Яндекс.Метрика

1 октября. Юбилей NASA. Загадка ракеты А-3

External-fuel-tank-moves-by-the-Vehicle-Assembly-Building

1919 — родился Козлов Дмитрий Ильич — ученый, конструктор в области ракетно-космической  техники.

1929 — первый в мире взлет планера с  помощью ракетного двигателя Ф.Опеля.

1943    успешные испытания бомбардировщика «Пе-2» с авиационной ракетнойустановкой  /АРУ/  С.П. Королева.

1939 -  в Германии Вернер фон Браун осуществил запуск ракеты А-3 на высоту  11.2 км.

1958 — в США создано Национальное управление по аэронавтике и исследованиюкосмического  пространства — НАСА.   

 

 

NASA

   Запуск СССР 4 октября 1958г. первого в мире искусственного спутника Земли вызвал шок в США. Решение было принято незамедлительно. 9 июля 1958 г. президент США Дуайт Эйзенхауэр подписал Закон о космосе, в соответствии с которым существующий Национальный консультативный комитет по аэронавтике NACA (National Advisory Committee on Aeronautics) подлежал преобразованию в Национальное управление по аэронавтике и космосу NASA (National Aeronautics and Space Agency).  NASA начало свою работу с 1 октября 1958 г., и именно этот день считается днем основания космического агентства Соединенных Штатов. Ему были поручены разработка грандиозных программ полетов человека на Луну и исследование Марса, Венеры, Сатурна и других планет солнечной системы. И началась Великая космическая гонка между СССР и США за первый выход человека из корабля в открытый космос, за первую женщину космонавта, за рекорды по продолжительности полета, за первые фотографии Луны и близлежащих планет.

             В космическом центре НАСА во Флориде, начинаются рабочие проверки внешнего топливного бака-138, недавно выгруженого с баржи Pegasus13 июля 2010г. Это последний, вновь изготовленный бак, и предназначен летать на STS-134 миссии шаттла «Индевоур» к Международной космической. Фото NASA.

Заместитель директора NASA Шэйна Дэйл (Shana Dale) официально представила памятную эмблему, которая будет сопровождать празднования 50-й годовщины со дня создания  Национального управления по аэронавтике и исследованиям космического пространства. До этой даты (NASA празднует свой «день рождения» 1 октября) осталось еще больше года, но в США уже готовятся к торжествам.

       Все достижения Америки по космонавтике, конечно, связаны с НАСА. Однако справедливости ради, надо отметить, что ретроспективный анализ космических проектов НАСА  показывает, что в большинстве из них за первые 50 лет космической эры американцы идут по «лыжне», проложенной Сергей Павловичем Королевым и его соратниками. Начиная с полетов на Луну и кончая экспедициями на МКС.

       Первоначально в его составе насчитывалось всего три лаборатории (преобразованные в центры имени Лэнгли, Льюиса и Эймса) и две полевые станции на острове Уоллопс и на авиабазе Эдвардс; в агентстве в октябре 1958 г. работало около 8000 сотрудников. В январе 1959 г. был основан Центр Годдарда. С января 1959 г. NASA приняло на свое финансирование Лабораторию реактивного движения. В июле 1960 г. в состав NASA был передан из Армии США Центр Маршалла во главе с бывшим германским ракетчиком Вернером фон Брауном. В период осуществления лунной программы в составе NASA появились центры имени Джонсона (ноябрь 1961 г.) и Кеннеди (июль 1962 г.). 5 мая 1961 г., спустя  месяц после полета Юрия Гагарина, Алан Шепард совершил 15-минутный суборбитальный полет. 20 февраля 1962 г. Джон Гленн стал первым американцем, облетевшим Землю, а 20 июля 1969 г. Нил Армстронг и Эдвин Олдрин первыми из жителей нашей планеты ступили на поверхность Луны.  Бюджет NASA в текущем году составляет $17.3 млрд. В отряде астронавтов сейчас насчитывается 92 человека, а еще 30 находятся на руководящих должностях. В агентстве трудятся 17900 человек.   Федеральное космическое агентство (Роскосмос) — стабильный партнер NASA, активно взаимодействует с Национальным управлением по аэронавтике и космосу США, в особенности — в пилотируемой программе. Реализуются совместные планы, цель которых — мирное сотрудничество по освоению космоса. Руководство Роскосмоса поздравляет своих коллег с профессиональным праздником.

 

Загадка ракеты А-3

        История ракетостроения зачастую рассматривается без разделения на историю  пороховых и твердотопливных ракет, и ракет с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД). Это некорректно, т.к. история первых насчитывает столетия, а история ЖРД начиналась только в 30-х годах ХХ века с двигателей  Годарда, Оберта, Цандера, Зенгера  и др. Ниже в таблице приведены краткие сведения о первых ракетах с ЖРД, положивших начало пути в космос. Несмотря на короткую историю, «закрытых» страниц не менее чем в истории пороховых ракет.

A-3

 

               Немецкая ракета А-3, подготовленная для наземных испытаний на испытательном полигоне в Куммерсдорфе в 1937 г. Ракеты А-3 запускались с о-ва Грейфсвальдер-Ойе в Балтийском море, но полеты были неудачными.(50)

              1 декабря 1934г. под руководством Вернера фон Брауна с германского острова Боркум в Северном море были осуществлены первые пуски двух технологических ракет «А-2».  Во время одного из пусков достигнута высота 2,2 километра. Военное ведомство осталось довольно результатами испытаний.   А дальше начинается загадка ракеты  А-3. Хорошо известно, что именно в период работы над ней в 1935–1936 гг. Вернер фон Браун и В. Дорнбергер предложили создать ракету на дальность 250 км с боевым зарядом около 1 т. У А-3 тяга  двигателя 1500 кг, а они предлагали ракету, у которой  энергетика двигателя повышалась более чем в 17 раз, и тяга достигала 26 т.  И  именно эти технические решения прорабатывались на А-3. Хорошо известно, что армейская ракета «Юпитер» весом 45 тонн и дальностью 3000 км, с помощью которой был запущен первый американский спутник, впервые стартовала 31 мая 1957г. Таким образом, чтобы создать «Юпитер», немцам понадобилось 12 лет при полном комфортном материально-техническом обеспечении и неограниченном  финансировании, а рывок от А-3 до ФАУ-2 был осуществлен за 3-4 года в условиях войны. Может быть, тайна скрыта в модификациях ЖРД  Г. Вальтера, ведь известно, что благодаря его двигателям скорость подводных лодок возросла вдвое. Это тоже можно считать революцией. Сведений о том, как Вернеру фон Брауну удалось увеличить тягу в 17 раз за несколько лет, в открытой публикации нет. Известно, что запуски ракеты А-3 в своем большинстве были неудачными. Для выяснения причин создается ракета А-5, в головной части которой устанавливалась аппаратура, записывающая параметры работы агрегатов ракеты. Головная часть спускалась на парашюте, и параметры анализировались. Экспериментальная ракета А-5, вероятно, позволила решить многие проблемы ракеты А-4 (ФАУ-2).  Таким образом, для создания ракеты Фау-2 была создана экспериментальная ракета. Что-то подобное мы встречаем при создании ракеты С.П. Королева Р-7. После успешного создания ракет Р-1 и Р-2 С.П. Королев разрабатывает проект ракеты Р-3 и первый носитель ядерной боеголовки Р-5. На основании  проекта ракеты Р-3 и отработки ракеты Р-5 Королев приходит к выводу, что Р-3 создавать не нужно, а можно переходить к разработке Р-7. Правильность решения Королева подтвердило будущее. Разгадка, вероятно, заключается в том, что в 1936 г. Гельмут Вальтер создает свой двигатель «Walter HWK...», конструктивная схема которого принципиально отличалась от предыдущих. Все двигатели до этого времени создавались по конструктивной схеме двигателя Оберта «Кюгельдюзе», в том числе и у нас двигатели Глушко. Вернер фон Браун и Вильгельм Ригль именно в 1936г., когда ракета А-3 только проектировалась, получив двигатель Вальтера, принимают решение о создании ракеты А-4. Конечно, двигатель пришлось значительно дорабатывать, но именно он дал возможность создать ракету А-4.

   rakety-A-3  В мае 1945г. в Германию была направлена группа специалистов для поиска и изучения немецкой ракетной техники. Среди них был Арвид Владимирович Палло. Вот что он пишет: «На заводе, расположенном в деревне Басдорф в 30-40 км от Берлина, мы обнаружили стенды, двигательные установки, вернее, откопали, они были зарыты. Это были вальтеровские двигательные установки». Таким образом,  уже в 1945г. было известно, что на ракете А-4 стояли двигатели Вальтера.

          В книге Я.Голованова «Заметки вашего современника» (Изд. «Доброе слово» М.2001) читаем: Из книги Вальтера Дорнбергера «Фау-2 — выстрел во Вселенную». Москва. Изд-во ИНИ. 1954. Тираж 150 экз. (!!). Дорнбергер родился в 1895 г., в дни первой мировой войны был артиллерийским лейтенантом в рейхсвере. В 1930 г. окончил в Берлине Высшую техническую школу. Работал в управлении вооружения армии как ассистент отдела баллистики и боеприпасов. Тогда же ему было поручено проектирование пороховых ракет для армии. Затем Д. — начальник отдела по проектированию жидкостных ракет в Куммерсдорфе под Берлином. В 1935 г. защитил докторскую диссертацию. В 1936г. назначен руководителем всех научно-исследовательских работ по созданию и применению ракет в армии. С начала 1943г.  — начальник военной испытательной станции в Пенемюнде, с июня — генерал-майор, с осени — руководитель работ по ракете А-4 (Фау-2). С января 1945г. — председатель комиссии по управляемым снарядам министерства боеприпасов. Одновременно занимался разработкой ЗУР.  Начало немецким работам по ракетной технике положил профессор Беккер (позднее — генерал-лейтенант артиллерии), который сделал в 1929г. доклад по ракетам у военного министра. В начале 1930 г. капитан Хорстиг сконструировал и построил ракету А-1 длиной 1,4 м и диаметром 30 см с тягой 300 кг, которую и испытали в Куммерсдорфе на базе Вест, где построили первый испытательный стенд. В 1934г. был построен ещё один стенд для испытаний двигателей большой мощности. В декабре того же года на острове Бокум начались первые испытания ракеты А-2, высота полёта которой составляла уже 2,2 км. ЗУР — зенитные управляемые ракеты. После первой мировой войны по Версальскому договору Германии запрещалось вести разработки новых видов военной техники. Но о ракетах в договоре ничего не говорилось, и немцы этим воспользовались. Там же, в Куммерсдорфе, в 1935 г. начались работы над воздушно-реактивными двигателями для самолётов. Первый сделала фирма «Юнкерс» весной 1936 г. Фон Браун сам испытывал его на стенде. Двигатель работал 90 секунд. Его поставили на авиетку «Юниор», а после испытаний — на «Хейнкель-111» в качестве дополнительного двигателя. Первые полёты «Хейнкеля» начались весной 1937 г. на запасном аэродроме Нейхарденберг к северо-востоку от Берлина. Самолёт пилотировал капитан Варзиц. Он совершил 2-3 полёта, но во время последнего загорелась проводка в хвосте, Варзиц пошёл на вынужденную посадку и разбил самолёт. Опыты прекратились.Инженер Делльмейер сконструировал вспомогательные ракетные двигатели для старта тяжёлых бомбардировщиков, которые потом отцеплялись и опускались на парашютах. В 1939-40 годы в Пенемюнде их испытывали на «Хейнкеле-111».До этого, летом 1938 года в Пенемюнде испытывали первый реактивный истребитель «Хейнкель-176», который сделал несколько кругов над аэродромом. Двигатель, работавший уже 120 секунд, стоял и на новом «Хейнкеле-112». Ракета А-3 была экспериментальной, лабораторной, А-4 — боевой. А-4 проектировали в КБ Риделя. Долго бились над двигателем. Доктор Тиль, подключив большую группу студентов разных вузов, исследовал работу центробежных форсунок. Фон Браун додумался до форкамер. Автопилот для этой ракеты делала фирма «Сименс», и весной 1940 г. его испытывали на самолёте «Дорнье-17М». Один техник-чертёжник предложил делать газовые рули не из жаростойких молибденовых сталей, а из графита. В июле 1936 года доктор Герман привёз из аахенской аэродинамической лаборатории результаты продувок модели А-3 на устойчивость, которые оказались неудовлетворительными. Работы над А-4 свернули.

        image

Германия. Подготовка к запуску ракеты Фау-2

          В конце сентября 1939 г. доктор Герман продул третью модель А-3. Результаты были обнадёживающими. Но к А-4 не вернулись, а стали делать ракету А-5 — вариант А-3 с мощным механизмом управления фирмы «Сименс». Модели А-5 делала фирма «Вальтер». Над двигателем для А-5 фирма работала 7 лет. Ещё в декабре 1937 г. начались первые запуски с острова Грейфсвальдер-Ойе (1 км в длину, 300 м в ширину). Там А-5 и запустили летом 1938 г. В марте 1936 г. Дорнбергер, фон Браун и Ридель в Куммерсдорфе сделали проект испытательной станции Пенемюнде на острове Узедом. Аэродинамическую трубу спроектировал инженер-лейтенант Гесснер, измерительную аппаратуру — инженер Рамм. Первый удачный запуск А-4 (Фау-2) состоялся 3 октября 1942 г. Присутствовали: полковник Штегмайер (армия), доктор фон Браун (техническое руководство), доктор Штейнгоф (бортовая аппаратура). Наблюдали за полётом в бинокулярные стереотрубы с 10-кратным увеличением доктора Герман и Курцвек. Фау-2 ударилась о землю с силой 192 млн. кгм, что соответствует силе столкновения между собой 50 мощных локомотивов, каждый весом в 100 тонн, двигающихся навстречу друг другу со скоростью 100 км/ч. Стоимость Фау-2 оценивалась примерно в 38 тысяч марок. Стоимость бомбардировщика, считая расходы на подготовку лётчиков, была в 30 раз дороже. Широчайшая кооперация: радиопередатчик, который выключал двигатель ракеты, был создан профессором Вольманом в Дрездене. Интеграторы делала фирма «Крейзельгерете» и т.д. Неудачи с Фау-2 обострились к началу 1944 г. Экспериментальные запуски до августа 1943 г. проводились в Пенемюнде, но после грандиозного налёта британской авиации 27 августа 1943 г. их перевели на полигон Хейделагере. Наступление русских в конце июля 1944 г. заставило свернуть эти работы. Новая позиция Хейдекраут была построена в лесах в 15 км к востоку от Тухеля. Но в конце декабря 1944 г. русские заставили свернуть работы и на этой позиции. В январе 1945 г. она была эвакуирована. Был ещё полигон Близна между Вислой и Саном в Польше. В Кеслине, на Балтике под командованием полковника Штегмайера была организована школа для подготовки стартовых команд. С августа 1944 г. германская промышленность выпускала 600 ракет в месяц. Ракеты Фау-2 стали поступать на фронт с 4 сентября 1944 г. С 6 сентября их уже начали применять. До 27 марта 1945 г. Фау-2 запускались из Голландии, они бомбили южную Англию, Лондон и Антверпен. 1500 были выпущены на Англию, 2100 — на Антверпен. В сентябре 1942 г. в ВВС под руководством штабс-капитана Брее был разработан проект воздушной крылатой торпеды Fi-103, известной, как Фау-1. 26 мая 1943 г. в Пенемюнде специальная комиссия решала судьбу управляемых снарядов. Два пуска Фау-2 прошли успешно, Фау-1 — упал. Фау-1 применялись в Арденнах и Рейнской области. По Англии было выпущено 9600, но долетело около 6000.Над ракетой А-9/10 работы велись с весны 1940 года. Её масса — 87 тонн, из которых 62  приходилось на топливо. Двигатель А-10 за 50-60 секунд работы развивал тягу в 200 тонн, и ракета достигала скорости 1200 м/с. Затем включалась вторая ступень — А-9, и скорость возрастала до 2800 м/с. Предполагалось, что эта ракета могла разбомбить Нью-Йорк. Испытания А-9 состоялись в январе 1945 года.14 ноября 1944 года в Мисдрое на острове Воллин состоялась демонстрация 60-метровой пушки инженера Кёндерсома, построенной на заводах фирмы «Рёхлинг» в Саарбрюкене. Планировалось построить пушку с длиной ствола 150 метров и дальностью стрельбы 170 км, которая могла бы стрелять со скоростью 1 выстрел за 5 минут. На следующий день проводились испытания пороховой ракеты «Рейнботе» («Дочь Рейна») длиной 11 м, массой 1650 кг с дальностью 160 км, созданной доктором Вюллерсом в фирме «Рейнметалл». Примерно в то же время на заводах Хейнкеля профессор Вагнер сконструировал ракету «Вессерфаль» («Бабочка»). Существовал проект оснащения подводного флота ракетами. С лета 1942 г. пороховые ракеты запускались с подводной лодки. В дальнейшем предполагалось, что подводная лодка будет транспортировать контейнеры с ракетами А-4.Пороховые ракеты R-4M для самолётов «Мессершмит-109» изготовляли в Любеке на заводах фирмы «Дойче ваффен унд муницион». Все проектные работы по ракетной технике были прекращены в Германии 3 апреля 1945 года».

 

Пороховые ракеты начала  ХХ века

         После изобретения нарезной артиллерии интерес к пороховым ракетам, как боевому оружию, заметно ослаб. Однако в начале ХХ века интерес к использованию пороховых ракет в различных формах возобновляется. Об интересном эпизоде упоминал академик А.Н.Крылов в книге «Мои воспоминания». Ленинград. «Судостроение», 1984г. По его словам в 1908г. на Охтинском морском полигоне инженер-полковник Герасимов проводил испытания созданной им пороховой ракеты, дальность полета которой предполагалась 18 км. К сожалению, испытания окончились неудачно. Ракета взорволась при старте.

        После возникновения проблемы резкого увеличения скорости самолетов, особенно истребителей, о пороховых ракетах снова вспомнили. По одним источникам 30 сентября, по другим — 1 октября 1929г. немецкий инженер Ф. Опель впервые в мире осуществил запуск планера с использованием пороховых ракет. Запуск осуществлялся с деревянных направляющих длиной около 21м. Взлет производился с помощью пороховых ракет. Это, фактически, были пороховые ракетные двигатели. После запуска планер взлетал и продолжал полет около 10 минут. Скорость планера составила около 260 км/сек. При посадке  у планера загорелись крылья, но сам Оппель не пострадал. Опыты Оппеля подтолкнули Э. Зенгера серьезно на научной основе заняться проблемой использования ракетных двигателей, как авиационных ускорителей или основных двигателей.  В 1945г. проект Зенгера был найден в Пенемюнде. Всего было 100 экземпляров с грифом «совершенно секретно».   

Первое использование пороховых ракет как ускорителя для взлета планера

         После изобретения нарезной артиллерии интерес к пороховым ракетам, как боевому оружию, заметно ослаб. И только после возникновения проблемы резкого увеличения скорости самолетов, особенно истребителей, о пороховых ракетах снова вспомнили. По одним источникам 30 сентября, по другим — 1 октября 1929г. немецкий инженер Ф. Опель впервые в мире осуществил запуск планера с использованием пороховых ракет. Запуск осуществлялся с деревянных направляющих длиной около 21 м. Взлет производился с помощью пороховых ракет. Это, фактически, были пороховые ракетные двигатели. После запуска планер взлетал и продолжал полет около 10 минут. Скорость планера составила около 260 км/сек. При посадке  у планера загорелись крылья, но сам Оппель не пострадал. Опыты Оппеля подтолкнули Э. Зенгера серьезно на научной основе заняться проблемой использования ракетных двигателей, как авиационных ускорителей или основных двигателей.  В 1945г. проект Зенгера был найден в Пенемюнде. Всего было 100 экземпляров с грифом «совершенно секретно».   

С.П. Королев в заключении

          1 октября 1943г. успешно прошли летные испытания бомбардировщика «Пе-2» с авиационной установкой С.П. Королева. Об этом мы уже писали (см. 18 августа). Об обстановке, в которой работал С.П. Королев, очень хорошо написано М. Галлаем в его воспоминаниях «Испытано  в  небе» (Новый  мир    4,  1965г.) М. Галлай присутствовал на этих испытаниях.

   «... -Кто сделал эту штуку?- спросил  я,...  -  А  вот  он, конструктор — ответил  Васильченко и показал мне на плотного, среднего роста человека, одетого в  несколько  странный, особенно для летнего времени костюм: куртку и брюки из какого-то черного  «подкладочного» ситца.

          KorolevИ в  тот же миг я узнал этого человека.  Нас познакомили еще за несколько лет до начала войны, но после этого встречаться нам — отнюдь не по нашей  воле,  не довелось. Тем не менее, я имел полное представление о нем. Больше всего, благодаря рассказам моего друга,  летчика-испытателя  В.Ф. Федорова,  который  много проработал с эти конструктором и,  в частности,  испытывал его «Ракетопланер». Федоров говорил о нем очень дружески, тепло, с огромным уважением и нескрываемой болью по поводу его нелегко сложившейся судьбы.

           Я подошел к конструктору, мы поздоровались, отошли немного в сторону и сели на какие-то, валяющиеся у аэродромной ограды, бревна. В течение всего последующего  неторопливого  разговора вокруг нас, как  привязанный, встревожено кружился неизвестный мне лейтенант.  Он,  то присаживался рядом с нами, то снова нервно вскакивал, то опять садился,  изо всех сил стараясь не упустить ни одного слова из нашего разговора.  Судя по  всему, бедняга чувствовал, что происходит какое-то нарушение, но прямых оснований вмешаться не видел. Я  держался, как мог неприступно едва ли не впервые в жизни, изо всех сил напуская на  себя  важность, соответствующую моему тогдашнему майорскому званию, да и тема нашей беседы не выходила за узко профессиональные, прямо касавшиеся объекта испытаний пределы. Не выходила, по крайней мере, внешне, а что касается так называемого подтекста,  то он никакими инструкциями не предусмотрен. Наверное, со стороны вся эта картина выглядела довольно комично, но в тот момент я, в отличие от своего обычного состояния, способность к восприятию смешного утерял полностью.  Я видел  перед  собой другое :  еще одну (сколько их еще?) форму проявления несгибаемого человеческого  мужества.  Сквозь сугубо прозаические слова о тягах,  расходах, количествах повторных включений, передо мной в полный рост вставал  внутренний облик человека, творчески нацеленного на всю жизнь в одном определенном направлении.  В этом направлении он и шел. Шел вопреки любым препятствиям и с демонстративным пренебрежением (по крайней мере, внешним) ко всем невзгодам,  которые  преподнесла ему недобрая судьба. Передо мной сидел настоящий  главный  конструктор,  точно такой, каким  он  стал известен через полтора с лишним десятка лет, энергичный и дальновидный,  умный и нетерпимый,  резкий  и восприимчивый, вспыльчивый  и  отходчивый.  Большой  человек с большим, сложным, противоречивым нестандартным характером, которого не  смогли  сломать никакие внешние обстоятельства, «ломавшие многих других людей, как тростинки...».

Подпишитесь на нашу рассылку

Добавить комментарий