Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос
Макс Валье был прекрасным популяризатором ракетной техники и, вероятно, уже одним этим оставил бы свой след в космической летописи. Но он был еще и замечательным инженером, который умел воплотить в реальность, казалось бы, фантастические вещи.
Я имею в виду его опыты с моделями ракетных самолетов и эксперименты по созданию ракетных автомобилей, ракетных саней, ракетных велосипедов и тому подобного, что можно рассматривать и как забаву, и как вполне серьезные работы по развитию ракетной техники и внедрению ее в повседневную жизнь.
Первые эксперименты с моделями ракетопланов прошли в декабре 1927 года на северных склонах Саксонских гор. Их организацией и проведением, помимо Валье, занимались инженеры Бек и Таутехан. В качестве двигателей на моделях ставились небольшие пороховые ракеты фирмы «Айсфельд» в картонных гильзах Они горели всего 2-3 секунды, но обеспечивали модели скорость в 100 километров в час.
Модели ставились на лыжи или колеса и стартовали со слегка наклоненной вверх поверхности. Самые хорошие результаты продемонстрировали конструкции типа «утки», однако и для них было сложно достигнуть устойчивого полета.
Новым импульсом для работ оказалось знакомство Валье с Фрицем фон Опелем, одним из владельцев компании «Опель», специализировавшейся на выпуске дешевых автомобилей. Валье рассказал промышленнику о своей идее развития автомобилей с использованием ракетной тяги. Фон Опель был буквально очарован открывающимися перспективами. Вместе с Валье он решил создать ракетный автомобиль.
К работам был подключен и инженер Фридрих Зандер, владевший заводом, выпускавшим пороховые работы для нужд военно-морского флота. Моряки весьма лестно отзывались о ракетах Зандера из-за их высоких эксплуатационных характеристик, полученных благодаря особому процессу производства. Писал о нем в своей книге и Валье.
Начав совместные работы Валье и Зандер пришли к выводу о необходимости применения в автомобилях фон Опеля «смешанной батареи ракет», состоявшей из ракет с трубчатым и ракет со сплошным пороховым зарядом. Трубчатые пороховые заряды предназначались для первоначального разгона машины, обеспечивая тягу в 80 килограммов в течение 3 секунд. Сплошной заряд обеспечивал тягу в 18 килограммов и предназначался для поддержания достигнутой при разгоне скорости на всей дистанции пробега.
Первые испытания состоялись 15 марта 1928 года на испытательном треке Опеля в Рюссельсгейме. Так как специальный автомобиль еще не был готов, было решено использовать серийный автомобиль марки «Опель». Из предосторожности было решено для первого заезда использовать только одну разгонную ракету и одну ракету со сплошным пороховым зарядом.
В последнюю минуту между конструкторами возник спор о том, кому первым сесть за руль. Эта почетная обязанность в конце концов была доверена испытателю компании «Опеля», бывшему гонщику Курту Фолькхарту.
Можно сказать, что пробные пробеги, а их было совершено два за день, оказались успешными. Правда, во время первого автомобиль проехал около 150 метров со скоростью пешехода (5-6 километров в час). Но это было связано не с какими-то недочетами в конструкции двигателя а в малой мощности установленных на автомобиле ракет. Уже во втором пробеге, когда мощность ракет увеличили, а автомобиль предварительно разогнали до скорости 30 километров в час, удалось развить скорость в 75 километров в час, что было всего чуть меньше тогдашнего рекорда скорости.
Следующие испытания прошли 11 апреля того же года с созданным для этих целей автомобилем «Опель-Рак-1». На нем была установлена специальная насадка для 12 пороховых ракет. Кроме того, на панель управления автомобиля была выведена кнопка, позволявшая включать систему зажигания. Движимая часовым механизмом, эта система зажигала через равные промежутки времени ракеты в той последовательности, как это было задано.
Состоялось несколько заездов, в каждом из которых на автомобиле укреплялось разное число ракет. Вновь место за рулем занял Курт Фолькхарт.
Первый пробег закончился благополучно. Правда, после того как автомобиль остановился, выяснилось, что одна из ракет не включилась. Второй пробег также был успешен но перед включением третьей группы ракет произошел взрыв. Автомобиль и пилота спасло предохранительное устройство, придуманное Валье. Этот взрыв можно считать одним из самых первых инцидентов с ракетной техникой. К счастью, он завершился без серьезных последствий.
А 12 апреля 1928 года Валье, Зандер и Опель впервые продемонстрировали свое творение общественности, специально приглашенной на автодром. На следующий день все немецкие газеты пестрели сообщениями об этих испытаниях. Радиостанции передавали выступление фон Опеля. Журналисты не только давали отчеты из Рюссельсгейма, но выдвигали самые смелые предположения о будущности ракетных автомобилей и ракетной техники вообще.
Обратите внимание на дату. Ровно через 33 года состоялся первый в мире полет человека в космос. Вот и не верь после этого в магию чисел.
Между тем Валье продолжал совершенствовать ракетный автомобиль. Совершенствовалась как конструкция самой машины, так и конструкция двигателя. Не всегда испытания проходили успешно, но чаще всего трудности носили локальный характер и не могли повлиять на реализацию программы в целом. Так, 21 мая во время пробного заезда автомобиля «Опель-Рак-2» с Фрицем фон Опелем за рулем произошел небольшой взрыв из-за дефектов в зажигании. Это не помешало спустя два дня провести еще один заезд, во время которого был установлен новый рекорд скорости – 230 километров в час.
Окрыленный успехом, фон Опель пообещал журналистам, которые присутствовали во время рекордного заезда, создать новый, еще более мощный автомобиль – «Опель-Рак-3» Но на этом этапе у Валье и автомобильного магната возникли серьезные разногласия. Первый мыслил возвышенными категориями и рассматривал проводимые опыты как этап в развитии ракетной техники, способной проложить путь к звездам. Фон Опель же рассматривал ракетные автомобили как источник получения прибыли и жил сегодняшним днем. В результате Валье вышел из соглашения, и дальнейшие опыты проходили без него.
Большинство этих опытов сопровождалось всевозможными авариями.
Первые пуски ракетной дрезины «Опель-Рак-3» без пассажиров состоялись 23 июня 1928 года на участке железнодорожного пути Ганновер-Целле. Это был абсолютно прямой отрезок железнодорожного пути, без подъемов и спусков. Первый заезд прошел успешно, была достигнута максимальная скорость в 281 километр в час. Единственной проблемой стало то, что несколько ракет вывалились во время движения из связки, а тормозные ракеты зажглись не вовремя и вылетели вверх.
А вот во время второго заезда дрезина разрушилась. Связка из 30 ракет, установленная на ней, придала слишком большое ускорение, в результате чего аппарат сошел с рельсов, причем ракеты с воем разлетелись в разные стороны, а некоторые из них взорвались.
Следующий опыт с ракетной дрезиной «Опель-Рак-4», которая была вдвое тяжелее своей предшественницы, состоялся 4 августа 1928 года. Во время этого заезда предполагалось установить новый рекорд скорости. Для изучения влияния ускорения на живой организм на дрезину усадили кошку. Этот эксперимент закончился полной неудачей. Едва дрезина стронулась с места, в двигательной установке взорвалась одна из ракет. И все могло закончиться благополучно – на подобные эксцессы двигатель был рассчитан, если бы не осколок, который замкнул систему воспламенения, заставив все ракеты в связке сработать одновременно. Рванувшись вперед, дрезина развалилась на части на глазах изумленных зрителей. Говорят, что подопытная кошка уцелела в этой огненной катавасии и, громко мяукая, рванула во всю свою кошачью прыть с места происшествия. На этом эксперименты с ракетными дрезинами закончились по требованию железнодорожных властей.
В то время, когда фон Опель экспериментировал с собственными разработками, Валье вновь возвратился к экспериментам с моделями ракетных самолетов. По большому счету, он никогда и не прекращал этих опытов, тесно сотрудничая с главным конструктором общества «Рен-Росситен Гезельшафт» Александром Липпишем и пилотом общества Фридрихом Штамером. Просто работа над ракетным автомобилем на время отодвинула модели на второй план. Но летом 1928 года у Валье появилась возможность плотнее заняться этой темой, что он и сделал.
Экспериментальные пуски моделей были проведены 9-11 июня 1928 года на горе Вассеркуппе. Увы, все пуски закончились неудачно. Как бы конструкторы ни размещали ракеты (на или под фюзеляжем, снизу или сверху крыльев), добиться устойчивого полета им не удалось. Осенью того же года была проведена еще одна серия опытов, но с тем же результатом.
Неудачи с моделями ракетных самолетов хотя и расстроили, но не разочаровали Валье. Тем более что в этот период у него было и другое «увлечение» – опыты по изготовлению крупнокалиберных ракет и конструированию собственной ракетной дрезины. Причем он стремился придать вновь создаваемому «экипажу» форму, свойственную ракетам. Испытания проводились на фабричном подъездном пути «Айсфельд» длиной в 200 метров. В отличие от фон Опеля и Зандера, Валье проявил во время экспериментов завидную осторожность. Он не стремился сразу же установить рекорды скорости, а шел к этому постепенно. Вероятно, поэтому его опыты и проходили без серьезных неприятностей.
Впервые широкой публике созданную им дрезину «Айсфельд-Валье-Рак-1» Валье решил продемонстрировать 26 июля 1928 года. Первые два заезда были пробными, для «разогрева» зрителей. Рекордным должен был стать третий заезд. Сначала все шло так, как и планировалось. Неприятности произошли на самом заключительном этапе эксперимента, когда предполагалось одновременное зажигание группы из шести ракет для придания устройству максимальной скорости. Все так и случилось, но ускорение было слишком велико. Изумленные зрители увидели, как дрезина удвоила свою скорость а потом сошла с рельсов и разбилась вдребезги.
Неудачным оказался и опыт со следующим творением Валье – дрезиной «Айсфельд-Валье-Рак-2». Первое тайное ее испытание было проведено 15 сентября 1928 года близ города Бланкенбург. По требованию фирмы «Айсфельд», финансировавшей работы, на дрезине была установлена новая дополнительная ракета тягой 120 килограммов. Она-то и стала причиной аварии. При зажигании эта большая ракета продавила гнездо, в которой крепилась, проскочила вперед и ударилась о сиденье водителя. Вслед за этим последовал взрыв, который мог бы привести к тяжелым последствиям, если бы на дрезине находился человек, а не мешок с песком на месте водителя. Дрезина устояла на рельсах и лишь слегка деформировалась, что позволяло продолжить опыты. Однако Валье решил не рисковать и от повторного испытания отказался.
Дальнейшие работы также ни к чему существенному не привели, и фирма «Айсфельд» отказалась от поддержки работ. Пришлось Валье искать новые источники финансирования.
Некоторое время он экспериментировал с ракетными повозками на паровой тяге, но это лишь из теоретического интереса, так как уже тогда было известно о преимуществе двигателей внутреннего сгорания перед своими предшественниками. Затем увлекся идеей ракетных саней. Благодаря финансовой поддержке нескольких друзей в январе-феврале 1929 года состоялись первые заезды опытного экземпляра «Валье-Рак-Боб-1». В экспериментах использовались наборы из 6, 8 и 12 ракет, зажигаемых попарно. Все прошло благополучно, за исключением заезда 3 февраля на льду озера Эйбзее. Первые две пары ракет зажглись благополучно, а вот при воспламенении третьей пары одна из ракет взорвалась, вызвав преждевременное воспламенение ракет четвертой пары В итоге сила тяги последних ракет не была использована и сани вскоре остановились В очередной раз все закончилось благополучно – водитель саней, а им в тот раз был сам Валье, не пострадал, да и сами сани не получили повреждения. Максимальная скорость, которая была достигнута во время этой серии экспериментов, составила 110 километров в час.
Следующие опыты по ракетным саням состоялись спустя несколько дней, причем для этого была использована новая конструкция, получившая название «Валье-Рак-Боб-2». Пробный пробег без пассажиров состоялся 9 февраля 1929 года во время праздника зимнего спорта на озере Штарнбергерзее. Двигатель в тот раз сработал безупречно, все ракеты выгорели в нужное время, разогнав сани до скорости 400 километров в час. Казалось, что Валье предусмотрел все, чтобы избежать новой неудачи. Но стремительно мчащиеся неуправляемые сани врезались в берег и получили сильные повреждения. К тому же и деньги у Валье кончились, и ему пришлось вновь оставить практику и возвратиться к теории.
Поразмыслив, он решил навсегда отказаться от применения батарей пороховых ракет в наземном транспорте и сосредоточить усилия на создании ракет на жидком топливе. И тут ему в очередной раз повезло – его жизненный путь пересекся с доктором Гейландом, владевшим заводом промышленных газов. С помощью одного из инженеров завода Вальтера Риделя Валье удалось построить и испытать небольшой жидкостный ракетный двигатель. 8 марта 1930 года двигатель развил тягу в 8 килограммов. Для дальнейших экспериментов был построен автомобиль «Валье-Гейланд-Рак-Мотор», на который и установили двигатель. Единственный испытательный заезд состоялся 19 апреля 1930 года на аэродроме Темпельхоф под Берлином. Несмотря на некоторые проблемы со сгоранием топлива, эксперимент прошел успешно, что позволило Валье заняться дальнейшим усовершенствованием двигателя.
Тут-то и произошла авария, стоившая жизни талантливого ученого и сделавшая его «первой жертвой межпланетных сообщений».
Нельзя не упомянуть еще об одном проекте Валье, правда, не реализованном, предложенном им совместно с Германом Обертом. Если читатели помнят, в романе великого французского писателя-фантаста Жюля Верна «Из пушки на Луну» описано, как герои отправились в межпланетное путешествие внутри снаряда, который выстрелила гигантская пушка, установленная на Американском континенте во Флориде.
Жюль Берн даже привел технические параметры пушки, с помощью которой намеревался отправить космонавтов к Луне. Орудие должно было иметь длину 274 метра и диаметр 274 метра. Первые 61 метр длины ствола заполнялись взрывчатым веществом весом в 122 тонны. Снаряд выстреливался со скоростью 16,5 километра в секунду. После прохождения земной атмосферы, где происходило торможение аппарата, он начинал двигаться со скоростью 11 километров в секунду, что было достаточно для полета к естественному спутнику Земли.
Снаряд должен был быть изготовлен из алюминия с толщиной стенок до 30 сантиметров. Перегрузки, которые пассажиры испытывали при выстреле и при торможении, компенсировались амортизаторами.
Фантастично? Да. Но математически точно и логично. Однако в своих расчетах писатель допустил некоторые ошибки, которые спустя полвека попытались исправить Валье и Оберт.
В предложенном ими проекте предполагалось выстрелить в сторону Луны снарядом длиной 7,2 метра и диаметром 1,2 метра. Изготовить снаряд предполагалось из стали с примесью вольфрама.
Если сравнить предложенный Валье и Обертом аппарат с космическими кораблями будущего, то можно увидеть, что они практически одного размера. А это значит, что талантливые немцы правильно рассчитали параметры корабля, способного доставить людей к Луне.
Валье прожил короткую, но очень яркую жизнь. Начатые им работы были продолжены многочисленными последователями, а сформулированные им идеи надолго пережили своего автора.
Глава 4
Трагедия воздушного «Титаника»
Конец 1920-х – начало 1930-х годов были периодом становления не только ракетной техники. Человек активно покорял небо. Стремление летать «выше всех, дальше всех, быстрее всех» было характерно не только для Советского Союза, где этот лозунг возвели в ранг государственной политики, но и для других стран. Давайте опустим термины «дальше» и «быстрее», а остановимся только на понятии «выше». До пилотируемых полетов в космос было еще далеко, но приблизиться к звездам хотелось уже тогда.
Покорять заоблачные выси на тот момент могли лишь аэростаты. Основным средством совершенствования летательных аппаратов этого типа, а следовательно, и покорения высоты считалось увеличение объема оболочки и герметизация кабины, в которой помещались пассажиры.
Первый стратостат был построен в Бельгии Огюстом Пикаром. Он же вместе со своим помощником Паулем Кипфером 27 мая 1931 года поднялся на высоту более 15 километров. А уже на следующий год Пикар преодолел отметку в 16 километров. Правда, этот полет едва не закончился трагически – герметичность кабины нарушилась, разбился аппарат со сжатым воздухом, сломался ртутный барометр. Пилоты задыхались в ядовитых парах. Дотянуть до Земли удалось на последнем баллоне с жидким кислородом.
Таким образом, всего за два года Огюст Пикар более чем на шесть километров увеличил рекорд высоты подъема на воздушном шаре. Тогда как самолеты едва осваивали высоты в 1 – 2 километра.
Вполне естественно, что на эксперименты Пикара обратили внимание в Советском Союзе, где гонка за лидерство было официальной политикой. Строительство аппаратов, способных превысить достижение Пикара, было начато в Ленинграде и в Москве. В столице этим занимались специалисты военно-воздушных сил, а в городе на Неве – гражданские инженеры. Программа полета ленинградского стратостата включала научные исследования, готовившиеся под руководством академика АН СССР Абрама Иоффе.
Первым взлетел аппарат ВВС. Знаменательный полет стратостата «СССР» состоялся 30 сентября 1933 года. В экипаж вошли командир 4-го воздухоплавательного дивизиона ВВС РККА Георгий Прокофьев, инженер-резинщик с завода «Каучук» Константин Годунов (он руководил пропиткой шелковой ткани, сделанной на Богородско-Глуховской мануфактуре) и пилот Эрнст Бирнбаум.
Рекорд Пикара был превышен почти на 3 километра. Советские газеты в те дни были полны статьями о новом достижении отечественной науки и техники. Приводился и текст телеграммы Константина Циолковского, которую он направил из Калуги в адрес руководителей полета: «От радости хлопал в ладоши. Ура «СССР»!»
Не обошлось и без идеологического обоснования возможности рекордного достижения. Газета «Правда» писала:
«На американской гондоле, которая первой поднялась в стратосферу, было написано большими буквами «Пикар». Это был полет отдельного человека, искавшего известности для себя. На советской гондоле, которая первой поднялась на 19 км, написано «СССР», это значит, что в полете участвует вся Советская страна».
Детище ленинградских инженеров отправилось в полет спустя четыре месяца, уже в следующем году, в дни работы XVII съезда ВКП(б). Новый рекорд высоты должен был стать подарком партийному форуму.
Конструкцию стратостата «Осоавиахим-1» разработал инженер Андрей Васенко при финансировании Общества содействия обороне, авиационному и химическому строительству СССР (Осоавиахим). Отсюда и название аппарата. Фактически же стратостат также принадлежал ВВС, с которыми Общество активно сотрудничало.
Ныне существует мнение, что «Осоавиахим-1» был обречен с самого начала. Если бы он полетел на несколько месяцев раньше то и рекорд был бы установлен и трагедии не случилось. На такую мысль наталкивают строки из письма Павла Федосеенко, командира аппарата, которые он направил еще зимой 1933 года в Центральный совет Осоавиахима. Он писал:
«Продолжительное хранение материальной части вызывает некоторые опасения, так как невозможно дать полную гарантию, что на 100% сохранность материальной части будет обеспечена. Такой большой и тонкой оболочки еще в СССР никто не хранил и практики в хранении не имеет. Продолжительное хранение еще более опасно для гондолы. Гондола предназначалась и изготавливалась для полетов, а не для хранения».
Сейчас трудно сказать, почему не вняли этому предупреждению. Может быть, понадеялись на авось или же настолько были уверены в надежности конструкции, что посчитали это предостережение перестраховкой. А скорее, просто из-за того, что надо было сделать подарок съезду любой ценой. Как бы то ни было, 30 января 1934 года «Осовиахим-1» отправился в полет.
Кто же вошел в экипаж стратостата?
Командир «Осовиахим-1» Павел Федорович Федосеенко родился в 1898 году в слободе Новая Сотня, что в Воронежской губернии. Служил в царской армии, в воздухоплавательном отряде. В 1918 году добровольцем ушел в Красную Армию. Уже спустя год командовал 9-м воздушным отрядом. Прославился дерзкими полетами, когда с аэростата корректировал наступление Красной армии на позиции Врангеля в Крыму. Над Перекопом пробыл в воздухе 377 часов. За бои на Южном фронте Федосеенко был награжден орденом Красного Знамени, а его отряду было вручено почетное революционное Красное знамя (единственному из всех отрядов)
После войны окончил курсы пилотов-аэростатов под Москвой, в Кунцево, высшую Воздухоплавательную школу в Ленинграде со званием красного командира-воздухоплавателя. И все время летал установил ряд рекордов В 1927 году ему удалось продержаться в воздухе 23 часа 57 минут – это был первый советский мировой рекорд в воздухоплавании.
В 1929 году поступил в Военно-воздушную академию имени Жуковского, которую спустя три года окончил с дипломом инженера-конструктора по дирижаблестроению. Служил в ВВС, а потом перешел на работу в Осоавиахим, где судьба связала его с инженером Андреем Васенко.
Андрей Богданович Васенко родился в 1899 году в городе Пушкин (бывшее Царское Село) под Санкт-Петербургом. Здесь же прошли его детские и юношеские годы. С отличием окончил Николаевскую мужскую гимназию. Имел прекрасный голос и ему прочили оперную карьеру. Однако мечта о небе пересилила все остальные увлечения.
Учился в Петербургском институте инженеров путей сообщения, занимался в кружке воздухоплавания. Отлично защитив свой проект «Перспективы исследования атмосферы при помощи дирижабля», получил диплом инженера воздушных путей сообщения. Преподавал в военно-технической школе ВВС в Ленинграде, а затем перешел в ленинградский областной совет Осоавиахима, где и начались работы по конструированию стратостата «Осоавиахим-1».
Писал труды о проблемах воздухоплавания, проектировал дирижабли. В научных кругах Ленинграда к работам молодого инженера проявляли большой интерес. Его даже пригласили сделать доклад в Русском географическом обществе о новых методах исследования атмосферы.
Проектирование «Осоавиахима-1» завершилось в 1932 году, и Васенко стал главным инженером строительства. Под этот проект был создан всесоюзный денежный фонд «Штурм стратосферы», поддержанный Циолковским.
Как уже упоминалось, во время полета «Осоавиахима-1» предполагалось провести многочисленные научные исследования. Для этого в гондолу аппарата имелось в виду поместить фотоаппарат, прибор для исследования магнитного поля Земли, метеорограф и компактную камеру Вильсона. Если большинство приборов выпускалось серийно и с их приобретением проблем не было, то камеру Вильсона еще только предполагалось создать. С этой задачей успешно справился молодой инженер из Физико-технического института Илья Усыскин. Он же стал третьим членом экипажа.
Илья Давидович Усыскин родился в 1910 году в Ярославской губернии в семье рабочего-большевика Давида Усыскина, сосланного за революционную агитацию из Витебска в сельскую местность. Илья с детства любил математику, проявлял способности при изучении иностранных языков. Еще в школе он настолько блестяще овладел немецким, что мог в подлиннике читать «Фауста» Гете. Уже в 16 лет молодой человек поступил в Московское высшее техническое училище, откуда вскоре перевелся в ленинградский Политехнический институт. Закончив его, работал в Физтехе у легендарного «папы Иоффе». Академик Абрам Иоффе и предложил талантливому ученому заняться сначала проектированием компактной камеры Вильсона, а потом отправиться в полет, чтобы на практике опробовать результаты своего труда.
Строительство «Осоавиахима-1» велось в Ленинграде, на заводе имени Сталина. Гигантская конструкция была готова во второй половине 1933 года, и осенью ее переправили в подмосковное Кунцево. Старт был назначен на 30 января 1934 года.
Рано утром 50 красноармейцев вынесли со склада завернутую в полотнище оболочку стратостата и развернули ее в виде огромного серебристого круга. Прозвучала команда «Дать газ» – по ткани пробежали волны, шар начал медленно расти. 140 красноармейцев держали поясные веревки, удерживая стратостат у земли.
На летном поле присутствовали начальник ВВС Яков Алкснис и председатель ЦС Осоавиахима Роберт Эйдеман. Приехал и молодой тогда кинооператор Роман Кармен, который снял впоследствии фильм «Высота 22 000 метров» Был и уже известный журналист Михаил Кольцов, который еще в 1930 году опубликовал в «Правде» статью «Хочу летать!». Репортаж о полете на все радиоточки СССР вела радиостанция имени Коминтерна в перерывах между сообщениями о работе XVII съезда ВКП(б).