для головной части и для корпуса ракеты, чем была улучшена аэродинамика ракет.
84Беспилотные летательные аппараты
•Поморцев предложил цельнотянутую гильзу для корпу са ракеты вместо клепаной, благодаря чему улучшена технология изготовления ракет.
•Поморцев первым стал проводить стендовые испыта ния ракет.
Таким образом, к грандиозным успехам, достигнутым совре менным мировым ракетостроением, генерал майор М.М. По морцев имеет непосредственное отношение. Он первым поста вил ракетостроение на рельсы осмысленного расчета и придал твердотопливным оперенным ракетам их современный вид.
85
Глава 3
Крылатые ракеты С.П. Королева
Первые в мире работы по крылатым ракетам с ЖРД были прове дены в СССР. В 1931 г. Сергей Павлович Королев по договорен ности с Фридрихом Артуровичем Цандером развернул работы над ракетопланами. Работы начались в Группе изучения реак тивного движения и продолжены были в Реактивном научно исследовательском институте85. В 1944 г. С.П. Королев писал, что работы по КР были начаты в ГИРДе в 1932 г.86. Н.Н. Нович ков изучил планы работы ГИРД и РНИИ87. Он обнаружил, что в 1932 г. в области крылатых реактивных аппаратов перед совет скими ракетчиками стояли только две задачи:
1.Создание пилотируемого ракетоплана.
2.Теоретическое исследование возможностей примене ния реактивных двигателей на самолетах.
Как известно, ГИРД состоял из четырех проектно конструктор ских бригад. Их работой руководил технический совет под руко
85Архив Российской академии наук. Щетинков Е.С. Обзор деятельности 4 й бри гады ГИРД в 1933–1934 гг., р. 4, оп. 14, д. 250.
Щетинков Е.С. 40 лет со дня полета первой советской крылатой жидкостной ракеты 06 (1934). Сб. «Из истории авиации и космонавтики». М.: ИИЕТ АН
СССР, 1974. Вып. 22. С. 47–49.
Щетинков Е.С. Основные научно технические направления работ РНИИ в пе риод 1933–1942 гг. Сб. «Из истории авиации и космонавтики». М.: ИИЕТ АН
СССР, 1979. Вып. 2–3. С. 235–242.
86Архив Российской академии наук. Королев С.П. Крылатые ракеты (краткий обзор работ, проводившихся в РНИИ в 1932–1938 гг.), р. 4, оп. 14, д. 87.
87Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация кан дидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.
86 Беспилотные летательные аппараты
водством С.П. Королева. В 1932 г. инженеры 3 й и 4 й бригад ГИРД совместно анализировали только результаты работы Г.А. Крокко. В результате этого анализа было установлено, что при прочих равных условиях при правильном выборе двигателя крылатая ракета может достичь большей дальности, чем баллис тическая. Никаких конструктивных работ в этом направлении в ГИРДе в 1932 г. не велось.
Следовательно, в СССР были начаты работы над КР с ЖРД только в 1933 г. В 1935–1936 гг. в нашей стране ученые присту пили к практическому исследованию КР на РДТТ. Проводились эти работы в 4 й бригаде ГИРД. Этой бригадой последовательно руководили С.П. Королев, Н.А. Железняков, А.В. Чесалов и Е.С. Щетинков.
Причиной активизации в СССР работ по ракетам стала необхо димость укрепления Красной Армии новым более эффективным вооружением в свете сложившейся тогда военно политической обстановки. Приход фашистов к власти в Германии и Италии оз начал не угрозу военного конфликта, а войну. Бенито Муссолини в те годы говорил с улыбкой: «Для мужчины воевать так же есте ственно, как для женщины рожать детей». 1930 е гг. в СССР – го ды подготовки к войне, разворачивания оборонной промышлен ности, военного строительства, активизации боевой подготовки армии, совершенствования вооружений и военной техники.
В СССР и других странах ракетчиков, которых еще вчера воспри нимали как чудаков и фантазеров, стали поддерживать на госу дарственном уровне. Перемена отношения военно политическо го руководства к ракетчикам началась с лекции Германа Оберта, которую он прочитал в Вене. В этой лекции пионер ракетоплава ния рассказывал не о фантастических межпланетных полетах, а о грозной возможности боевого использования межконтиненталь ных баллистических ракет, начиненных взрывчаткой и отравляю щими газами. Правда, в конце лекции Оберт заявил, что ракеты – оружие столь страшное, что ни одна страна не решится взять на себя ответственность применить их в будущей войне. «Как он был наивен!» – писал по этому поводу Я.К. Голованов88.
88 Голованов Я.К. Королев. Факты и мифы. М.: Наука, 1991.
Крылатые ракеты С.П. Королева |
87 |
Словом, «золотой межпланетный век», когда работали искрен ние романтики, мечтающие о космических перелетах на другие планеты, закончился. Началась работа над боевыми ракетами. Образно говоря, наступило время Фау.
В нашей стране ракетные исследования развернулись по не скольким направлениям. Опираясь на разработки, начатые Н.И. Тихомировым, продолженные В.А. Артемьевым, а затем Б.С. Петропавловским, Г.Э. Лангемаком, Л.Э. Шварцем и други ми, в Ленинграде к моменту организации РНИИ уже сконструи ровали девять типов реактивных снарядов. Благодаря этому в 1938–1939 гг. в СССР уже существовало боеспособное ракетное оружие, нуждающееся лишь в некоторой доработке. Это оружие получило в Красной Армии красивое имя «Катюша» и стало са мым грозным оружием Второй мировой войны. Более того, до конца войны ни одна страна в мире не имела его аналогов.
Отдел РНИИ, где в 1934–1935 гг. работал С.П. Королев, зани мался бескрылыми и крылатыми ракетами, кислородными и азотно кислотными ракетными двигателями, керамическими покрытиями камер сгорания. Создание крылатых ракет по так тико техническому заданию Главного управления ВВС и Управ ления связи Красной Армии в РНИИ началось в 1936 г.
В те годы основным направлением развития ракетного оружия для Королева, безусловно, были крылатые ракеты. И хотя за че тыре года работы в РНИИ ни одна крылатая ракета Королева не была принята на вооружение, ни одна его крылатая ракета не ле тала надежно, ни на одной из своих ракет Королев даже не полу чил расчетных данных, – работы Королева по крылатым раке там имели фундаментальное значение. Это был задел на буду щее, в том числе задел, который позволил нашему соотечествен нику первому вырваться в Космос.
Более того, С.П. Королев был очень упорным в разработке кры латых ракет. Не прояви Петропавловский, Клейменов и Ланге мак твердости в отстаивании ракетных снарядов для будущих «Катюш», спасуй они перед энергией Королева, требовавшего приоритета для своих крылатых ракет, мы могли бы не успеть сделать «Катюшу» к началу Великой Отечественной войны. Имели бы мы в 1941 г. боеспособные КР Королева? Вряд ли. Слишком много теоретических, практических и технологичес ких вопросов еще предстояло решить. Тем не менее Королев уже
88 Беспилотные летательные аппараты
тогда ясно представлял себе, что он делает крылатые ракеты для будущей войны. Именно в создании такого оружия он видел свой инженерный, гражданский и патриотический долг.
Вот как художественно описал причины наших неудач в области КР Я.К. Голованов: «До 1934 года молодой Сергей Королев шагал в ногу со временем. В РНИИ, почувствовав свою силу, 28 летний Королев пытается время обогнать. Почему в восхитительные годы итальянского Возрождения не построили пароход, хотя у Леонар до да Винчи есть беглая запись о том, что он знает, как сделать бар ку, способную плыть против ветра? Потому не построили, что, не смотря на могучий рывок человеческого знания, наука и техника еще не доросли до парохода»89. В 1988 г. академик Б.В. Раушенбах напишет: «В этих проектах Сергей Павлович был примерно на 10 лет впереди своего времени».
Однако вернемся в первую половину 1930 х гг. Для концентра ции усилий в области создания ракетной техники в СССР, как было уже сказано выше, 21 сентября 1933 г. приказом заместите ля председателя Реввоенсовета СССР Михаила Тухачевского на базе ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) и московской Группы изучения реактивного движения (ГИРД) в Москве был образован Реактивный научно исследовательский институт. Именно после образования РНИИ работы в Совет ском Союзе в области ракетной техники, и в частности по кры латым ракетам, приняли военную направленность.
В процессе работы в РНИИ над первыми советскими КР даль него действия с автоматическим управлением, создание кото рых также было лично инициировано и поддержано Маршалом Советского Союза М.Н. Тухачевским90, были просчитаны и си стематизированы варианты самолетных схем с разными реак тивными двигателями на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета. Особое значение С.П. Королев придавал вопросам уп равляемости ракет и ракетных двигателей.
С.П. Королев, занимаясь крылатыми ракетами, ратовал за созда ние баллистических ракет. Он был единственным членом Техни ческого совета РНИИ, который активно протестовал против
89Голованов Я.К. Королев. Факты и мифы. М.: Наука, 1991.
90Академик С.П. Королев. М.: Наука, 1986.
Крылатые ракеты С.П. Королева |
89 |
свертывания работ по тематике исследования баллистических ракет. 15 января 1935 г. на совещании в присутствии профессо ров Б.С. Стечкина, В.П. Ветчинкина и Д.А. Вентцеля С.П. Коро лев сказал: «Прекращать исследования по бескрылым ракетам нельзя. Нельзя отступать перед конструкторскими неудачами, вся история техники этому учит...»91. Горячая речь на Техничес ком совете, к сожалению, только укрепила репутацию Королева как человека с тяжелым характером.
К этому времени работникам РНИИ удалось разработать доста точно работоспособные гироскопические автоматы для управ ления полетом крылатых ракет. Однако время работы отечест венных ракетных двигателей было весьма непродолжительно. Этим и объяснялась необходимость оснащения советских ракет крыльями. Благодаря крыльям достигалось значительное увели чение дальности полета ракеты за счет планирования при мак симальном аэродинамическом качестве после окончания рабо ты двигателя.
Решение в основном проблемы ЖРД и предопределило схему разработки первых отечественных крылатых ракет. Первона чально из числа уже созданных ЖРД выбирался конкретный двигатель. Под него разрабатывалась аэродинамическая схема ракеты, проектировались планер и обеспечивающие системы.
Наверное, первым, кого следует причислить к команде С.П. Ко ролева, разрабатывавшей КР, надо назвать Евгения Сергеевича Щетинкова. Королев давно и хорошо знал Щетинкова как от личного специалиста, человека порядочного и в высшей степени интеллигентного. Щетинков был только на год моложе Короле ва. Вместе они оканчивали МВТУ, оба работали в Центральном конструкторском бюро. Летом 1932 г. они снова встретились в подвале на Садово Спасской, где размещался ГИРД. В ГИРДе Щетинков помогал Королеву в аэродинамических расчетах, без которых превратить «бесхвостку» в ракетоплан было невозмож но. Потом он разрабатывал методику испытательного полета с неустановившимся режимом работы ракетного двигателя, хотя самого двигателя еще не было. Щетинков приходил в гирдовский подвал только по вечерам, днем он работал в отделе прочности
91 Голованов Я.К. Королев. Факты и мифы. М.: Наука, 1991.