Секретное оружие третьего рейха
Шрифт:
Несмотря на все эти приготовления, первые две попытки поднять в воздух планер закончились неудачей: что-то случилось с резиновым тросом, а Штамер включил один из двигателей еще до того, как планер оказался в воздухе. Топливо выгорело, но скорость планера не увеличилась. Во второй раз Штамеру удалось подняться в воздух, но при выравнивании планера он обнаружил какую-то неисправность и сделал посадку, пролетев около 200 метров. Планер был возвращен на стартовую площадку, и второй двигатель был снят. После осмотра системы зажигания на планер установили два ракетных двигателя на твердом топливе с тягой по 20 килограммов. Расстояние, которое планер пролетел на этот раз, составило около 1,5 километров, а весь полет длился немногим более одной минуты.
При
После этого разработкой планера с ракетным двигателем стала заниматься фирма «Рааб-Катценштейн» в Касселе. Она построила бесхвостый самолет, сходный по конструкции с «бесхвосткой» Липпиша, но рассчитанный на одного пилота и, возможно, даже на пассажира. По неизвестным причинам первые полеты закончились неудачно, и фирма также отказалась от опытов. Не сдался один только Опель, который тоже был как-то связан с этим проектом.
Планер Опеля был готов к летным испытаниям 30 сентября 1929 года. Для запуска применялась деревянная направляющая длиной около 21 метра. Здесь не было ни резинового троса, ни какого-либо другого стартового устройства: взлет осуществлялся только с помощью ракет. Первые два испытания, проведенные ранним утром 30 сентября, не были успешными. Ракетные двигатели не развили достаточной тяги, чтобы оторвать планер от земли; он сделал всего лишь несколько коротких прыжков.
После завтрака Опель сделал еще одну попытку, на этот раз удачную. Планер поднялся в воздух и совершил полет продолжительностью около 10 минут; максимальная скорость планера составила 160 километров в час. Но во время посадки загорелись крылья, в результате чего аппарат сильно пострадал и оказался совершенно непригодным для дальнейшего использования. Каким-то чудом Опелю удалось спастись из разрушившегося при посадке планера, но на том его эксперименты завершились.
Эстафету, оброненную Опелем, подхватил австрийский инженер Эйген Зенгер. Он, несомненно, был одним из первых конструкторов подобных самолетов, который решал задачи не вслепую, а на серьезной научной основе.
Зенгер начал карьеру специалиста-ракетчика с широкой серии испытаний ракетных двигателей в лабораториях Венского университета. В то время он работал главным образом с одной моделью – сферической камерой сгорания диаметром около 50 миллиметров. Сопло двигателя было необычайно длинным (25 сантиметров), причем диаметр среза сопла равнялся диаметру камеры сгорания. Камера сгорания и примыкающая к ней часть сопла были снабжены рубашкой охлаждения, в которую под большим давлением подавалось топливо. Оно выполняло две функции: охлаждало камеру сгорания и компенсировало давление, создаваемое в ней продуктами сгорания.
В качестве горючего Зенгер использовал летучие продукты нефти; впрыск производился насосами такого типа, которые применяются в дизельных двигателях. Кислород подавался непосредственно в камеру сгорания под давлением; но вместо жидкого кислорода Зенгер использовал газообразный, подаваемый непосредственно из обычного стального баллона, имевшего редукционные клапаны.
Небольшой ракетный двигатель подвешивался к каркасу из стальных труб, который мог перемещаться только в горизонтальном направлении, сжимая пружинное устройство замера тяги.
Время работы двигателей Зенгера было необычно большим. Испытание продолжительностью 15 минут являлось для него вполне нормальным. Многие двигатели работали в течение 20 минут, а один – в течение получаса.
Двигатели развивали тягу порядка 25 килограммов, при этом скорость истечения составляла, как правило, 2000—3500 м/сек. Зенгер еще тогда был уверен – и дальнейшее развитие ракетной техники подтвердило правильность его взглядов, – что проблемы создания более крупных ракетных двигателей практически вполне разрешимы.Следующим шагом исследователей была разработка технических требований, предъявляемых к конструкции ракетного самолета. Оберт, работавший в свое время над этой проблемой, указывал, что самолет с ракетным двигателем может обладать большим радиусом действия, если он будет взлетать почти вертикально, выравниваться на большой высоте, развивать максимальную скорость за счет использования всего топлива в возможно короткое время и в дальнейшем переходить на скоростное планирование. Зенгер пришел примерно к тем же выводам, но он решал проблему в основном с точки зрения конструктора самолета. Он высказался в защиту наклонного старта под углом 30°, но в остальном его метод был таким же, как у Оберта. Приняв время горения равным 20 минутам, он рассчитал, что общее полетное время ракетного самолета составит несколько более… одного часа, а средняя скорость – 2500 километров в час.
Зенгер значительно опередил время, он потряс своим проектом не только немецких, но и советских, а также американских исследователей.
Уже после войны его труд, выпущенный в 1944 году весьма ограниченным тиражом (100 экземпляров) под грифом «Совершенно секретно», в качестве военного трофея достался генералу Болховитинову и его сотрудникам. Те быстро перевели отчет и были потрясены.
В работе, озаглавленной «Дальний бомбардировщик с ракетным двигателем», очень обстоятельно анализировались технические возможности создания пилотируемой крылатой ракеты большого тоннажа. Авторы – Э. Зенгер и И. Бредт – убедительно показывали на основе номограмм и графиков, что с предлагаемым жидкостным ракетным двигателем тягой в 100 тонн возможен полет на высотах 50—300 километров со скоростями 20 000—30 000 километров в час и дальностью полета 20 000—40 000 километров! Были подробно исследованы физико-химические процессы сгорания топлив при высоких давлениях и температурах, энергетические свойства топлив, включая эмульсии легких металлов в углеводородах; предложена схема замкнутой прямоточной паросиловой установки в качестве системы, охлаждающей камеру сгорания и приводящей в действие турбонасосный агрегат.
Новыми для наших аэродинамиков оказались и проблемы аэродинамики самолета, имеющего скорость, в 10—20 раз превышающую скорость звука. Далее описывались системы стартовых устройств, динамики взлета и посадки. Особо тщательно, видимо, чтобы заинтересовать военных, были разработаны вопросы бомбометания с учетом огромной скорости бомбы, сбрасываемой с такого самолета до подхода к цели.
Интересно, что уже тогда, в начале 1940-х годов, Зенгер показал, что для космического самолета старт без вспомогательных средств неприемлем. Им предлагался старт при помощи катапульты с горизонтальной дорожки с доведением скорости самолета до величины, большей скорости звука.
Комментируя расчет и наглядные графики полета, Зенгер и Бредт писали: «Взлет осуществляется при помощи мощного ракетного устройства, связанного с землей и работающего в течение примерно II секунд. Разогнавшись до скорости 500 м/с, самолет отрывается от земли и на полной мощности двигателя набирает высоту от 50 до 150 километров по траектории, которая вначале наклонена к горизонту под углом 30°, а затем становится все более и более пологой…
Продолжительность подъема составляет от 4 до 8 минут. В течение этого времени, как правило, расходуется весь запас горючего… В конце восходящей ветви траектории ракетный двигатель останавливается, и самолет продолжает свой полет благодаря запасенной кинетической и потенциальной энергии путем своеобразного планирования по волнообразной траектории с затухающей амплитудой…