Советские инженеры

В северном торце разместили огневой стенд, в средней части расположили компрессор, помещение для приборов, кладовую, гидравлический стенд для проливки форсунок, а также конструкторское бюро и мастерскую с двумя токарными станками.

«Все были ужасно довольны своим сооружением, — как всегда, с юмором вспоминал потом Алексей Михайлович, — удобно, автономно, комплексно, а зимой даже тепло. Были построены две печки, которые из-за отсутствия дров топились кирпичами, смоченными в керосине. Такая топка насыщала все комнаты летающими хлопьями сажи. Но это не снижало ни энтузиазма, ни производительности. Не сказывалось на настроении и отсутствие удобств».

Почти все сотрудники исаевского двигательного отдела были молоды и горели желанием как можно скорее проявить себя в новом деле. Алексей Михайлович, сам любивший шутки и всяческие выдумки, охотно поощрял юмор других. Это сыграло, между прочим, немаловажную роль в сплочении только что созданного коллектива.

Весной 1944 года успешно прошли эксперименты по зажиганию. Пусковой факел в камере сгорания надежно воспламенял рабочие компоненты. Этого удалось достигнуть благодаря удачному подбору форкамеры и свечей. Ракетный двигатель уже мог работать около получаса на стенде, что значительно превышало ресурс душкинского ЖРД.

«На приезжавших, — как вспоминал впоследствии Исаев, — наибольшее впечатление производили пуски, особенно когда они, наблюдая, стояли за крестовиной, служившей „капитальным“ наблюдательным пунктом. Видно ничего не было, но зато была такая акустика, что даже при малых тягах выходили из строя барабанные перепонки».

ЖРД — двигатель особый, недолговечный. Огненная струя, вылетающая из сопла, имеет очень высокую температуру, которая быстро разрушает стенки камеры и сопла. Исаеву удалось продлить срок работы своего двигателя, усовершенствовав его конструкцию и значительно улучшив охлаждение сопла.

В мае 1944 года Болховитинов назначил Исаева начальником отдела ЖРД. Вскоре Алексей Михайлович получил официальное задание Государственного Комитета Обороны подготовить к октябрю к государственным испытаниям авиационный ракетный двигатель. Болховитинов решил продолжить отработку истребителя БИ-2, прерванную гибелью Григория Бахчиванджи.

Первое детище Исаева с честью выдержало экзамен. РД-1 включался и выключался безотказно, переход с одного режима на другой происходил плавно. Благодаря запирающим форсункам, примененным на этом двигателе, после закрытия топливных кранов при остановке двигателя факел обрезало мгновенно, и камера оставалась сухой. Это было существенным достижением.

Вскоре РД-1 установили на самолете БИ-2 и испытали в воздухе. Летчик Б. Н. Кудрин совершил на этой машине успешный полет. При проведении летных испытаний двигатель работал устойчиво.

Конструкторы торжествовали победу. Коллектив Исаева получил крупную денежную премию, а через год весь его состав наградили орденами и медалями. Это награждение за создание ЖРД было одним из первых в Советском Союзе.

Но в серию БИ-2 все же не пошел. Если раньше его слабым местом был двигатель, то теперь тормозом стала аэродинамическая схема самолета. В сущности, она осталась такой же, как и у поршневых машин. Для дальнейшего развития скоростной реактивной техники требовалась новая геометрия крыла.

Из почти трех десятков построенных истребителей БИ-2 не сохранилось ни одного. Все они сгорели в котельной завода. Но «ракетная птичка» Березняка и Исаева, словно легендарная птица феникс, возродилась во множестве других послевоенных конструкций реактивных самолетов и ракет.

Второй исаевский авиационный двигатель был создан для экспериментального самолета 4302 конструкции И. Ф. Флорова. В июле 1946 года этот двигатель, получивший наименование РД-1М, прошел стендовые испытания, а в декабре того же года начались испытания самолета 4302. Полеты производились в 1947 году.

Новый двигатель, разрабатывавшийся на основе РД-lМ стал, по существу, оригинальной конструкцией. Исаеву удалось разобраться в структуре факела. Он пришел к выводу, что строение факела определяется расположением форсунок на головке и что именно система впрыска топлива определяет ресурс критического сечения и сопла. Это был весьма важный вывод, который сыграл решающую роль в дальнейшей работе.

Теперь это аксиома — плоская головка с шахматным (или сотовым) расположением форсунок и внутреннее (завесное) охлаждение камеры сгорания. А первый опыт такого охлаждения ЖРД принадлежит Исаеву. Удивительно быстро (всего за два-три года!) он не только вжился в новое дело, но и совершил в нем переворот. К концу 1946 года возглавляемый им коллектив создал цельносварной ракетный двигатель У-1250 («упрощенный, тягой 1250 килограммов»). Этот двигатель, из семейства «уродов» (расшифровывалось так: «упрощенных ракетных одноразовых двигателей»), явился прародителем многих аналогичных конструкций, широко применяющихся и по сей день.

Еще осенью 1944 года Алексей Михайлович пришел к выводу, что ЖРД не может быть массовым авиационным двигателем, прозорливо усматривая его будущее в ракетной технике, где нужны двигательные установки разового применения. Параллельно с отработкой РД-1М он начал работы и в этом направлении. У него возникли собственные оригинальные идеи, в перспективность которых он верил, что позволило ему обойтись без влияния немецкой трофейной техники.

К концу войны работы в области ракетной техники в Германии продвинулись несколько дальше, чем в других странах. И тем не менее в разработке одного важного направления в этой области, решившего проблему устойчивости камер, Исаев опередил немецких конструкторов. Об этом следует рассказать особо.

Еще в 1942 году, занимаясь своим первым ЖРД, Алексей Михайлович выдвинул идею паяного сопла. Но жесткий срок, заданный на отработку РД-1, не позволил ему сразу осуществить свой замысел, который, кстати сказать, вызвал возражения у многих авторитетных специалистов. Они утверждали, что силовая прочная связь двух оболочек камеры недопустима и противоестественна.

Действительно, с первого взгляда кажется абсурдной попытка соединить внутреннюю оболочку, огневая стенка которой раскаляется при сгорании топлива, с внешней, наружной «рубашкой», в которую она помещена, поскольку последняя остается относительно холодной. Считалось само собой разумеющимся, что соединение этих разнотем-пературных оболочек неизбежно приведет к разрушению камеры. А Исаев взял да и связал их. И получил блестящий результат!

Сделал он это, конечно, не на авось, а исходя из точного расчета. Внутренняя стенка камеры изготовлена из стали, которая имеет низкий коэффициент термического расширения и сравнительно низкую пластичность. Во время огневого испытания в стенке камеры создавался перепад температур порядка 600–800 градусов, и было неясно, проходит ли там пластическое сжатие и растягивание и как это воздействует на наружную стенку. Изучая картину этих деформаций, Крутильников выявил сложный замкнутый цикл напряжений, который позволял надеяться, что наружная стенка сохраняется.

Когда Алексей Михайлович увидел петлю удлинений и сжатий, вычерченную главным теоретиком своего отдела, он подвел его к камере сгорания и предложил: «Давай, Мишель, заклиним внутреннюю стенку и лишим ее свободы расширения? Как ты думаешь, выдержит она или не выдержит?»

Крутильников замер от напряжения: ведь одно дело теоретически исследовать деформации и совсем другое — убедиться в своей правоте на практике. «Заклинивай, выдержит!» — наконец выдохнул он.

Это было в начале июня 1944 года, как раз накануне открытия союзниками второго фронта. Внутреннюю стенку камеры заклинили сразу же, Исаев дал команду готовить пуск. Все отошли за крестовину и стали наблюдать, что же произойдет на испытательном стенде.