На авиационном параде в Тушино в 1946г. над зрителями с громоподобным грохотом пронесся самолет С.А. Лавочкина Ла-120Р с ускорителем — жидкостно-реактивным двигателем РД-1Х3 (конструкции В.П. Глушко). Это был модернизированный вариант самолета Ла-7Р, на котором в 1944г. С.П. Королев испытывал свою авиационную ракетную установку (АРУ).
На самолете Ла-120Р был установлен в качестве основного прямоточный воздушно-реактивный двигатель Бондарюка. Этот самолет считался самым «шумным» в то время. Когда он пролетал над землей, казалось, что происходит «светопреставление», таким сильным был грохот двигателей. Конечно, это производило впечатление. А для специалистов, особенно зарубежных, показ самолета и ускоритель ЖРД тоже были сенсацией.
С момента создания первых жидкостных ракетных двигателей, с 30-х годов, авиационных конструкторов не покидало желание использовать этот двигатель в качестве основного, т.к. скорость самолета увеличивалась сразу на 100-200 км/час. Однако, необходимость большого количества топлива и непродолжительное время работы ограничивало возможности ЖРД как основного двигателя. Тогда стали разрабатывать конструкции самолетов, в которых ЖРД использовался как ускоритель или при взлете, или в форсажном режиме во время атаки.
Впервые в 1938г. по предложению Вернера Фон Брауна (конструктора немецких ракет Фау-2) на турбореактивном истребителе Мессершмитта проектировалось установить в качестве ускорителя ЖРД Вальтера. В то время это был Мессершмитт- 262, который в 1942г. был поставлен на производство.
Истребитель М-262 с установленным двигателем-ускорителем ЖРД Вальтера получил наименование Мессершитт-163. В 1942г. этот истребитель прошел официальные испытания, но в серию так и не был запущен.
В СССР проблемой самолетных ракетных жидкостных двигателей и их монтажом на авиационные конструкции с 30-х годов занимались только В.П. Глушко и С.П. Королев, которые работали в Реактивном институте и в 1938г. Они оба были репрессированы, а затем оправлены в ГУЛАГ.
Еще в период Испанской кампании и в начальный период войны превосходство немецкой авиации стало очевидным. Особенно сильно встревожило наше руководство появление над Москвой на недосягаемой для наших истребителей высоте (13000-14000 метров) самолетов немецкой воздушной разведки. Перед всеми авиационными конструкторами — Лавочкиным, Яковлевым, Микояном и Гуревичем была поставлена задача — создать скоростной истребитель-перехватчик. Но это уже было в 1943г., после того, как стало ясно, что задание Государственного комитета Обороны от 26 июля 1942г. А.Г.Костикову на создание ракетного самолета сорвано.
А.Г. Костиков, не без участия которого С.П. Королев и В.П. Глушко оказались за решеткой, с 1938г. фактически возглавил Реактивный научно-исследовательский институт. Он был переименован в НИИ-3 в 1938г., но после выдачи задания на истребитель-перехватчик вновь переименован в Государственный институт реактивной техники (ГИРТ).
В 1941г. 5 февраля на техническом совете института был одобрен предложенный Костиковым проект ракетного истребителя на основе экспериментальных разработок ракетного и воздушно-реактивного двигателей. Жидкостной ракетный двигатель планировалось использовать не в качестве ускорителя, а в качестве стартовика для вывода на режим воздушного прямоточного двигателя. Фактически, это была техническая авантюра. Создать за короткий срок истребитель с двумя неотработанными двигательными установками — на такое настоящий профессионал не пойдет. У Сталина авантюры не проходили, и в 1944г. А.Г. Костиков оказывается в тюрьме.
В первый же день войны авиационный конструктор В.Ф. Болховитинов подает заявку на проектирование перехватчика с ЖРД. Видимо, на это его подвинуло знание того, что 28 февраля 1940г. ракетоплан С.П. Королева с ЖРД. В.П. Глушко совершил первый успешный полет. В.Ф. Болховитинов совместно с Березняком и Исаевым (после консультации в тюрьме с В.П. Глушко) создал свой ближний истребитель БИ-1, но после гибели на нем 15 мая 1942г. летчика-испытателя Г.Я. Бахчиванджи самолет дальше экспериментальных разработок не пошел.
А вот теперь мы подходим к вопросу о гениальной прозорливости и инженерно-конструкторской интуиции С.П. Королева.
19 ноября 1942г. заключенный С.П. Королев прибывает в Казань из Омска, где он работал в «шарашке» А. Туполева. На вокзале его встречает другой заключенный В.П. Глушко. Перед С.П. Королевым ставится задача создать для винтокрылых истребителей авиационную ракетную установку-ускоритель, а не стартовика, для обеспечения маневра.
С.П. Королев блестяще справляется с этой задачей и создает первую советскую реактивную установку-ускоритель для самолетов за беспрецедентно короткий срок — 4 месяца. Установка отрабатывалась на самолете «Пе-2» конструкции Петлякова. Авиационная установка на базе двигателей Глушко РД-1 и маршевый поршневой двигатель самолета работали стабильно. Конечно, это был период экспериментальной отработки схемы использования двух двигательных установок на самолете, но эти эксперименты далеко обошли работы А.Г. Костикова и В.Ф. Болховитинова.
1 октября 1943г. прошли успешные летные испытания «Пе-2» с установкой С.П. Королева. На бомбардировщиках Пе-2РД с ракетным двигателем с химическим зажиганием (РД-1Х3) было совершено 110 экспериментальных полетов. Вот что пишет П.. Жуков («Наука и жизнь» № 10, 2006): «Вскоре начались летные испытания самолета Пе-2 с реактивными ускорителями ЖРД-1. Мне запомнились два эпизода, связанные с этими испытаниями.
Когда самолет в первый раз набрал нужную высоту, и включились реактивные ускорители, по нему открыли огонь наши зенитные батареи, размещенные в зоне оборонных объектов Казани. Пилоту пришлось увести машину за пределы этой зоны, а на заводской аэродром он возвратился лишь после того, как недоразумение выяснилось. Вместе с пилотом в испытаниях участвовал Сергей Павлович Королев, осуществлявший пуск и регулировку режима работы ускорителей. Во время полетов иногда приходилось пользоваться кислородными масками. И вот однажды кислородная маска пилота оказалась неисправной, он едва не потерял сознание. Королев вовремя это заметил и надел ему свою маску. К счастью, и первое происшествие, и второе закончились благополучно».
Ракетные установки, разработанные С.П. Королевым, как всегда первым, были взяты за основу подобных авиационных ракетных установок, которые использовались затем на самолетах Лавочкина, Яковлева, Сухого.
С Семеном Алексеевичем Лавочкиным Сергей Павлович был знаком с 1928г., когда они вместе работали в конструкторском бюро француза Поля Ришара в Москве. С.П. Королеву было 22 года, С.А. Лавочкину -26.
И вот в 1943г., когда перед конструкторами-авиаторами была поставлена задача — создать скоростной перехватчик, С.А. Лавочников первый обратился к разработкам С.П. Королева и поставил его установку на своем истребителе ЛА-7. Работа шла сложно. Но результаты были получены положительные. В серию самолет не пошел, но именно на его основе был создан самолет Ла-120Р, который демонстрировали в 1946г.
Самолет Ла-120Р
В чем же гениальность С.П. Королева? Дело заключалось в том, что к тому времени стало ясно, что самостоятельный жидкостно-реактивный двигатель для самолета не эффективен из-за большого количества необходимого агрессивного топлива и малого времени работы. Использование ЖРД как стартового двигателя для самолетов с прямоточными воздушно-реактивными двигателями было решено ранее.
Использовать ЖРД можно было, как ускоритель для пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, которые могли применяться только для самолетов со сверхзвуковой скоростью.
Таким образом, авиационная ракетная установка С.П. Королева была эффективна на первых этапах реактивной авиации, а основное назначение жидкостных реактивных двигателей — это ракеты и космос.
Из книги Я. Голованова «Заметки вашего современника» (М.: «Доброе слово». 2001): «Тюрьма специального назначения г. Казань. Приказ № 3 по опытно-конструкторскому бюро специальных двигателей от 8 июня 1945 г. 12 мая 1945 г. во время опытного высотного полёта самолёта со спецдвигателем на высоте 7000 метров при включении спецдвигателя произошёл взрыв, разрушивший двигатель и повредивший хвостовое оперение самолета. Особо отличаю чёткую и умелую работу экипажа самолёта во время аварии, блестяще справившегося со своей задачей в сложной обстановке и благополучно посадившего машину на аэродром. В связи с этим объявляю благодарность экипажу самолёта: летчику-испытателю капитану тов. Васильченко Г.И., инженеру-экспериментатору тов. Королёву С.П., бортмеханику тов. Харламову С.Ф. Гл. конструктор ОКБ СД Глушко». Главный конструктор жидкостных ракетных двигателей академик Валентин Петрович Глушко очень любил вспоминать этот документ, который напоминал ему время (впрочем, самое продолжительное — около 1,5 лет) когда он, Глушко, командовал Сергеем Павловичем Королёвым».
Гениальность С.П. Королева заключается в том, что в реальный период технического развития реактивной техники им было выбрано наиболее объективное решение проблемы (сочетание отработанного и нового), которое обеспечивало комбинацию желаемого и возможного.
В 1946г., когда Ла-120Р летел на параде, С.П. Королев в Германии анализировал проблемы создания ракетной отрасли.
Все это хорошо описано в книге М. Арлазорова «Фронт идет через КБ» (М.: Знание, 1975г.), а Я. Голованов в своих записных книжках дает очень сжатую справку о развитии реактивной авиации:
«1940-50-е годы — годы рождения авиации реактивной — в истории авиации были не менее интересны и романтичны, чем 1910-20-е, когда авиация только «становилась на крыло». Первый английский реактивный самолёт «Глостер» с двигателем Уиттла поднялся в небо в 1941 г., американский «Эркомет» — в мае 1942 г. В самом конце войны немцы выпустили на фронт реактивный Ме-262. Он перегонял все наши истребители и был, конечно, опасен, но известно, что Иван Кожедуб на поршневом Ла-7 всё-таки сбил такого «Мессершмитта». Из наших конструкторов первыми сделали реактивные истребители Артём Микоян — (МиГ-9) и Александр Яковлев — (Як-15). Оба самолёта впервые взлетели в один день — 26 апреля 1946 г. В ноябре того же года — полетел первый реактивный самолёт Павла Сухого — Су-9. Ещё в декабре 1943 г. в США на совместном заседании военных и промышленных руководителей была намечена программа исследований высоких скоростей с перспективой их использования в армии. Но большинство фирм гнали в это время военные заказы, хорошо зарабатывали, и желание вести исследования выразила лишь одна их них — «Белл». С ней 30 ноября 1944 г. и было подписано соглашение о конструировании, постройке и испытаниях на околозвуковых скоростях опытного самолёта, который получил обозначение МХ-524. Работы, начатые под руководством Р. Вудса, были завершены в январе 1946 г. созданием сначала одного, а вскоре и второго экземпляра скоростного самолёта. Пока его строили, обозначение постоянно менялось: МХ-524 превратился в МХ-1, потом в XS-1, наконец, в Х-1. Для того чтобы проверить аэродинамику самолёта Х-1 без двигателя подвешивали к брюху специально переделанной для испытаний «Летающей крепости» — В-29 — самого большого бомбардировщика времён второй мировой войны, построенного фирмой «Боинг». На скорости 240 км/ч Х-1 отцеплялся от бомбардировщика и планировал на аэродром. День ото дня скорость В-29 возрастала, что усложняло пилотирование планера. 9 декабря полетел второй экземпляр Х-1, на котором уже стоял двигатель и всё необходимое оборудование. После 20 полётов он подошёл к звуковому барьеру: была зафиксирована скорость М=0,8. Наконец, 14.10.1947г. Чак Егер, которому в этом году исполняется 74 года, впервые в мире превзошёл скорость звука: М=1,05. В 1947-1948 годах на Х-1 было проведено более 80 полётов. В 1948 г. он показал рекордную скорость — 1556 км/ч (М=1,46) на высоте 14 км, а в 1949 году — рекордную высоту: 21 383 м. В январе 1949 г. Х-1 стартовал уже с земли, разгоняясь на 700-метровой взлётной полосе до скорости около 270 км/ч. Вскоре на фирме «Белл» была построена и третья машина. Один из этих самолётов можно было увидеть в экспозиции Национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне после его открытия в 1976 году. Второй экземпляр сгорел в воздухе в ноябре 1951 г. из-за аварии самолёта-носителя. Третий подвергся переделке и продолжал испытательные полёты под новым «именем» Х-1Е… Кто из наших лётчиков первым перешёл звуковой барьер? — На этот вопрос очень трудно ответить, — говорил мне Марк Лазаревич Галлай. — Дело в том, что на разных авиационных фирмах, которыми руководили С.А. Лавочкин, А.И. Микоян, А.С. Яковлев, полёты на околозвуковых скоростях проходили практически одновременно. Приборы того времени имели погрешность порядка 2%, были зафиксированы скорости М=0,99 и М=1,01, но сказать, кто и когда был первым, очень трудно. Некоторые специалисты считают, что впервые это удалось сделать И.Е.Фёдорову и О.В.Соколовскому в декабре 1948 года на экспериментальном самолёте С.Лавочкина Ла-176. Другие убеждены, что звуковой барьер был перейдён не на каком-то уникальном исследовательском самолёте, а во время испытаний новой машины, предназначенной для серийного выпуска…».
Здесь вы можете получить в подарок интересную книжку «Космонавтика ХХ века». Ее авторы — историографы Д.И. Мант и С.Д. Мант. История без прикрас, события и люди, победы и поражения. Трудный путь человечества в Космос.