Текст
                    Вадим Лукашевич и Игорь Афанасьев
пйёМЙЧЕСКИЕ КРЫЛЬЯ

В. П. Лукашевич, И. Б. Афанасьев Космические крылья «ЛенТа Странствий» Москва 2009
УДК 629.782 ББК 39.62 Л 84 Авторы: В. Лукашевич (главы 10-21); И. Афанасьев (Предисловие, главы 1-9); Глава 22 написана авторами совместно Автор вступительной статьи В. Гудилин Л84 Космические крылья В. Лукашевич, И. Афанасьев Автор вступительной статьи: В.Гудилин Ответственный редактор: И.Лисов М.: ООО «ЛенТа Странствий», 2009. - 496 с.: ил. ISBN 978-5-85247-317-2 Книга посвящена этапу возникновения и развития крылатых ракетно-космических систем, которые рождались на «стыке трех стихий» - авиации, ракетной техники и космонавтики, и вобрали в себя не только конструктивные особенности данных видов техники, но и весь ворох сопровождающих их технических и военно-политических проблем. Подробно излагается история создания воздушно-космических аппаратов мира - от первых самолетов с ракетными двигателями времен II Мировой войны до начала реализации программ Space Shuttle (США) и «Энергия - Буран» (СССР). Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, интересующихся историей авиации и космонавтики, особенностями конструкции и неожиданными поворотами судьбы первых проектов авиационно-космических систем, содержит около 700 иллюстраций, значительная часть которых публикуется впервые. На первой странице обложки: момент отделения ракетного блока с воздушно-орбитальным самолетом системы «Спираль» от гиперзвукового самолета-разгонщика. Технографика В.Лукашевича на основе ЗО-моделей В.Некрасова и А.Зака На последней странице обложки: полет ракеты-носителя Titan-ЗС с орбитальным космопланом Dyna-Soar в момент окончания работы ускорителей и запуска двигателей первой ступени. Технографика В.Лукашевича на основе ЗО-моделей А.Шлядинского и В.Некрасова Для форзацев использованы материалы аванпроекта ВОС «Спираль» из архивов НПО «Молния» ББК 39.62 Л 84 © В.П.Лукашевич, 2009 © И.Б.Афанасьев, 2009 © ООО «ЛенТа Странствий», 2009 © Иллюстрации А.Зак, В.Малюх, А.Маханько, Н.Назаренко, В.Некрасов, А.Шлядинский, Дж. Де Чиара
Дорогие читатели! Сегодня в родном Отечестве состояние работ по использованию космического пространства в интересах научных, социально-экономических и военных задач находится на уровне топтания на месте. Какого-либо существенного продвижения вперед в этом направлении не заметно, несмотря на многочисленные заявления руководителей страны и правительственных чиновников различного ранга об обратном. Продолжается использование достигнутого в советское время научно-технического и промышленного потенциалов в области космической деятельности, предпринимаются попытки несущественной модернизации отдельных космических средств, не дающие права считать их прогрессом в освоении Россией космического пространства. В таких условиях неизбежно возникает необходимость еще раз внимательно посмотреть на историю и результаты, полученные советской космонавтикой, с надеждой реализовать когда-либо на новом уровне те достижения, которые приносили заслуженную славу нашей стране, во многих направлениях космической деятельности шагнувшей далеко вперед и намного опередившей другие государства-конкуренты. Предлагаемая книга для широкого круга общественности, специалистов в области космической деятельности, представляет значительный интерес по ряду причин. Во-первых, она приоткрывает завесу тайны над работами, которые в значительной степени обеспечивали военную мощь страны в космосе и существенно влияли на военно-политическую обстановку в мире, сдерживая стремление агрессивных кругов США развязать военные действия против Советского Союза. Во-вторых, систематизированный авторами материал дает представление о техническом уровне создания новых образцов космической техники, организации их наземной экспериментальной отработки, возникавших трудностях и их преодолении в области фундаментальных и прикладных исследований. В-третьих, рассмотренная в книге организация работ по реализации важнейших оборонных задач в космосе дает возможность использовать ее в настоящих условиях политической, экономической и военной обстановки в мире, учтя как положительные, так и отрицательные моменты этой деятельности, без чего нельзя надеяться на достижение значительных результатов в космической сфере, которая обеспечивает признание России как великой космической державы. В-четвертых, авторам удалось избежать отображения только технических вопросов создания образцов космической техники и показать роль многочисленных коллективов и большого количества конкретных исполнителей работ, что в значительной степени повышает ценность книги. Вернуть из безвестности имена участников как малых, так и больших событий - святая обязанность авторов подобных трудов. Одним словом, заинтересованный читатель найдет для себя ответы на большинство вопросов, связанных с историей стремительного развития Советского Союза в военном использовании космического пространства и не менее стремительного развала этой деятельности и замирения с нашими вероятными противниками, политические, экономические и военные устремления которых не претерпели существенных изменений по сравнению с предшествующим историческим периодом. В. Гудилин, руководитель подготовки и пуска ракеты-носителя «Энергия», универсальной ракетно-космической транспортной системы «Энергия-Буран», доктор технических наук, генерал-майор г. Королёв, 2008 г. 3
Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский, Главный конструктор авиационно- космической системы «Спираль» и орбитального корабля «Буран»
Нашим детям, которые должны жить лучше и умнее, чем их родители, посвящается В. Лукашевич, специалист по экономике и боевой эффективности авиационно-космических систем И. Афанасьев, журналист, историк ракетно-космической техники От авторов Дорогие читатели! Перед Вами - плод многолетних уси- лий авторов: книга о необычных лета- тельных аппаратах - авиационно-кос- мических системах. В ней охвачены практически все проекты подобных аппаратов, начиная с самых ранних идей крылатого полета в космос, и за- канчивая новейшими разработками. Фактически, это наша попытка соз- дать энциклопедию «крылатого космо- са», во всем многообразии замыслова- той истории данного вида техники. Если Вы любите высоту и скорость, если у Вас захватывает дух при виде стремительной крылатой машины - эта книга для Вас! Будучи симбиозом самолетов, ракет и космических кораблей, авиационно- космические системы вобрали в себя не только конструктивные особеннос- ти этих видов техники, но и весь ворох технических и военно-политических проблем, всегда сопровождавших рождение и становление летательных аппаратов. Стараясь построить повествование в хронологической последовательности, мы пытались также показать логичес- кую взаимосвязь возникавших идей и проектов, каждый из которых, будучи по-своему оригинальным, вытекал из другого, впитывая в себя весь опыт и основные достоинства проекта-пред- шественника или конкурирующих раз- работок. Инженерное прошлое авторов подсказывает, что для создания нового в технике необходимо изучить и по- нять весь предшествующий опыт. Именно поэтому наша книга содержит не только историю - мы попытались учесть также и «конструкторский пот», вложенный в описываемые проекты. Значительное внимание в книге уделе- но различным техническим вопросам, интересным инженерным проблемам и решениям, которые в конечном итоге и определяют облик любого аппарата. Конечно же, есть в книге и история. Но... Писать о любой технике вообще непросто, а уж об аэрокосмической - вдвойне! Даже если опубликовать мно- гочисленные тома технических пред- ложений и эскизных проектов, исто- рия летательного аппарата будет не- полной, оставаясь сухими документа- ми, написанными суровым инженер- ным языком. А куда девать мысли и чувства проектантов, конструкторов, летчиков-испытателей? Как описать бессонные ночи заводских цехов, горя- чие дискуссии и споры до хрипоты и мата на технических совещаниях? Без них понимания истории не будет. По- этому книга, которую Вы держите в ру- ках - не только и не столько о технике, сколько о людях, которые ее создавали, и о времени, когда эти люди творили. И пусть судьбы этих людей и созда- ваемой ими техники складывались по- разному, зачастую весьма непросто, всех их объединяет одно - они были творцами, способными мыслить широ- ко, дерзко, не оглядываясь на автори- теты, преодолевая закостеневшие стандарты и не барахтаясь в финансо- вых ограничениях. Хотя скептики и говорят, что «исто- рия учит только тому, что она ничему не учит», мы все же надеемся, что это не так. Без истории нет будущего. По той простой причине, что, не зная 5
От авторов прошлого, мы будем постоянно «изоб- ретать велосипед» и «наступать на одни и те же грабли»! Именно поэтому наде- емся, что наша книга представляет ин- терес не только для любителей авиа- ции и космонавтики, но и для специа- листов, непосредственно работающих в аэрокосмической отрасли. Особую надежду мы возлагаем на молодёжь, которая сегодня приходит на заводы и в конструкторские бюро. В конечном итоге, именно от нее будут зависеть дальнейшая судьба российской авиа- ции и космонавтики, ей суждено отве- тить на вопрос, вернет ли Россия лиди- рующую роль в освоении космоса или останется на задворках технической истории человечества, как это случи- лось после Второй мировой войны с ра- кетостроением в Германии и с авиа- строением в Японии... И если нашей молодежью книга будет востребована - значит, труд авторов был не напрасен. Конечно, в нашей работе мы были не одиноки. Эта книга была бы невозмож- на без помощи десятков людей, помо- гавших нам информацией, материала- ми, консультациями, своими архива- ми, различными документами, воспо- минаниями, опытом, советами. Особенно хотелось бы отметить учас- тие НПО «Молния» в лице Степана Анастасовича Микояна, Владимира Александровича Труфакина, Нины Ва- сильевны Андреевой, Владимира Алек- сеевича Скороделова, Эдуарда Никола- евича Дудара, Вячеслава Васильевича Студнева и Леонида Митрофановича Богдана. Они предоставили авторам доступ к материалам аванпроекта сис- темы «Спираль», поделились личными воспоминаниями и архивами, много- численными иллюстрациями, ценны- ми замечаниями и комментариями, а также обеспечили поддержку и помощь в работе над рукописью, в том числе пу- тем рассекречивания ранее недоступ- ных материалов и в проведении фото- видеосъемки на предприятии. Необходимо указать участие ОКБ имени А. И. Микояна: руководство в лице Владимира Ивановича Барковс- кого и Юрия Федоровича Полушкина, а также директора музея предприятия Александра Владимировича Горшкова, который вместе со своими помощника- ми разрешил авторам использовать в работе архивные кино- фото- видеома- териалы и документы. Неоценимую помощь оказало руко- водство ЦАГИ в лице научного консуль- танта директора института Владими- ра Яковлевича Нейланда и заместите- ля директора Ивана Владимировича Егорова: они предоставили продувоч- ные модели, поделились личными вос- поминаниями и дали возможность провести фотосъемки в аэродинами- ческой трубе Т-117 и музее института. Благодарим начальника ЛИИ имени М. М. Громова Евгения Алексеевича Горбунова и сотрудников института Анатолия Александровича Кондратова и Сергея Иосифовича Перницкого за предоставленные материалы по про- грамме летных исследований на экспе- риментальных аппаратах БОР-1, -2, -3 в период 1969-1974 гг. С особой теплотой отмечаем актив- ное участие сотрудников НПО маши- ностроения - лично генерального ди- ректора Александра Георгиевича Лео- нова и пресс-секретаря предприятия Антона Олеговича Дегтярева. Несом- ненно, важен вклад Герберта Алекса- ндровича Ефремова и Владимира Аб- рамовича Поляченко. Ценные замечания по рукописи сде- лал Владимир Евгеньевич Гудилин. Валерий Евгеньевич Меницкий по- делился неоценимыми воспоминания- ми об Авиарде Гавриловиче Фастовце, Александре Васильевиче Федотове, Алексее Васильевиче Минаеве и лет- ных испытаниях ЭПОСа. Летчики-испытатели Игорь Петрович Волк, Александр Николаевич Обелов и Петр Максимович Остапенко рассказа- ли о летных испытаниях ЭПОСа и пре- доставили личные архивы. Говорим огромное спасибо коллек- тиву кафедры аэродинамики ВВИА имени профессора Н. Е. Жуковского во главе с начальником кафедры Алек- сандром Ивановичем Желанниковым за воспоминания и предоставленные материалы, связанные с учебой и дип- ломной работой Ю. А. Гагарина в Ака- демии; сотруднику РКК «Энергия» име- ни С. П. Королева Борису Ивановичу Сотникову - за воспоминания о на- чальных этапах формирования обли- ка «Бурана»; Владимиру Дмитриеву, Анатолию Капитанову и «Музею морс- кого космического флота» в лице ди- ректора Владимира Житкина за вос- поминания, личные архивы и фонды музея, связанные с морскими опера- циями по обеспечению запусков и эва- куации БОРов-4; Игорю Кирилловичу Звереву за воспоминания о производ- стве опытной партии орбитальных са- молетов на Тушинском машинострои- тельном заводе; Николаю Чеканову - за материалы и иллюстрации по испы- таниям и хранению ЭПОСа; директору Технического музея в г. Шпайер (ФРГ) Герману Лайеру и его сотрудникам Михаэлю Вальтеру, Маттиасу Меске- лю и Михаэлю Эйнкерну за предостав- ленную возможность съемки БОРа-5 № 505 в Германии; руководителю изда- тельства «Авико-Пресс» Константину Удалову - за архивные фотоматериалы по проектам ЭМЗ имени В. М. Мясище- ва; Первому каналу ТЦ «Останкино» и Андрею Почтареву - за помощь в поис- ке материалов. Большую помощь в подготовке кни- ги оказали Барт Хендрикс (консульта- ции в подборке материалов и иллюст- раций); Валентин Лебедев, Андрей Ко- валенко, Дмитрий Пайсон (консульта- ции по исходным материалам и по- мощь при работе над рукописью); Петр Дружинин (помощь в поиске материа- лов по БОРу-6 и изготовление моделей Titan III - Dyna-Soar); Д митрий Ворон- цов, Александр Лавренов, Игорь Лисов (вдумчивое литературное и техничес- кое редактирование). Многочисленные иллюстрации подготовили Андрей Юр- генсон, Джузеппе де Чиарра, Алек- сандр Шлядинский, Анатолий Зак, Владимир Некрасов, Владимир Ма- люх, Николай Назаренко, Андрей Ма- ханько, Адрианн Манн и Аллен Юрай. Благодаря неустанной и совершенно бескорыстной деятельности Григория Омельченко и Скотта Лоузера, Денни- са Дженкинса и Питера Песавенто, Пола Мартелл-Меда и Криса Гйбсона, Хартмута Зенгера и Асифа Сиддики книга превратилась в поистине между- народный проект с эксклюзивным ис- пользованием уникальных архивных материалов зарубежных фирм, орга- низаций и частных лиц. Хочется отметить главного редакто- ра журнала «Новости космонавтики» Игоря Адольфовича Маринина за по- мощь при работе над рукописью. Безусловно, и абсолютно точно эта книга никогда и ни за что не появилась бы на свет без помощи, поддержки, по- нимания и терпения наших дорогих и любимых супруг - Татьяны и Лены. 6
ПРЕДИСЛОВИЕ Мысль использовать крылатый ап- парат для полета в космос воз- никла практически одновременно с идеей самого космического полета. Как гласит китайская легенда, пример- но 500 лет тому назад некий мандарин по имени Ван ty, пристроив к двум ко- робчатым воздушным змеям сиденье и снабдив сей самодельный летатель- ный аппарат сорока семью пороховы- ми ракетами, попытался совершить полет на Луну. Увы, при старте ракеты взорвались, и Ван ty погиб. В память о незадачливом мандарине один из кра- теров на обратной стороне Луны наз- ван его именем. Сейчас уже и неважно, существова- ли ли Ван Гу и его «космолет» на самом деле. Гораздо любопытнее другое: в китайской легенде впервые в мире было описано устройство крылатого летательного аппарата для полетов в космос, снабженного ракетными дви- гателями. Пионеры космонавтики не вполне отчетливо представляли себе конкрет- ное устройство космических ракет. Тем не менее Константин Эдуардович Ци- олковский отмечал, что ракета, стар- туя с поверхности Земли и неизбежно совершая полет в атмосфере, должна иметь некоторые черты аэроплана. Аналогичных взглядов придерживался и Фридрих Артурович Цандер. Германн Оберт, первым создавший детально проработанные проекты баллистичес- ких и космических ракет, снабжал их огромными стабилизаторами, весьма похожими на крылья. И это не было случайностью. В 1920-е и 1930-е годы, в период формирования более или менее обоснованных техни- ческих решений для космических по- летов, авиация уже достигла опреде- ленного уровня развития, а аэродина- мика превратилась в настоящую нау- ку, располагающую теоретическими и экспериментальными методами иссле- дования. С другой стороны, расчеты и элементарный здравый смысл подска- зывали, что использование подъемной силы крыла и кислорода воздуха для питания двигателей позволят сущест- венно повысить полезный груз лета- тельного аппарата. И, конечно же, подъемная сила крыла при спуске с ор- биты позволяла не только повысить маневренность аппарата и точность его посадки, но и существенно снизить тепловые и механические нагрузки на конструкцию. А это уже обеспечивало многократное использование косми- ческой техники. Такие соображения казались на- столько очевидными, что даже нака- нуне космической эры идея многора- зового самолетоподобного космичес- кого аппарата доминировала в умах инженеров. Достаточно сказать, что двум реальным проектам баллисти- ческих (то есть лишенных аэродина- мического качества) кораблей - аме- риканскому «Меркурию» и советскому «Востоку» - противостояли десятки предложений из области крылатых пилотируемых аппаратов для полета в космос. Некоторые из них, такие как Dyna-Soar и X- 15В в США или са- теллоиды В. М. Мясищева и ракетоп- ланы В. Н. Челомея в СССР, были про- работаны весьма глубоко. Однако, как ни странно, космичес- кие самолеты в большинстве своем ос- тались на бумаге, а в космос первыми поднялись именно одноразовые бал- листические корабли. И хотя авиаци- онным конструкторам казалось неле- пым, что после прохождения всех эта- пов полета, от выведения на орбиту до посадки, в конце миссии от высокотех- нологичного ракетно-космического комплекса массой в сотни тонн остает- ся крошечная обгоревшая капсула эки- пажа, не пригодная к дальнейшему ис- пользованию, они проиграли. Почему? Причин первенства баллистических кораблей в космосе несколько, однако главная состоит в том, что разработка крылатого аппарата, летящего в ат- мосфере с гиперзвуковой скоростью, оказалась сложнее и требовала гораздо больше времени, чем постройка любо- го, даже самого передового самолета. Трудности создания крылатого аэро- космического аппарата обусловлены условиями полета. При движении в атмосфере с гиперзвуковыми скорос- тями его поверхность может нагре- ваться до двух тысяч градусов и вы- ше, причем нагрев сочетается с высо- кими механическими нагрузками. Борьба с ними требовала применения специальных жаропрочных сплавов и теплозащитных покрытий. Не менее сложной должна быть и двигательная установка такого аппа- рата. Преодолевая в полете диапазон скоростей от 0 до 28000 км/ч на высо- тах от 0 до 100 и более километров, аэрокосмический аппарат нуждался в двигателе, эффективно работающем в указанном интервале условий полета. Таким требованиям могли отвечать только комбинированные силовые ус- тановки, летные образцы которых не созданы и по сей день. Естественно, что все эти факторы, далеко не исчер- пывающие список проблем высокоско- ростного полета в атмосфере, усложня- ли и удорожали создание аэрокосми- ческих систем. Баллистические же аппараты на де- ле оказались сравнительно просты, а их аэродинамика к концу 1950-х годов была неплохо изучена при отработке головных частей межконтиненталь- ных ракет. В условиях начавшейся кос- мической гонки предпочтение было от- дано примитивной капсуле, а не про- двинутым крылатым кораблям. Это было, вероятно, не самое оптимальное, но самое «быстрое» решение, сулившее сиюминутный успех. Тем не менее крыло привлекало и привлекает создателей космической техники и потенциальных заказчиков. Аэрокосмические аппараты, обладая уникальной способностью совершать полет в двух средах, весьма интересу- ют, например, военных. Людей в пого- нах мало волнуют экономические вы- кладки, им нужна боевая эффектив- ность. С этой точки зрения гиперзву- ковые и авиационно-космические сис- темы дают ряд несомненных преиму- ществ по сравнению с баллистически- ми летательными аппаратами: высо- кую мобильность и маневренность, не- уязвимость для систем противовоз- душной и противоракетной обороны, большую гибкость использования. Не все потеряно и для более мирно- го применения аэрокосмических ап- паратов. Большинство специалистов склоняются к тому, что даже исследо- вания дальнего космоса будут прово- диться на основе освоения космоса околоземного. Соответственно, ак- тивность в межпланетном простран- стве будет напрямую определяться инфраструктурой, развернутой на Земле и в околоземном пространстве. По мере роста грузопотока «Земля - орбита - дальний космос - орбита - 7
Космические крылья Рисунок В. Лукашевича на основе 30-модели В. Малюх и Н. Назаренко Земля», все более выгодным представ- ляется использование многоразовых аэрокосмических систем. Например, по теоретическим оценкам еще соро- калетней давности, двухступенчатая аэрокосмическая система с горизон- тальным взлетом и посадкой, исполь- зуя комбинированные силовые уста- новки, состоящие из воздушно-реак- тивных и жидкостно-ракетных двига- телей на водороде могла бы выводить на низкую околоземную орбиту полез- ный груз массой 40-50 т при взлетной массе порядка 300-350 т! Нельзя не учитывать и еще одного аспекта «крылатого космоса». Столе- тиями технический прогресс челове- чества характеризовался освоением новых видов энергии и созданием но- вых способов и средств перемещения в пространстве. Особенно бурным было развитие этих видов человечес- кой деятельности в XIX и XX столети- ях. К примеру, железнодорожному ло- комотиву потребовалось примерно 150 лет для того, чтобы достичь вер- шины технических показателей. А уже самолет преодолел этот путь за какие- то полвека. К сожалению, сейчас мы наблюдаем некоторую стагнацию в развитии транспортных средств вооб- ще и летательной техники в частнос- ти. Человечество до сих пор летает в космос на одноразовых ракетах, во многом являющихся прямыми потом- ками первых баллистических и кос- мических ракет конца 1950-х, причем технические и экономические пара- метры ракетных систем практически не улучшаются уже 40 лет! Между тем чрезмерная приверженность к уста- ревшим и неэффективным решениям неизбежно ведет и к общественному застою. История науки и техники свиде- тельствуют, что зачастую прорывные технологии рождаются на стыке раз- личных отраслей знания и видов тех- ники. И в этом смысле аэрокосмичес- кая техника может сыграть роль свое- образного локомотива технологичес- кого рывка. Эта роль авиационно-кос- мических систем и раскрывается в книге, быть может неявно, на приме- ре зарождения и развития десятков проектов летательных аппаратов, как реализованных, так и оставшихся на бумаге в период с 1920-х по конец 1970-х... За это время аэрокосмичес- кие аппараты прошли эволюцию от первых набросков до сложнейших комплексов различного назначения. Были в этой эволюции и «боковые вет- ви», например, баллистические раке- ты, оснащенные крыльями, или меж- континентальные крылатые ракеты. Однако, непосредственными предте- чами того, что мы сейчас называем авиационно-космической системой, стали первые ракетные самолеты, созданные в 1930-х и 1940-х годах ве- ка. С них мы и начнем. 8
Глава 1 ПЕРВЫЕ РАКЕТНЫЕ САМОЛЕТЫ Идею использования ракетного двигателя на самолете можно об- наружить в работах таких ученых вто- рой половины XIX века, как Ч. Голайт- ли (Великобритания), В. фон Сименс (Германия), генерал Р. Тэйер и С. Б. Бэтти (США), Н. Петерсен (Мек- сика) и Н. И. Кибальчич (Россия). В на- чале XX века Р. Годдард в США и К. Э. Циолковский в России высказали мысль о целесообразности замены в авиации обычного поршневого двига- теля с винтом на ракетный. Необходи- мость изменения конструкции высот- ных скоростных самолетов была под- тверждена работами Г. Оберта в Гер- мании и Ф. А. Цандера, Ю. В. Кондра- тюка, С. П. Королева в СССР. Напомним, что у истоков отечест- венного ракетостроения стояли такие выдающиеся энтузиасты, как К. Э. Ци- олковский и Ф. А. Цандер. Если первый признанно считается теоретиком ра- кетоплавания, то второго с полной уве- ренностью можно назвать первым в России практиком в области создания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД): именно он построил и испытал один из первых в СССР действующих двигателей на жидком топливе. Талантливый русский инженер Фридрих Артурович Цандер начал пер- вые технические изыскания по ракет- ному самолету, представив в 1921 г. проект межпланетного корабля-аэро- плана. В 1924 г. в своей первой печат- ной работе «Перелеты на другие плане- ты», опубликованной в журнале «Тех- ника и жизнь», Ф. Цандер описал воз- можность сочетания ракеты с самоле- том с последующим сжиганием метал- лических частей самолета и выдвинул идею планирующего, т. е. управляемо- го спуска космического аппарата (КА) с орбиты с торможением в атмосфере. Это был один из первых детально проработанных проектов воздушно- космического аппарата (ВКА). Ф. Цан- дер предполагал использовать винто- моторную двигательную установку или воздушно-реактивный двигатель для полета в атмосфере, а ракетный двига- тель - за ее пределами. По мнению конструктора, планирующий спуск обеспечил бы кораблю-аэроплану об- лет половины земного шара и посадку в любом месте планеты без затрат до- полнительной энергии. Но от рисунков, эскизов, предложений до реальных проектов и создания работо- способных летательных аппаратов (ЛА) - большой путь. Теоретики отечественной космонавтики и ракетной техники пони- мали, что в этом сложном и многотруд- ном деле энтузиазма и решимости пио- неров-одиночек не хватает: необходима весомая поддержка государственных структур. В СССР такой организацией стало Общество содействия авиации и химии (ОСОАВИАХИМ), при нем в сен- тябре 1931 г. была создана Группа изу- чения реактивного движения (ГИРД). Сюда устремились энтузиасты со всей Москвы и из других городов. Мос- ковская ГИРД стала называться Цент- ральной, а ее научно-технический со- вет возглавил Сергей Павлович Коро- лев. ЦГИРД рассматривала поступав- шие проекты, распределяла заказы от ОСОАВИАХИМа и Вооруженных сил. Докладывая программу работ ГИРД в марте 1932 г. на совещании у началь- ника вооружений Рабоче-крестьянс- кой Красной армии М. Н. Тухачевского, С. П. Королев получил одобрение. Было решено создать специальный научно- исследовательский институт по этой проблематике. С этого времени разра- ботка ракетного оружия стала главной целью жизни Сергея Павловича: он по- нимал, что укрепление обороноспособ- ности страны - непременное условие для выполнения программ использова- ния ракетной техники в мирных целях. Начав работать в тесном контакте с руководителем ленинградской Газоди- намической лаборатории Б. С. Петро- павловским, С. П. Королев приступил к организации своего первого конструк- ▲ Межпланетный ракетный корабль, предложенный Ф. А. Цандером в период 1922-1927 г. торского бюро (КБ), которое сформиро- вал из членов ЦГИРД. Проектно-конструкторские брига- ды Ф. А. Цандера, М. К. Тихонравова, Ю. А. Победоносцева и самого С. П. Ко- ролева положили начало большин- ству направлений ракетостроения. ▲ Сергей Павлович Королев Фото из книги Н.С.Королевой «Отец> Первая советская жидкостная ракета ГИРД-09, спроектированная М. К. Ти- хонравовым, была построена одной из бригад ЦГИРД. Запуск ракеты состо- ялся 17 августа 1933 г. с подмосковно- го полигона в Нахабино. Ракета дос- тигла высоты 400 м. Двигатель ГИРД- 09 работал на гибридном топливе «жидкий кислород и загущенный бен- зин». Последний был помещен непо- средственно в камеру сгорания. Хотя первый полет ГИРД-09 завершился прорывом газов из двигателя, это был несомненный успех. До этого полеты жидкостных ракет удалось осущест- вить только США и Германии. За первым стартом последовали дру- гие. Ракетостроение в СССР, развивав- шееся под контролем и при поддержке государства, бурно набирало темпы. Работы велись сразу по нескольким главным направлениям. Во-первых, создавались ЖРД для установки на са- молеты и ракеты1. Во-вторых, развер- 1 Как крылатые, так и «бескрылые» - в то время понятие баллистической ракеты еще не было четко определено. 9
Космические крылья Фото из книги Б.Е.Чертока «Ракеты и люди» нулись работы по созданию ракет раз- личного класса, в первую очередь ре- активных снарядов на твердом топли- ве и крылатых управляемых ракет. На- конец, еще одним направлением были ракетные самолеты. В сентябре 1933 г. был основан пер- вый в мире Реактивный научно-иссле- довательский институт (РНИИ), замес- тителем директора которого был наз- начен 26-летний С. П. Королев. РНИИ был подчинен управлению боеприпа- сов Наркомата тяжелой промышлен- ности, заинтересованному в основном в разработке ракетных снарядов. Фи- нансирование было на низком уровне, а тематика - узкой (были исключены работы по ракетоплану). Оставшись без поддержки Цандера и Петропавловского, умерших почти од- новременно в 1933 г., Королев не смог противостоять политике руководства института и уже в январе 1934 г. был освобожден от занимаемой должности. Многие гирдовцы покинули РНИИ, но Королев остался. Работая старшим ин- женером, а затем начальником 8-го сектора, он сосредоточил все усилия на создании крылатых ракет. Кроме того, участвовал в работе Стратосферных комитетов ОСОАВИАХИМа и Авиа- ВНИТО, выступал с докладами по проб- леме полета человека на ракетных ЛА на Всесоюзных конференциях по изу- чению стратосферы в 1934 и 1935 гг. Чтобы ускорить создание эксперимен- тального ракетоплана, в 1935 г. с по- мощью ОСОАВИАХИМа он построил тяжелый двухместный планер-пари- тель СК-9 (деревян- ный моноплан с раз- махом крыла 17 м, длиной 7,44 м и на- чальной полетной массой 700 кг), кото- рый сначала прошел все летные испыта- ния, включая полет в Коктебель и обратно на буксире за самоле- том для участия в планерных состяза- ниях, а затем был ис- пользован для опы- тов с ЖРД. Подтверждение на практике РНИИ преи- муществ методов и конструкций, разра- ботанных в ГИРД, привело к организа- ции в институте в на- чале 1936 г. специ- ального 5-го отдела по разработке ракет- ных ЛА, главным конструктором кото- рого был назначен С. П. Королев. В этом отделе и в выделенной из него группе №3 к 1938 г. была разработана экспериментальная система управляемо- го ракетного оружия, включавшая про- екты крылатой (объект 212) и баллис- тической (204) ракет дальнего дей- ствия с гироскопическим управлени- ем, авиационных ракет (201) для стрельбы по воздушным и наземным целям, зенитных ракет (217) с наведе- нием по световому лучу и радиолучу. Стремясь получить поддержку военно- го руководства и в разработке высот- ного ракетоплана 218, Сергей Павло- вич обосновал концепцию ракетного истребителя-перехватчика РПИ. Для получения опытных данных, не- обходимых при создании РПИ-218, С. П. Королев переделал свой планер СК-9 в простейший ракетоплан, кото- рый получил (по номеру группы) обоз- начение РП-318-1. Огневые испыта- ния РП-318-1 проводились начиная с декабря 1937 г. Однако Т1 июня 1938 г. Сергей Павлович был арестован по пе- чально знаменитой 58-й статье и через три месяца приговорен к 10 годам зак- лючения. Работы по ракетоплану тем не менее продолжались, хотя и не так интенсив- но. 28 февраля 1940 г. летчик В. П. Фе- доров совершил на РП-318-1 первый в СССР полет с работающим ЖРД, поло- живший начало практическому разви- тию отечественной реактивной авиа- ции. После этого Наркомат авиапро- мышленности рекомендовал продол- жить разработку реактивных самоле- тов другим конструкторам (В. Ф. Бол- ховитинову, А. Г. Костикову и др.). Но, как показала история, создать боевой ракетный самолет в СССР не удалось. В сентябре 1940 г., благодаря хода- тайству А. Н. Туполева, вызванный с Колымы на повторное следствие и вновь осужденный к восьми годам за- ключения Сергей Королев был направ- лен в ЦКБ-29 для разработки нового бомбардировщика. В туполевской «ша- рашке» он занимался проектировани- ем крыла самолета Ту-2 и, кроме того, представил проект создания ракетной аэроторпеды АТ, которая позволяла этому бомбардировщику наносить уда- ры, не входя в зону действия ПВО про- тивника. В 1942 г. С. П. Королев был переведен в Специальное КБ в Казани, где вместе с еще одним опальным кон- структором - В. П. DiyniKO - проектиро- вал и испытывал в полетах самолетные ускорители с ЖРД РД-1. В конце войны С. П. Королев разра- ботал проекты ракет дальнего дей- ствия Д-1 и Д-2 с твердотопливными двигателями, а также выдвинул пред- ложения по созданию перспективных жидкостных ракет. Но поскольку ока- залось, что проекты подобных ракет уже были реализованы в Германии, Сергея Павловича в составе группы со- ветских специалистов направили на немецкие предприятия, где ему пору- ▲ Первый советский ракетоплан РП-318-1 в полете Фото из книги «Научное наследие академика Сергея Павловича Королева» 10
Первые ракетные самолеты Фото И.Афанасьева ▲ Самолетные двигатели разработки ОКБ В. П. Глушко в музее НПО «Энергомаш» чили собрать для испытаний хотя бы несколько V-2 («Фау-2»). ЖРД (а именно они считались в 1930-е годы наиболее подходящими для ракет и ракетопланов) создава- лись в тот период в нескольких кол- лективах РНИИ, возглавлявшихся В. П. Глушко, Л. С. Душкиным и А. И. Полярным. После смерти Цанде- ра несомненным лидером отечест- венного ракетного двигателестрое- ния стал Валентин Петрович Глушко. Еще в 1932 г. по заданию ВВС он на- чал разработку экспериментальной ус- тановки ЖРД на истребитель И-4 конструкции А. Н. Туполева. Предус- матривалось, что в качестве вспомога- тельных к винтомоторной группе на подкрылках самолета будут стоять два двигателя ОРМ-52 с турбонасосными агрегатами (ТНА) питания. В 1937-1938 гг. двигатель ОРМ-65 проходил испытания на ракетоплане РП-318-1 и крылатой ракете 212 (312) конструкции С. Королева. Однако из- за ареста В. П. DiyniKO в полет РП-318-1 пошел не с двигателем ОРМ-65 разра- ботки «врага народа», а с мотором РДА-1-150 конструкции Л. С. Душкина. В 1940 г. на авиамоторостроитель- ном заводе № 16 в Казани, где базиро- валось Специальное КБ, под руковод- ством В. П. Глушко разрабатывались одно-, двух-, трех- и четырехкамерные самолетные ракетные установки с на- сосной подачей топлива, тягой от 300 до 1200 кгс у земли. К 1947 г. СКВ В. П. Птушко создало для форсирования летных характеристик самолетов семейство вспомогательных авиационных жидкостных двигателей РД-1, РД-1ХЗ, РД-2, РД-3 с насосной по- дачей долгохранимого топлива (азот- ная кислота и керосин) и неограничен- ным (в пределах ресурса) числом пов- торных автоматизированных пусков. Максимальная тяга этих ЖРД у земли составляла от 300 до 900 кгс (в зависи- мости от числа применяемых камер). В годы Великой Отечественной вой- ны в СССР было создано несколько ти- пов самолетов, оснащенных ЖРД в ка- честве маршевой или вспомогательной двигательной установки (ДУ). Истребитель БИ-1 был разработан в инициативном порядке сотрудниками ОКБ В. Ф. Болховитинова - Александ- ром Яковлевичем Березняком (он был начальником бригады механизмов) и Алексеем Михайловичем Исаевым (на- чальник бригады двигателей). БИ-1 первоначально проектировал- ся под двигатель с тягой 1400 кгс; топ- ливо предполагалось подавать в каме- ру при помощи ТНА. Но затем, с целью сокращения времени создания самоле- та, сложная, тяжелая и нуждавшаяся в доводке система подача топлива была заменена более простой и доведенной вытеснительной, с использованием сжатого воздуха из бортовых баллонов. Этот вариант самолета с двигателем Д-1-А-1100 конструкции Л. С. Душки- на стал основным и получил обозначе- ние «БИ». Он был выполнен по обычной в то время схеме одноместного свобод- нонесущего низкоплана в основном де- ревянной конструкции. С началом войны проект получил одобрение наркома авиапромышлен- ности А. И. Шахурина, после чего рабо- ты ускорились. В задачу КБ В. Ф. Бол- ховитинова входило создание топлив- ных баков и системы питания двигате- ля по принципиальной гидравлической схеме НИИ-3 (бывший РНИИ), а зада- чей КБ Л. С. Душкина (в составе НИИ-3) было обеспечение работы ЖРД в ре- жиме регулируемой от 400 до 1100 кгс тяги при многократном запуске. Проектирование и постройка БИ-1 были завершены в уральском поселке Билимбай (в 60 км от Свердловска, ны- не - Екатеринбург), куда было эвакуи- ▲ Элементы конструкции самолета БИ-1 Фото с сайта «Уголок неба» (www.airwar.ru) 11
Космические крылья ▲ Митинг, посвященный первому полету ракетного истребителя БИ. Выступает В.Ф. Болховитинов. Билимбай, 1942 г. ровано КБ В. Ф. Болховитинова. Пер- вый полет совершил 15 мая 1942 г. на аэродроме НИИ ВВС в Кольцово летчик- испытатель капитан Григорий Яковле- вич Бахчиванджи; он продолжался 3 мин 09 сек. Зафиксированы высота полета 840 м, скорость 400 км/ч, скоро- подъемность 23 м/с. В связи с износом конструкции плане- ра первого опытного самолета (главным образом от воздействия паров азотной кислоты при наземных «проливках» и огневых испытаниях двигателя) после- дующие летные испытания проводи- лись на втором (БИ-2) и третьем опыт- ных самолетах, отличавшихся от пер- вого только наличием лыжного шасси. Всего для проведения летных испы- таний было построено девять самоле- тов. Одновременно было принято ре- шение начать постройку небольшой серии самолетов БИ-ВС для войсковых испытаний. От опытных экземпляров они отличались вооружением: в допол- нение к двум пушкам под фюзеляжем по продольной оси самолета перед ка- биной летчика устанавливалась кассе- та мелких противосамолетных бомб, закрытая обтекателем. На опытном БИ-2 за короткий срок с 10 января 1943 г. были выполнены четыре полета: три летчиком Г. Я. Бах- чиванджи и один (12 января) летчи- ком-испытателем К. А. Груздевым. В них были зафиксированы наивысшие летные показатели этого самолета - максимальная скорость до 675 км/ч (расчетная 1020 км/ч на высоте 10000 м), вертикальная скороподъем- ность 82 м/с, высота полета 4000 м, время полета 6 мин 22 сек, продолжи- тельность работы двигателя 84 сек. «И быстро, и страшно... Как черт на метле!» - прокомментировал свой по- лет Груздев. Шестой и седьмой полеты выполня- лись Г. Я. Бахчиванджи на третьем опытном самолете (БИ-3). Седьмой по- лет Т1 марта закончился катастрофой и гибелью пилота: на субзвуковой ско- рости (предположительно 800 км/ч) самолет с прямым крылом затянуло в пикирование, и он разбился... После гибели Г. Я. Бахчиванджи не- достроенная серия из 30-40 самоле- тов БИ-ВС была уничтожена, но рабо- ты по этой теме еще некоторое время продолжались. Так, в январе 1945 г. в Москве на самолете БИ с лыжным шасси и двигателем РД-1 конструк- ции А. М. Исаева выполнил два полета летчик Б. Н. Кудрин.Однако было ясно, что БИ не может использоваться в ка- честве истребителя из-за чрезмерно малой продолжительности полета, ко- торая не компенсировалась скоростью. Аналогичный самолет-перехват- чик «302» проектировался в годы вой- ны и в НИИ-3 (ГИРТ), но также не до- шел до серийного производства. Кро- ме того, ЖРД конструкции Л. С. Душ- кина и В. П. Птушко в опытном поряд- ке устанавливались на истребители Як-3, Ла-7Р и 120Р, Пе-2, Су-7 в каче- стве дополнительного ускорителя. ▲ Натурный макет самолета БИ-1 в музее ВВС в Монино 12
Первые ракетные самолеты За рубежом первые проекты плане- ров с ракетными двигателями, кото- рые можно условно отнести к раке- топланам, появились в Германии в 1920-е годы. В то время европейскую техническую общественность охвати- ла «ракетная лихорадка», романти- ческие идеи межпланетных полетов, которые стимулировались и поддер- живались широко освещавшимися в печати экспериментами Роберта Год- дарда в США и проектами Германна Оберта в Германии. Успехи немцев были наиболее впечатляющими. 11 апреля 1928 г. автогонщик-энтузи- аст Макс Валье испытал ракетный дви- гатель, установленный на небольшой автомобиль фирмы Opel. 11 июня дру- гой экспериментатор, Фриц Штамер, пролетел примерно километр на легком планере А. Липпиша, стартовавшем с земли с помощью резинового шнура и двух небольших пороховых ракет. 8 августа 1929 г. в Дессау поднялся в воздух гидросамолет Junkers W 33 с шестью ракетными ускорителями. 30 сентября того же года автомобиль- ный магнат Фриц фон Опель совершил близ Франкфурта-на-Майне полет на планере RAK.1 с шестнадцатью твер- дотопливными ускорителями, покрыв расстояние около 3 км. Планер достиг скорости 153 км/ч и находился в воз- духе в течение 75 сек. В середине 1930-х годов начинаю- щий конструктор Вернер фон Браун занимался не только баллистическими ракетами, но и исследованиями воз- можности применения ракетных дви- гателей на самолетах в рамках совме- стной программы Люфтваффе и Уп- равления вооружений Сухопутных войск. Первые эксперименты с кисло- родно-спиртовым ЖРД тягой 300 кгс с вытеснительной системой подачи в ка- честве вспомогательной двигательной установки были проведены на истре- бителях Хейнкеля Не. 112. В апреле (по другим данным, в июне) 1937 г. лет- чик-испытатель капитан Эрих Варзиц (Erich Warsitz) поднял на Не. 112 с аэро- дрома Нойхарденберг и выполнил в по- лете первое включение ЖРД. (Это были чрезвычайно опасные испытания - достаточно сказать, что в ходе их два из трех Не. 112 погибли.) Самолет Не. 176, также разработан- ный на фирме Эрнста Хейнкеля, должен был стать первым в мире ракетопланом с ЖРД, рассчитанным на установив- шийся полет. Для него в организации фон Брауна разрабатывался кислород- но-спиртовой двигатель тягой 1000 кгс с турбонасосной подачей. Его прототип с тягой 660 кгс также испытывался на Не. 112 в 1939-1940 гг., но двигатель был слишком тяжелым и небезопасным, так что Не. 176 летал только с ЖРД конструк- ции Гельмута Вальтера (Hellmuth Walter), работающим на перекиси водорода. Осенью 1936 г. на своем предприя- тии HWK в Киле Вальтер построил ави- ационный ЖРД тягой 150 кгс с вытес- нительной подачей перекиси и перман- ганатным катализатором для ее разло- жения («холодный» двигатель). Следую- щий двигатель RI тягой 300 кгс был ус- тановлен в качестве вспомогательного на самолетах Не. 72 и Fw.56 и испыты- вался осенью 1936 и в январе 1937 г. Согласно отчету Вальтера, написанно- му им в 1947 г. в США, третий полет на Fw.56 совершил лично полковник Эрнст Удет, глава Технического управления Люфтваффе. В ноябре 1937 г. Варзиц выполнил первый полет на Не. 112 со вспомогательным двигателем Вальтера. После этого пришел черед Не. 176, для которого ЖРД Вальтера RI.201 с регулируемой тягой от 50 до 500 кгс был уже основным. По воспоминаниям самого Хейнкеля, все тот же Эрих Вар- зиц выполнил первый в мире взлет и полет на ЖРД в Пенемюнде 30 июня 1939 г.; он продолжался всего 50 сек. (Другие источники называют иные да- ты, в частности, 15, 20 и 21 июня.) Последний полет Не. 176 состоялся 3 июля 1939 г. в Летно-исследовательс- ком центре Рехлин в присутствии Адольфа Гитлера, и в ходе его Варзиц едва не потерпел катастрофу. Вскоре после этого, 12 сентября, проект был закрыт. Не. 176 был по сути эксперименталь- ным и рекордным самолетом, а герма- нские ВВС хотели бы иметь боевой ра- кетный истребитель. Кроме того, ис- следования и летные испытания пока- зали, что конструкция Не. 176 не сов- сем подходит для установки ракетного двигателя. Предполагалось, что наибо- лее полно достоинства ракетоплана бу- дут реализованы в схеме «бесхвостка». Самым известным ракетным само- летом Второй мировой войны, несом- ненно, стал бесхвостый Me. 163В Komet («Комета»), отличавшийся смелостью концепции и высокими летными ха- рактеристиками. История его созда- ния восходит к решению главы иссле- довательского департамента Министе- рства авиации RLM (Reichsluftfahrt Ministerium) Адольфа Боймкера (Adolf Baeumker) о желательности разработ- ки ракетного самолета (1936 г.). Работавший в то время в Немецком исследовательском институте плане- ризма DFS (Deutsches Forschungs- institut fur Segelflug, г.Дармштадт- Грисхайм) доктор Александер Липпиш (Alexander Lippisch) обладал, пожалуй, самым обширным опытом в проекти- ровании бесхвостых самолетов. Ему руководство RLM и предложило пере- делать «бесхвостку» DFS. 39 с 75-силь- ным поршневым двигателем под ЖРД. Липпиш предложение принял, и RLM и DFS заключили в 1937 г. контракт на разработку «Проекта X». Конечной целью работы, которая велась в обста- новке повышенной секретности, в спе- циально построенном и хорошо охра- няемом КБ, было создание околозвуко- вого истребителя-перехватчика с ЖРД. Для него Вальтер проектировал новый двигатель тягой до 400 кгс, получив- ший обозначение RII. 203. Применение ЖРД подразумевало ис- пользование фюзеляжа цельнометал- лической конструкции. Но по этой час- ти опыта работ у DFS не было. К разра- ботке фюзеляжа была подключена фирма Хейнкеля, a DFS отвечал за де- ревянное крыло. Испытания моделей и продувки в аэродинамической трубе (АДТ) выяви- ли проблему курсовой неустойчивости бесхвостого самолета, которую можно было разрешить использованием стре- ловидного крыла и обычного киля, что и было сделано: после внесения изме- нений в компоновку характеристики улучшились. «Проект X» настолько отличался от исходного DFS.39, что Липпиш спро- ектировал экспериментальный само- лет DFS. 194 с поршневым двигателем и толкающим винтом для изучения летных характеристик нового ЛА. Фото из архива NASM ▲ Александер Липпиш К концу 1938 г. из-за ряда техничес- ких и политических проблем Липпиш принял решение перейти на фирму Messerschmitt AG и самому проектиро- вать самолет целиком, отказавшись от услуг Хейнкеля. 2 января 1939 г. Лип- пиш и 12 его сотрудников поступили на работу к Вилли Мессершмитту, об- разовав на заводе в Аугсбурге специ- альное подразделение L. Вместе с ними перешел и контракт Министерства авиации на новый ракетный самолет, который получил обозначение Me. 163. Итак, DFS.194 привезли из Дарм- штадта в Аугсбург. В середине 1939 г. для ускорения работ было решено про- пустить этап летных испытаний с поршневым мотором и заменить его, невзирая на цельнодеревянную кон- струкцию, штатным двигателем RII.203. ЖРД относился к разряду «холодных» и работал на однокомпонентном топли- ве T-Stoff (80-процентная перекись во- дорода), которое разлагалось под дей- ствием катализатора Z-Stoff (водный раствор перманганата калия). В начале 1940 г. самолет доставили в Пенемюнде. Летные испытания нача- лись 3 июня. DFS. 194 пилотировал Хайни Диттмар (Heini Dittmar), ранее испытавший несколько аппаратов 13
Космические крылья Фото с сайта koti.mbnet.fi/~jjwonen/planes_fin/komet.html фото DLR ▲ Самолет DFS. 194 в аэродинамической трубе. 1938 г. ▼ Модель ракетного самолета Me. 163А Липпиша. Самолет был рассчитан на скорость 300-305 км/ч, но показал в полете существенно лучшие характе- ристики: скорость достигала 547 км/ч при отличной скороподъемности. Между тем профессор Вальтер создал двигатель КП. 203b тягой до 750 кгс и был готов сделать еще вдвое более мощ- ный ЖРД RII.211. Липпиш получил за- дание сделать на базе Me. 163 под этот двигатель боевой истребитель-перех- ватчик Me. 163В. Опытные машины получили обозначение Ме.163А. Первый Ме.163А (он получил номер V4) был собран в Аугсбурге зимой 1940-1941 гг. Планерные испытания начались в феврале 1941 г. на аэродро- ме Лехфельд. Аппарат, управляемый Диттмаром, был поднят на буксире за поршневым двухмоторным истребите- лем Bf. 1 ЮС и после отцепки продемон- стрировал отличные аэродинамичес- кие качества: вертикальная скорость снижения составила всего 1,5 м/с при горизонтальной скорости 220 км/ч. Правда, отсутствие закрылков затруд- няло посадку. Из-за этого буксировка самолета в Аугсбург едва не закончи- лась аварией. Диттмар, видя, что про- махивается мимо аэродрома, накренил самолет, чтобы проскочить в промежу- ток между двумя ангарами, и с трудом выполнил посадку. Летные испытания выявили также сильный флаттер руля направления на скорости 360 км/ч и флаттер элеро- нов на скорости свыше 520 км/ч. Про- блему решили изменением баланси- ров. В целом же летные характеристи- ки Me. ЮЗА оказались очень хороши- ми. Эрнст Удет, шеф службы вооруже- ний и поставок Люфтваффе, был нас- только очарован одним из скоростных планирующих полетов, что использо- вал все свое влияние для придания проекту высшего приоритета. Летом 1941 г. опытные Me. ЮЗА V4 и V5 перегнали в Пенемюнде, где на них установили двигатели RII-203b с регу- лируемой тягой 150-750 кгс. Летные испытания с ЖРД проводились с июля по октябрь. Уже 13 августа Диттмар до- стиг скорости 800 км/ч, превысив офи- циальный мировой рекорд. Однако чу- довищная прожорливость двигателя и малый запас топлива не позволяли при самостоятельном взлете разогнать са- молет более чем до 920 км/ч. Для опре- деления максимальной скорости поле- та 2 октября Me. ЮЗА V4 подняли на буксире за Bf.llOC до высоты 4000 м. После отцепки Диттмар запустил дви- гатель и достиг скорости 1003,7 км/ч (М = 0,84). Он был вынужден выклю- чить двигатель, так как самолет нача- ло затягивать в пикирование, но и дос- тигнутая скорость оказалась столь ве- лика, что в RLM докладу не поверили! В Аугсбург был срочно направлен док- тор Гётхерт, и его расчеты подтверди- ли достижение Диттмара. Помимо шестерки опытных Me. ЮЗА, были изготовлены десять предсерий- ных Me. ЮЗА-0, которые использовали в качестве учебных. Сборка этих машин выполнялась на планерном заводе Вольфа Хирта в Геттингене. Учебный курс обычно состоял из шести взлетов на буксире на высоту около 1500 м, двух моторных взлетов, одного полета с по- ловинным запасом топлива и двух поле- тов на полную продолжительность. Несмотря на отличную управляе- мость, взлет Me. ЮЗА был проблемати- чен из-за слишком малой базы двухко- лесной взлетной тележки. Старт при- ходилось совершать строго против вет- ра, а ВПП готовить с особой тщатель- ностью. В противном случае самолет мог скапотировать, а при попутном или поперечном ветре взлет был вообще не- возможен. Кроме того, запаса топлива на Me. 163А хватало лишь на 4,5 мин ра- боты двигателя. Надежность ЖРД была неважной, горение и тяга - неустойчи- выми. Неточность регулировки подачи топлива могла привести к взрыву. Боевой самолет Me. 163В был совер- шенно новой машиной, сохранившей только базовую компоновку Me. ЮЗА. Для повышения устойчивости измени- ли форму крыла, установили специ- альные фиксированные предкрылки, занимавшие 40% размаха. В новом двигателе RII.211 катализа- тор Z-Stoff заменили на самовоспламе- няющееся горючее C-Stoff (30-процент- ный раствор гидразингидрата в мета- ноле). Такой «горячий» двигатель имел значительно более высокую эффектив- ную скорость истечения - 1680 м/с вместо 1035 м/с. Ошибочные расчеты удельной тяги будущего двигателя RII.211, который тогда существовал лишь в виде макета, давали Липпишу и его проектантам за- пас компонентов топлива на 12 мин по- лета на максимальном режиме. Счита- лось, что после набора высоты 12 км в течение трех минут тяга будет дроссе- лирована, и это позволяло надеяться на 30-минутный полет на скорости около 950 км/ч и радиус действия в 240 км. Однако при наземных испытаниях в 1943 г., когда был определен реальный расход топлива, оказалось, что борто- вого запаса хватит только на шесть ми- нут полета на режиме полной тяги... Два прототипа Me. ЮЗВ строились в Аугсбурге, а заказ на 70 предсерийных 14
Первые ракетные самолеты машин был размещен на заводе Мессер- шмитта в Регенсбурге. Производство началось 1 декабря 1941 г. Первый опытный Me. 163В был готов в апреле, а второй в июле 1942 г. Однако самоле- ты оказались без двигателей - при ис- пытаниях RII. 211 возникли проблемы. ЖРД удалось доработать до летной год- ности только летом 1943 г., но даже тогда он все еще считался эксперимен- тальным. К этому времени со сбороч- ной линии сошли уже более 40 самоле- тов, ожидавших поставок двигателя; еще 11 были уничтожены налетом аме- риканской авиации 17 августа 1943 г. Первый RII-211 прибыл в Пене- мюнде в июле 1943 г. и был вскоре установлен на Me. 163 V2. В августе 1943 г. летчик-испытатель Рудольф Опиц (Rudolf Opitz), совершая первый моторный полет на Me. 163В V2, ока- зался на краю гибели: во время разбе- га взлетная тележка отделилась еще до момента отрыва, и самолет соско- чил с нее вперед на посадочную лыжу. Летчик сумел поднять аппарат в воз- дух до границы аэродрома, но на этом его приключения не кончились. При наборе высоты в кабину стали прони- кать пары перекиси. К счастью, за- правка была рассчитана всего на две минуты полета, и, когда двигатель ос- тановился, Опиц посадил самолет, хотя почти ничего не видел. 1 мая 1943 г. Александер Липпиш из- за прохладных отношений с Вилли Мессершмиттом покинул его фирму. Мессершмитт занимался доводкой сво- его турбореактивного Me. 262, и до «чу- жого» 163-го ему не было никакого дела. После этого завод в Регенсбурге отвечал только за доводку и выпуск 70 предсе- рийных самолетов. Общая координа- ция работ перешла к Klemm Technik GmbH в Штуттгарте, которая отвечала и за выпуск серийных Me. 163В. От- дельные узлы поставляли многие заво- ды по всей Германии, сборка проводи- лась на заводе в Шварцвальде. Первые предсерийные Me. 163В, во- оруженные парой пушек MG 151, ис- пользовались для различных испыта- ний. Вторая половина регенсбургских машин и серийные самолеты оснаща- лись пушками МК 108 калибром 30 мм с 60 снарядами на ствол. Первые серийные Me. 163В-1а из-за очень низкого качества комплектую- щих и сборки требовали дополнитель- ных доработок. Летать они начали лишь в феврале 1944 г. Ме.163В-1а имел длину 5,70 м при размахе крыльев 9,30 м. Его взлетный вес составлял 3850 кг, в т.ч. 2018 кг компонентов топлива. Самолет имел цельнометаллический фюзеляж оваль- ного сечения и цельнодеревянное кры- ло с одним лонжероном, стреловид- ность по линии четверти хорд 23,3°. Щелевые закрылки были максимально вынесены вперед, чтобы снизить веро- ятность «клевка» при их выпуске. Двух- колесная взлетная тележка крепилась к нижней части посадочной лыжи и сбра- сывалась автоматически при уборке последней. На концах крыльев были не- большие лыжи. Кабина закрывалась цельным плек- сигласовым сбрасываемым фонарем, что давало летчику хороший обзор вперед и в стороны. Кресло пилота - простейшее, регулировалось только по высоте; по обе его стороны размещались два протести- рованных 60-литровых бака окислителя (T-Stoff), а за спиной пилота - основной 1040-литровый непротектированный бак окислителя. Все горючее (C-Stoff) за- ливалось в крыльевые баки - два 73-лит- ровых в передней кромке крыла и два 173-литровых за основным лонжероном. Ракетный двигатель 109-509.А-1 (на- именование RII. 211 в серии) состоял из двух блоков - переднего узла с ТНА, сис- темой управления, клапаном сброса давления и электрической системой за- жигания и заднего узла с камерой сго- рания и трубопроводами подачи топли- ва. Двигатель был очень «сырым», его эксплуатация сопровождалась посто- янными отказами и многочисленными доработками. Перед полетом пилот и техники, заправлявшие самолет, наде- вали специальные костюмы из асбес- товой ткани для защиты от едких ком- понентов топлива. Посадочные характеристики Me. 163В требовали изрядного мастерства пило- тирования. Если летчик перелетал раз- решенную зону посадки и выкатывался на грунт, то был риск опрокидывания и взрыва остатков топлива в баках. Планы использования Me. 163В предусматривали создание двух колец аэродромов на западе, северо-западе и севере Германии, чтобы получилась сплошная зона перехвата. Реально бы- ли подготовлены всего несколько аэро- дромов: Пенемюнде, Бад Цвишенан, Виттмюндгафен, Штаргард-Клюцов, Удетфельд, Брандис, Венло и Хузум. Первый Me. 163В-1а был принят Люфтваффе в мае 1944 г. и поступил в эскадрилью 1./JG400 (командир - ка- питан Роберт Олейник), созданную из персонала 16-й испытательной ко- манды и набранных летчиков. В кон- це июля эскадрилья была переведена на аэродром Брандис под Лейпцигом. Преобладала следующая тактика применения ракетных перехватчиков: Me. 163В заходили на строй бомбарди- ровщиков при скорости 900-950 км/ч, вели огонь из МК 108 с эффективной дистанции около 600 м и выходили из атаки на дистанции 200 м. У пилотов было менее трех секунд, чтобы пора- зить цель из пушек, имевших неболь- шой темп стрельбы. Добиться результа- та позволяло лишь высокое мастерство. 28 июля Me. 163В из 1./JG400 впер- вые перехватили группу В-17. По отчету американцев, их атаковали пять само- летов, летевшие двумя группами, по два и по три, со скоростью 800-900 км/ч. Перехватчики сохраняли строй во вре- мя полета и во время атаки с пикирова- нием. Боестолкновение закончилось безрезультатно для обеих сторон. На следующий день перехватчики из 1./JG400 вновь атаковали американс- Фото из архива И. Афанасьева ▲ Модель ракетного перехватчика Me.163В кие бомбардировщики, летевшие под прикрытием истребителей Lightning Р-38. Американцы заявили, что капитан Артур Джеффри из 479-й истребитель- ной группы на своем «Лайтнинге» сбил один реактивный истребитель. Правда, 1./JG400 этой потери не подтвердила. Эскадилья 2./JG400 (командир - капитан Отто Бёхнер) была сформи- рована в Венло, но в августе 1944 г. перебазировалась на Брандис. Обе они были сведены в группу I./JG400 под командование капитана Вильгель- ма Фульды. Каждая эскадрилья нас- читывала 15 самолетов и 10-12 пило- тов. Основной задачей было прикры- тие заводов по производству синтети- ческого топлива. Но американцы очень быстро нащупали слабое место «Коме- 15
Космические крылья Фото из архива И. Афанасьева Фото Toffee (с сайта picasaweb.google.com ▲ Перехватчик Me. 163В и его ракетный двигатель (на переднем плане) в музее ВВС в Дейтоне ▲ Американские летчики позируют у разбитых Me. 163 ты» - малую продолжительность и даль- ность полета и стали... просто облетать аэродром Брандис стороной! В сентябре из Бад Цвишенан на Брандис была переведена 16-я испы- тательная команда, а несколько пило- тов во главе с Олейником было послано на Удетфельд для формирования учеб- ной части. Позже на ее базе были со- зданы 13-я и 14-я эскадрильи IIL/JG400. В декабре 1944 г. в Штаргарде под ко- мандованием капитана Опица была сформирована IL/JG400. Во главе всей эскадры JG400 в ноябре 1944 г. стал майор Вольфганг Шпете. Основной недостаток перехватчика - мизерную продолжительность мотор- ного полета - профессор Вальтер решил исправить, создав ЖРД 109-509.В с двумя камерами, стартовой и марше- вой. Первая давала основную тягу для взлета, набора высоты и маневров, а вторая обеспечивала «крейсерский» по- лет. В 1944 г. она испытывалась на двух опытных машинах V6 и VI8. 6 июля Рудольф Опиц поднял Me. 163В VI8 в первый полет на двух камерах. Позже было рассчитано, что в этом полете самолет достиг скорости 1125 км/ч. Низкие боевые качества МК 108 зас- тавили также начать поиск альтерна- тивного оружия для Me. 163В. Изобрета- тель Генрих Лангвейлер, автор «фауст- патрона», разработал самолетный обра- зец SG 500 «Ягд фауст». Это были 50- миллиметровые пусковые установки (ПУ) для ракетных снарядов, запускае- мых по команде фотодатчика при про- хождении тени бомбардировщика. На каждом крыле устанавливалось по пять труб SG 500 в общем обтекателе. Пред- полагалось, что Me. 163В должен был проходить на 20-70 м ниже строя бом- бардировщиков. «Ягдфауст» был успеш- но испытан по мишени, закрепленной между двумя аэростатами, и даже ис- пользовался в боях: в апреле 1945 г. лей- тенант Фриц Кельб смог уничтожить с его помощью В-17. Но немцы передела- ли под SG 500 только 12 Me. 163В, кото- рые так и не успели применить. В декабре 1944 г. выпуск Me. 163В- 1а достиг 90 единиц, а всего за 1944 год было изготовлено 237 машин. В нача- ле 1945 г. производство замедлилось, а в феврале полностью прекратилось. Люфтваффе получили еще 42 самолета. В конце 1944 г боевая активность JG400 резко снизилась из-за бомбежек аэродромов, плохой подготовки пило- тов и перебоев с поставкой топлива. Реально боевой была только первая группа. Она сумела добиться девяти побед, потеряв 14 самолетов. Вторая группа из-за недостатка топлива за- кончила войну в Хузуме, так и сбив ни одного самолета противника. Таким образом, боевая эффектив- ность и эксплуатационные качества Me. 163В оставляли желать лучшего. Недостатки ракетного перехватчика была таковы, что союзники просто не обратили серьезного внимания на бое- вой дебют «Кометы». Еще одним вариантом развития Me. 163В стал японский Mitsubishi J8M1 «Судзуи» («Меч»). Японская деле- 16
Первые ракетные самолеты гация побывала в Пенемюнде и Бад Цвишенане и испытала Me. 163В, а в 1944 г. японцы приобрели лицензии на производство Me. 163В и двигателя 109-509. А-1, заплатив за последнюю 20 млн марок. Однако подводная лодка, на которой переправлялись в Японию экземпляр самолета и чертежи, была потоплена союзниками. В Японию по- пали только простейшие руководства. Тем не менее, даже без помощи со стороны немцев в июле 1944 г. «Мицу- биси» спроектировала свой вариант Me. 163В. В японской армии самолет получил обозначение Ki. 200, а во фло- те - J8M1. Двигатель был переделан под японские технологии и получил обозначение «Току» Ro. 2 (Кг-10). Пер- вое летное испытание J8M1 7 июля 1945 г. закончилось катастрофой: на крутом наборе высоты ЖРД заглох и самолет разбился. Ни один армейский прототип так и не был выпущен... К весне 1944 г. ситуация с налетами дневных бомбардировщиков союзни- ков на германские промышленные центры стала критической. Имевшие- ся средства ПВО не справлялись, и верховное командование было готово рассмотреть любые, даже самые нео- бычные, предложения по перехвату бомбардировочных соединений. Одно из них выдвинул технический директор фирмы Gerhard Fieseler Werke Эрих Бахем (Erich Bachem), который предложил проект вертикально взлета- ющего одноразового перехватчика1 ВР.20 Natter («Гадюка»). Дешевые и неде- фицитные материалы применялись в каждом узле: спасали только пилота и ракетный двигатель, которые могли ис- пользовать повторно. Получив много других предложений, в начале лета RLM выбрало на конкурс- ной основе для испытаний проект Хейн- келя - Р1077 «Юлия». Проект Бахема был инициативным и к тому же выдвигался необычным способом - через генерала истребительной авиации Адольфа Гол- ланда. Технический департамент RLM отклонил проект: одноразовый боевой самолет казался нонсенсом... Убежденный в реальности проекта, Бахем не смирился с поражением и за- ручился поддержкой Генриха Гиммле- ра. Рейхсканцлер придал работе высо- чайший приоритет. Бахему выделили небольшой завод под Вальдзе. Разра- ботка началась в августе 1944 г. в рам- ках «Срочной программы истребите- лей». Двигатель делался на заводе Гель- мута Вальтера на базе ЖРД «Кометы». При проектировании широко исполь- зовали продувки моделей в АДТ в Брау- ншвейге, получив характеристики ЛА до скорости М = 0,95. Управление само- летом должно было быть настолько простым, что предполагалось исполь- зовать летчиков без специальной под- готовки (только инструктаж на земле). Окончательный вариант проекта Ва.349 несколько отличался от предло- жения Бахема. Первоначальная кон- цепция атаки предусматривала, что после применения бортового оружия пилот «Наттера» должен использовать оставшуюся кинетическую энергию самолета для набора высоты с последу- ющим пикированием и тараном цели, а непосредственно перед столкновени- ем - катапультироваться. Но вскоре выяснилось, что кабина самолета слишком мала для установки ката- пультного кресла. Кроме того, все это усложняло конструкцию, которая «должна была быть максимально прос- той». От таранного удара отказались: пилот сбрасывал переднюю часть фю- зеляжа и просто выпадал из кабины. ▲ Макет перехватчика Natter в музее Мюнхена Фото John McCullagh (с сайта common.wikimedia.org) Ва.349 строился по схеме свободно- несущего среднеплана цельнодеревян- ной конструкции (из металла - только тяги управления, шарниры и узлы крепления) без шасси. Крыло прямое, малого удлинения, неразрезное, с сим- метричным профилем. Оперение крес- тообразное с несущим стабилизатором. Фюзеляж типа полумонокок круглого сечения. Кабина пилота с простейши- ми приборами закрыта фонарем, отки- дывавшимся назад. Летчик защищен броней спереди, сзади и по бокам. Самолет имел взлетную массу 2234 кг при запасе топлива 630 л. Длина фюзе- ляжа - 6,5 м, размах крыла - 3,95 м, высота-2,24 м. Силовая установка состояла из ЖРД 109-509А-2Е тягой 1700 кгс. Топливо - 1 Предложение Бахема не было оригинальным: до него, 6 июля 1939 г., идею вертикально стартующего ракетного перехватчика выдвинул Вернер фон Браун. Проект был отклонен RLM как слишком фантастичный. 17
Космические крылья Фото с сайта jpcolliat.free.fr/trident/trident_10.htm ▲ Солдаты союзнических войск рассматривают захваченные «Наттеры» 440 л T-Stoff и 190 л C-Stoff - в двух ба- ках за кабиной пилота. При старте ра- ботали одновременно ЖРД и четыре пороховых ускорителя Schmidding 109-533 тягой по 500 кгс. Для запуска Ва.349 устанавливался на практически вертикальных направ- ляющих длиной 25 м, которые могли наклоняться для «зарядки» в них само- лета горизонтальным способом. По расчету, ускорение при старте не должно было превысить 2,2 единицы, но на всякий случай рули до запуска блокировались, что обеспечивало сход с направляющих в нужном направле- нии. На высоте 170-200 м сбрасыва- лись ускорители и включался автопи- лот, управлявшийся по радио с земли. Вооружение - 24 неуправляемых 73- миллиметровых ракеты Хеншель Hs. 217 «Фён» («Шторм») или 33 55-мил- лиметровых ракеты R4M в носовой части фюзеляжа под сбрасываемым пластиковым обтекателем. Прицели- вание - наведением всего фюзеляжа. В 1,5-3 км от цели пилот должен был отключить автопилот, сблизиться с нею и пустить все ракеты залпом. После вы- полнения атаки летчик сбрасывал но- совую часть фюзеляжа; одновременно открывался парашют в задней части. Летчик выпадал вперед из самолета и приземлялся на обычном парашюте. Поддержка программы Ва.349 была настолько сильной, что первая партия из 50 опытных машин была готова че- рез три месяца с момента начала работ. Первый планирующий полет за букси- ровщиком Не.111 был совершен под Хойбергом в ноябре 1944 г. Пилот-испы- татель ГЬнс Цюберт докладывал: «Устой- чивость самолета - в норме, управление простое и эффективное во всем диапа- зоне скоростей от 200 до 680 км/ч». Первая попытка беспилотного вер- тикального старта с четырьмя «Шмид- дингами», предпринятая 18 декабря 1944 г., закончилась неудачей: Ва.349 даже не сошел с направляющих, т.к. ускорители прогорели в местах про- водки зажигания. Через четыре дня попытку повторили: «Наттер» с направ- ляющих сошел и исчез в облаках на высоте 750 м. Первоначальную идею пустить все первые самолеты на планерные и бес- пилотные испытания отвергли: време- ни не было, да и поддержка со стороны Гиммлера ослабла. 22 декабря 1944 г., в день первого успешного беспилотного запуска Ва.349, комиссия в Берлине отметила, что ни «Наттер», ни «Юлия» не оправдали ожиданий... Рекомендо- валось свернуть разработку «Юлии», а работы над Ва.349 продолжить, хотя бы в части испытаний. Приговор комиссии посчитали рекомендацией: в том, что касалось Ва.349, она не была принята к исполнению. Успешно были запущены десять бес- пилотных «Наттеров», хотя выясни- лось, что скорость при сбросе ускори- телей недостаточна для нормальной работы рулей. Изменили стабилиза- тор, а в струе двигателя поставили ох- лаждаемые водой газовые рули, кото- рые работали около 30 сек. Эти моди- фикации были внесены в Ba. 349а VI6 и в последующие «Наттеры». Ускорители работали со сбоями, ав- топилот не обеспечивал устойчивости, и его работу было трудно синхронизи- ровать. Поставки маршевого двигате- ля фактически остались лишь на бума- ге: первый ЖРД Бахем получил только в феврале 1945 г. В результате первый испытательный полет «Наттера» по полной программе смог состояться только 25 февраля. Во время первого «штатного» взлета в кабине Ва.349 сидел манекен. Само- лет успешно стартовал, на заданной высоте фюзеляж разделился, манекен и двигатель мягко приземлились на парашютах. Результаты испытаний произвели впечатление на RLM, потре- бовавшее немедленно провести пило- тируемый запуск. 28 февраля на по- добные испытания добровольно согла- сился обер-лейтенант Лотар Зиберт (Lothar Siebert). Самолет №М23 наб- рал высоту около 500 м, после чего фо- нарь кабины самопроизвольно отк- рылся, «Наттер» перевернулся через хвост на высоте 1500 м и после пики- рования врезался в землю и взорвался. Расследование не установило причин аварии: оставалось предположить, что фонарь кабины не был закрыт на стар- те, а от удара в момент его открытия пилот потерял сознание. Погибшего Зиберта заменили другие добровольцы. Быстро выполнив три успешных пилотируемых полета, ре- шили, что Ба. 349 уже готов для войс- ковых испытаний. Для увеличения ра- диуса действия перехватчика на нем предполагалось установить двигатель 109-509.С с дополнительной «крейсер- ской» камерой. И вновь переделка са- молета, во время которой в фюзеляже разместили пару 30-миллиметровых пушек в качестве альтернативы раке- там. Количество топлива на борту не меняли, новые стартовые ускорители сдвинули назад. Новые «Наттеры», начиная с 51-го са- молета, получили обозначение Ba. 349b и считались серийными. До прекраще- ния работ в Вальдзе успели закончить лишь три опытных Ba. 349b, и лишь один из них поднялся в воздух, причем со старыми ускорителями. К концу военных действий было изго- товлено 36 самолетов Ба. 349. Из них ис- 18
Первые ракетные самолеты пытаны 25, причем в пилотируемом ва- рианте только семь. В апреле 1945 г. 10 перехватчиков были размещены у Кирххайма под Штуттгартом для отра- жения налетов американских бомбар- дировщиков, но применить их в боевой обстановке не успели. Почти все они вместе с ПУ были уничтожены собствен- ными расчетами. Три «Наттера» захва- тили американские войска и один - со- ветские. Документацию на Ва. 349 в на- чале 1945 г. приобрели японцы, но пост- роить перехватчик не успели... Таким образом, немецкие ракетчи- ки добились в первой половине 1940-х годов выдающихся успехов, надолго определивших основные направления развития мирового авиа- и ракетостро- ения, и в первую очередь, в СССР и США. Но и они не могли решить глав- ную проблему всех ракетных самоле- тов - повысить экономичность двига- теля. Бортового запаса топлива - даже весьма большого, как в случае с Me. 163В, хватало лишь на несколько минут моторного полета. Применение ЖРД в авиации оставалось под боль- шим вопросом. Несмотря на очевидные недостатки ракетных самолетов, после Второй ми- ровой страны-победители продолжили работы над ними. Но цели у разработ- чиков по обе стороны океана были раз- ными. Отечественные авиационные кон- структоры, получив в свои руки немец- кие ракетные технологии, поначалу хо- тели напрямую «приживить» их на совет- ской почве. Но вскоре выяснилось, что простой путь в данном случае - не са- мый оптимальный и быстрый. Недаром говорится: «Что русскому хорошо, то немцу - смерть»... В авиации же все по- лучилось наоборот. Быстро внедрить технику не удалось - имевшиеся в стра- не заводы и КБ явно не дотягивали до немецких технологий. Кроме того, к со- жалению, наши работали гораздо мед- леннее и неувереннее, чем немцы. И к то- му времени, когда надо было сдавать за- казчику готовую систему (конец 1940-х- начало 1950-х), все немецкие техноло- гии устарели морально и физически1. Следует также понимать, что Советс- кий Союз, в отличие не только от Герма- нии, но и от Англии и Соединенных Штатов, в конце войны не имел собст- венных отработанных ТРД, и самолет с ракетным двигателем казался весьма привлекательным в качестве истреби- теля объектовой ПВО. В этом случае ма- лая дальность не имела существенного значения: решающими преимущества- ми ракетных самолетов перед первыми машинами с воздушно-реактивными двигателями становились скорость, скороподъемность и высота полета. В марте 1945 г. в СССР организуется Особый комитет с чрезвычайными полномочиями и задачей немедленно- го демонтажа военных заводов Герма- нии в нашей оккупационной зоне и в странах Восточной Европы, освобож- денных Красной Армией. 26 апреля в Берлин прибывает госкомиссия во гла- ве с генералом Н. И. Петровым. Вскоре в ее руки попадает бесценная докумен- тация на десятки типов немецких са- молетов (главным образом реактивных и ракетных) и ракет, тысячи отчетов о всевозможных продувках и испытани- ях моделей и натурных образцов, а так- же двигателей, образцы наземных, морских и самолетных локаторов и многое другое; архивы сотен институ- тов, КБ и фирм. Доклад комиссии И. В. Сталину был трагичен: «Внедрение реактивной тех- ники... проводилось в Германии в бол- шом масштабе и немцы в этой области имели серьезный успех». Проще гово- ря, современную, большую авиацию мы просто прозевали... Среди трофеев были и десять «Комет». Их вывезли в Союз и испытали. Изу- чить поведение Me. 163В в воздухе по- настоящему не удалось, поскольку для двигателя HWK 109-509 не оказалось топлива. «Он работал на перекиси во- дорода, причем пожирал эту не приня- тую у нас «пищу» в таких количествах, что для удовлетворения его потребнос- тей пришлось бы специально расши- рять заводское производство переки- си», - вспоминал летчик-испытатель М. Л. Галлай, одним из первых освоив- шийся в кабине трофейного самолета. И тогда возникло решение проверить ЛА в планерном варианте. Для определения характеристик устойчивости и управляемости двухместный учебно-тренировочный Me.l63S, получивший в Советском Со- юзе прозвище «Карась», на буксире за самолетом Ту-2 поднимали на нужную высоту, после чего отцепляли. Снижа- ясь, он выполнял все заданные режи- мы полета. Освоить истребитель ока- залось непросто даже опытным плане- ристам, ведь он был гораздо тяжелее, инертнее, обладал значительно боль- шей скоростью снижения, чем боль- шинство других безмоторных машин. Все же в отчете Летно-исследова- тельского института (ЛИИ) отметили, что «рациональный выбор аэродина- мической схемы и конструктивных па- раметров бесхвостого самолета дает возможность обеспечить ему достаточ- но хорошие характеристики продоль- ной и боковой устойчивости, а также управляемости в области дозвуковых скоростей полета. Это свидетельствует о возможности использовать данную схему в качестве одного из возможных конструктивных вариантов скоростно- го самолета». При этом, правда, указы- валось: «Исследованная схема не ли- шена недостатков. Этими недостатка- ми, в частности, следует считать зна- чительно большую, чем у обычных са- ▲ Так должно было выглядеть развитие перехватчика Me. 163 и его самый совершенный вариант Ju. 248 (Me. 263) Технографика Mario Merino с сайта www.luft46.com 1 Пример работы НИИ-88 свидетельствовал о том, что успех пришел к тем отечественным конструкторам, которые смогли, по возможности быстрее разобравшись с «враждебной» техникой, на определенном этапе прекратить ее копирование, перейдя к собственным, более прогрессивным, разработкам, пусть и базировавшимся на немецких аналогах. 19
Космические крылья Фото с сайта www.testpilot.ru и «Уголок неба» (www.airwar.ru) ▲ Ракетный истребитель И-270 конструкции А. И. Микояна молетов (при одинаковых удельных нагрузках на крыло) минимальную скорость и скорость при взлете и по- садке, а также не вполне удачную, с точки зрения высокоскоростного са- молета, общую компоновку крыла (ма- лая стреловидность, наличие щели и сильной крутки, толстый профиль)». В то же время ведущий летчик НИИ ВВС подполковник В. Е. Голофастов пришел к выводу, что бесхвостый од- номестный Me. 163В по технике пило- тирования в безмоторном полете вел себя аналогично истребителям обыч- ной схемы. При выполнении основных фигур высшего пилотажа машина практически ничем не отличалась от других истребителей. Несомненно, материалы испытаний «Карася» довели до сведения ведущих советских самолетных и моторных КБ, но он оказал на нашу промышлен- ность значительно меньшее влияние, чем другой «мессер» - турбореактив- ный Me. 262 «Штурмфогель» («Альбат- рос»). И все-таки один вариант Me. 163 «пустил корни» на советской почве. ...Немецкие асы, которые пилотиро- вали Me. 163В во время войны, отмеча- ли непредсказуемость работы двигате- ля «Кометы», малую продолжительность полета и неспособность самолета ру- лить на ВПП: сразу после посадки его следовало поднять на взлетную тележку и отбуксировать на место обслужива- ния. Нередко складывалась ситуация, когда полоса забивалась неподвижны- ми самолетами, которые становились мишенями для налетов с воздуха. Проблему продолжительности поле- та и маневренности на земле специа- листы решили, предложив в начале 1944 г. два проекта - Ме.163С с более емкими баками и Me. 163D с изменен- ным (увеличенным) фюзеляжем и уби- раемым трехстоечным шасси. Первый опытный Me.l63D VI испы- тывался в планерном полете весной 1944 г., но у Мессершмитта не хватало людей закончить эту работу. В результа- те самолет передали на фирму Юнкерса и переделали. Предсерийный образец, названный Ju. 248 VI, был закончен в августе 1944 г. и испытан в планерном варианте. К сентябрю на нем установи- ли двухкамерный двигатель 109-509.С и планировали передать в серию. Минис- терство авиации настояло на возвраще- нии к названию Me. 263; кроме того, планировали заменить исходный двига- тель на BMW. 708, работавший на азот- ной кислоте. Однако ухудшение положе- ния на фронте не позволило завершить подготовку серийного производства. Опытный Me. 263 VI так и остался в единственном экземпляре. Он был зах- вачен Красной Армией в Дессау и отп- равлен в СССР. В феврале 1946 г. ОКБ Артема Ивановича Микояна было пору- чено создать на его основе истребитель И-270 для защиты с воздуха крупных промышленных объектов и военных баз. Не имея опыта работы со стреловид- ным крылом и сомневаясь в устойчи- вости схемы «бесхвостка», Микоян и ty- ревич решили отказаться от того и другого. В марте 1946 г. фюзеляж ис- ходного самолета получил прямое кры- ло тонкого профиля и горизонтальное Т-образное оперение на киле. Малое время работы ЖРД разработчиков не пугало: казалось, что высокой скорос- ти, большой скороподъемности и тяги, которая у ракеты не зависит от пара- метров полета, будет достаточно. Самолет, рассчитанный на высоту боевого применения 16-17 км и ско- рость 1100 км/ч, строился по схеме цельнометаллического свободнонесу- щего среднеплана с веретенообразным фюзеляжем круглого сечения, рассты- ковывавшимся на две части. Основные стойки шасси убирались в нишу под крылом в фюзеляже, носовая стойка - в нишу под гермокабиной летчика. Там же располагались две пушки НС-23 ка- либра 23 мм. Силовая установка, размещенная в хвосте фюзеляжа, включала двухка- мерный двигатель РД-2М-ЗВ конструк- ции Л. С. Душкина тягой 1450 кгс на азотной кислоте и керосине, способ- ный работать в форсажном и марше- вом режиме. Запаса топлива, который превышал 50% взлетной массы, хвата- ло на 4-9 минут полета. Первый экземпляр истребителя-пе- рехватчика И-270 (Ж-1) допустили к летным испытаниям 28 декабря 1946 г. Двигатель еще не был готов, и на аппа- рате стоял его макет. До июля 1947 г. самолет выполнял буксировочные по- леты за бомбардировщиком Ту-2 с от- цепкой и планирующей посадкой. 8 мая 1947 г. на втором экземпляре И-270 (Ж-2) был установлен двигатель. 2 сентября состоялся первый - и пос- ледний - полет: во время неудачной по- садки самолет, пилотируемый летчи- ком-испытателем А. К. Пахомовым, по- терпел аварию и был разрушен. Вос- станавливать его не стали. 2 октября 1947 г. летчик-испытатель В. Н. Юганов выполнил первый полет на первом экземпляре И-270. В марте 1948 г. летные испытания возобнови- лись, но были полностью остановлены после вынужденной посадки без выпу- щенного шасси. Поврежденный само- лет также не был восстановлен1. И-270 продемонстрировал посред- ственные летные характеристики: удо- влетворительную скороподъемность и высокую скорость в горизонтальном по- лете при плохой маневренности и весь- ма ограниченном радиусе действия. Проект остановили за явным преиму- ществом турбореактивного истребите- ля МиГ-15, который еще до окончания летных испытаний, в марте 1948 г., был передан в серийное производство. Кроме отсутствия реактивных дви- гателей, разработчиков отечественной авиационной техники волновала проб- лема выбора лучшей формы крыла при полете на транс- и сверхзвуковых ско- ростях. Для решения этой проблемы во второй половине 1945 г. КБ под руково- дством Павла Владимировича Цыби- на, которое во время войны занима- Выдающийся историк отечественной авиационной техники В. Б. Шавров писал: «Оба [экземпляра И-270] были разбиты при испытаниях по причинам, не зависящим от схемы и конструкции самолета». 20
Первые ракетные самолеты лось транспортно-десантными плане- рами, по заданию ЛИИ начало проек- тирование специального ЛА. Разработка и постройка велись с уче- том программы ЦАТ И. Оптимальным средством для получения исходных данных был признан одноместный пилотируемый планер, оснащенный пороховым двигателем-ускорителем. Проектировались одновременно три аппарата, с единым фюзеляжем и тре- мя разными крыльями одинаковой площади - с прямым, с обратной стре- ловидностью в 30° и с прямой стрело- видностью в 30°. Построены были только первые два1: первый -ЛЛ-1 (Ц-1) имел цельнодеревянную конструкцию крыла и фюзеляжа, второй - ЛЛ-3 был оснащен дюралюминиевым крылом. Полетная масса каждого варианта сос- тавляла 2000 кг, размах крыла -7,1м. Вместо обычного шасси на аппарате применили двухколесную ось-тележку и подфюзеляжную лыжу. Взлет и на- бор высоты производил на буксире са- молета Ту-2, после отрыва от земли те- лежка сбрасывались. На высоте 5-7 км буксирный трос отцеплялся, летчик- испытатель переводил планер в режим установившегося пикирования под уг- лом 45-60° и затем включал ускори- тель ПРД-1500 разработки И. И. Кар- тукова с тягой 1500 кгс. Последний за 8-10 сек доводил скорость аппарата до 1000-1050 км/ч (М = 0,87 у ЛЛ-1) или 1150-1200 км/ч (М = 0,95-0,97 у ЛЛ-3). Во время пикирования бортовая аппа- ратура фиксировала параметры пото- ка и фотографировала спектры обтека- ния. После выполнения задач полета и слива водяного балласта ЛА переходил на планирование и совершал посадку при скорости не более 120 км/ч. В 1947-1948 г. летчики-испытатели С. Амет-Хан, С. Н. Анохин и Н. С. Рыбко совершили на ЛЛ-1 и ЛЛ-3 более 100 по- летов. В результате удалось подробно изучить свойства малоизвестного кры- ла обратной стреловидности и самолета в целом и проследить картину кризис- ных явлений, развивающихся при под- ходе к критическим числам М. Полеты и исследования ракетного планера в АДТ дали ученым уникаль- ные материалы по аэродинамическим характеристикам самолетов с разными крыльями. Главной целью данной рабо- ты было разобраться с подводными камнями на пути создания скоростных самолетов и отработать аэродинамику легкого реактивного истребителя. Од- нако непосредственного выхода разра- ботка не получила: в 1947 г. началась первая в истории СССР конверсия обо- ронной промышленности. КБ П. В. Цы- бина закрыли, а завод перевели на вы- пуск гражданской продукции. Немецкий исследовательский инсти- тут планеризма DFS в военные годы разработал несколько эксперименталь- ных ракетных ЛА. Одним из самых вы- дающихся проектов стал DFS. 346. Этот экспериментальный аппарат - прото- тип самолета-разведчика - разрабаты- вался по заданию RLM, выданному осенью 1944 г., и должен был развивать крейсерскую скорость, соответствую- щую М=2, и достигать высоты полета 35 км. Он оснащался двумя двухкамер- ными ракетными двигателями HWK 109-509.С тягой 2000 кгс (19,6 кН). По замыслу главного конструктора проекта д-ра Феликса Крахта (Felix Kracht), DFS. 346 должен был запус- каться с самолета-носителя вблизи зо- ны действия ПВО противника (предпо- лагалось, что это будет Великобрита- ния), подниматься с помощью ЖРД на высоту более 30 км, совершать плани- рование на высокой сверхзвуковой скорости, выполняя фотосъемку воен- ных объектов и приземляться на аэро- дромы в Германии или Франции. Для истребителей Королевских ВВС он был неуязвим, поскольку на высоте 20 км мог развивать скорость М = 2,6. Элементы самолета, готовые к сбор- ке, а также масштабная продувочная модель были обнаружены на фирме Siebel в г. Галле, переданном в июле 1945 г. из американской в советскую зону оккупации. Постановление СМ СССР от 17 апре- ля 1946 г. санкционировало продолже- ние работы над DFS.346 в организован- ном в Галле ОКБ-3 под руководством Ганса Рёссинга (Hans Rossing). 29 сен- тября 1946 г. первый экземпляр самоле- та выкатили из сборочного цеха авиаза- вода в Галле и, после наземных испыта- ний, разобрали и отправили в СССР. Вслед за ним уехали и разработчики. 22 октября 1946 г. Министерство внутренних дел (МВД) начало опера- цию по вывозу в Союз примерно 2200 немецких конструкторов и инженеров. Часть авиационных специалистов бы- ла направлена на Государственный опытный завод №1 в подмосковном поселке Подберезье (ныне - левобереж- ная часть города Дубна) и расселена в сравнительно неплохих условиях. Для Рёссинга в Подберезье было ор- ганизовано ОКБ-2 по разработке ско- ростных самолетов с ЖРД. Заместите- лем главного конструктора стал один из создателей БИ Александр Яковле- вич Березняк. Самолет «346» представлял собой ме- таллический1 2 моноплан со стреловид- ным (45°) крылом. Для максимального снижения лобового сопротивления пи- лот располагался в носовой части фю- зеляжа в лежачем положении. Кроме уменьшения «миделя», такая компонов- ка позволяла ему переносить большие перегрузки, чем при обычной схеме. Самолет имел оригинальную систе- му аварийного спасения: гермокабина соединялась с фюзеляжем на пиробол- тах и, в случае необходимости, могла отделяться и спускаться на парашюте. На высоте 3000 м отстреливался фо- нарь, и летчик вместе с ложем выбра- сывался из кабины, спускаясь с высо- ты 1500 м на парашюте. Двигательная установка - два модер- низированных ЖРД 109-510 суммар- ной тягой 4000 кгс; топлива должно было хватить примерно на 3-4 минуты работы на полной тяге. Д вигатели мог- ли включаться вместе либо по отдель- ности; тяга каждого регулировалась. Не нуждаясь во взлетном шасси, са- молет был оснащен лыжей, выдвигав- шейся из фюзеляжа, и раскрывавши- мися костылями на концах крыла. При продувке модели самолета в первой в СССР скоростной аэродина- мической трубе Т-106 выяснилось, что на околозвуковых скоростях возможна потеря эффективности органов управ- ления. Поэтому было рекомендовано не превышать скорость М = 0,8. ▲ Планер П. В. Цыбина с прямым крылом (на схеме) и крылом обратной стреловидности Фото с сайта www.testpilot.ru 1 ЛЛ-2 строить не стали: к тому времени уже выходили на испытания первые самолеты-истребители с крылом прямой стреловидности, такие как МиГ-15 и Ла-15 2 За исключением гермокабины летчика, имевшей деревянный каркас. 21
Космические крылья После окончания аэродинамических экспериментов экземпляр, доставлен- ный из Германии, прошел испытания на статическую прочность. Во второй половине 1948 г. в ОКБ-2 был закончен упрощенный планерный вариант «346-П», который не имел гер- мокабины, двигателя и топливных ба- ков. На нем были выполнены четыре полета со сбросом с самолета-носителя В-29 для отработки техники отделе- ния, проверки устойчивости и управ- ляемости при различных центровках, накопления опыта пилотирования в лежачем положении и особенностей посадки на лыжу. Пилотировал «346-П» летчик-инженер Вольфганг Цизе Фото Floyd S. Werner Jr. с сайта hsteatures.com ▲ Диорама «Подготовка к полету самолета 346» (Wolfgang Ziese), бывший шеф-пилот на фирме Вильгельма Зибеля. Весной 1949 г. на испытания был пе- редан «346-1», который полностью со- ответствовал проекту, но имел вместо настоящего двигателя макет. Первый полет состоялся 30 сентября на аэро- дроме ВВС в Теплом Стане. Из-за не- точного расчета самолет подошел к земле с чрезмерной скоростью, и при посадке пилот получил травму. Пока В. Цизе находился на лечении, испыта- ния продолжил летчик П. И. Казьмин. Несмотря на сложности с приземле- нием, было сделано заключение о воз- можности выполнения основной части программы - «моторных» полетов. К маю 1950 г. был подготовлен второй летный экземпляр («346-3») с настоя- щими ЖРД и измененной формой го- ризонтального оперения (допустимая скорость полета возросла до величи- ны, соответствующей М=0,9). Специ- ально для испытаний вблизи г. Лухови- цы (примерно 100 км к юго-востоку от Москвы) началось строительство ново- го заводского аэродрома. 6 апреля 1951 г. В. Цизе совершил на «346-3» планирующий полет, а 15 ав- густа двигатель наконец был включен на высоте 7000 м через 1 мин 40 сек после отделения от самолета-носителя; из-за ограничений по максимальной скорости запускалась только одна ка- мера. Мотор работал полторы минуты, в это время обнаружились сильная бо- ковая неустойчивость и перегрев каби- ны (плохая работа регулятора обогре- ва). Пилот был на грани обморока. Следующий полет 2 сентября прошел вполне благополучно, но в третьем по- лете 14 сентября произошла авария. При наборе скорости и высоты на рабо- тающем ЖРД самолет потерял управ- ление; летчику было приказано поки- нуть машину. Система спасения срабо- тала безупречно: кабина отделилась на высоте 6500 м, раскрылся стабилизи- рующий парашют, на высоте 3000 м летчик катапультировался из кабины и приземлился на парашюте, повредив при этом ногу. Самолет упал вблизи де- ревни Смоленские Борки и сгорел. После гибели самолета «346-3» прог- рамма испытаний была сначала приос- тановлена, а затем прекращена. По зак- лючению экспертов продолжение поле- тов на имевшемся летном экземпляре «346-1» не могло дать новых результа- тов, а совершенствование машины не представлялось возможным из-за об- ветшавшей материальной части. Строительство самолета «346» стало самой дорогостоящей программой опытного завода № 1: с апреля 1946 г. по сентябрь 1951 г. на нее было затра- чено 55 млн руб. На основе данного проекта в ОКБ-2 с 1949 г. разрабатывался сверхзвуковой истребитель-перехватчик «486» - одно- местный самолет, выполненный по схеме «бесхвостка» с треугольным кры- лом малого удлинения со стреловид- ностью 45° по передней кромке и мно- гокамерным ЖРД в качестве силовой установки. Взлет производился со стартовой тележки, посадка - на лыжу. Работой руководил бывший конструк- тор фирмы «Хейнкель» Зигфрид Понтер (Siegfried Gunter). Для проведения предварительных ис- пытаний и снятия летных характерис- тик на скорости до 500 км/ч в 1950 г. на заводе построили и в натурной аэроди- намической трубе ЦАГИ продули дере- вянный планер «466», повторявший по схеме самолет «486». Однако к этому времени стало очевидно, что примене- ние ЖРД на боевых самолетах нецеле- сообразно все по той же причине ма- лой продолжительности полета, и в июне 1951 г. Минавиапром прекратил финансирование темы. В апреле 1951 г. ОКБ-2 перевели на завод №491 в Савелово, а в конце 1953 г. расформировали. Немецких ин- женеров репатриировали в ГДР. Следует заметить, что германские авиаконструкторы, насильно вывезен- ные в Советский Союз и работавшие фактически на правах военнопленных, пусть даже привилегированных, не мог- ли (или не хотели) полностью раскрыть свой потенциал. Кроме того, работа не была полноценной еще и потому, что к советским секретам их не допускали1. К концу 1946 г. положительный эф- фект стреловидности для достижения больших скоростей стал всем очевиден. Однако для достижения звукового барьера крыло со стреловидностью 35° (а именно такое устанавливалось на советских реактивных истребителях МиГ-15 и Ла-15, первыми запущенных в серийное производство в 1948 г.) не годилось - слишком велико было его сопротивление. Требовалось увеличить стреловидность хотя бы до 45 °, а также поднять тяговооруженность самолетов. ЦАГИ разработал нужное крыло, но имевшиеся АДТ не позволяли испытать его на скоростях свыше М=0,9. Для проверки крыла «на натуре» на заводе № 293 Минавиапрома было сформиро- вано новое ОКБ во главе с Матусом Ру- вимовичем Бисноватом для создания экспериментального ракетного само- лета «5». Аппарат должен был иметь максимальную скорость 1200 км/ч (М= 1,13) на высоте 12 000-13 000 м. Самолет строился по схеме цельно- металлического моноплана со средне- расположенным стреловидным (45°) крылом и стреловидным горизонталь- ным оперением, которое устанавлива- лось на киле по крестообразной схеме. Фюзеляж овального сечения рассты- ковывался на две части. Переднюю за- нимала гермокабина летчика с ката- пультным креслом и фонарем, вписан- ным в обводы фюзеляжа. Заднюю - силовая установка с двухкамерным двигателем РД-2М-ЗФ конструктора Как пишет историк авиации И. Султанов, «их заставили как бы вариться в собственном соку, поэтому результаты деятельности немцев носили поневоле ограниченный характер». 22
Первые ракетные самолеты Л. С. Душкина с турбонасосной пода- чей топлива. Бортового запаса компо- нентов (азотная кислота, керосин и пе- рекись водорода) хватало на двухми- нутную работу ЖРД при полной тяге. Взлет предполагалось выполнять пу- тем буксировки за самолетом-носите- лем - тяжелым бомбардировщиком Пе-8. Для снижения риска полеты на началь- ном этапе испытаний проводили без включения ЖРД, т. е. в планерном ва- рианте, и по единому плану: пикирова- ние, выход в горизонтальный полет с перегрузкой 2-3, торможение до ско- рости срыва, увеличение скорости и выполнение заданных эволюций, на высоте 1500-2000 м - начало захода на посадку. На этапе посадки самолета изучались особенности устойчивости, управляемости и пилотажные качества на сравнительно небольших скоростях. Посадка - на подфюзеляжную лыжу. До начала пилотируемых полетов компоновка самолета проверялась на беспилотной уменьшенной копии. В короткий срок была создана модель (индекс «6») в масштабе 1:2,75, осна- щенная двигателем У-400-10 кон- струкции А. М. Исаева. Ее сбрасывали из-под бомбардировщика Ту-2 на вы- соте 9000 м. В свободном прямолиней- ном полете с работающим ЖРД модель должна была достичь сверхзвуковой (по расчету - до М= 1,225) скорости. Для регистрации параметров полета служила записывающая аппаратура, а для приземления - многоступенчатая автоматическая парашютная система. В сентябре-ноябре 1947 г. на аэро- дроме Тумрак прошли летные испыта- ния четырех экземпляров модели «6» (все кончились не очень удачно). По ре- зультатам проверок приборов было предположено, что ЛА достигал ско- рости до 1405 км/ч (М= 1,28). Получен- ные цифры позволили специалистам Минавиапрома считать, что скорость модели соответствует расчетной и ис- пытания в целом проведены успешно. С таким обоснованием не согласи- лось командование ВВС, которое реко- мендовало продолжить испытания мо- делей для получения более достовер- ных результатов. Однако к тому време- ни уже заканчивалась постройка пер- вого летного экземпляра самолета «5». С учетом пусков моделей в програм- му летных испытаний, которую после- довательно прошли два самолета - «5-1» и «5-2», были внесены некоторые изме- нения. В частности, тросовую букси- ровку заменили на подвеску под Пе-8. Ведущим летчиком был А. К. Пахомов. Первый полет экземпляра «5-1» сос- тоялся 14 июля 1948 г. При отделении от самолета-носителя он зацепил за упор фермы подвески и повредил об- шивку консоли крыла, частично закли- нив продольное управление. Летчику удалось совершить посадку, хотя и не на ВПП аэродрома. Получив значи- тельные повреждения, самолет был отправлен на завод для ремонта, и в процессе восстановлении доработан (изменили угол подвески и систему уп- равления). В таком виде «5-1» совершил еще два планирующих полета. В треть- ем, 5 сентября 1948 г., он разбился при посадке. Летчик остался цел, но аппа- рат восстановлению не подлежал. Испытания продолжились только в январе 1949 г., когда был выпущен са- молет «5-2», отличавшийся от «5-1» ря- дом доработок для улучшения путевой устойчивости. Первый полет новой ма- шины (летчик-испытатель Г. М. Шия- нов) состоялся 26 января, но из-за по- садки за пределами ВПП закончился аварией. «5-2» был поврежден и нуж- дался в ремонте. После второго полета и анализа результатов испытаний для повышения путевой устойчивости на консолях крыла установили дополни- тельные вертикальные поверхности - так называемые «ласты». После всех доработок самолета Г. М. Шиянов совершил на «5-2» еще шесть полетов, последний из них в июне 1949 г. Наибольшая скорость, достигнутая в пикировании на высо- те 5400 м, соответствовала М = 0,775. Аппарат обладал удовлетворительны- ми пилотажными качествами. К моменту, когда «пятерку» подгото- вили для полетов с ЖРД, было принято решение о прекращении дальнейших работ: опытные самолеты с ТРД уже вышли на рубеж скорости 1200 км/ч, и необходимость в продолжении испы- таний ракетоплана исчезла. Позднее М. Р. Бисноват и А. М. Исаев создали на его базе крылатую ракету «воздух-по- верхность» Р-1. Кроме вышеописанных, в Совет- ском Союзе создавались и другие ра- кетные самолеты. В частности, под руководством «короля истребителей» Н. Н. Поликарпова в 1944 г. проекти- ровался перехватчик «Малютка», од- нако со смертью главного конструкто- ра проект был прекращен. По постановлению Государственного комитета обороны (ГКО) от 18 февраля 1944 г. в НИИ-1 (бывший ГИРТ) разра- батывался одноместный эксперимен- тальный самолет по проекту инженера Ильи Флорентьевича Флорова для аэродинамических исследований. В качестве ДУ предлагались жидкостные двигатели А. М. Исаева (тяга 1100 кгс) или Л. С. Душкина (двухкамерный, тя- га 1140 кгс), работавшие на азотной кислоте и керосине. Самолет строился по схеме цельнометаллического высо- коплана с нестреловидным (прямым) крылом, с отогнутыми вниз на 30° кон- цами, с сигарообразным фюзеляжем, лыжным посадочным шасси и взлет- ной тележкой. Горизонтальное опере- ние с концевыми шайбами (не рулями), однокилевое вертикальное оперение. Первые полеты должны были делаться на неубираемом шасси с хвостовым ко- лесом. Взлетная масса около 2400 кг. К осени 1946 г. первый экземпляр са- молета без двигателя был готов к лет- Фото с сайта www.testpilot.ru ▲ Самолет М. Р. Бисновата. Иллюстрация типичного хода испытаний ракетных самолетов в СССР: долгие доводки, пробежки, первые пилотируемые полеты... авария и закрытие программы ным испытаниям; сборка экземпляра с двигателем Исаева заканчивалась1. Самолет в планерном варианте обле- тал в 1946 г. летчик-испытатель И. Ф. Якубов. Состоялось 19 полетов; скорость достигла 500-520 км/ч по прибору на высоте 5000 м. В августе 1947 г. летчик-испытатель А. К. Пахо- мов выполнил моторный полет. Целью испытаний была записана проверка ЖРД с последующим достижением большой скорости. Полет начался нормально, но в кон- це работы двигателя разрушилась од- 1 Строился планер и под двигатель Душкина, но силовая установка не доводилась, и испытаний не было. 23
Космические крылья Фото с сайта www.airwar.ru ▲ Самолет И. Ф. Флорова на из магистралей, пары азотной кис- лоты заполнили кабину. Летчик сумел посадить машину. Дальнейшего раз- вития работа не получила и была за- крыта. Англичан и американцев, по большо- му счету, немецкие ракетные техноло- гии в авиации интересовали лишь по- стольку-поскольку: на Западе уже бы- ли свои реактивные самолеты, кото- рые во второй половине 1940-х годов достигли довольно высокого уровня. К тому же здесь все в порядке было с электроникой, которая постепенно сливалась с авиацией, образуя единые ударные комплексы. В послевоенной Америке ракетопла- ны проектировались и строились практически исключительно в экспе- риментальных целях - для освоения высоких скоростей полета. Еще в 1943 г. на совместном заседа- нии представители ВВС, ВМС и про- мышлешюста наметали программу исследований высокоскоростных ЛА в интересах создания боевых самолетов. Одной из основных причин послужило создание и боевое применение в Герма- нии истребителей нового типа - реак- тивного Me. 262 и ракетного Me. 163. 16 марта 1945 г. фирма Bell Aircraft получила от ВВС контракт на строи- тельство трех экземпляров самолета XS-1 («экспериментальный, сверхзву- ковой, первый», позже просто X-1) для получения данных об условиях полета на трансзвуковых скоростях. XS-1 был первым американских скоростным са- молетом, создававшимся специально для проведения летных исследований и не предназначенным для серийного производства. В разработке широко использовались материалы немецкого проекта DFS.346. Основные техничес- кие параметры машины были сформу- лированы специалистами Националь- ного консультативного комитета по аэронавтике NACA (National Advisory Committee for Aeronautics). В качестве некоего условного прото- типа XS-1 была принята полудюймо- вая (12,7 мм) пуля от пулемета Брау- нинга, аэродинамические качества ко- торой на сверхзвуке были широко из- вестны. Самолет строился по схеме свободнонесущего цельнометалличес- кого моноплана с прямым крылом. Конструкция рассчитывалась на пе- регрузки от +18 до -10 единиц. Верете- нообразный фюзеляж - овального се- чения, с гермокабиной и фонарем, вписанным в общие обводы. Хвостовое оперение, как и крыло, заметной стре- ловидности не имело. Горизонтальное оперение установлено на 1/3 высоты киля для выноса из зоны турбулент- ности за крылом. Кислородно-спиртовый двигатель XLR-11-RM-31 - первый американский ЖРД для установки на самолет - был создан фирмой Reaction Motors. Систе- ма подачи топлива - вытеснительная, тяга регулировалась за счет дроссели- рования четырех камер сгорания, ко- торые могли работать как по отдель- ности, так и совместно. Поскольку вре- мя работы двигателя не превышало Рисунок из книги Peter Stache, Sowjetische Raketen, 1987 4 мин, применялся воздушный запуск с самолета-носителя (бомбардировщи- ки В-29 и В-50) на высоте 9000 м. По- садка осуществлялась планированием. Первый полет на XS-1 без включения двигателя выполнил 19 января 1946 г. шеф-пилот Bell Aircraft Джек Вуламс (Jack Woolams). До того, как в марте 1946 г. первый самолет был возвращен для модификации и установки ЖРД, на нем было проведено еще девять поле- тов. Затем место шеф-пилота занял Чалмерс 1удлин (Chalmers Н. Goodlin), который совершил на двух экземпля- рах ракетоплана 26 успешных полетов с сентября 1946 г. по июнь 1947 г. Пер- вый полет с включением ЖРД состоял- ся 9 декабря 1946 г., однако безмотор- ных полетов было выполнено гораздо больше, чем моторных - они требова- лись для снятия аэродинамических ха- рактеристик. Как правило, XS-1 сбра- сывался с бомбардировщика В-29, пла- нировал и приземлялся на аэродром. Первым, кто преодолел на Ж-1 звуко- вой барьер, стал капитан ВВС США Чарльз Егер (Charles Е. Yeager). Был в этом некий элемент случайности: Гуд- лин запросил за преодоление звукового барьера 150 тыс. $, a Bell Aircraft ему от- казала. Егер же, будучи военным, счи- тал рискованный полет своим долгом. Чак Егер начал летать на XS-1 7 ав- густа 1947 г. и 10 октября в своем 12-м полете достиг скорости М=0,997. За два дня до решающего испытания Чак упал с коня и сломал два ребра. Первую помощь ему оказал ветеринар из бли- жайшего поселка. Пилот боялся, что его отстранят от полета, и не сообщил о переломах. О них знали только его помощник Джек Ридли и жена Птеннис Дикхаус. В день полета Чак испытывал нестерпимую боль, он даже не смог без 1 Использовался также на самолетах X- 1А, X-1В и Republic XF-91 и на начальном этапе испытаний X-15. 24
Первые ракетные самолеты Фото NASA ▲ Подвеска Х-1 №3 под самолет-носитель В-29 была непростой операцией посторонней помощи закрыть люк са- молета. Но, невзирая ни на что, Егер успешно справился с заданием. 14 ок- тября 1947 г. впервые в мире в пилоти- руемом полете он превысил на XS-1 скорость звука и достиг М = 1,05. Все стадии полета на ракетопланах были опасны. По воспоминаниям Егера, «особенно много неприятностей достав- ляла пересадка из самолета-носителя в Х-1. Приходилось втискиваться в узкую кабину, почти как в аттракционе “чело- век-змея”, высвобождать правую руку и буквально вбрасывать себя в самолет... В этот момент, на высоте 7 км, когда од- на моя половина была уже в X-1, а дру- гая еще внутри В-29, я больше всего бо- ялся, что самолеты разъединятся...» А вот как Егер описывает свои ощу- щения перед взлетом в тот день, когда он победил звуковой барьер: «В глуби- нах моего разума таился страх. Я знал о нем и контролировал его... Но полет начался даже спокойнее, чем ожидали: до этого случались неприятности вро- де возгорания хвоста самолета, отказа пускателя и т. п. На этот раз все прош- ло гладко: отцепка, запустился четы- рехкамерный ракетный двигатель XLR-11. Когда началась знакомая тряска, я полностью сосредоточился на указателе числа Маха. Стрелка ко- лебалась на величине 0,96 и неожи- данно прыгнула на 1,06. Я решил, что это ошибка, вызванная ударными вол- нами. И вдруг все стихло: ни вибрации, ни ударных волн - ничего. Я подумал: “Надо же! Эта проклятая штука не раз- валилась”... А на земле услышали пер- вый искусственный “звуковой удар” и решили: что-то пошло не так. Но на са- мом деле все получилось, как надо: я преодолел звуковой барьер». О достижении американского пило- та стало известно только в июне 1948 г. Сейчас самолет X-1 №1 хранится в На- циональном аэрокосмическом музее в Вашингтоне. Всего было построено три Х-1 с се- рийными номерами 46-062, 46-063 и 46-064. Было выполнено 157 полетов, большинство - с включением ЖРД. Эти исследования стали базой, на которой строились последующие проекты экс- периментальных аппаратов серии X. Для изучения отдельных аспектов сверхзвукового полета создавались до- полнительные варианты самолета X-1. В частности, Х-1 А (серийный но- мер 48-1384) был заказан фирме Bell 2 апреля 1948 г. для изучения аэро- динамических явлений на скоростях свыше М = 2 и высотах более 27 км, особенно в части нагрузок и устойчи- вости. Он был длиннее и тяжелее X-1 и отличался выступающим фонарем Bell Aircraft Company ▲ Один в бескрайнем небе: самолет Х-2 в полете над Южной Калифорнией. 1955-1956 гг. кабины. Первый безмоторный полет состоялся 14 февраля 1953 г., а уже че- рез неделю летчик-испытатель фирмы Bell Джин Зиглер (Jean L. Ziegler) впервые включил в воздухе ракетный двигатель. Всего в 1953-1955 гг. сос- тоялось 26 полетов Х-1 А. 12 декабря 1953 г. Чарльз Егер достиг скорос- ти, соответствующей числу М = 2,44, а 4 июня 1954 г. Артур Мюррей (Arthur Murray) - высоты 27 374 м. На скорости больше М = 2 самолет не- ожиданно «показал зубы», войдя в пере- вернутый штопор, и только высокая квалификация спасла Егера от смерти. (Позже на Х-2 при аналогичных обсто- ятельствах погиб Милбурн Апт.) Самолет Х-1 В (48-1385) во многом напоминал X-1А и был оснащен прибо- рами для измерения эффектов аэроди- намического нагрева. В 1954-1958 гг. на нем было выполнено Т1 полетов. Че- тыре последних совершил летчик NACA Нейл Армстронг (Neil Armstrong) - чело- век, которому предстояло первым сту- пить на поверхность Луны. Х-1 С (48-1387) планировалось ис- пользовать для испытаний систем ору- жия и боеприпасов на режимах тран- сзвукового и сверхзвукового полетов. Однако такая программа исследова- ний была отменена, и X-1С не летал. Самолет X-1D (48-1386) стал пер- вым ракетным самолетом второго по- коления. Он предназначался для изу- чения процессов теплопередачи на сверхзвуковой скорости и был осна- щен ЖРД XLR-11-RM-5 с новой турбо- насосной системой подачи топлива. К сожалению, он смог совершить только один полет, а во втором, 22 августа 1951 г., взорвался во время заправки топливом в воздухе. Отметим, что однотипные аварии, связаные с топливной системой, по- 25
Космические крылья губили еще два экспериментальных самолета. На X-1 № 3 пожар возник во время слива топлива на земле, после полета без отцепки 9 ноября 1951 г., и он сгорел вместе с самолетом-носите- лем. На X-1А в полете 8 августа 1955 г. произошел взрыв. Находившийся в кабине пилот NACA Джо Уолкер лишь чудом успел вернуться на RB-50. После двух аварий 1951 годаХ-1 №2 был переобрудован в X- 1Е, также осна- щенный двигателем с ТНА. Он совер- шил 26 полетов в 1955-1958 гг. Фото NASA Фото NASA ▲ Скотт Кроссфилд у самолета D-558-II Skyrocket дает интервью после первого полета со скоростью М = 2 (20 ноября 1953 г.) ▼ Американские послевоенные экспериментальные ракетные самолеты Х-1Е, D-558-II и Х-1В, на которых отрабатывалась сверхзвуковая аэродинамика Еще в 1949 г. специалисты фирмы Bell начали проектирование нового са- молета Х-2 для исследований аэро- и термодинамических явлений на ско- ростях, соответствующих числу М=3. Предполагалось, что постепенно, по мере модернизации, Х-2 сможет дос- тичь высоты в 60 км. Самолет осна- щался приборами для сбора информа- ции о влиянии нагрева на конструкци- онные материалы. В целом Х-2 повторял схему своего предшественника, но имел крыло с уг- лом стреловидности по передней кромке около 40°. Корпус был выполнен из нер- жавеющей стали. В качестве силовой установки выступил ракетный двига- тель XLR-25-CW-1 фирмы Curtiss Wright. На Х-2 имелось обычное носовое коле- со, но вместо основных стоек использо- валась убирающаяся лыжа, дополнен- ная вспомогательными лыжами, рас- положенными на полуразмахе крыла. Первый опытный образец Х-2 (номер 46-675) был построен в 1952 г. Как обычно, сначала провели три планиру- ющих полета, а затем на Х-2 установи- ли двигатель. 12 мая 1953 г. проводил- ся полет без отцепки от ЕВ-50А с целью проверки аварийного слива топлива, и в ходе его Х-2 взорвался над озером Онтарио. Погибли Джин Зиглер и лет- чик-наблюдатель ЕВ-50А Фрэнк Волко (Frank Wolko). Бомбардировщик сгорел в воздухе, но остальным членам его экипажа удалось спастись. Испытания были приостановлены до лета 1954 г., когда был готов второй экземпляр Х-2 (номер 46-674). Пер- вый полет с работающим двигателем состоялся лишь 18 ноября 1955 г. 23 июля 1956 г. Фрэнк Эверест достиг рекордной скорости в горизонталь- ном полете (3360 км/ч, или М = 2,87), а 7 сентября Айвен Кинчлоу поднялся до 38430 м. Во время следующего вы- лета Т1 сентября капитан Милбурн Алт достиг скорости, соответствую- щей числу М = 3,196 (этот рекорд был побит только в 1961 г.), но самолет по- терял управляемость и разбился, а пилот погиб. Причины катастрофы выяснить не удалось. Завершая рассказ о первых ракет- ных самолетах, следует упомянуть ЛА с 26
Первые ракетные самолеты комбинированной ДУ1, состоящей из воздушно-реактивного и ракетного двигателей. Оставим в стороне ранние попытки создать самолеты, оснащен- ные стартовым ЖРД и маршевым ПВРД, такие как «302» разработки со- ветского ГИРТа или аналогичные по назначению конструкции Липпиша. Известно, что до летных испытаний подобные аппараты не дошли. Кроме того, не будем также гово- рить о вспомогательных ускорителях с ЖРД, которые в экспериментальном порядке устанавливались на советс- кие и немецкие самолеты (истребите- ли и бомбардировщики) в конце вой- ны. Эти работы далеки от цели наше- го повествования... Американцы и англичане хотели до- полнить реактивные самолеты новым качеством - ускорителями маневра, ко- торые могли использоваться на разных участках полета, а не только на взлете, и таким образом, улучшить тактико-тех- нические характеристики ЛА. Однако вскоре выяснилось, что скорость на рыв- ке - не главное, а вот упрощение эксплу- атации1 2 - это та вещь, которая во многом определяет боеготовность, а значит, и бо- евую эффективность самолета. Остались лишь пограничные слу- чаи, когда ЛА требовалось развить ог- ромную скорость или достичь большой высоты. При этом подразумевалось, что таких результатов не надо будет добиваться ежедневно. Отсюда - пря- мая дорога к экспериментальной авиа- ции и космонавтике... В США фирма Douglas построила са- молет D-558-II Skyrocket с такой ДУ. Он взлетал на ТРД с помощью стартовых ускорителей под фюзеляжем, набирал высоту и пикировал, включая ЖРД и развивая сверхзвуковую скорость. Позже ТРД сняли, и Skyrocket подвеши- вали под самолетом-носителем В-29. С помощью ЖРД он поднимался на 18- 25 км, достигал потолка и продолжал полет на полной тяге с небольшим сни- жением, а затем, после выгорания топ- лива, шел на посадку как планер. Первый из трех образцов самолета совершил полет 4 февраля 1948 г., а в мае 1949 г. достиг скорости, соответ- ствующей числу М=1,05 на высоте 7600 м (приблизительно 1170 км/час). D-558-II стал первым пилотируе- мым ЛА, который 20 ноября 1953 г. до- стиг скорости, соответствующей чис- лу М = 2,01 (2120 км/час). Полученные результаты интересны потому, что «Скайрокет» имел крыло с обычным дозвуковым профилем и был спроек- тирован для достижения максималь- ной скорости, равной числу М= 1,4. Один из экземпляров D-558-II ис- пользовали для исследований поведе- ния сверхзвукового ЛА с внешними бо- евыми подвесками. ▲ Английский экспериментальный самолет S.R. 53 с комбинированной ДУ - прототип несостоявшегося натовского перехватчика S.R. 177 Фото Алекса Холла (сверху) и Реза Манзури (снизу) с Интернет-сайта Airliners.net В Великобритании в начале 1950-х годов было создано несколько опыт- ных самолетов с комбинированной ДУ. Первым был экспериментальный Р. 1072, разработанный в 1949 г. фир- мой Hawker для отработки концепции будущего реактивного истребителя Р. 1040 (Sea Hawk). На аппарате стояли два ТРД Rolls-Royce Nene 103 и кисло- родно-спиртовый ЖРД Armstrong Siddeley Snarler. Первый полет состо- ялся в октябре 1950 г. Но чуть позже военные сообщили, что им не нужен истребитель с ЖРД, и программа была остановлена. Исследования продолжила фирма Saunders Roe, которой в 1951 г. удалось получить контракт на создание прото- типа «трехмахового» перехватчика, согласно которому предполагалось построить экспериментальные само- леты S.R. 53 и S.R. 177. В те годы англичане пытались ре- шить проблему ПВО важных объектов при помощи истребителей. По мнению британских специалистов, ТРД на фор- сажном режиме должен использовать- ся для взлета, быстрого набора высоты и скорости. Затем до момента достиже- ния оперативной высоты должен вклю- 1 Поначалу подобная силовая установка привлекала военных заказчиков возможностью совмещения высокой экономичности ТРД и практически не изменяющимися от высоты параметрами тяги ЖРД. 2 Не надо возиться с капризной и откровенно опасной силовой установкой, усложненной наличием двух разнородных двигателей и агрессивными компонентами топлива. На фоне этой головной боли работа с ТРД оказалась просто сказкой, особенно при наличии мощной разветвленной сети заводов-изготовителей и ремонтных баз. 27
Космические крылья Фото NASA ▲ Подготовка к полетам первых американских ракетных самолетов в ангаре NACA на авиабазе Эдвардс. В кадре - все три D-558-II, D-558-I, В-47, крыло от YF-84A, на заднем плане Х-4 и F-51. 1953 г. чаться ЖРД, с помощью которого дос- тигалась требуемая сверхзвуковая ско- рость. После этого перехватчик сбли- жался с атакуемым объектом лишь на форсажном режиме ТРД. Вблизи цели снова запускался ЖРД, который обес- печивает тяговооруженность, необхо- димую для выполнения маневра перех- вата. На базу самолет возвращался на нефорсированном режиме работы ТРД. На опытных образцах S.R. 53 уста- навливались ТРД без форсажной ка- меры Viper ASV-8 фирмы Armstrong Siddeley тягой 800 кгс для полета на крейсерской скорости и ЖРД Spectre фирмы de Havilland тягой 3630 кгс для «спурта». Двигатели располагались в хвостовой части фюзеляжа уступом, ра- кетный под турбореактивным. Самолет S.R.53 совершил первый вылет 16 мая 1957 г., а в июне 1958 г. сгорел во время очередного испытательного полета. Поднять ь воздух S.R. 177 не удалось. Стало ясно, что даже для перехватчика комбинированная ДУ малопригодна из-за своей сложности, недостаточной надежности и незначительного време- ни работы ЖРД. К тому же в Великобритании нача- лась компания «поклонения» ракетно- му оружию. В соответствии с «Белой книгой обороны» последним истреби- телем ПВО на острове должен был стать Р.1В фирмы English Electric, а все последующие усилия предлагалось сосредоточить на совершенствовании ракетного оружия. Поэтому в 1957 г. контракт с фирмой Saunders Roe анну- лировали, и вопрос о серийном произ- водстве перехватчика был снят. Интересно, что и позже к комбиниро- ванной ДУ периодически обращались авиаконструкторы в других странах. ЖРД в качестве дополнительного уско- рителя устанавливался на опытных ист- ребителях Е-50 (СССР) и Tridan (Фран- ция). Первые серийные «Миражи-ЗС» также оснащались дополнительным ра- кетным двигателем. Если сравнивать достижения в деле создания ракетных самолетов в СССР и за рубежом, в первую очередь в Герма- нии и США, то, увы, надо честно приз- нать, что советские успехи выглядят достаточно скромно. В самом деле, за- падные ракетные самолеты успели вы- полнить сотни боевых (Me. 163В) и экс- периментальных (Х-1, Х-2) полетов, достигнув скоростей более 3000 км/ч и высот почти в 40 км, причем условный барьер скорости в 1000 км/ч был взят «Кометой» еще в годы войны. Вплоть до первой половины 1950-х советские ра- кетные самолеты, как правило, выпол- няли единичные полеты, едва достигая скорости 800-900 км/ч. Типичный сце- нарий испытаний отечественных раке- топланов выглядел примерно так: нес- колько планерных полетов - робкие по- пытки запуска двигателя - авария в по- лете или при посадке - закрытие прог- раммы. В чем же причины такого отс- тавания? Ведь накануне войны темати- ческий охват и достижения советских ракетных инженеров были сопостави- мы, к примеру, с американскими. Несомненно, первой причиной надо назвать общий невысокий технологи- ческий уровень отечественной про- мышленности, а также элементарную нехватку ресурсов. Эти факторы на- прямую влияли на качество изделий и сроки их создания. В то же время нега- тивную роль играли спешка и пренеб- режение наземной отработкой таких довольно капризных агрегатов, каки- ми являлись ЖРД 1940-х годов. Види- мо, не в последнюю очередь на печаль- ной судьбе советских ракетных само- летов сказалось и освоение ТРД, более подходящих для боевой авиации (а во- енное применение ракетопланов в СССР явно преобладало над экспери- ментальными целями - что делать, ре- сурсов на все не хватало). В целом, ракетные самолеты воен- ных и первых послевоенных лет оказа- лись никудышными боевыми машина- ми, однако незаменимым инструмен- том при исследованиях особенностей полета на очень больших скоростях и высотах. Они послужили своеобраз- ным мостиком между обычными само- летами и гиперзвуковыми/воздушно- космическими ЛА. 28
Глава 2 НЕМЕЦКИЙ ПРОРЫВ: ДОСТИЖЕНИЯ ПОДЛИННЫЕ И МНИМЫЕ Агрегаты Вернера фон Брауна Известно, что наибольших успехов в деле создания ракетной техники в 1930-1945 гг. добились немецкие уче- ные и инженеры1, создавшие первую в мире боевую баллистическую ракету дальнего действия А-4 (она же V-2). Ес- тественно, это достижение было поло- жено в основу полуфантастичес- ких по тем временам планов пи- лотируемых полетов. Ведь немец- кие ученые были воспитаны на книгах Германна Оберта! В 1923 г. его монография «Ракета в межпла- нетное пространство» (Rakete zur de Planetenraumen) вызвала волну всеобщего интереса, и ракетост- роением занялись многочислен- ные изобретатели-одиночки. По условиям договора, подпи- санного 28 июня 1919 г. в Версале (Франция) и официально завер- шившего Первую мировую войну, Германия теряла колонии и часть своей территории в Европе. Она обязывалась в течение 66 лет воз- местить в форме репараций убыт- ки, понесенные странами Антан- ты в результате военных дей- ствий. Стране запрещалось иметь армию более 100 тыс. человек и производить многие виды воору- жений, включая самолеты. По иронии судьбы, ракеты в пере- чень запрещенного оружия не бы- ли включены. В 1929 г. начальник отдела бал- листики и боеприпасов Управле- ния вооружения германской ар- мии полковник Карл Эмиль Беккер по- лучил секретный приказ определить возможность увеличения дальности стрельбы артиллерийских систем, в том числе и путем использования ра- кет. 1Ъдом позже его подчиненный ин- женер Вальтер фон Дорнбергер начал ▲ Вальтер Дорнбергер (в шляпе, слева) и Вернер фон Браун (с перевязанной рукой) во время сдачи в плен американцам присматриваться к доморощенным ра- кетчикам, пытаясь выявить начина- ния, полезные в военном отношении1 2. 27 сентября 1930 г. члены Немецкого ракетного общества Рудольф Небель и Клаус Ридель (тайно поддерживаемые Управлением вооружений сухопутных войск) открыли частный ракет- ный полигон в берлинском приго- роде Рейникендорф. 14 мая 1931г. они запустили оттуда эксперимен- тальную ракету с ЖРД Repulsor-1. (Еще раньше, 14 марта, ракету с ЖРД запустил Иоганн Винклер, работавший независимо от них.) Весной 1932 г. Рейникендорф посетили Беккер и Дорнбергер, а 22 июня на военном полигоне Куммерсдорф в 27 км от Берлина состоялась демонстрация ракеты Небеля. Пуск не был удачным, но окончательно убедил Дорнберге- ра в необходимости взять руково- дство ракетными проектами в свои руки. Еще в 1931 г. Вальтер Дорнбер- гер создал при отделе баллистики и боеприпасов Управления во- оружений и возглавил группу из нескольких сотрудников, на ко- торую были возложены исследо- вания ЖРД. В октябре 1932 г. он переманил к себе из Рейникен- дорфа студента-физика Вернера фон Брауна, деятельность кото- рого высоко ценил. Фон Браун, которому тогда только что испол- нилось 20 лет, был представлен 1 Зачастую можно услышать высказывания о несостоятельности немецких приоритетов в области ракетной техники: она, якобы, была и негра- мотно разработанной, и рассчитанной лишь на психологический эффект, и даже местами устаревшей... Это не так. Большая часть разработок в Германии была сделана на высочайшем научно-техническом уровне, а многие опередили свое время и были полностью реализованы значи- тельно позже. Некоторые же не реализованы до сих пор (и, надеемся, такими и останутся): например, использование космоса для переброски мобильных формирований солдат на практически любые расстояния или развертывание на орбите циклопических «боевых зеркал». Единственная и, конечно же, никем не оспариваемая вина германских ракетчиков состоит в том, что все разработки носили откровенно на- ступательный характер и были направлены, как в случае баллистических ракет, так и крылатых, на разрушение больших («площадных») целей - в основном, гражданских объектов, городов и крупных населенных пунктов. Но ведь это просто недостаток конструкции всех ракет того вре- мени: не было возможности наводить их на точечные цели, какими были военные объекты. 2 По словам Макса Майера, инженера и летчика-испытателя Пенемюнде, «после окончания Первой мировой немецкой армии было запре- щено разрабатывать артиллерийский системы с дальностью поражения более 35 км. Эти цифры представляли, конечно, значительное ог- раничение, и армейцы много размышляли над тем, каким образом их можно обойти? УДорнбергера появилась идея использовать всех эн- тузиастов ракетной техники, запускавших маленькие ракеты в берлинских районах Лихтенфельде, Дорвальде, Йоханнестелле и в других местах, но из-за нехватки средств постоянно ходивших с протянутой рукой. Он решил взять их “под свое крыло” и привнести немного сис- тематики во всю эту деятельность». 29
Космические крылья Графика Александра Шлядинского Компоновочная схема баллистической ракеты А-4 (V-2): 1 - боевая часть; 2 - гиростабилизированная платформа; 3 - оболочка силового корпуса; 4 - силовой набор корпуса; 5 - бак горючего; 6 - бак окислителя; 7 - тоннельный трубопровод; 8 - бак с перекисью водорода; 9 - турбонасосный агрегат; 10 - камера сгорания; 11 - стабилизаторы (4 шт); 12 - аэродинамические рули (4 шт); 13 - газовые рули (4 шт.) полковнику Беккеру, тот предложил сотрудничество, и фон Браун, направ- ляемый своей мечтой... отдался в руки военных. Позже он оправдывал свой шаг так: «Только финансирование со стороны Армии и военные заводы были единственной возможностью на пути к космическим полетам». Вернер фон Браун вскоре стал веду- щим конструктором ракет и первым помощником Дорнбергера. В Куммерс- дорфе вместе с Вальтером Риделем и Артуром Рудольфом они взялись за соз- дание в интересах Армии первой боль- шой ракеты с ЖРД - ее назвали «Агре- гат № 1» (Aggregat 1, сокращенно А-1). Тем временем в январе 1933 г. к власти в Германии пришли национал- социалисты; в тайне началось форси- рованное перевооружение. При этом ракетная техника занимала особо по- ложение: с ее помощью предполага- лось разработать новое оружие. А пока необходимо было строго соблюдать секреты. Ракетная тема, пользовавша- яся в Германии такой популярностью, внезапно исчезла из поля зрения об- щественности, а Немецкое ракетное общество к концу 1933 г. вынуждено было прекратить свою деятельность. В 1933 г. в Куммерсдорфе создали кислородно-спиртовой ЖРД тягой 295 кгс, который можно было поста- вить на ракету. Дорнбергер считал, что ее полет необходимо стабилизиро- вать закруткой, как у артиллерийского снаряда. Поэтому изделие имело вра- щающуюся головную часть и невра- щающиеся баки. (Подобную схему за 60 лет до этого пытались применить в морской торпеде.) Позднее двигатель Артура Рудольфа удалось форсировать до 1000 кгс. Ока- залось, что старый испытательный стенд уже мал, а вместо А-1 нужно де- лать фактически новую ракету. Тем временем к декабрю 1934 г. были изготовлены две ракеты типа А-2, на- званные «Макс» и «Мориц» (по кличкам двух коверных клоунов, популярных в то время). Незадолго до рождественс- ких праздников, 19 и 20 декабря, их запустили с острова Боркум в Север- ном море на высоту 2200 и 3500 м. Модель А-2 массой 107 кг с двигате- лем тягой 295 кгс была еще далека от совершенства в военном отношении, но доказала, что немецкие ракетчики спо- собны разрабатывать, строить и запус- кать сложные жидкостные ракеты. Сле- дующее изделие - «Агрегат №3» - долж- но была иметь двигатель тягой 1500 кгс и дальность в несколько километров. К тому моменту, когда 16 марта 1935 г. канцлер Адольф Гйтлер в односторон- нем порядке заявил об отказе Германии соблюдать военные ограничения Вер- сальского договора, в стране широким фронтом велись практические работы в области конструирования ракетных и реактивных двигателей для самоле- тов и с большим опережением строи- лась база для создания мощных ЖРД баллистических ракет. В том же году Армия и ВВС приняли решение о со- вместной разработке истребителей с ракетными двигателями. Проинспектировав в марте 1936 г. Куммерсдорф, главнокомандующий Су- хопутными войсками генерал Вернер фон Фрич обещал поддержать строи- тельство нового полигона. В апреле на совещании у начальника управления Люфтваффе генерала Альберта Кес- сельринга решение о создании совме- стной испытательной станции было принято. К этому времени Вернер фон Браун уже нашел подходящее место - вблизи рыбацкой деревушки Пенемюнде на острове Узедом в устье реки Пене на балтийском побережье Германии, где когда-то с отцом и братом охотился на уток. Ему удалось уговорить командо- вание Люфтваффе выкупить большую часть территории острова. Команди- ром будущего полигона назначили Дорнбергера. «Армейцы» заняли лесистую часть острова восточнее озера Кёльпин; эту часть полигона в обиходе называли «Пенемюнде - Восток», и она находилась в подчинении Управления вооружений Сухопутных войск. Ракетные стрельбы можно было производить над морем в востоко-северо-восточном направле- нии на дальность до 400 км. «Летчикам» нужен был аэродром; его построили на ровном участке к северу от озера. Эта часть получила название «Пенемюнде - Запад» и отошла отделу новых разрабо- ток Министерства авиации. Строительство ракетного центра на- чалось в августе 1936 г. и продолжа- лось два года. Но уже в мае 1937 г., ког- да были сооружены и оснащены пер- вые мастерские, основной состав сот- рудников, образовавший костяк испы- тательного центра, переехал из Кум- мерсдорфа. Техническим директором подразделения «Пенемюнде - Восток» стал Вернер фон Браун. К середине 1938 г. строительство Пе- немюнде было почти закончено. Поли- гон оснастили по последнему слову техники: он имел большие аэродина- мические трубы (АДТ), огромные стен- ды для огневых испытаний ракетных двигателей тягой до 200 тс (!), баллис- тические лаборатории и сильнейшую производственную базу. Три года группа фон Брауна потрати- ла на создание надежного ЖРД и само- го «Агрегата №3» - веретенообразной ракеты длиной 6,7 м и массой 750 кг с четырьмя длинными аэродинамичес- кими стабилизаторами. С 4 по 11 де- кабря 1937 г. четыре опытных образца А-3 стартовали с острова Грейфсваль- дер-Ойе, расположенного в 8 км севе- ро-восточнее Узедома. У двух первых на 3-й секунде полета вышел парашют, а остальные сошли с траектории и раз- бились из-за сильного ветра: погода при взлете была ужасной... Но глав- ным уроком стало доказательство того, что создание больших ракет возможно! Техническое задание на проект бое- вой ракеты «Агрегат №4» с дальностью полета 250-300 км и боевым зарядом 30
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые массой 1000 кг Дорнбергер и фон Бра- ун получили от генерала Фрича еще в 1936 г. Первые же прикидки показали, что ракета должна иметь массу поряд- ка 12 т и двигатель тягой 25-30 тс. На пути ее создания стояли огромные тех- нические трудности, прежде всего в части двигателя и системы управле- ния, которая оказалась слабым местом А-3. Работа, в которую включились бо- лее 120 сотрудников Центра, грозила затянуться надолго. Решено было с опережением создать уменьшенный (примерно в масштабе 1:2) аналог - главным образом для от- работки системы управления. На про- ектирование и изготовление «Агрегата №5» ушло два года. В марте 1939 г. на- чались летные испытания, в рамках которых вплоть до 1941 г. было запу- щено более 20 изделий. Многие из них были спасены и использовались пов- торно. Спасанием ракеты занимались водолазы, вылавливавшие упавшие «агрегаты» из Балтийского моря. Только после первых успехов А-5 ко- манда Дорнбергера - фон Брауна смог- ла вплотную заняться проектом А-4. И лишь через десять лет после начала те- оретических исследований и после шести лет практических работ эта ра- кета сумела доставить заряд массой 1 т на расстояние 275 км. «Агрегат №4», самая большая и со- вершенная ракета своего времени, представляла собой обтекаемое вере- тенообразное тело максимальным диа- метром 1.65 м и длиной 14.3 м, в голов- ной части которого находился заряд взрывчатого вещества, оснащенный контактным взрывателем. Стартовая масса А-4 составляла 12.8 т. В средней части стального корпуса подвешивались алюминиевые баки со спиртом и с жидким кислородом. В хвос- товом отсеке размещался однокамер- ный ЖРД тягой 25 тс с турбонасосной подачей компонентов. Окислитель и го- рючее закачивались в камеру сгорания сферической формы через индивиду- альные форсуночные головки (предка- меры). Турбонасосный агрегат (ТНА) приводился в действие парогазом, полу- чаемым каталитическим (катализатор - раствор перманганата калия) разложе- нием маловодной перекиси водорода. Охлаждение камеры, имевшей двойные стенки, осуществлялось горючим. К хвостовому отсеку крепились че- тыре мощных стабилизатора сложной формы (обусловленной габаритными ограничениями при перевозке по же- лезной дороге) и довольно большой площади. Их наличие обуславливалось стремлением обеспечить статическую устойчивость ракеты при прохожде- нии зоны трансзвуковых скоростей и больших скоростных напоров, а также необходимостью стабилизации полета при пикировании на цель. Управление по всем трем каналам осуществлялось четырьмя графитовыми газовыми ру- лями, установленными близ среза соп- ла двигателя и выходившими в поток истекающих газов. А-4 еще находился в процессе разра- ботки, когда речь зашла о строитель- стве завода по выпуску серийных ра- кет. В январе 1939 г. начиналось пла- нирование комплекса «Пенемюнде - Юг». Закрытая зона на острове Узедом была увеличена1. Несмотря на такое внимание со сто- роны военных, высокое руководство практически не посещало Пенемюн- де. По словам Ботто Штюве, старшего инженера центра «Пенемюнде - За- пад», «в первое время существования Центра высоких посетителей наме- ренно держали подальше от завода. До первого большого налета здесь не бывали ни Гйтлер, ни Геринг, ни Гим- млер. Если они хотели получить ин- формацию по ракетной технике, то приезжали в Управление вооружений в Куммерсдорф и получали там нуж- ные данные. Было известно, что о Куммерсдорфе как о военном центре знают многие, а потому для иностран- ных разведок не было ничего чрезвы- чайного, когда там появлялись высо- копоставленные лица. Но Пенемюнде было свободно от этих визитов вплоть до первого большого налета». Состояние «условной свободы» для специалистов Пенемюнде закончилось 1 сентября 1939 г., когда Вермахт пере- шел границу с Польшей. С началом войны значение и темпы работ Центра резко усилились. Главнокомандующий сухопутными войсками Вальтер фон Браухич потребовал, чтобы к 1941 г. А-4 была готова для серийного произ- водства. Как быть? Ведь лишь 21 мар- та 1940 г. начались огневые испыта- ния совершенно нового двигателя кон- струкции Вальтера Тиля (Walter Thiel), главного двигателиста Пенемюнде... 1 мая 1940 г. руководство строитель- ством завода в Пенемюнде взял на себя Альберт Шпеер (позднее ставший гит- леровским министром вооружений). Тем временем театр военных действий расширился: летом 1940 г. немцы зах- ватили Нидерланды и Северную Фран- цию, откуда позже в направлении Лон- дона будут стартовать крылатые и бал- листические ракеты. «Первая попытка запуска А-4 весной [13 июня] 1942 г., - пишет британский Фото с сайта commons.wikimedia.org А Препарированный двигатель А-4 историк ракетной техники Кеннет Гэт- ленд, - окончилась большим разочаро- ванием: ракета опрокинулась и взорва- лась. Второй экземпляр успешно взле- тел [16 августа], прошел т.н. “звуковой барьер”, но после 45 секунд полета отк- лонился от курса и развалился. После того, как были приняты необ- ходимые меры по упрочнению прибор- ного отсека, из Пенемюнде стартовала третья ракета А-4. На этот раз она вела себя превосходно, достигнув высоты 85 км и упав на расстоянии 190 км от места запуска. Это произошло 3 октяб- ря 1942 г. Впервые в истории управляемый ап- парат летел значительно быстрее зву- ка. В ту же ночь в Пенемюнде состоя- лось празднование, на котором сам Дорнбергер сказал: “Этот... день... стал первым днем новой эры, открыв дорогу к полетам в космос...”» 1 По словам Лео Шюсселе, инженера по летным испытаниям Пенемюнде, «пропуска проверять начинали еще в Цинновице, после первой проверки надо было проехать по специальной железнодорожной ветке 12 км до завода. Там был главный пропускной пункт. Столько заборов! Например, каждому сотруднику нужно было носить на службе значок. Были всякие разные значки по отдельным службам - разных цветов, форм и вариантов исполнения. И для каждого значка был свой «ареал»». Как вспоминала Густель Фриде (в Пенемюнде - секретарь Вернера фон Брауна), до войны строгости было поменьше: «Когда мы ехали на работу, нам выдавали опознавательные карточки. Их надо было постоянно носить с собой. Они были разных цветов. В остальном мы были сво- бодны, нам только не надо было разговаривать между собой о работе, потому что это было секретно. Тогда существовали три степени секрет- ности: «Обычная», «Только руководству» и «Секретно». А так мы могли поехать домой, в отпуск, куда угодно - мы были свободны, и за нами ни- кто не следил, что мы говорим по телефону и всякое такое. Но и мы знали, как следует себя вести. Это было в данном случае решающим». 31
Космические крылья Через два года тысячи А-4 обруши- лись на Англию, Бельгию, Голландию и Францию, а рейхсминистр пропаган- ды Геббельс назвал эту ракету «оружи- ем возмездия» (Vergeltungswaffe). Одна- ко нас первая в мире серийная дальняя баллистическая ракета интересует лишь постольку, поскольку она послу- жила прототипом для изделий совсем другого рода - для крылатых машин, на одной из которых команда фон Бра- уна собиралась штурмовать космос. Тема эта служит предметом много- численных спекуляций, так как доку- ментальных свидетельств о крылатых изделиях фон Брауна очень немного, и исследователи вынуждены во многом полагаться на мемуарные источники. Потом в ход идет фантазия, и некото- рые современные авторы с серьезным видом повествуют о суборбитальных полетах немецких космонавтов на двух- ступенчатой системе А-9/А-10, которая вообще никогда не летала! В действительности зимой 1944- 1945 года состоялось всего два опыт- ных пуска одного из крылатых вариан- тов А-4. Все остальные проекты гер- манских ракет дальнего действия не Фото с сайта img.tripatla.com:8080 ▲ Памятник гению и злодейству - ракета А-4 в Пенемюнде продвинулись дальше чертежной доски и расчетного бюро, продувки моделей в АДТ и в лучшем случае - изготовления и испытания отдельных агрегатов. Задолго до начала боевого примене- ния А-4 разработчики поняли, что ос- новными недостатками их детища, кроме невысокой надежности, обуслов- ленной большой сложностью образую- щих систем и механизмов1, были не- большая дальность и низкая точность. В Пенемюнде прорабатывались три способа увеличения дальности. Пер- вый заключался в совершенствовании характеристик конструкции А-4 и ее двигателя - а по сути требовал долгой и дорогостоящей разработки ЖРД на но- вых компонентах топлива. Во втором дальность предполагалось удвоить за счет скользящего спуска - на нисходя- щем участке баллистической траекто- рии ракета, оснащенная крыльями, должна была переходить на сверхзву- ковое планирование. Наконец, третий вариант предусматривал создание двухступенчатой системы межконти- нентальной дальности. Проект А-8 прорабатывался в период с 1940 по 1943 г. Изделие внешне и по габаритам повторяло А-4, но оснаща- лось модернизированным двигателем тягой 30 тс со временем работы от 90 до 104 сек. В нем планировалось ис- пользовать новое, высококипящее топ- ливо: окислитель - азотная кислота с добавлением серной («сальбай»), горю- чее - газойль, продукт перегонки неф- ти. По энергетической ценности оно немного уступало паре «жидкий кисло- род - спирт», но было значительно плотнее и допускало неограниченно долгое хранение при температуре ок- ружающего воздуха. Ракета нормаль- ной длины могла доставить заряд мас- сой 1000 кг на дальность 390 км, а в уд- линенном варианте - на 430 км. В но- ябре 1942 г. проводились сравнитель- ные испытания моделей А-4 и А-8 в АДТ. Камера ЖРД была доведена до ог- невых испытаний, но летные двигате- ли и ракеты не изготавливались. В июне 1939 г. Курт Патт (Kurt Patt) из проектного отдела Вальтера Риделя предложил установить ЖРД на беспи- лотный аппарат в виде летающего крыла и тем самым достичь дальности 550 км. Вскоре были выдвинуты две новые, не столь радикальные концеп- ции: А-4 с крылом (она называлась Gleiter А-4, т. е. «планирующая А-4») и А-4 в виде оперенного снаряда (Flossen- geschoss) с четырьмя стабилизаторами, длина которых составляла примерно 3/5 длины корпуса. Последняя рассмат- ривалась в качестве второй ступени для сверхдальней баллистической ракеты. В течение 1940-1941 гг. в АДТ фир- мы Цеппелина в Фридрихсхафене и в сверхзвуковой АДТ в Пенемюнде вы- полнялись многочисленные продувки моделей с условными обозначениями V12 (крылатая) и VI3 (оперенная). Сре- ди крылатых моделей особое внимание уделялось варианту V12/a с трапецие- видным и V12/с со стреловидным кры- лом. Отчет о продувках этих моделей был выпущен 27 ноября 1940 г., а свой окончательный вид проект А-4 V12/c приобрел в январе 1941 г. Позднее именно он получил обозначение А-9. Согласно проекту, исходное изделие модифицировалось путем пристыков- ки крыла размахом 6 м и стреловид- ностью 45°... прямо в средней части корпуса! Стреловидность была выбра- на «как наилучшая для данной ракеты» на основе экспериментальных проду- вок. Расчетная дальность А-9 состав- ляла 550 км с 25-тонным двигателем и 750 км с новым 30-тонным. Для запус- ка крылатого варианта А-4 применя- лось то же самое оборудование, что и для бескрылого. Странное с сегодняшней точки зре- ния решение приделать крыло к бал- листической ракете, не меняя ничего в ее конструкции, можно объяснить только одним: в Пенемюнде были зава- лены работой по доводке А-4, и сил на новые разработки уже не хватало. 1 По словам Вернера фон Брауна, чтобы превратить А-4 в безотказное оружие, в условиях нацистской Германии ему не хватило одного года. На деле же доработка ракеты продолжалась значительно дольше: ее советский аналог - Р-1 - поступил на вооружение только в 1950 г, пос- ле пяти лет напряженной работы. 32
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые Рисунок Скотта Лоузера Разработчики подробно изучили различные варианты крылатой ракеты на базе А-4: 1 - «летающее крыло» 1939 года, 2 - A4V12/a с трапециевидными крыльями, 3 - A4V12/f со ступенчатыми крыльями, 4 - летный вариант А-4Ь Компоновочная схема крылатой ракеты А-4Ь: 1 - боевая часть; 2 - отсек системы управления; 3 - силовой набор корпуса; 4 - бак горючего; 5 - консоль крыла (2 шт); 6 - бак окислителя; 7 - бак с перекисью водорода; 8 - ТНА; 9 - стабилизаторы (4 шт.); 10 - камера сгорания; 11 - аэродинамические рули (4 шт); 12 - газовые рули (4 шт.) Графика Александра Шлядинского Для отработки новых решений про- екта А-9 (в первую очередь крыльев и системы управления на этапе плани- рования) была разработана масштаб- ная модель А-7, фактически представ- ляющая собой изделие А-5 с крыльями и первоначально обозначавшаяся А-5 V12/c. В полном виде - с ЖРД тягой около 1800 кгс, обеспечивающим по- лет на дальность 25 км - ракета не из- готавливалась. В октябре 1942 г. упро- щенную летающую модель без двига- теля дважды сбрасывали с самолета- носителя Не. 111. Ракета должна была планировать в течение 10 сек, а затем раскрывался спасательный парашют. Оба сброса были неудачны. 13 ноября 1941 г. Дорнбергер в пер- вый раз закрыл проект А-9 - по-види- мому, в пользу баллистической ракеты А-8. В марте он был возобновлен, но в октябре 1942 г. работы по А-7 и А-9 бы- ли опять остановлены. Летом 1943 г. перед Пенемюнде пос- тавили задачу особой важности - нала- дить крупносерийное производство и боевое применение А-4. Лишь в июне 1944 г., когда летные испытания А-4 были в основном завершены и до пер- вых пусков по Парижу, Лондону и Ант- верпену оставалось три месяца, руко- водитель отдела будущих проектов Людвиг Рот (Ludwig Roth) получил раз- решение возобновить работы по А-9. Как раз в этот момент союзники выса- дились во Франции и в сентябре 1944 г. очистили ее северное побережье и боль- шую часть Бельгии. Создалась угроза утраты Нидерландов и тех стартовых позиций, с которых 8 сентября немцы начали обстрел Лондона ракетами А-4. Задача повышения дальности герма- нских ракет приобрела исключитель- ную важность. Об использовании на А-9 модерни- зированного ЖРД не было уже и речи. Для ускорения летных испытаний в ок- тябре 1944 г. фон Браун предложил срочно изготовить из имеющихся час- тей А-4 и А-9 экспериментальные раке- ты, которые получили обозначение А- 4Ь (от bastard - гибрид). Видимым от- личием от проектной А-9 были рули высоты и направления значительно меньшей площади. К декабрю плани- ровалось также изготовить первые 20 экземпляров А-9, но чем кончилась эта серия - неизвестно. Первая попытка запуска A-4b №G1, предпринятая 27 декабря 1944 г., ока- залась неудачной: на высоте 30 м от- казала система управления, и ракета упала в 400 м от старта. На 13 января 33
Космические крылья намечался второй пуск, но при провер- ке на герметичность потек спиртовой бак. Лишь 24 января 1945 г. опытный экземпляр №G3 (изготовлен на подзем- ном заводе Миттельверк, заводской но- мер 18543) успешно стартовал и уве- ренно преодолел звуковой барьер, дос- тигнув в вертикальном полете наивыс- шей скорости 1200 м/с и высоты 82 км. При снижении А-4Ь вначале беспоря- дочно кувыркалась, а потом, под дей- ствием аэродинамических сил, смогла восстановить нужную ориентацию, застабилизировалась и даже стала планировать. Но снижение было очень крутым (ракету преднамеренно запус- тили по траектории, близкой к верти- кальной), и под воздействием явно не- расчетных аэродинамических нагру- зок обломилась одна консоль крыла. Изделие разрушилось. В целях повышения устойчивости полета в режиме планирования проект А-4Ь был передан Научно-исследова- тельскому авиационному институту для детального аэродинамического изучения и определения эффективной конфигурации крыла с наименьшим перемещением центра давления во Рисунок из книги К. Gatland, Astronautics in the Sixties ▲ Сравнительная схема вариантов А-4, А-9 и А9/А10 всем диапазоне скоростей полета. В начале 1945 г. макет ракеты А-4Ь про- ходил испытания в аэродинамической трубе института, но эти работы пре- кратились с эвакуацией Пенемюнде. И, наконец, следующий проект гер- манских ракетчиков полностью соот- ветствует целям повествования дан- ной книги: загадочная межконтинен- тальная ракета для обстрела Америки, состоящая из баллистической первой и крылатой второй ступеней. Именно она, по словам разработчиков из Пене- мюнде, должна была стать прототипом пилотируемых космических носителей Третьего рейха. В ноябре 1939 г. Людвиг Рот предло- жил первую концепцию двухступенча- той системы, состоящей из мощного ускорителя и ракеты А-4 в качестве второй ступени. Расчет системы вы- полнил в июле 1940 г. инженер фауне. Хорошо известен вариант этого про- екта от 10 июня 1941 г. Соответствую- щий чертеж воспроизведен в отчете по А-4 и ракетах на ее основе, составлен- ном в 1965 г. X. А. Шульце из Центра космических полетов имени Маршал- ла. Внешне изделие весьма напомина- ло проект Германна Оберта1, опублико- ванный им еще в 1923 г. И на чертеже за номером В 88/41 BSM, и на изобра- жении стартующей двухступенчатой ракеты четко просматривается «опе- ренная» вторая ступень типа V13. Система с последовательным соеди- нением ступеней имела длину 26.0 м при диаметре 1 -й ступени 4.15 м и мак- симальном диаметре по стабилизато- рам 9.0 м. Вторая ступень была 14.2 м в длину (без учета стабилизаторов - 13.3 м). Стартовая масса оценивалась в 85320 кг, в т.ч. второй ступени - 16260 кг. Двигатели обеих ступеней должны были работать на высококипя- щем топливе (сальбай и газойль). Обычно эту двухступенчатую систе- му называют А-9/А-10 - именно так она значится в послевоенных мемуарах Дорнбергера и в других источниках. Неизвестно, однако, относилось ли в действительности обозначение А-10 к первой ступени или ко всей системе, не говоря уже о том, что ее рисовали и просчитывали в нескольких вариан- тах. В качестве второй ступени, судя по имеющимся данным, в 1941-1942 гг. рассматривались «оперенные» ракеты типа А-4 V13/c, V13/e и (позже) V12/f, а в 1943 г. - даже «планирующая» А-4 V12/C, то есть А-9. К примеру, широко известный график высоты и дальности полета двухступенчатой ракеты отно- сится к изделию, состоящему из пер- вой ступени A-18D и планирующей второй ступени А-4 V12/c. Но что та- кое A- 18D? Загадка! Так или иначе, стартовая ступень, израсходовав за 50 сек свои 50 т топ- лива, должна была набрать скорость 1200 м/с и отделиться; маршевая сту- пень, разогнавшись до 2800 м/с, была способна пролететь 4000-5000 км при- мерно за 35 мин1 2. Разработчики хоте- ли спасать первую ступень, спуская ее на парашютах в Атлантику, для пов- торного использования. Таким обра- зом, А-9/А-10, вероятно, была един- ственным проектом... многоразовой МБР! Для спасения первой ступени планировалось использовать стальные сетчатые парашюты. Поиск и подъем ступени должны были вести подвод- ные лодки, которые возвращали А-10 в район повторного пуска. Тогда эта идея, как казалось, имела смысл... В августе 1941 г. Дорнбергер и фон Браун представили Гйтлеру свои про- екты, в том числе и двухступенчатой ракеты. Безусловно, А-10 - будь она ре- ализована - стала бы следующим после А-4 грандиозным шагом ракетострое- ния. Именно для нее Вальтер Тиль, ко- торый уже совершил одну техничес- кую революцию в двигателестроении, создав 25-тонник, предложил в декабре 1 Оберт с июня 1938 г. работал в Высшей технической школе в Вене, с июля 1940 г. - в Дрездене (разрабатывая по заказу фон Брауна насос- ную подачу топлива для А-4), а с июля 1941 по декабрь 1943 г. - в Пенемюнде. Известно, что в октябре 1941 г. он представил отсчет “О наи- лучшем делении многоступенчатых агрегатов”, но как учитывались результаты этой работы в проекте Рота - Граупе, неизвестно. 2 Межконтинентальная машина требовала качественного технологического рывка, а значит, - сил, средств, времени. Военный же заказчик тре- бовал серию, реальное оружие, и только затем - снаряд в полтора раза большей дальности - на 450 (а вскоре и 600) км, на чем и сосредоточи- лись усилия разработчиков. В этих условиях чисто баллистическая ракета А-8 представлялась (и сейчас представляется) более перспективной. 34
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые Графика Александра Шлядинского 1941 г. поэтапную разработку двигате- ля первой ступени тягой сначала 180, а затем и 200 тс. Каждый из них обещал стать техническим чудом. Первый дол- жен был состоять из шести отдельных камер сгорания с общим соплом (!), а второй предполагался однокамерным. Для сравнения: в нашей стране ЖРД с такой тягой одной камеры был создан только в начале 1980-х годов! Тиль же предполагал завершить разработку двигателя для А-10 к концу 1944 г. Но... в ночь с 17 на 18 автуста 1943 г. англичане провели операцию «Гйдра» и подвергли Пенемюнде грандиозной бомбардировке. Серьезно пострадали опытное производство и кислородный завод, были разрушены жилой городок и лагерь военнопленных. Среди 735 погибших было 130 сотрудников Цент- ра, и одним из них оказался Вальтер Тиль. Для дальнейшего развития не- мецких ракет эта потеря оказалась не- восполнимой. Без него не удалось даже закончить модернизацию двигателя А-4, а создание 200-тонника преврати- лось в техническую авантюру. Насколько серьезным был проект межконтинентальной ракеты? В прин- ципе, послевоенное развитие ракетной техники, во многом базировавшееся на немецком заделе, подтвердило воз- можность создания МБР. Но ряд техни- ческих деталей немецкой разработки дает основание полагать, что А-9/А-10 была в 1941 г. не более чем наброском. В первую очередь это касается кон- струкции сочленения ступеней: верх- няя была как бы «утоплена» в корпусе нижней. Видимо, такое решение было обусловлено стремлением «спрятать» от набегающего потока ее крыло, кото- рое на участке работы первой ступени играло дестабилизирующую роль. Но каким образом планировалось их раз- делять? Неясно. Проект А-9/А-10 был остановлен в 1944 г. в силу нереализуемости1 в усло- виях военного времени. Вести какие- либо серьезные работы, а тем более ог- невые и летные испытания А-10 было просто некому! Инженеры Пенемюнде пребывали под постоянной угрозой «списания» и отправки на фронт. Рапор- тов и результатов ожидали от каждого без промедлений. Передача А-4 в серию была сплошной головной болью: в пери- од с начала производства и до конца войны в конструкцию ракеты было вне- сено 65 тысяч изменений! А ведь А-4 была не единственным ракетным изде- лием, серийно выпускавшимся под эги- дой инженеров с острова Узедом! Достичь высокой точности попада- ния было даже труднее, чем достичь высокой дальности: устройства наве- дения 1940-х годов не блистали совер- шенством. Видимо, поэтому немцы выдвинули идею «усовершенствовать» систему управления своих ракет, поса- див на них пилотов. Насколько серьезно она прорабаты- валась в Пенемюнде, неизвестно: в до- кументах военного времени о ней нет практически никаких упоминаний. А вот в пространном отчете «Германские разработки в области управляемых ра- кет», изданном американскими воен- ными вскоре после окончания войны, имеется короткое, но интригующее описание проекта пилотируемой раке- ты с дальностью полета 1800 км - по- видимому, на базе А-9. Этот аппарат имел стреловидное крыло размахом 6,3 м абсолютно новой конструкции, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) вместо подфюзеляж- Основные параметры германских ракет серии А Изделие Стартовая масса, кг Стартовая тяга, тс Длина, м Диаметр корпуса,м А-1 150 0,3 1,4 0,30 А-2 107 0,3 1,61 0,30 А-3 748 1,5 6,74 0,68 А-5 900 1,5 5,83 0,78 А-7 1000 1,5 5,83 0,78 А-4 12 805 25,0 13,60 1,65 А-8 17 650 30 1,65 А-9 16 260 25 14,18 1,65 А-10 69 060 200 12,7 4,15 ного вертикального киля, трехстоеч- ное посадочное шасси и в носовой час- ти - герметичную кабину экипажа с не- большим выступающим фонарем. После вертикального старта аппарат переходил на горизонтальный полет и на высоте 20 км и скорости 1000 м/с запускался ПВРД, который поддержи- вал сверхзвуковую скорость в течение почти 30 мин. Затем следовало плани- рование и безмоторная посадка при скорости 160 км/ч. Для уменьшения длины пробега предусматривался тор- мозной парашют. Германские разработчики говорили об экспериментах по выбору топлива для ракетного и воздушно-реактивно- го двигателей: вместо жидкого кисло- рода и спирта предлагались также тет- ранитрометан и визоль для ЖРД, а для ПВРД - ацетилен. Увеличив заправку ацетилена, можно было увеличить дальность до 3100 км. Упоминалось также некое «весьма энергоемкое топ- ливо», которое увеличивало эффектив- ность ПВРД примерно в 10 раз (!), из-за чего дальность полета могла возрасти до 23 500 км. Это была уже чистая фан- тастика: такие дальности «на прямо- точке» недостижимы и сегодня. По-видимому, прорабатывался так- же и пилотируемый вариант двухсту- пенчатой системы. Первые публика- ции о нем относятся еще к 1947 г., од- нако «доказательная база» очень скуд- 1 Специалисты Пенемюнде признавали, что идея А-9/А-10 была фактически неработоспособной из-за проблем с теплозащитой конструкции, которые они в то время не могли преодолеть. 35
Космические крылья Проект межконтинентальной ракеты А9/А10 Первая ступень - А10 Вторая ступень - А9 Первый вариант Длина, м Нет данных 14,0 Диаметр, м 3,5 1,65 Стартовая масса, кг 86 960 13 000 «Сухая» масса, кг 25 020 3814 Масса топлива, кг 61 490 8000 Масса перекиси водорода Топливо вытесняется 186 и перманганата кальция, кг / давлением азота Полезный груз, кг Ракета А-9 1000 Удельный расход топлива, кг/сек 1237 118 Время работы двигателя, сек 50 68 Эффективная тяга, кгс 200 000 25 000 Скорость к концу работы двигателя, м/с 1200 2800 Высота полета к концу работы двигателя, км 24 160 Относительная масса 2,63 2,70 Дальность полета, км - 5000 Стартовая масса системы, кг 99 960 Эффективное отношение масс 7,1 :1,0 Второй вариант Длина, м 20,0 14,2 Диаметр, м 4,15 1,65 Стартовая масса, кг 69 060 16 260 «Сухая» масса, кг 17 000 3000 Масса топлива, кг 50 560 11 910 Масса перекиси водорода и перманганата кальция, кг 1500 350 Полезный груз, кг Ракета А-9 1000 Удельный расход топлива, кг/сек 1012 125 Время работы двигателя, сек 50 95 Эффективная тяга, кгс 200 000 25 400 Скорость к концу работы двигателя, м/сек 1200 2800 Высота полета к концу работы двигателя, км 24 160 Относительная масса 2,56 4,07 Дальность полета, км - 5000 Стартовая масса системы, кг 85 320 Эффективное отношение масс 10,42:1,0 Таблица приведена по книге В. Лей. Ракеты и полеты в космос. М.: Воениздат, 1961. С.384-385. на. Лишь на одном из чертежей второй ступени с дельтавидным крылом сверх- малого удлинения в передней части корпуса можно видеть герметическую кабину, что «однозначно указывает на пилотируемое применение ракеты» (!). Сейчас это представляется нонсен- сом, но разработчики полагали, что пилот, обеспечив наведение межконти- нентальной ракеты, на конечном участке траектории должен был ката- пультироваться1 и приводниться в Ат- лантический океан, где его. встречали подводники Кригсмарине. Для повышения точности обстрела Нью-Йорка была даже предпринята попытка засылать в США специально обученных диверсантов, которые долж- ны были установить радиомаяки не где-нибудь, а на крыше «Эмпайр Стейт Билдинг»! Фон Браун вместе с некоторыми еди- номышленниками действительно ви- дел за проектом А-9/А-10 и возмож- ность полетов в космос. За что и попла- тился! 15 марта 1944 г. Вернер фон Браун, Клаус Ридель и Гельмут Грёттруп были арестованы гестапо по обвине- нию в саботаже проекта А-4. Арест был одним шагов в борьбе Армии и SS за контроль над ракетной программой, но поводом стали неоднократные заявле- ния фон Брауна о том, что конечно целью специалистов Пенемюнде явля- ется космический полет. А раз так, зая- вили следователи, он и его коллеги не отдавали все свои силы «оружию воз- мездия»! Только категорическое требо- вание генерала Дорнбергера вернуть ценных специалистов спасли «пионе- ров ракетостроения» от катастрофы: их освободили, но подозрения остались. Таким образом, создатели А-4 и ее крылатых вариантов вплотную подош- ли к технической реализации пилоти- руемого полета на ракете. Однако до нас дошли лишь самые предваритель- ные наброски, да и то выполненные уже в плену у американцев. Находясь в США, немецкие ракетчи- ки «вспомнили» не только А-9/А-10, сле- ды которой все-таки имеются в архи- вах. Вернер фон Браун рассказал аме- риканцам о трехступенчатой косми- ческой системе А-9/А-10/А-11. Новая ракета А-11 должна была стать первой ступенью, «подведенной» под А-9/А-10, а крылатая ступень А-9 должна была выходить на низкую орбиту с однотон- ным полезным грузом. Еще более ам- бициозным, чтобы не сказать фантас- тическим, был проект четырехступен- чатой ракеты А-9/А-10/А-11/А-12. При стартовой массе 3500 т (больше, чем у Saturn V!) этот монстр должен был выводить на полярную орбиту 10 т полезного груза. Старт обеспечивала огромная ступень А-12 с пятьюде- сятью (!) однокамерными ЖРД... До сих пор нет никаких доказа- тельств, что все эти проекты были вы- пущены в Пенемюнде. Более вероятно, что они были придуманы фон Брауном в тот период, когда его допрашивали американцы в Форт-Блиссе. Немецких ракетчиков можно понять. Их вывезли в США и заставили обеспечивать пуски трофейных А-4 - а это был давно прой- денный ими этап. В течение несколь- ких лет немцы, желавшие заниматься разработкой новой техники, были по существу отлучены от любимого дела. В историческом отделе NASA хранит- ся любопытный документ. Это собра- ние отчетов немецких специалистов (включая фон Брауна и Дорнбергера), сделанных ими для американцев еще в Гармиш-Партенкирхене в 1945 г. Нем- цы предприняли пропагандистскую кампанию, которая строилась на двух тезисах: «это вам нужно» и «мы это мо- жем». Ракетчики, естественно, поста- рались придать максимальную значи- мость своим проектам и показать, что они продвинулись в своих разработках достаточно далеко. Так они стремились побудить американцев к активным действиям в области ракетной техники и космических исследований, заодно обеспечивая себя работой на многие го- ды. Желание вполне человеческое! Вспомним также, что усиленной рек- ламой А-9/А-10 в послевоенные годы за- нимались не только вывезенные в США Дорнбергер и фон Браун, но и извест- ные пропагандисты ракетной техники и космонавтики Кеннет Гэтленд и Вил- ли Лей. Зная о дальнейших событиях, можно сказать, что «пиар-акция» Дорн- бергера, фон Брауна и их довоенных единомышленников более чем удалась. 7 Учитывая уровень техники того времени, пилота можно было считать смертником. 36
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые «Серебряная птица» Эйгена Зенгера Кроме работ Вернера фон Брауна, в нацистской Германии существо- вал еще один уникальный проект, кото- рый, хотя и был далек от практической реализации, оказал серьезное влияние на последующие разработки космичес- ких ракетопланов. Это был проект бом- бардировщика - «антипода» Зенгера - Бредт, предназначенного для нанесе- ния ударов по трассе полета вплоть до противоположной месту старта - анти- подной - точки земной поверхности. Автор идеи - Эйген Зенгер (Eugen Sanger) - принадлежал ко второму по- колению пионеров космонавтики. Нес- мотря на то, что стимулом для его ра- бот явились идеи, сформулированные ранее Эно-Пельтри, Годдардом, Обер- том и Циолковским, сами решения, предложенные им для доступа в кос- мос, являлись весьма оригинальными. Они проистекали из так называемой «Венской школы», представители кото- рой, такие как Макс Валье, Франц фон Гефт и Гвидо фон Пирке, предлагали для достижения орбитальных скорос- тей и глобальных дальностей не бал- листическую ракету, а специальный самолет. Самые ранние публикации Зенгера показывают, что он был твердо убеж- ден в превосходстве ракетных самоле- тов многократного использования, способных обеспечить самый надеж- ный и, как он полагал, наиболее рента- бельный способ достижения «небесной тверди». Эйген Зенгер родился 22 сентября 1905 г. в городе Пресниц в Богемии, входившей в состав Австро-Венгрии. Его интерес к космическим путешест- виям пробудился в раннем детстве, но решающее значе- ния оказало в 1923 г. чтение книги Г. Оберта «Ракета в межпланетное пространство». В 1929 г. тема «ракетоплана» созрела как часть его докторс- кой диссертации. Однако об- ласти, которые первоначально планировалось осветить в дип- ломе, затрагивали весь спектр космической деятельности: ра- кетный самолет, космическую станцию и дальние путешест- вия посредством космических кораблей с электрическими двигателями, использующими эффект уменьшения времени полета, который Эйнштейн описал в специальной теории относительности. В 1930 г. Зенгер успешно за- щитил диссертацию по теме «Статистические расчеты крыла с множественными пе- ресекающимися силовыми связями». Прошло несколько лет, и весной 1933 г. он частным образом издал (понеся большие расходы) свои базовые изыс- кания в книге «Техника ракетного по- лета» (Raketenflugtechnik), которая се- годня считается первым инженерным трудом, посвященным астронавтике и написанным специалистом с уни- верситетским дипломом. Эта книга стала краеугольным камнем техни- ческих воззрений многих последова- телей Зенгера, а также легла в основу работ, сделавших его «первым и основ- ным апологетом аппаратов типа Space Shuttle» в том виде, в котором они представлены сегодня. В книге отражались все технические аспекты нового метода космического полета, подразумевающего горизонтальный старт; дозвуковой, трансзвуковой, сверхзвуковой и гиперзвуковой полет; фазу планирования; явления нагрева, сопутствующие обстоятельствам сверхскоростной аэродинамики. Так и было положено начало проекту «антипода». В первых прикидках раке- топлана Зенгер принял «консерватив- ные», по его мнению, параметры: ско- рость истечения газов из ракетного двигателя в 3700 м/сек, а отношение массы полезного груза к стартовой массе -0,15. При этих допущениях он показал расчетным путем возмож- ность достижения дальности полета от 4000 до 6000 км при скорости, соотве- тствующей числу М= 13 на высотах в пределах от 40 до 60 км. Приняв в проекте максимально ма- лое соотношение масс, оптимизиро- ванные аэродинамические качества ▲ Эйген Зенгер для самолетов этого типа и высокоэф- фективный двигатель, он оценил глав- ные проблемы ракетного ЛА, способно- го совершать полеты с Земли до около- земной орбиты, и понял, что проектан- ты будут стоять перед лицом необходи- мости разработать химический ЖРД с характеристиками, максимально близкими к теоретически предельно возможным. Карьера Зенгера как практического специалиста-ракетчика началась с опытов в Венском университете: он ис- пытывал экспериментальный двига- тель, в сферическую камеру сгорания которого подавался газообразный кис- лород и жидкий бензин. Время функ- ционирования двигателя было для тех лет просто огромным: некоторые об- разцы непрерывно работали в течение 20 минут, а один - целых полчаса. По расчетам, ему удалось достичь скорос- ти истечения газов примерно 3000 м/с, что для того времени было чрезвычай- но много1. Полагаясь на результаты ис- пытаний, Зенгер сделал вывод, что проблемы создания более крупных дви- гателей практически разрешимы. Следующим шагом стала разработ- ка технических требований, предъ- являемых к конструкции ракетного самолета. Германн Оберт указывал, что самолет с ракетным двигателем может обладать большим радиусом действия, если будет взлетать почти вертикально, переходя на большой высоте в горизонтальный полет и развивая при этом скорость за счет использования всего топлива в воз- можно короткое время, далее плани- руя при больших скоростях. Зенгер пришел к аналогичным вы- водам, но решал проблему как авиаконструктор, выска- завшись за наклонный (под углом 30°) старт. Приняв вре- мя работы двигателя равным 20 мин, он рассчитал, что общее время полета самоле- та составит чуть более часа, а средняя скорость - более 2500 км/ч. Предложенная компоновка весьма напоми- нала первую схему америка- нского экспериментального самолета Х-1. Интересно, что уже в 1934 г. он выдви- нул идею использования ра- кетоплана в качестве меж- континентального бомбар- дировщика. (США осознали опасность намерений Зенге- ра по крайней мере уже в 1942 г., когда NACA перевел на английский его книги 1934 года издания.) 1 С высоты сегодняшнего дня можно предположить, что это значение было вычислено с большими погрешностями. 37
Космические крылья Австрийские публикации Зенгера встретили положительный отклик во- енных чиновников из Верховного ко- мандования люфтваффе, которые в 1936 г. пригласили ученого в Герма- нию. Ему была поручена организация Научно-исследовательского института техники ракетного полета в Трауэне и поставлена задача создания сверх- скоростного сверхдальнего бомбарди- ровщика. К 1939 г. были подготовлены лабора- тории, мастерские, испытательные стенды и служебные помещения, и Зенгер с небольшой группой высоко- квалифицированных специалистов, в которую входила математик Ирен Бредт, ставшая впоследствии его же- ной, начал осуществление своей про- граммы, рассчитанной на десять лет. В программе он наметил ряд фундамен- тальных проблем, которые предстояло решить до практической реализации проекта. Вот эти проблемы: - разработка математической тео- рии и методов расчета оптимальных траекторий дальнего ракетного само- лета; - исследование аэродинамических нагрузок и рациональных форм пове- рхностей для полета при числах Маха от 3 до 30; - определение аэродинамических сил при свободномолекулярном режи- ме обтекания; - поиск эффективных видов топлива; - исследования материалов, стой- ких к воздействию очень высоких и очень низких температур; - разработка камер сгорания тягой порядка 100 тс, работающих при высо- ких температурах и давлении газа до 100 атм, с водяным охлаждением сте- Фото из архива Хартмута Зенгера ▲ Лист из ранних рукописей Э. Зенгера и испытанная камера сгорания нок и внутренним паровым охлажде- нием и т. п. Руководимый им коллектив интен- сивно работал над решением пробле- мы защиты крыла и фюзеляжа самоле- та от воздействия аэродинамического нагрева при полете на суборбитальной скорости в верхних слоях атмосферы с целью обеспечения прочности и рабо- тоспособности конструкции. Взлет самолета Зенгера-Бредт дол- жен был происходить с помощью авто- номной ракетной тележки, движущей- ся по горизонтальному рельсовому пу- ти. Предполагалось, что первоначаль- ный набор высоты будет осущес- твляться по инерции за счет подъем- ной силы, возникающей на аэродина- мических поверхностях1. На некото- рой высоте должен был включаться ра- кетный двигатель, который разгонял самолет до высоких скоростей. Разработчиков беспокоила способ- ность тележки скользить на полозьях по стальной колее со сверхзвуковыми скоростями. Для того чтобы показы- вать работоспособность концепции, был построен специальный стенд: стальная пуля, выстреливаемая из во- енного карабина, скользила внутри стального спирального канала. Первые опыты на стенде были неудачными: пуля серьезно деформировалась. Был проведен тщательный подбор соответ- ствующих смазочных материалов. В результате при испытаниях в июне 1939 г. удалось доказать, что возмож- но скольжение «сталь по стали» при высокой скорости без повреждений конструкции. В соответствии с предлагавшейся концепцией, самолет, разогнавшись при помощи ракетного двигателя, вы- скакивал из атмосферы, совершал по- лет по баллистической траектории в космосе и вновь входил в атмосферу. При этом в какой-то момент аэродина- мические силы вызывали повторный подъем в космос. Таким образом, само- лет должен был совершать многократ- ный аэродинамический маневр (рико- шетирующее движение) по постепенно затухающей волнообразной траекто- рии на границе плотных слоев атмос- феры, что увеличивало дальность по- лета. Считалось, что аэродинамичес- кий нагрев корпуса самолета при дви- жении в атмосфере затем будет сни- жен за счет теплоизлучения обшивки в космическом пространстве. Антиподный бомбардировщик, наз- ванный Зенгером «Серебряной пти- цей» (официально это название никог- да не использовалось), был низкопла- ном со стреловидным крылом (тонкий гиперзвуковой профиль и острые кромки) и вертикальными управляю- щими поверхностями на концах гори- зонтального стабилизатора. Отличи- тельной чертой самолета был несущий фюзеляж, площадь нижней поверхнос- ти которого, как уже говорилось выше, учитывалась в аэродинамических рас- четах. Подобная компоновка была предложена в 1938 г. Тогда же крылья в сравнении с фюзеляжем стали мень- ше. Модель аппарата, изготовленная из нержавеющей стали, была испыта- на в аэродинамической трубе при сверхзвуковых скоростях. Четыре бака (два - для окислителя и два - для горючего), расположенные рядом друг с другом, занимали более двух третей длины фюзеляжа, внутри хвостовой части которого находился ЖРД. Двигатель имел длинную цили- ндрическую камеру сгорания, изготов- ленную способом спиральной намотки тонких медных трубок, полусферичес- кую форсуночную головку с пересече- нием струй впрыскиваемого топлива и профилированное сопло. Давление в камере сгорания должно было соста- вить 100 атм. Для подачи компонентов топлива предполагалось использовать ТНА с приводом от паровой турбины. Пар по- лучался испарением воды в рубашке охлаждения камеры. После срабатыва- ния на турбине пар конденсировался в двух теплообменниках-конденсаторах по бокам камеры, через которые перед подачей в камеру сгорания проходил жидкий кислород. Сконденсированная вода с помощью насоса снова прокачи- валась через рубашку охлаждения, нагревалась и превращалась в пар. Первоначальную раскрутку ТНА обеспечивал пусковой парогазогенера- тор. В отличие от А-4, которая исполь- зовала аналогичное устройство для привода турбонасоса, здесь перекись расходовалась только в период запуска двигателя: смесь горячего кислорода и перегретого водяного пара шла в ТНА, Интересно, что в расчет принимались не только крыло и горизонтальное оперение, но и вся нижняя поверхность фюзеляжа. 38
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые одна основная стойка шасси Рисунок В. Лукашевича на основе 30-модели В. Малюх и Н. Назаренко, выполненной по чертежам Скотта Лоузера (Scott Lowther), опубликованных в Aerospace Projects Review V5N6 39
Космические крылья Рисунок В. Лукашевича на основе ЗО-модели В. Малюх и Н. Назаренко, выполненной по чертежам Скотта Лоузера (Scott Lowther), опубликованных в Aerospace Projects Review V5N6 ▲ Бомбардировщик Зенгера-Бредт над целью раскручивала его ротор, а затем сбра- сывалась за борт Как только ЖРД вы- ходил на режим, закипала вода в охлаж- дающем контуре, и начинала работать основная система привода турбонасо- сов. Иными словами, д-р Зенгер пред- ложил двигатель с замкнутой регене- ративной системой охлаждения. Стартовая тележка, разгонявшая са- молет по трехкилометровому рельсово- му пути, оснащалась ракетным двига- телем тягой примерно 600 тс, который работал на перегретом водяном пару. В течение 11 сек он доводил скорость аппарата до 500 м/с, что соответству- ет числу М= 1,5. Затем самолет отцеп- лялся от тележки и за счет подъемной силы крыла и фюзеляжа начинал по- лет по инерции. Он должен был подни- маться под углом 30° к горизонту до высоты 1700 м, где предполагалось включить двигатель. Под действием тяги, постепенно уменьшавшейся для ограничения перегрузки, самолет за 8 минут набирал высоту 150-160 км, совершая дальнейший полет по волно- образной баллистической траектории с многочисленными «рикошетами» - входами и выходами из атмосферы. «Принимая скорость истечения рав- ной 3000 м/с, - писал Зенгер, - можно довести скорость ЛА до 6000 м/с и под- нять его на максимальную высоту 150 км». Далее бомбардировщик мог двигаться по инерции по описанной выше траектории, и при максималь- ной заправке топливом и минималь- ной массе ПГ он в принципе мог бы об- лететь вокруг Земли. Необходимость достижения «анти- подной» дальности (примерно 20000 км) или даже выполнения кругосветно- го полета следовала из особенностей базирования и боевого применения бомбардировщика. При старте с основной базы на тер- ритории Германии и возвращении туда же после выполнения задания самолет неизбежно имел очень большие потери скорости на разворот и - соответствен- но - ограниченный радиус действия. Его можно было бы значительно увели- чить, закончив полет на вспомогатель- ной базе за целью. Особенный интерес предоставляла посадка в «антиподной» точке, на удалении 20 000 км от старта. В «антиподном» полете по половине ду- ги земного шара можно было, в зависи- мости от азимута пуска, отбомбиться над любым районом Земли и выйти в район посадки вообще без разворота. Гйпотетически такой полет с посад- кой в антиподной точке мог бы выгля- деть следующим образом. После стар- та с немецкого аэродрома, разгона и полета по волнообразной траектории бомбометание производится при под- лете к Нью-Йорку, во второй нижней точке траектории, на расстоянии больше 5000 км от старта. Дальней- ший полет уже пустого самолета про- должается по волнообразной кривой до девятой нижней точки траектории, лежащей в 16 800 км от точки старта. Затем самолет в течение некоторого времени летит на высоте 40 км, а в 23 000 км от точки старта начинает терять высоту и, пролетев еще 500 км, совершает посадку, покрыв в сумме половину кругосветного расстояния. Посадочная скорость должна была составить всего 145 км/ч, что давало возможность любому существовавше- му аэропорту принять такой самолет. Вспомогательную базу можно было бы оснастить и средствами обеспече- ния боевых вылетов в обратном на- правлении. Проблема была в одном: «антиподная» точка находилась в райо- не к востоку от Новой Зеландии, и все аэродромы в конце маршрута принад- лежали противнику. Эту проблему можно было бы ре- шить кардинально, отправив самолет в кругосветный полет. Однако и дости- жение антиподной дальности уже бы- ло связано с серьезными проблемами. Даже при исключительной малой бом- бовой нагрузке - всего 500-700 кг - нужны были весьма высокие характе- ристики ЖРД (скорость истечения с не менее 3000 м/с) и отношение старто- вой массы к массе пустого самолета. По мнению специалистов тех лет, необ- ходимой удельной тяги, возможно, и удалось бы достичь, но вот получить соотношение масс 10:1 представля- лось нереальным1. По оценкам самого Зенгера, стои- мость разработки «антиподного» само- лета выливалась в астрономическую Баллистические ракеты с отношением масс порядка 10 появились лишь в начале 1960-х годов. 40
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые сумму - порядка 3 млрд фун- тов стерлингов! Кроме применения «обыч- ных» ЖРД, Зенгер кратко ис- следовал возможность ис- пользования для движения ядерной энергии. Он опреде- лил, что такой двигатель бу- дет значительно эффектив- нее химического, но эта тех- нология - дело слишком дале- кого будущего, чтобы быть полезной уже сейчас. Наряду с ядерной энергией, Зенгер также серьезно изучал ис- пользование экзотических химических топлив - жидкого озона (который чрезвычайно ядовит, чувствителен к виб- рации и самопроизвольно взрывается) вместо жидкого кислорода и металли- зированных жидких горючих. По его мнению, смешивая тонко размолотые порошки алюминия, бериллия, лития, магния или бора с нефтью, можно бы- ло значительно увеличить эффектив- ность ЖРД. Зенгер строил модельные двигатели, которые успешно работали на этих смесях. С тех пор минули деся- тилетия, металлизированные топлива до сих пор представляют большой ин- терес, но практические проблемы всег- да препятствовали их использованию. Параллельно Зенгер вел исследования и эксперименты в области ПВРД. Поначалу темп работ в Трауэне был очень высок, но с началом войны рез- ко замедлился. Летом 1941 г. Гйтлер приказал прекратить финансирова- ние всех научно-исследовательских и конструкторских работ, конкретная практическая польза по которым не могла быть получена в течение бли- жайших шести месяцев. Разработка бомбардировщика - «антипода» про- должалась, но в очень низком темпе. В 1942 г. стало ясно, что долгосрочную программу института нереально осу- ществить до конца войны. Кроме того, график разработки постоянно сдви- гался из-за призыва работников на во- енную службу и на работу в военную промышленность. Пришлось сокра- тить и потребление таких материалов, как никель, медь и хром. Все это быст- ро привело к остановке работ. Летом 1942 г. Зенгер вынужден был оставить свой пост и взяться за проект ПВРД для Института планеризма DFS (Deutsches Forschungsinstitut fur Segelflug) в Дармштадт-Грисхайме. К моменту закрытия институт в Тра- уэне имел стенды для испытания экс- периментальных ЖРД тягой около тонны, работавших на жидком кисло- роде и бензине. Охлаждение происхо- дило за счет прокачки воды через тон- кие трубки, обмотанные спиралью вок- руг камеры двигателя по всей длине. Предметом гордости института являл- ся огромный бак для хранения жидко- ▲ Стендовые испытания ЖРД тягой в 1 тс в Трауэне го кислорода емкостью около 50 000 л, крупнейший в Германии. После прекращения работ над «анти- подом» Эйген Зенгер и Ирен Бредт под- готовили в 1944 г. итоговый секретный отчет «О ракетном двигателе для даль- него бомбардировщика» (Uber einen Raketenantrib fur Fembomber). Помимо описания конструкции и аэродинамики аппарата, динамики взлета и посадки, в нем были подробно описаны физико- химические процессы горения топлива при высоких давлениях и температу- рах, проанализированы энергетичес- кие свойства топлива, включая эмуль- сии легких металлов в углеводородах. Не будем забывать: «антипод» Зенге- ра-Бредт родился в воюющей Герма- нии, и это обусловило исключительно военный характер проекта1. Поэтому большое внимание в отчете было уде- лено детальному рассмотрению такти- ко-технические аспектов боевого при- менения бомбардировщика. Технические характеристики «антиподного» бомбардировщика Зенгера - Бредт Параметр Величина Длина самолета 28 м Размах крыла 15 м Мидель фюзеляжа 3,6x1,8 м Площадь крыла 44,8 кв. м Площадь несущей поверхности фюзеляжа 81 кв. м Стартовая тяга двигателя самолета 100 тс Стартовая масса 100 т Масса топлива 90 т Нагрузка на крыло при взлете 780 кгс/м2 Нагрузка на крыло при посадке 78 кгс/м2 Максимальная скорость полета 21 600 км/ч (6 км/с) Максимальная высота полета 160 км Посадочная скорость 145 км/ч Массовые характеристики: - кабина 500 кг - ракетный двигатель 2500 кг - крыло 2500 кг - фюзеляж 3250 кг - хвостовое оперение/посадочное шасси/бомбовый отсек 1250 кг Авторы писали: «В заранее рассчитанный момент бом- бы сбрасываются с самоле- та. Самолет, описывая боль- шую дугу, возвращается на свой аэродром или на дру- гую посадочную площадку, а бомбы, летящие в первона- чальном направлении, обру- шиваются на цель... Такая тактика делает на- падение совершенно не за- висящим от времени суток и погоды над целью и лишает неприятеля всякой возмож- ности противодействовать нападению... Соединение из 100 ракет- ных бомбардировщиков спо- собно в течение нескольких дней под- вергнуть полному разрушению площа- ди, доходящие до размеров мировых столиц с пригородами, расположенные в любом месте поверхности земного шара». Серьезное внимание было уделено проработке проблем бомбометания с большой высоты с учетом высокой ско- рости бомбы, сбрасываемой задолго до подхода к цели. В частности, были про- ведены оценки разрушений Нью-Йор- ка при попадании в центр Манхэттена боезаряда, движущегося с тангенци- альной скоростью до 8000 м/с (!), с уче- том ошибок прицеливания, возникаю- щих из-за различных случайных (нап- ример, ветровых) возмущений. Говоря современным языком, авто- ры пытались «обосновать боевую эф- фективность предлагаемого стратеги- ческого ударного средства». Результаты расчетов по определе- нию дальности полета в зависимости 1 Заметим, что с этого момента все последующие проекты воздушно-космических аппаратов (или систем) создавались либо с исключитель- но военными целями, либо с преобладанием военных задач при их использовании. Такова, увы, логика технического прогресса: любая авиа- ционно-космическая система создается прежде всего как оружие... 41
Космические крылья Фото Рено Мангалона (Sharkit.com) ▲ Бомбардировщик на разгонной тележке от скорости истечения с из камеры маршевого ЖРД, начальной скорости полета бомбардировщика vQ после отк- лючения ЖРД и массы полезного груза Зенгер и Бредт свели в итоговые таб- лицы, номограммы и графики. В мно- гочисленных схемах, опоясывавших весь земной шар и показывавших ве- личину доставляемой бомбовой наг- рузки в зависимости от дальности по- лета при старте с территории нацис- тской Германии, авторы отчета «забот- ливо» указали все города с населением более 1 млн человек, попадавшие в зо- ну действия «антипода». Из данных отчета следовало, что предложенный ЖРД с тягой 100 тс при выбранном способе старта позволял осуществить полет на высотах от 30 до 1300 км со скоростями 1000-8000 м/с и дальностью от 300 до 91000 км!1 Зенгер и Бредт провели расчеты для скоростей истечения с вплоть до 5000 м/с, но мы будем говорить только о тех результатах, которых можно было бы достичь с сегодняшней точки зрения. Итак, предполагалось несколько сце- нариев использования бомбардиров- щика в зависимости от задачи и от на- личия вспомогательной базы в конце пути. В первом и основном варианте рассматривалась атака точечной цели с возвратом на аэродром вылета. Необ- ходимым условием поражения цели была малая скорость вблизи нее. Поэ- тому профиль полета предусматривал два включения маршевого ЖРД. Пер- вый импульс выдавался после схода со стартовой тележки для первоначально- го разгона и обеспечивал выход в район цели с минимальной остаточной энер- гией. После прицельного сброса боеп- рипасов бомбардировщик, имея дозву- ковую скорость, легко разворачивался на обратный курс, выдавал второй раз- гонный импульс и возвращался домой. Сравнительно малая начальная ско- рость ограничивала радиус действия. Тем не менее при довольно скромной скорости истечения с=3000 м/с он сос- тавлял 2000 км, и бомбардировщик Зенгера мог с территории Германии достичь Москвы с бомбовой нагрузкой 15 т. Приуменьшении полезной нагруз- ки до 5 т радиус возрастал до 3000 км - отличный показатель даже для совре- менной фронтовой авиации! В зону по- ражения попадал обширный регион, от Исландии на западе до Каспия и Урала на востоке, а также Северная Африка и Суэцкий канал. При с=4000 м/с самолет Зенгера мог бы доставить пять тонн бомб на рас- стояние 5200 км - то есть до западного ▲ Фотографий Э. Зенгера времен Второй мировой войны практически не осталось. Это - одна из немногих. Собрание сотрудников института в Трауэне. Настроение невеселое... Вероятно, получено сообщение об очередном поражении на Восточном фронте, или о сворачивании работ и сокращении сотрудников. Э. Зенгер стоит у лестницы, прислонившись к стене Фото из архива Хартмута Зенгера побережья Канады или до Красноярс- ка. При наличии вспомогательной ба- зы появлялась возможность пораже- ния целей и на большей дальности, но лишь вблизи этой базы. Так, при раз- мещении ее на Марианских островах, принадлежавших в то время Японии, с теми же пятью тоннами можно было достигнуть Шанхая или Владивостока. В качестве примера авторы привели расчет поражения двухтонным боеп- рипасом шлюзов Панамского канала на дальности 9450 км (!) с посадкой на вспомогательной базе в 3200 км от це- ли, у западного побережья Америки. При с=4000 м/с скорость бомбарди- ровщика в конце первого разгона сос- тавляла 4560 м/с на высоте 60 км. 1 Отметим, что расчеты дальности проводились исходя из теоретических данных по аэродинамическим параметрам самолета, и поэтому их результаты носили приближенный характер. Расчетная скорость в момент отключения ЖРД и дальность полета существенно зависят от удель- ной тяги (вместо которой Зенгер и Бредт использовали скорость истечения газов) и запаса топлива, поэтому при неизменном запасе топли- ва для обеспечения требуемой дальности им пришлось существенно уменьшать массу ПГ 42
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые ▲ Зоны досягаемости бомбардировщика Зенгера с бомбовой нагрузкой от 30 до 0 т в зависимости от скорости истечения с и профиля полета. Варианты 1, 2 и 3 описывают поражение точечной цели при двухимпульсном варианте полета и возврате на аэродром вылета при скорости истечения 3000, 4000 и 5000 м/с соответственно. Вариант 4 дает зоны поражения точечной цели в случае посадки на вспомогательной базе на Марианских островах и при условии выдачи второго импульса во время поворота к этой базе. Принятая скорость истечения - 4000 м/с. Рисунки из отчета Э. Зенгера и И. Бредт В тех случаях, когда исключительная важность цели оправдывала безвозв- ратную потерю самолета и гибель или пленение пилота, самолет Зенгера, сог- ласно расчетам, мог при одноимпульс- ном старте и рикошетирующем полете достичь любой точки земного шара. При безвозвратной атаке территории США даже при с = 3000 м/с можно было прицельно доставить в Нью-Йорк до 12 т бомбовой нагрузки1. Атаковать площадную цель предпо- лагалось с большой высоты и скорости, а значит, увеличивалась продолжи- тельность начального разгона и даль- ность полета. После старта самолет ле- тел к цели по волнообразной траекто- рии, задолго до подлета к ней сбрасы- вал бомбы и после пологого разворота возвращался к аэродрому базирования. Несмотря на значительные потери при развороте на гиперзвуковой скорости, дальность полета с пятитонной нагруз- кой при с = 3000 м/с достигала 3400 км, что позволяло «накрыть» весь европейс- кий театр военных действий (от Урала на востоке до Гренландии на западе). Самолет мог бы достичь Ньюфаундлен- да, но... с нулевой бомбовой нагрузкой. Если принять скорость истечения с=4000 м/с, то, согласно расчетам, при аналогичном полезном грузе дальность увеличивалась до 7000 км. Авторы привели расчет удара по Нью-Йорку: начальная скорость 6370 м/с достига- ется на высоте 91 км и в 736 км от стар- та, сброс шести тонн бомб выполняет- ся на дальности 5550 км от германско- го аэродрома и в 950 км от цели, затем следует разворот по нисходящей спи- рали радиусом 500 км с уменьшением скорости с 6000 до 3700 км и высоты с 50 до 38 км, и возвращение домой че- рез 4755 сек после старта. При наличии вспомогательной базы рядом с западным побережьем Мекси- ки (о-в Клипертон)1 2 самолет Зенгера даже при с = 3000 м/с мог бомбить пло- щадные цели на всей территории США и Канады (кроме Аляски) с боезапасом в каждом вылете 2-5 т. База на Марианс- ких островах позволяла бы атаковать цели в Сибири, на Дальнем Востоке и на территории Китая. При полете на антиподную даль- ность самолет Зенгера с с=3000 м/с мог нести примерно 700 кг бомбовой нагрузки, а при увеличении скорости истечения до 4000 м/с и и0=6000 м/с - уже до 8 тонн! Что же касается возможности кру- госветного полета, то при с=3000 м/с бомбардировщик не мог «замкнуть круг» даже с нулевой бомбовой нагруз- кой. Лишь при скорости истечения с = 4000 м/с можно было рассчитывать на кругосветный полет с тремя тонна- ми бомб, которые можно было бы сбро- сить на любую точку земного шара. Начальная скорость в этом варианте составляла 7200 м/с на высоте 101 км, а продолжительность кругосветного полета - 3 час 38 мин. Сто экземпляров отчета были разос- ланы для секретного ознакомления ве- 1 В этом случае бомбардировщик мог бы быть применен и в беспилотном варианте, если бы удалось решить проблему автономной навигации. 2 Был и еще один вариант, который упустили авторы отчета. Самолет мог после бомбометания осуществить боковой маневр вправо на 7000 км, приземлившись на островах Океании, захваченных в то время Японией. При таком маршруте потери в величине доставляемой к Восточному побережью США бомбовой нагрузки были незначительны, а затяжной боковой маневр, выполняемый по волнообразной траектории с рикоше- тированием от атмосферы в космос, по сути, являлся аналогом того, что получило название «нырка» в середине 1970-х годов: погружения в атмосферу с изменением наклонения орбиты за счет выполнения аэродинамического маневра крылатого аппарата. 43
Космические крылья Рисунок из архива Хартмута Зенгера ▲ Рикошетирующая траектория полета - основная изюминка проекта бомбардировщика Зенгера дущим экспертам по вопросам авиа- ции и вооружения нацистской Герма- нии. Копии доклада получили профес- сор Гейзенберг, специалист в области атомной энергии, доктор Вернер фон Браун, генерал Дорнбергер (оба из ар- мейского ракетного исследовательско- го центра Пенемюнде), профессора Мессершмитт (фирма «Мессерш- митт»), Танк (фирма «Фокке-Вульф»), Дорнье (фирма «Дорнье»), Хейнкель (фирма «Хейнкель»), Мадер (фирма «Юнкере»), Прандтль (Аэродинамичес- кий исследовательский институт в Ве- не), Прелль (Инженерный институт в Ганновере) и некоторые другие. Все они, по-видимому, ознакомились с докладом, но, учитывая обстановку того времени, не сумели применить его положения в своей работе. Кстати, Эйген Зенгер и Вернер фон Браун в годы Второй мировой войны встречались только дважды, но успе- ли наладить дружеские отношения. Фон Браун обнаружил существование строго секретного института в Трауэ- не, когда искал новую систему зажи- гания для ракетного двигателя. В 1940 г. ему разрешили посетить объ- ект вместе с двумя коллегами (Вальте- ром Тилем и Рудольфом Германном). В октябре 1940 г. Зенгер получил ответ- ное приглашение посетить научно-ис- следовательскую конференцию спе- циалистов по сверхзвуковой аэроди- намике в Пенемюнде. Вернемся с небес на землю и попы- таемся понять, почему основная цель работ Зенгера - создание сверхдальне- го ракетоплана с очень высокими лет- ными характеристиками - не могла быть достигнута ни в Германии 1930- 1940-х годов, ни в промышленно раз- витых странах сразу после войны. Об- щемировой научно-технический уро- вень еще не позволял решать задачи такой сложности. Основной заслугой Зенгера можно считать глубокую проработку десяти- летней программы исследований, на- правленной на обеспечение реализа- ции проекта «антиподного» бомбарди- ровщика. Конечно, и эта программа не была лишена недостатков, которые, в конечном счете, сказались на расчет- ных характеристиках проекта. Так, например, отсутствие в ней пункта ис- следований атмосферы на больших высотах привело к неправильному по- ниманию разработчиками влияния распределения плотности атмосферы на траекторию полета самолета. Более того, в сам проект «антиподно- го» бомбардировщика было заложено несколько сомнительных решений: 1. Разгон огромного ЛА до скорости, соответствующей числу М=1,5, с по- мощью ракетной тележки, скользящей по рельсовой направляющей. 2. Полет самолета со сверхзвуковой стартовой скоростью по инерции до высоты 1700 м, что приводит к сущест- венным потерям скорости к моменту включения его ЖРД. 3. Сравнительно низкая тягово- оруженность самолета, неизбежно снижавшая его характеристики, осо- бенно при полете в плотных слоях атмосферы. 4. Энергетические характеристики ДУ самолета явно завышены. Даже до- ведя давление в камере сгорания кис- лородно-керосинового ЖРД до 100 атм, невозможно получить удельную тягу свыше 300-305 единиц на уровне моря, что гораздо ниже значения, заложен- ного в проект. Трудности создания и отработки замкнутой системы подачи топлива с приводом ТНА от паровой турбины столь значительны, что не компенсируются возможными преи- муществами. Похожая схема подачи (привод турбонасоса путем газифика- ции водорода в рубашке охлаждения ЖРД с последующим сжиганием его в камере сгорания существенно более низкого давления) была реализована только в первой половине 1960-х годов на американском кислородно-водород- ном двигателе RL10 второй ступени ра- кеты-носителя Atlas-Centaur. 5. В проект была заложена кон- струкция со слишком высокой весо- вой отдачей. К идее использовать волнообразную траекторию для уменьшения термоди- намических нагрузок при возвраще- нии космоплана вернулись в конце 1950-х-начале 1960-х, в значительной степени основываясь на результатах работы Зенгера. К сожалению, экспе- рименты, особенно проведенные в ходе программы Dyna-Soar, показали, что возвращение по волнообразной траек- тории не уменьшает нагрузку на кос- моплан по сравнению с прямым входом в атмосферу. Сброс теплоты излучени- ем во время прыжка аппарата над ат- мосферой минимален, поскольку излу- чение - обычно неэффективный способ «сброса» тепла. Использование излуче- ния (радиации) как средства теплоот- вода наиболее эффективно, когда наг- реваемый объект горяч, «как лампа на- каливания или еще сильнее». Кроме того, проект совсем не предус- матривал управление ЛА в космосе и верхних слоях атмосферы - авторы считали, что имеющихся аэродинами- ческих органов вполне достаточно для всех режимов, включая и полет по инерции в безвоздушном простран- стве. Но режим «управляемого рикоше- тирования» при динамическом погру- жении в атмосферу требует точной ориентации ЛА в условиях неэффек- тивности аэродинамических органов, поэтому такой аппарат неизбежно дол- жен быть оснащен двигателями реак- тивной системы управления (РСУ). Гораздо серьезнее проблема кромок в конструкции крыла «антипода». В то время как крылья с острыми кромка- ми и острые углы на нижней стороне фюзеляжа повышают подъемную си- лу на сверхзвуковых скоростях, пос- кольку обладают формой с минималь- ным торможением потока, они совер- шенно не пригодны для гиперзвуко- вых скоростей полета. Острые перед- ние кромки конструкции для гипер- 44
Немецкий прорыв: достижения подлинные и мнимые звукового ЛА можно делать из матери- алов, которые позволяют применять пассивные методы охлаждения, но та- кие материалы были разработаны совсем недавно - в 1990-е годы. Таким образом, чтобы сделать антиподный бомбардировщик Зенгера жизнеспо- собным при гиперзвуковых скорос- тях, требовались решения, которых 50 лет назад просто не было. Но проект «антипода» ценен не конк- ретными техническими решениями, которые, как было сказано выше, не всегда соответствовали поставленной задаче. Многие открытия, инновации и изобретения Эйгена Зенгера впослед- ствии осуществились и были реализо- ваны в сегодняшних ракетных двигате- лях замкнутого цикла. В это семейство двигателей, технология которых отра- батывалась, например, фирмой МВВ в ФРГ, входит и маршевый двигатель системы Space Shuttle, обладающий внушительными характеристиками. Еще летом 1939 г. Зенгер начал ис- пытания ЖРД с давлением в камере сгорания около 100 атм. Это значение было освоено двигателистами-ракет- чиками только четверть века спустя! К теоретическому и практическому наследию «Серебряной птицы», несом- ненно, следует отнести исследования в следующих направлениях: - успешные испытания по сжиганию дисперсий легких металлов в бензине и водороде вместе с кислородом; - проектирование оптимальных форм фюзеляжа гиперзвукового ЛА, имеющего полуоживальную форму, специальных профилей крыла с пост- роением их дозвуковых поляр; - возведение и эксплуатация испыта- тельного трека, предназначенного для исследований (впервые в мире) трения при скоростях до 800 м/сек; - наземные и летно-конструкторские испытания новых типов высокотемпе- ратурных ПВРД по схеме Рене Лорена (Rene Lorin, 1908 г.), в чем Эйген Зенгер также добился заметных успехов. Зенгер прекратил все свои работы, связанные с авиацией, незадолго до конца войны. Однако это не оградило его от внимания западных союзников. В период 15 мая по 23 ноября 1945 г. он не менее 25 раз допрашивался различ- ными комиссиями, а с 7 по 11 июня 1945 г. находился в тюрьме Гармиш- Партенкирхен, где его допрашивали научные эксперты американской раз- ведки. Что он им говорил, неизвестно, но его отпустили. Однако 3 сентября 1945 г. Эйгена Зенгера и его коллегу д-ра Вальтера Георгии по ошибке (или по чьей-то «наводке») причислили к на- учно-техническому руководству Треть- его рейха и заключили в тюрьму Бад- Рейхенхалле. Правда, уже 11 сентября их отпустили вновь. Вот что интересно: тогда доктор Зенгера и его сотрудники неоднократ- но и подробнейшим образом расска- зывали о результатах своих работ. Чем руководствовались представители ко- миссий, задерживая и отпуская спе- циалистов из Трауэна, - непонятно. В аналогичной ситуации вся команда фон Брауна оказалась под плотным колпаком. Возможно, отсутствие ярко выраженного интереса союзников к Зенгеру объяснялось тем, что у фон Брауна на руках были готовые про- дукты, а «антипод» нуждался в даль- нейшей разработке. Примерно 70 из 100 копий секретно- го доклада о бомбардировщике-«анти- поде» попало в руки англичан и амери- канцев в Берлине и Дессау. Реакция во- енного руководства союзников неизве- стна, но приведенные в документе дан- ные вызвали необычайный интерес ученых и специалистов, работавших в области авиационной и ракетной тех- ▲ Схема двигательной установки бомбардировщика Зенгера: 1 - баки с окислителем; 2 - баки с горючим; 3 - ТНА; 4 - теплообменники (2 шт); 5 - камера сгорания; 6 - сопло ▼ Прямоточные воздушно-реактивные двигатели разработки Э.Зенгера испытывались в полете незадолго до конца II мировой войны ’исунок из архива Хартмута Зенгера Рисунок из архива Хартмута Зенгера ники на Западе, многие из которых, такие как Александр Ананов, Теодор фон Карман, Фрэнк Малина и Йозеф Штеммер, вскоре после войны налади- ли контакты с доктором Зенгером. Ученые, которым были близки по ду- ху его идеи, рассматривали проект ра- кетного бомбардировщика как первый шаг к космическим полетам. Сразу же после окончания войны в большинстве промышленно развитых государств были сформированы различные обще- ства для оказания содействия в облас- ти космических исследований, на ра- боту которых оказывали большое вли- яние немецкие специалисты по ракет- ной технике. Но это было чуть позже, а осенью 1945 г. Зенгеру и его коллегам, видимо, надоели вынужденные «отсидки». Они решили не искушать судьбу и покинуть Были ли обоснованы эти опасения, мы расскажем в следующей главе.
Космические крылья Германию. Возможно, Зенге- ра предупредили и о «непод- дельном интересе» к персоне автора проекта «антипода» со сторону русских1. Профессор Вальтер Гёоргии, глава Инс- титута планеризма DFS и ру- ководитель исследовательс- кого отдела люфтваффе, был известнейшим метеорологом и экспертом мирового класса в области аэродинамики пла- неров. Он сохранил хорошие связи с Францией, где всегда (даже во время войны) под- держивал нормальные отно- шения со специалистами в области планеризма. Георгии сумел наладить контакты с французской армией и предс- тавителями разведки и «обсу- дить» условия сдачи Зенгера и других специалистов. 30 но- ября 1945 г. майор Паре из французско- го Министерства авиации пригласил их продолжить исследования во Франции, куда Эйген Зенгер и переехал в июле 1946 г. со своими близкими сотрудника- ми. Он был принят на работу в компа- нию Arsenal de lAeronautique (в 1958 г. переименована в Nord Aviation) в городе Шатильоне под Парижем. Там Зенгер и работал над различны- ми проектами в качестве инженера- консультанта в таких областях, как ПВРД и проблема охлаждения ракет- ных двигателей. Он участвовал в раз- работке различных ЖРД и РДТТ, про- тивотанковых ракет SS-10, пилотируе- мого экспериментального самолета Griffon (первый в мире сверхзвуковой самолет, который использовал объеди- ненную - ТРД и ПВРД - двигательную установку и впервые полетел в 1957 г.), ракеты R-010 с «прямоточной». Осенью 1950 г. в Париже состоялся первый Международный астронавти- ческий конгресс. В сентябре 1951 г. на втором Конгрессе в Лондоне была осно- вана международная организации по мирным исследованиям космоса - Международная астронавтическая фе- дерация IAF (International Astronautical Federation), и первым ее президентом был избран доктор Зенгер. Уже с 1949 г. он числился почетным членом многих европейских космических обществ, в частности, Британского межпланетно- го общества BIS (British Interplanetary Society). Осенью 1954 г., когда Федеративной Республике Германии было вновь раз- ▲ Представительский макет бомбардировщика Зенгера, выпускаемый фирмой Sharkit. Говорят, он очень похож на металлическую модель, изготовленную в начале сороковых годов и предназначенную для аэродинамических испытаний решено продолжать работы в области авиации, Эйген Зенгер вернулся туда. В Научно-исследовательском институ- те физики реактивных двигателей в Штуттгарте он учредил первый иссле- довательский центр, специализирую- щийся на пограничных между авиаци- ей и космонавтикой исследованиях. В 1957 г. он получил звание почетного профессора Штуттгартского универ- ситета. Наряду с крупномасштабными испытаниями ракетных двигателей на перегретом паре, он продолжал иссле- довать различные проблемы создания аэрокосмических систем. Весной 1961 г. Вальтер Дорнбергер, коллега и бывший шеф фон Брауна, пригласил Зенгера на американскую фирму Bell Aerosystems в Буффало оз- накомиться с кислородно-водородным ЖРД, имевшим регенеративное охлаж- дение и колоколообразное сопло. При его создании нашли воплощение мно- гие идеи в области ракетного двигате- лестроения, высказанные в ранних ра- ботах Зенгера. По признанию послед- него, это были одни из самых счастли- вых дней в его жизни. В начале 1963 г. Эйген Зенгер поло- жительно ответил на предложение Берлинского технического универси- тета, где только что было учреждено звание «профессор по элементам аст- ронавтической технологии». Работая консультантом для различ- ных германских авиационных и ра- кетно-космических предприятий, Эй- ген Зенгер подготовил в период с 1961 по 1964 гг. объемистый отчет «Предварительные предло- жения о разработке евро- пейского космоплана» для компании JFM. В центре предложений, ле- жавших в русле прежней дея- тельности профессора, была пилотируемая ракетно-кос- мическая система стартовой массой 200 т, способная вы- водить на низкую околозем- ную орбиту полезный груз 3 т. Рассматривался взлет с рель- совой направляющей с по- мощью катапульты, работаю- щей на перегретом паре. На двух ступенях системы, кото- рую Зенгер называл Raum- fahrttransport - «Космический грузовик» - должны были сто- ять кислородно-водородные двигатели. Профессор под- черкивал, что в идеальном случае можно было создать даже од- ноступенчатый орбитальный космоп- лан, используя уже известные техно- логии (в частности, имеющиеся ЖРД, эффективность которых значительно повышалась при установке ПВРД)! 10 февраля 1964 г., в последнее утро своей жизни, Эйген Зенгер закончил 32-ю главу отчета по космической транспортной системе для компании JFM. Даже последние часы его жизни были отданы идее, которой Зенгер был очарован с юности, сохраняя не- поколебимую веру в то, что он не раз пророчески писал в своем дневнике: «И мои серебряные птицы полетят»... Безо всяких сомнений, в годы Вто- рой мировой войны Германия стала мировым лидером в области авиаци- онно-ракетных технологий. Практи- чески не осталось ни одной известной области ракетной техники, в которой немецкие ученые и инженеры не вели каких-либо разработок. Несмотря на кажущуюся фантастичность некото- рых проектов, тех же, к примеру, А- 11, А-12 или гиперзвукового ракетоп- лана Зенгера, идеи, заложенные в них, оказали прямое влияние на ин- женерную мысль во всем мире, и в первую очередь, в США и СССР. Пос- тепенное развитие этих идей привело к появлению ряда проектов аэрокос- мических систем, таких как ракетные самолеты Х-1 (фирмы Bell) и Х-15 (North American), космопланы Х-20 Dyna-Soar (Boeing) в Америке и «Спи- раль» в СССР. Вскоре они получили известность во всем мире. 46
Глава 3 БОЕВОЙ НОЖ КОРЕННОГО ЖИТЕЛЯ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ Заокеанский вариант А-4Ь Последовательное повествование нашей книги придется прервать маем 1945 г.: с этого момента действия по интересующему нас предмету в СССР и США развиваются настолько параллельно, что событиям середины 1940-х - конца 1950-х годов придется посвятить две отдельные главы. За всю историю американской авиа- ционно-космической техники, пожа- луй, ни одна программа не оказала столь значительного воздействия на развитие технологии, перспективных концепций и способов решения слож- ных инженерных задач, как проект сверхзвуковой межконтинентальной крылатой ракеты Navaho («Навахо»)1. При ее разработке был проделан поис- тине титанический объем научно-ис- следовательских и опытно-конструк- торских работ, который до этого в США ни в авиации, ни в ракетной технике не встречался. Все началось с того, что к концу лета 1945 г. Министерство обороны США ре- шило заняться средствами доставки ядерной боевой части (БЧ) на «очень большую дальность» и в середине осени выдало 17 крупнейшим авиастроитель- ным фирмам запрос на предложения по исследованию новых концепций. Заме- тим сразу: к ракетам - баллистическим или крылатым интереса особого не бы- ло, поскольку ставка делалась, в основ- ном, на дальние тяжелые пилотируе- мые бомбардировщики, которые в из- бытке стояли на вооружении. С наступлением мирного времени за- казы на военные самолеты были анну- лированы, и руководство большинства фирм встало перед лицом массовых увольнений. Так, например, списочный состав только компании North American Aviation (NAA)1 2 предполагалось сокра- тить в 16 раз - со 100 до 6,5 тысяч чело- век. Новые средства доставки могли стать спасательным кругом, позволяв- шим фирмам остаться на плаву. Чтобы сориентироваться в бурном море новых технологий (сверхзвуковой полет, ракеты, электроника, радиоло- каторы), на фирме NAA была создана исследовательская Лаборатория аэро- физики, руководителем которой назна- чили Уильяма Боллея (William Bollay), бывшего начальника отдела разрабо- ток турбореактивных двигателей Бюро аэронавтики ВМС США (Navy Bureau of Aeronautics). Он предложил подклю- чить к решению данной проблемы все имеющиеся ресурсы, в т. ч. использо- вать немецкие работы, выполненные во время Второй мировой войны, а так- же идеи бомбардировщика-«антипода» Зенгера и сверхдальней системы А-9/ А-10 фон Брауна, и разработать3 амери- канский вариант ракет А-4Ь или А-9. Грубо говоря, предполагалось создать баллистическую ракету с крыльями: на первом этапе она стартовала верти- кально и выходила на траекторию по- лета, на нисходящем участке которой ▲ Экспериментальная ракета, созданная в NACA для испытания ПВРД. Январь 1947 г. Фото NASA вела себя уже не как артиллерийский снаряд, а как сверхзвуковой планер. Такие ракеты иногда называют еще крылато-баллистическими или аэро- баллистическими. Идея, по-видимому, оказалась неплоха, и 24 марта 1946 г.4 компания получили контракт на раке- ту МХ-770 с дальностью до 800 км. Че- рез три месяца массу боеголовки уве- личили с 900 кг, которые были у А-9, до 1360 кг. Никакого собственного задела по ра- кетам у NAA не было. Чтобы хоть не- много понять, что такое ракета и с ка- кой стороны к ней подступиться, фир- ма начала эксперименты с ракетными ускорителями производства компании Aerojet тягой 450 кгс (1000 фунтов), имевшимися в избытке, и с модельным двигателем тягой 130 кгс (300 фунтов) собственной разработки. В качестве импровизированного стенда использо- вался... бульдозерный скребок, уста- новленный на автостоянке компании и 1 По американской терминологии - межконтинентальный крылатый управляемый снаряд (Intercontinental Cruise Missile). 2 Впоследствии - North American Rockwell и Rockwell International; ныне - Boeing North American (г. Лос-Анжелес). 3 А точнее говоря, воспроизвести по имеющимся чертежам и эскизным наброскам. 4 По другим данным - в феврале 1946 г. 47
Космические крылья защищавший припаркованные рядом автомобили от неизбежных взрывов... Поскольку за основу были взяты не- мецкие наработки, опираться предпо- лагалось также на уже созданные в на- цистской Германии технологии. В июне 1946 г. Боллей предложил NAA восста- новить и испытать двигательную уста- новку ракеты А-4, благо последние име- лись в распоряжении правительствен- ных служб. С исходного двигателя, полу- чившего условное обозначение Mark I, предполагалось «снять мерки» по аме- риканским стандартам и на их основе сделать и испытать уже американский вариант Mark II. Видя недостатки концепции А-4Ь (и прежде всего - малую, дозвуковую, ско- рость непосредственного подхода к це- ли), специалисты лаборатории1 пред- ложили трехэтапную программу иссле- Эскиз одного из первых вариантов КР Navaho - NAA 704 дований, базирующуюся на немецких достижениях в области сверхзвуковых ПВРД. На первом этапе предполагалось исследовать аэробаллистические раке- ты типа А-4Ь и А-9, на втором - изучить возможность замены ракетного двига- теля на сверхзвуковой ПВРД для увели- чения дальности полета, на третьем - определить размер и тип стартового ус- корителя, необходимого для разгона ракеты до скорости, на которой возмо- жен запуск ПВРД. К концу 1946 г. на фирму прибыли два двигателя А-4. В марте 1947 г. ком- пания арендовала большой участок земли северо-западнее Лос-Анжелеса, в гористом районе Сайми-Хиллз; бли- жайшими населенными пунктами бы- ли Санта-Сузана и Канога-Парк. Здесь NAA начала строительство базы для ис- пытаний мощных ракетных двигате- лей (18 стендов разной размерности), используя 1 млн $ собственных средств и 1,5 млн $ из бюджета ВВС. Одновре- менно с этим на головном предприятии в Лос-Анджелесе началось создание сверхзвуковой АДТ. Когда инженеры NAA разобрали и внимательно изучили двигатель раке- ты V-2, они сделали вывод, что немец- кая «Модель 39» со сложной головкой, включающей 18 форкамер, - это тупик, «инженерное безумие». Но для ускоре- ния работ чертежи все-таки были пе- реданы для доработки и производства: ничего другого подходящей тяги у аме- риканцев попросту не было. Поскольку было известно, что во вре- мя войны немцы испытывали более продвинутый двигатель «Модель 39а» с одной форкамерой, Боллей решил взять за основу дальнейших работ именно та- кой вариант, обозначив новый двига- тель NA-704 Mark III. Ему разрешили привлечь в качестве технических кон- сультантов непосредственных разра- ботчиков А-4 - специалистов из группы Вернера фон Брауна, которые в то вре- мя работали для Армии США: Вальтера Риделя (Walther J. Riedel), Ганса Хютера (Hans Hiiter), Рудольфа Байхеля (Rudolf Beichel) и Конрада Данненберга (Konrad К. Dannenberg). Последний, в частности, работал в Пенемюнде над плоским смесителем типа «душевая го- ловка», который и был нужен для нового двигателя. Дитер Хуцель (Dieter К. Е Huzel), один из ближайших помощников фон Брауна, был вообще принят на пос- тоянную работу в NAA для улучшения ко- ординации совместных действий с груп- пой немецких специалистов. В сентябре 1947 г. началось эскизное проектирова- ние изделия Mark III, равного по тяге дви- гателю Mark II, но на 15% более легкого. Из других достижений инженеров лаборатории Боллея того времени можно назвать проект «кинетического акселерометра с двойным интегри- рованием», который позволял инер- циальной платформе, стоящей на ра- кете, определять не только ускорение и скорость, но и расстояние, которое пролетало изделие. Благодаря этому точность наведения беспилотных объ- ектов значительно повышалась. В расчетах и при продувках мало- масштабных моделей аэродинамики из NAA обнаружили, что конфигура- ция А-9 со стреловидным крылом неус- тойчива при трансзвуковых скоростях. Для ракеты МХ-770 компания выбрала компоновку типа «утка» - с крылом в хвостовой части фюзеляжа и передним горизонтальным оперением (ПГО). Следует заметить, что даже к 1947 г. вопрос о выборе типа аппарата для доставки ядерной БЧ в национальных масштабах еще не был решен. Во-первых, продолжалась разработ- ка пилотируемых бомбардировщиков - как дозвуковых, так и сверхзвуковых. Во-вторых, в марте 1946 г. ВВС вы- дали фирме North American Aviation Inc. контракт на сверхзвуковую крыла- тую ракету (КР) МХ-770. В-третьих, в апреле 1946 г. фирма Consolidated Vultee Aircraft1 2 получила от Управления технического обеспече- ния Армии США контракт на изучение возможности создания межконтинен- тальной баллистической ракеты (МБР), включая летные испытания экспери- ментальных ракет МХ-774. И, в-четвертых, в декабре 1946 г. фирмы Martin и Northrop начали иссле- дования дозвуковых КР большой даль- ности по проектам МХ-771 (Matador) и МХ-775 (Snark). 1 В лаборатории Боллея уже работали 43 человека, из них 30-с высшим образованием, включая 12 докторов наук. 2 Известна также как Convair; с 1953 по 1996 г. - отделение Convair Division фирмы General Dynamics. 48
Боевой нож коренного жителя Северной Америки Итак, к июню 1947 г. была начата разработка отдельных компонентов Navaho - системы навигации XN-1 и двигателя Mark III. На автомобильной стоянке продолжались испытания тес- тового ЖРД тягой 1,5 тс, на котором проверялись различные компоненты, в том числе распылительная головка ду- шевого типа. Параллельно шло изго- товление американской копии двигате- ля Mark II с 18 форкамерами, чтобы по- лучить опыт производства мощных ЖРД. В июне на этот двигатель было выдано проектное задание, а в сентяб- ре начался выпуск рабочих чертежей и изготовление первых частей. Работы начального периода сосредо- тачивались, главным образом, на полу- чении исходных данных в области свер- хзвуковой аэродинамики, двигательных установок и систем наведения. С этой целью в 1947 г. была создана серия из се- ми небольших экспериментальных ра- кет RTV-A-3, или NATIV (North American Test Instrumented Vehicle; «Нейтив»). Сейчас подобные изделия назвали бы демонстраторами технологии. С по- мощью ЖРД, работавшего на азотной кислоте и анилине, и крестообразного крыла в хвостовой части ракета подни- малась на высоту свыше 15 км и совер- шала полет по траектории, имитировав- шей траекторию полета будущей КР. Ин- формация о характеристиках работаю- щих систем и внешней среды передава- лась на землю с помощью 32-канальной телеметрической радиосистемы. 26 мая 1948 г. с территории авиаба- зы ВВС Холломан (штат Нью Мексике) была предпринята первая попытка пуска «Нэйтива». Сколько всего ракет было запущено - неизвестно. Один ис- точник говорит, что шесть, другой - че- тыре, третий - три. Вероятнее всего, имело место шесть попыток запуска, в трех из которых ракета не ушла со стартового стола, в двух - пролетела некоторое расстояние, и лишь один может считаться успешными (достиг- нута скорость, соответствующая числу М=2,23 на высоте 18 км). Чуть раньше, в феврале 1948 г., гря- нула первая ревизия проекта МХ-770: ВВС потребовали увеличить дальность ее полета с 800 км до 1600 км. Дело в том, что когда осенью 1947 г. ВВС вы- делились из Армии, была достигнута договоренность, что под эгидой «ар- мейцев» остаются ракеты дальностью до 1600 км, а «авиаторы» занимаются более дальнобойными изделиями. Но ракета МХ-770 принадлежала ВВС - следовательно, ее дальность должна была превосходить 1600 км! North American уже успела потра- тить на проект 3,9 млн $. Теперь же предстояло серьезно отойти от концеп- ции А-9 в пользу крылатого аппарата с маршевым ПВРД: ракетный двигатель используется для старта и разгона ап- парата до сверхзвуковой скорости, на которой запускается «прямоточка»1. Это означало, что меняется все: нави- гация, двигательная установка и аэро- динамике. Весь аппарат «подрос» на 33%, а двигатель Mark III пришлось пе- репроектировать для увеличения тяги с 25 до 34 тс. Ракета с новым обозначением XSSM-A-2 включала стартовый ЖРД1 2, два маршевых ПВРД3 и инерци- альную навигационную систему XN-1. Однако последняя «уходила» на 1,6 км за каждый час полета, а это означало, что КР не сможет соответствовать тре- бованиям ВВС США по точности. По заданию квадратичное вероятное от- клонение (КВО) составляло 800 м. Чтобы получить необходимую точ- ность, фирма NAA начала разработку навигационной платформы XN-2, объ- единяющей инерциальную систему XN-1 со следящим астродатчиком, что гарантировало высокую точность даже в дальних полетах. Заказчик хотел, чтобы XSSM-A-2 стала первым этапом пересмотренной трехэтапной программы для семей- ства ЛА, использующих ракетный ус- коритель и маршевый ПВРД: 1. с дальностью 1000 миль (1600 км) и массой БЧ в 3000 фунтов (1350 кг); 2. с дальностью 2000-3000 миль (3200- 4800 км) и массой БЧ в 1350 кг; 3. с дальностью 5000 миль (8000 км) и массой БЧ в 10000 фунтов (4540 кг). Для достижения таких дальностей NAA изучила возможность разделения 500 0 MI. RAMJET MISSILE 1000 MI. ROCKET-RAMJET XSSM-A-2 MISSILE MOD GERMAN CANARD 500 MI. GLIDE ROCKETS Фото из архива Boeing через Скотта Лоузера NATIV ROCKET VEHICLE Разработки ракет в рамках начального периода проекта Navaho системы на стартовый ускоритель и маршевую ступень. Это позволяло за- правлять КР только топливом для ПВРД, что резко увеличивало дальность при не- изменных размерах маршевой ступени. В июле 1948 г. значительно разросша- яся лаборатория Боллея вместе с элект- ромеханическим отделением NAA пере- ехала в Дауни (Downey), в восточную часть Лос-Анджелеса, на территорию завода, ранее принадлежавшего фирме Consolidated Vultee. Именно здесь были построены КР Navaho и Hound Dog, а позднее изготавливался командный модуль «Аполлона» и проектировалась орбитальная ступень шаттла. В начале 1949 г. был наконец готов первый ЖРД Mark II - американский аналог двигателя А-4. Однако к тому времени умами инженеров из NAA вла- дели уже более перспективные разра- ботки, и этот ЖРД так и остался неким промежуточным этапом. В мае North American намеревалась выполнить проект межконтиненталь- ного ЛА, который получил название Navaho4: это должна была быть двух- ступенчатая ракета с тандемным рас- положением ступеней: снизу - ускори- тель (бустер) с ЖРД, сверху - маршевая крылатая ступень с ПВРД. «Навахо» обретает форму В августе 1949 г. Советский Союз нео- жиданно для США произвел свой первый ядерный взрыв. В результате ад- министрация президента Гарри Трумена (Напу Truman) перенаправила «финан- совые потоки» в проекты ракет. Чтобы перейти к летным испытаниям по уско- ренному графику, аэродинамическую схему Navaho «заморозили», чтобы на- чать изготовление изделий XSSM-A-2. К концу ноября 1949 г. команда Сэма Хоффмана (Sam Hoffman) подготовила первый вариант двигателя Mark III для испытаний на новом объекте в Санта- Сузане. Поскольку турбонасосы сде- лать не успели, компоненты топлива вытеснялись сжатым газом из массив- ных стендовых баков с толстыми стен- ками. Разработчики из NAA сначала погоняли ЖРД на 10% от максималь- ного расхода топлива в течение 11 сек. Попытки испытать двигатель на боль- шее время работы в декабре привели к возникновению колебаний давления в 1 Как мы помним, такой подход анализировался немцами для «продвинутых» вариантов А-9. 2 Анализировались варианты запуска КА с разгонной тележки или катапульты, в воздухе с самолета и при вертикальном пуске. 3 Их подрядилась делать фирма Curtiss-Write. 4 В честь боевого ножа индейцев племени навахо; известно, что фирма NAA питала пристрастие к названиям, начинающимся на Na. 49
Космические крылья Фото из архива Boeing через Скотта Лоузера _________________________________________Графика Александра Шлядинского камере сгорания («пушечный запуск»), причем таких мощных, что могли даже разрушить камеру и стенд. Вальтер Ри- дель провел большую работу по улуч- шению проекта ЖРД. В марте 1950 г. экспериментальный двигатель вышел на номинальный режим тяги (34 тс) и работал в течение 4,5 сек, после чего эффектно взорвался. Но уже в мае и ию- не он устойчиво «гудел» более минуты! В декабре 1949 г. компания Curtiss- Wright завершила проект и начала из- готовление ПВРД. В апреле 1950 г. были уже готовы первые три фюзеляжа XSSM-A-2, и тут руководство ВВС вдруг сообщило, что КР на 1600 км не нужна, a North American должна сразу сосредо- точиться на создании ракеты на даль- ность... 10000 км, причем с использо- ванием аэродинамики, двигателей и системы навигации, которые уже нахо- дились в разработке для XSSM-A-2. Вторая крупная ревизия проекта бы- ла формализована в июле 1950 г. с на- чалом войны в Корее. Система оружия WS- 104А класса «поверхность - поверх- ность» должна была доставлять ядер- ную БЧ массой 7000 фунтов (3150 кг) на дальность 5500 морских миль (10200 км) с КВО 1500 футов (460 м) при полете на крейсерской скорости М = 2,75-3,0 на высоте более 18 км. Для достижения вышеназванных требований была разработана новая конфигурация, которая стала позже ха- рактерной чертой системы «Навахо»: мощный стартовый ускоритель и кры- латая ступень, прилепленная к нему сбоку под некоторым углом. Такая ком- поновка минимизировала длину всей системы и упрощала доступ к ее отдель- ным агрегатам на стартовом столе. Ракету предполагалось создать в три этапа: 1. Использование беспилотного ЛА - аналога многократного применения (назван X-10) для проверки аэродинами- ки, концепции, автопилота и инерциаль- ной системы навигации для маршевой ступени. Алюминиевый аппарат, осна- щенный турбореактивными двигателя- ми, был рассчитан на скорость до М=2. 2. Разработка масштабного (2/3 нату- ры) варианта G-26 для отработки вер- тикального ракетного пуска и маршево- го полета при помощи ПВРД. Стальной аппарат должен был развивать ско- рость М = 2,75 при дальности 2300 км. 3. Постройка полноразмерного про- тотипа G-38 боевой системы, способ- ного достичь дальности 10 200 км с по- лезным грузом массой 3150 кг, 1,5 м в диаметре и 2,3 м в длину, имитирую- щим 20-килотонную ядерную боего- ловку W-4. Хотя запуски XSSM-A-2 были отме- нены, разработка ЖРД продолжалась. В конце марта 1950 г. был собран пер- вый двигатель с ТНА (у заказчика он по- лучил обозначение XLR-43-NA-1) и в августе успешно испытан на стенде в течение минуты при 12,3% от номи- нальной тяги. Осенью начались огне- вые стендовые испытания (ОСИ) при полной тяге; в конце октября было дос- тигнуто значение 31,6 тс при времени работы менее пяти секунд, и возникла новая проблема - неустойчивое горе- ние при выходе на штатный режим. В результате только в одном из семи пос- ледующих ОСИ (15 ноября 1950 г.) был достигнут номинальный уровень тяги. Проблема высокочастотной неус- тойчивости горения (ВЧ) в одной боль- шой камере возникла не в первый раз: немцы не могли решить ее до конца войны (отсюда и разбиение зоны сме- шивания и горения на 18 форкамер). Спасовали они и сейчас1... Следует отметить, что отечественные двигателисты, наступив на эти грабли, также предпочли сначала отойти, разбив большую Камеруна зоны и/или на малые камеры. Но случилось это все же чуть позже - к середине 1950-х, и с ВЧ им пришлось потом встречаться еще неоднократно. 50
Боевой нож коренного жителя Северной Америки Однако инженеры NAA решение нашли! К марту 1951 г. проблема неус- тойчивого сгорания была под контро- лем. Важная веха: впервые группа North American самостоятельно реши- ла важнейшую задачу! Грозный приз- нак ВЧ еще не раз возникал то в одной, то в другой двигательной программе, но работы 1950-1951 гг. дали амери- канским инженерам несколько спосо- бов решения проблемы. Именно ракетное отделение NAA, об- разованное в 1949 г. и получившее имя Rocketdyne1, вырвалось далеко вперед в подготовке общетехнической базы для дальнейших американских разра- боток в области ЖРД. Всего за три года оно создало двигатель XLR-43, который был почти вдвое легче немецкого про- тотипа (669 кг против 1127 кг) и разви- вал при этом на 34% большую тягу. Но вернемся к Navaho. Как уже гово- рилось, для получения аэродинами- ческих данных о крейсерском полете на высоких сверхзвуковых скоростях инженеры NAA разработали в 1946- 1951 гг. беспилотный эксперимен- тальный самолет-аналог Х-10 (перво- начальное фирменное обозначение RTV-A-5), оснащенный двумя турборе- активными двигателями Westinghouse J40-WE1 тягой 2950-3300 кгс (фор- сажная тяга 4950 кгс). Первоначально предполагалось, что Х-10 будет запус- каться в воздухе с самолета-носителя В-36. Но в августе 1950 г. ВВС отказа- лись поддержать решение по воздуш- Таблица 1. Характеристики экспериментального аппарата Х-10 Длина 20,2 м Размах крыла 8,6 м Площадь крыла 39,7 м Высота 4,5 м Стартовая масса 19 500 кг Сухая масса 11 700 кг Максимальная высота полета 13 700 м Дальность полета Около 1300 км Максимальная скорость (число М) 2,05 ному пуску; изменение концепции привело к задержке проекта. В результате «демонстратор техноло- гии» стал уменьшенной копией крыла- той ракеты - маршевой ступени Navaho. Он мог самостоятельно взлетать с ВПП, совершать автоматическую горизон- тальную посадку на выпускаемое трех- стоечное шасси и использоваться по- вторно. К декабрю 1950 г. NAA завершила продувки модели Х-10 на собственной АДТ в Санта-Сузане - первой промыш- ленной американской трубе, рассчи- танной на испытания при скоростях потока, соответствующих числам М=3. В июне 1951 г. руководству ВВС был показан полноразмерный макет Х-10. Совершенно секретный «трехмаховый» 1 На протяжении почти полувека Rocketdyne оставалось в составе North American и Rockwell International, в 1996 г. вместе с ним влилось в Boeing, а в 2005 г. было продано Pratt & Whitney ▲ Самолет-демонстратор имел убирающееся шасси, самостоятельно взлетал и садился проект, короткое дельтавидное крыло и ПГО сильно отличали аппарат от пило- тируемых самолетов тех лет. В сентяб- ре рабочие чертежи Х-10 пошли в про- изводство. В декабре 1952 г. с помощью специ- ально модифицированного истребите- ля F-86D прошли летные испытания системы наведения (автопилота) Х-10. В 1952 г. испытания по программе Navaho шли широким фронтом. NAA изготовила макет изделия G-26 и нача- ла проектирование прототипа G-38. Система навигации XN-2 испытыва- лась на самолете С-97 в период между апрелем 1952 г. и маем 1953 г. На раке- те Х-7 фирмы Lockheed был испытан 20-дюймовый ПВРД - масштабная (1:2) модель 40-дюймового двигателя для ракеты G-26. Из семи пусков только один был полностью успешным и два - частично. Наконец, в июне 1952 г. бы- ли проведены ОСИ камеры жидкостно- го двигателя тягой 55 тс - самой мощ- ной из испытанных к тому времени. Однако в ней все еще использовалась двухстеночная конструкция с редкими связями, заимствованная с двигателя XLR-43, вместо трубчатой, которую планировалось реализовать на серии XLR-71. ОСИ первого полностью уком- Фото из архива Boeing Rocketdyne Фото музея ВВС США плектованного прототипа прошли 19 ноября, а к концу года были выпу- щены рабочие чертежи на G-26. 23 декабря 1952 г. ВВС США выдали компании NAA первый производствен- ный контракт по программе Navaho, включавший изготовление десяти ра- кет G-26, 13 стартовых ускорителей и пяти инерционных навигационных систем XN-6 с астрокоррекцией (пред- полагалось, что первые полеты КР бу- дут радиоуправляемыми). Первая по- ▲ ЖРД с трубчатой камерой (1952 г.) - «визитная карточка» американских двигателестроителей - впервые был создан в NAA в рамках проекта Navaho 51
Космические крылья Фото из архива Скотта Л оузера Г рафика Александра Шлядинского 1 - ПГО; 2 - фюзеляж; 3 - воздухозаборник (2 шт); 4 - кили (2 шт); 5 -сопло ПВРД (2 шт); 6 - крыло Таблица 2. Характеристики системы Navaho G-26 Длина с ускорителем 25,14 м Длина КР без ускорителя 20,70 м Длина ускорителя 23,10 м Диаметр корпуса ускорителя 1,83 м Размах крыла КР 8,72 м Высота КР (при установке на шасси) 5,25 м Площадь крыла КР 38,88 м2 Наибольший поперечный размер системы 6,41 м Емкость бака горючего КР 24101 л Емкость бака горючего ускорителя 16410л Емкость бака окислителя ускорителя 15890л Тяга ускорителя на старте 109 тс Время работы ускорителя 40 сек Высота полета (максимальная) 21 000 м Проектная дальность полета 3200 км ставка системы ожидалась в 1953 г., первые пуски - в феврале 1956 г. Двухступенчатая система XSM-64, обозначавшаяся также G-26 и XSSM- А-4, включала сигарообразный ускори- тель (стартовая ступень) со стабилиза- торами в хвостовой части, оснащен- ный двумя ЖРД XLR-71-NA-1 тягой по ▲ Изготовление и сборка КР 54.5 тс, и установленную сбоку КР (маршевая ступень) с двумя ПВРД Curtiss-Write XRJ-47-W5. Последние имели максимальную тягу по 18,1 тс, диаметр по 1,2 м и боковые воздухоза- борники с центральным телом. Маршевая ступень строилась по схеме «утка» с ПГО и треугольным низкораспо- ложенным крылом в задней части, имев- шим большую стреловидность по перед- ней кромке и тонкий сверхзвуковой про- филь. Вертикальное хвостовое оперение представляли два трапециевидных киля, имевшие большое поперечное V. Использование системы виделось следующим образом. После вертикаль- ного старта с помощью ракетного уско- рителя траектория полета постепенно изгибается. На высоте 15 км и скорости, соответствующей числу М=2,5, запус- каются ПВРД. Ускоритель отделяется, а КР продолжает разгон на «прямоточке», поднимаясь еще выше, на высоту 25- 30 км. Крейсерский полет на скорости, соответствующей числу М=3,0, закан- чивается крутым пикированием при подходе к цели. Во время пикирования скорость должна возрасти до М=4. Наведение аппарата на участке ра- боты стартового ускорителя осущест- 52
Боевой нож коренного жителя Северной Америки Графика Александра Шлядинского Проекции сверхзвуковой крылатой ракеты «Навахо» (G-26) 53
Космические крылья Фото Kogo с сайта commons.wikimedia.org ▲ Прямое наследие проекта Navaho - ЖРД баллистической ракеты Redstone влялось радиоинерциальной систе- мой, управлявшей газовыми рулями в выхлопной струе ЖРД; на участке крейсерского полета КР «вела» инерци- альная система с астрокоррекцией. Параллельно с доводкой старой сис- темы навигации XN-2 разрабатывалась новая XN-6, способная компенсировать ошибки прецессии одноосных гироско- пов. Ее летные испытания начались на борту самолета Т-29 в мае 1954 г. До начала летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) полноразмерной сис- темы Navaho планировалось провести 40 полетов Х-10. В мае 1953 г. первый аппарат был доставлен на авиабазу Эд- вардс в Калифорнии, где 14 октября на- чались его облеты. До марта 1955 г. пять экземпляров Х-10 выполнили 15 экспе- риментальных полетов. Затем испыта- ния перенесли на мыс Канаверал. Там еще в 1953 г. началось сооруже- ние монтажно-испытательных корпу- сов для сборки ракет XSM-64, стартово- го комплекса LC-9 и посадочной поло- сы Skid Strip шириной 70 м и длиной 3000 м для приземления многоразовых аппаратов X-10 и G-26. Фирма NAA монтировала оборудова- ние в лаборатории средств наведения, бункере и здании управления полетом Navaho, которые были возведены еще до завершения строительства других наземных сооружений полигона. Первый самолет-аналог Х-10 был за- пущен с мыса Канаверал 19 августа 1955 г., а до конца 1956 г. X-10 уходили в полет еще 11 раз. Из 12 флоридских полетов семь прошли успешно. (Много времени было потрачено впустую, а два первых аппарата разбились и сго- рели в ходе отработки автоматической посадки на полосу Skid Strip. Пожалуй, на одноразовом изделии аэродинами- ку и систему наведения можно было бы отработать быстрее!) 11 января 1955 г. ВВС выразили до- верие к проекту Navaho, выдав второй промышленный контракт на G-26: в него были добавлены еще 12 марше- вых ступеней, 21 ускоритель и шесть навигационных систем N-6. Таким об- разом, всего было заказано 22 марше- вых ступени, 34 стартовых ускорителя и 11 систем навигации. Руководство NAA не могло не чувство- вать нараставшую конкуренцию со сто- роны баллистических ракет. Програм- мы разработки ракет Thor, Jupiter, Atlas и Titan велись с большим напряжением. Но эти ракеты нуждались в системах наведения и двигателях, a Navaho в этом отношении вырвалась далеко впе- ред: все, что нужно, у нее было. 7 ноября 1955 г. коллектив North American, занятый по программе XSM-64, был разделен. Отделение уп- равляемых ракет (Missile Development Division) в Дауни продолжало работать с Navaho и ее возможными варианта- ми. Отделение автоматических систем (Autonetics Division), создававшее сис- темы инерциальной навигации и дру- гую бортовую электронику, переехало в Анахейм, лежащий в 20 км восточ- нее, а отделение Rocketdyne, работав- шее с ЖРД, переехало на новый объект в городке Канога-Парк на западе доли- ны Сан-Фернандо, поближе к испыта- тельным стендам. Отделения получи- ли автономность и могли предлагать свои разработки для использования на ракетах других компаний. Отметим, что отделение Rocketdyne, было образовано в 1949 г. специально для создания ЖРД Navaho, однако ее работы быстро вышли за пределы од- ного проекта. Уже в марте 1951г. Армия США выбрала ЖРД тягой 34 тс для ус- тановки на свою первую дальнюю бал- листическую ракету Redstone. Ракету проектировала группа немецких спе- циалистов под руководством Вернера фон Брауна, которая наконец-то полу- чила в свое распоряжение полностью переработанный американский вари- ант двигателя «Фау-2»! Он обозначался NAA75-110 и был вариантом двигате- ля XLR-43, предназначавшегося для самого первого варианта КР Navaho. Впоследствии ракета Redstone пос- лужила первой ступенью носителя Juno I (Jupiter-C), с помощью которого 31 января 1958 г. был запущен первый американский искусственный спут- ник Земли. Последующие же двигатели Rocketdyne подняли американских аст- ронавтов в космос, доставили их на ор- биту и в конечном счете - на Луну... Двигателями Rocketdyne были осна- щены баллистические ракеты Thor, Jupiter и Atlas, и только на МБР Titan стояли ЖРД разработки фирмы Aero- jet. Так было сделано преднамеренно: ВВС хотели иметь дублера на тот слу- чай, если у МБР Atlas возникнут неуст- ранимые катастрофические пробле- мы, коренящиеся в самом проекте. Летные испытания В середине 1956 г. по программе Navaho на мысе Канаверал рабо- тало уже 605 человек из персонала фирмы North American. Они готовили первый пуск XSM-64 (G-26), который задержался на целых шесть месяцев из-за проблем со вспомогательной си- ловой установкой (ВСУ). В конце 1956 года ангары Е1 и F на Мысе стали ареной интенсивной под- готовки, сборки и испытаний гигант- ской для своего времени системы. Для пусков были приготовлены две ПУ: ста- ционарный комплекс LC-9 с откидыва- ющейся башней обслуживания и упро- щенный мобильный комплекс LC-10. Первый пуск G-26 был выполнен 6 ноября 1956 г. с комплекса LC-9 с ис- пользованием ускорителя № 03 и мар- шевой ступени №01. Он оказался неу- дачным из-за неправильной установки скоростного гироскопа в канале танга- жа. После включения ускорителя изде- лие достигло высоты около 3200 м, но 1 Впоследствии он использовался для работ с твердотопливным межорбитальным буксиром IUS системы Space Shuttle. 54
Боевой нож коренного жителя Северной Америки Фото NASA ▲ Исторические кадры: подготовка к пуску КР Navaho №7 со стационарной пусковой установки ► Подготовка к пуску КР Navaho с мобильной пусковой установки разрушилось и взорвалось через 26 сек после старта... За следующие семь месяцев были за- пущены еще три G-26, и все с неудов- летворительными результатами. Так, 22 марта 1957 г. произошел отказ стар- тового ЖРД. 25 апреля изделие подня- лось всего на метр, упало на старт и раз- рушило его. При пуске 26 июня удалось дойти до момента отделения стартово- го ускорителя, но он не обеспечил рас- четной скорости, ПВРД не запусти- лись, и ракета упала в 68 км от старта. К этим неудачам прибавилась невоз- можность начать испытания системы управления на дальность 2800 км: за первые три месяца 1957 г. они пред- принимались десять раз и постоянно срывались по различным причинам. Итак, четвертая подряд Navaho тер- пит аварию в полете... И на этом фоне начинаются летные испытания даль- них баллистических ракет: 25 января 1957 г. - Thor, 1 марта-Jupiter и 11 ию- ня - Atlas. Поначалу пуски заканчива- ются авариями, но уже 31 мая Jupiter летит на полную дальность 2100 км! Армия «по-быстрому» демонстрирует необходимые технологии входа боего- ловки МБР в атмосферу, запуская ма- кеты при помощи многоступенчатого варианта ракеты Redstone. Становит- ся ясно, что баллистические ракеты, каждая из которых ненамного сложнее стартового ускорителя Navaho, могут доставлять ядерную боеголовку на ту же дальность, но при скорости в семь раз выше... Кроме того, весьма успешно продви- гается разработка дозвуковой крыла- той ракеты межконтинентальной даль- ности Snark - значительно менее слож- ного снаряда, чем Navaho. Огромные и ничем не окупаемые трудности, стоящие перед создателя- ми сверхзвуковой КР, а также очевид- ные успехи баллистических ракет за- ставили Министерство обороны США уже 11 июля 1957 г. выпустить поста- новление о приостановке работ по про- екту Navaho, на который к тому време- ни уже было потрачено 641 млн $. На следующий день, 12 июля, 4705 служащих NAA были отправлены в не- оплачиваемый отпуск. Все выглядело просто нелепо: по интеркому или по внутрифирменной пневмопочте люди получили сообщения: «Остановите ра- боту, пройдите к ближайшему выходу и сложите личные вещи из ящиков Фото из архива Скотта Лоузера 55
Космические крылья Фото из архива Boeing Фото Transcendental Genealogist (www.flickr.com) ▲ Музейная КР Navaho G-26 (ускоритель № 15, маршевая ступень № 10) на территории станции ВВС США «Мыс Канаверал» Фото Скотта Лоузера своих столов в указанные корзины». К концу месяца общее число временно уволенного персонала компании дос- тигло 15 600 человек. Не помог и скры- ваемый от посторонних глаз «козырь в рукаве»: ВВС сообщили, что ракетная система полной дальности G-38, кото- рая находилась в процессе изготовле- ▲ Экспериментальная КР Navaho G-26 №08 в полете ния и подготовки к первым летным ис- пытаниям в конце 1958 г., им тоже не нужна. Вот здесь кое-что надо уточнить. Напомним: разработка системы ве- лась в обстановке строгой секретнос- ти. Из-за этого даже в компании NAA было немало инженеров, лишь приб- лизительно представлявших, над чем они работают, и никогда не видевших ни Х-10, ни G-26 до самого закрытия программы. Даже название Navaho бы- ло секретным, как и обозначения ра- кет на фирме-производителе (G-26) и в ВВС США (XSM-64). Видимо, поэтому самой большой тайной до сих пор яв- ляется окончательный вид системы G-38. К моменту, когда программа бы- ла закрыта, его форма и размеры были известны лишь узкой группе избран- ных. До сих пор рассекреченный комп- лект чертежей или хотя бы точную схе- му ракеты не видел никто. Общеизвестно, что на стартовом ус- корителе стояли три мощных ЖРД XLR-83-NA-1, а маршевая ступень име- ла один вертикальный киль и два (или все-таки три?) ПВРД. Но все это не дает целостной картины, а лишь напомина- ет старую байку о шести слепых мудре- цах, которых попросили описать сло- на. Мозаика остается неполной... Чтобы не было разночтений, сдела- ем то, о чем обычно историки америка- нской ракетно-космической програм- мы предпочитают не упоминать, пос- кольку часто рассматривают изделие G-26 как окончательный вариант сис- темы Navaho. Скажем так: XSM-64 был всего лишь масштабно уменьшенным аналогом G-38 (SSM-A-6, SM-64A), а последний был не просто больше по размерам, но и принципиально отли- чался по всем характеристикам. Уже к началу 1953 г. стало ясно, что для реализации «полноразмерной» системы необходимы новые техничес- кие решения. Для их определения на Rocketdyne начали «Программу усовер- шенствования ракетных двигателей» (Rocket Engine Advancement Program). Одно из первых решений заключалось в увеличении эффективности ЖРД стартового ускорителя G-38 и упроще- ния проблем со снабжением за счет за- мены спиртового горючего на керосин. Увы, это вновь означало очередную за- держку программы Navaho. Как мы знаем, на ускорителе G-26 стоял потомок немецкого двигателя от ракеты А-4, работавший на топливе 56
Боевой нож коренного жителя Северной Америки Таблица 3. Предположительные характеристики системы Navaho G-38 Длина с ускорителем 29,03 м Длина КР без ускорителя 26,71 м Длина ускорителя 28,06 м Диаметр корпуса ускорителя 1,98 м Размах крыла КР 13,04 м Высота КР (при установке на шасси) 4,66 м Масса КР при запуске 54,17т Масса ускорителя при запуске 81,19т Масса всей системы при запуске 135,40 т Емкость топливных баков КР (керосин) 43570 л Емкость топливных баков ускорителя (окислитель) 46114л Емкость топливных баков ускорителя (горючее) 28110л Двигательная установка стартового ускорителя три двигателя XLR-83-NA1 Тяга ускорителя на старте 183,7 тс Высота отключения двигателей ускорителя 17,9 км Высота включения ПВРД 19,1 км Высота разделения системы 21,4 км Двигательная установка КР два nBPflXRJ47-W7 фирмы Wright Aeronautical Тяга двигательной установки КР 18,2 тс на высоте 13,7 км, или 2,7 тс на высоте 26 км Удельный импульс тяги ПВРД 1564 сек Скорость полета КР соответствует числу Маха 3,25 Высота полета КР от 17,7 до 25 км Дальность полета КР 9650 км КВО 1830 м на дальности 9650 км «жидкий кислород - этиловый спирт». G-38 предполагалось перевести на топ- ливо «жидкий кислород - керосин» как более калорийное (заодно упрощалась система заправки, поскольку ПВРД маршевой ступени тоже работали на керосине). Двигатель с тремя «трубча- тыми» камерами, развивающий на старте тягу 184 тс1, был построен и ис- пытан на стенде. Обшивка и силовой набор G-26 изго- тавливались из нержавеющих сталей 18-8 и 17-7. Фюзеляж G-38 также пред- полагалось сделать из нержавейки, но крыло и стабилизатор - из специально разработанного титанового сплава 6A14V. Технология формообразования и электродуговой сварки титана, кото- рые были разработаны для Navaho, пошли на сборку легендарных сверх- звуковых самолетов серии А-11/А-12/ SR-71 семейства Blackbird. На ускорителе системы G-38 для уп- равления полетом вместо привычных газовых рулей использовались шар- нирно закрепленные ЖРД - новейшая разработка в области ракетного двига- телестроения. Установка двигателей в карданном подвесе впоследствии ши- роко применялась в таких ракетах, как Atlas, Delta, Titan, Saturn V и, наконец, в маршевых ЖРД корабля системы Space Shuttle. (Удивительно и чисто внешнее сходство связки трех двигате- лей ускорителя G-38 и орбитальной ступени шаттла!) Далее: по всем параметрам «рабочая» система была выше (длиннее, шире) и значительно тяжелее, чем G-26. И тем не менее G-38 предполагалось использовать как частично мобильную ▲ Лист из ранее секретной презентации системы ХВ-64А (Navaho G-36) Рисунок из архива Boeing через Скотта Лоузера систему оружия. Ракету надо было со- бирать в главном монтажно-испыта- тельном корпусе, расположенном на авиабазе ВВС, с которой ее предстояло запускать. В случае поступления при- каза о применении ракету передавали на установщик, отвозивший ее на стартовый комплекс (планировалось развернуть несколько пусковых пло- щадок), заправляли и запускали. По тактико-техническим требованиям, на весь процесс - от начала сборки и до пуска - отводилось 16 часов, из кото- рых восемь шли на проверку и запуск собранной ракеты. G-38 должна была стартовать с ПУ, внешне напоминав- шей поздние наземные комплексы МБР Atlas. С установки, которую в просторечии называли «ружье для Navaho», ракета могла стартовать в те- чение 20 мин. после поступления при- каза на запуск. Можно только вообразить себе, как этот монстр передвигался бы по дороге. Даже если на систему не ставить хвост и крылья, она все равно поражает сво- ей громоздкостью: один только старто- вый ускоритель имеет длину 92 фута (28,1 м). Что касается ракеты, то даже без крыльев в поперечнике ее ширина как у танка «Абрамс» - 140 дюймов (3,55 м)! Однако реальной проблемой, кото- рая в конечном этапе похоронила под собой программу, были боеголовки, ко- торые Navaho должна была нести. Для сравнения: двигательная установка МБР Atlas D развивала тягу 163 тс. Как бы ни была огромна ракета, тип и масса БЧ значительно влияли на дальность полета. С боеголовкой «клас- са В» массой 15000 фунтов (6780 кг) «радиус стрельбы» Navaho достигал примерно 8200 км. С более современ- 57
Космические крылья Рисунок из архива Boeing ___ Фото Скотта Лоузера ▲ Трехкамерная ДУ ускорителя ракеты Navaho G-38. Несмотря на компактность, тяга этого агрегата достигала 184 тс ной БЧ «класса С» массой 7000 фунтов (3175 кг) ракета достигала максималь- ной дальности в 9650 км. Документы ничего не говорят о дальности полета с боеголовками «класса D», но, по оценке, она могла составить 10 200 км. Увы, возможность нести чрезвычай- но тяжелые БЧ к тому времени превра- щалась из достоинства в недостаток. Уже в 1956 г. пятимегатонные бомбы «класса В» (термоядерные боеголовки Мк-21) сходили со сцены, уступая за- рядам «класса С» и «класса D», которые имели аналогичную мощность, но бы- ли в разы легче. Так, БЧ «класса D» для «Атласа» имела массу менее 1500 фун- тов (680 кг)! Система G-38 оказалась значитель- но переразмерена: она мог нести груз в десять раз больше, чем у «Атласа», но этого не требовалось! Если бы масса водородной бомбы ос- тавалась порядка 7000 фунтов, Navaho поборол бы Atlas. Но миниатюризация стала основным лозунгом и направле- нием деятельности в 1950-е годы. Са- ми разработчики G-38 шли в этом же направлении, используя микросхемы в системе наведения и управления поле- том. Развитие твердотельной электро- ники и материаловедения стало одной ▲ Так в представлении художника должна была выглядеть подготовка к пуску боевой КР Navaho из причин значительного уменьшения размеров водородной бомбы. Выдвигались предложения превра- тить систему G-38 в беспилотный бом- бардировщик для рассеивания много- зарядных БЧ в течение одного вылета. Но на практике эту идею воплотить в жизнь было бы очень сложно, так как конструкцию пришлось бы еще раз значительно переделывать. Таблица 4. Хронология запусков КР Navaho G-26 Дата Номер ускорителя Номер ВВС Результаты запуска и маршевой ступени 6 ноября 1956 г. М1-ВЗ AF52-10989 Отказ гироскопа канала тангажа; ракета взорвалась через 26 сек после пуска 22 марта 1957 г. М2-В6 AF52-10990 Повреждение ускорителя при старте; недостаточная скорость для запуска ПВРД 25 апреля 1957 г. М5-В7 AF53-8272 Взрыв на стартовом столе 26 июня 1957 г. МЗ-В8 AF53-8270 Недобор скорости из-за неисправностей в ускорителе, незапуск ПВРД 12 июля 1957 г. Отмена программы Navaho; пуски продолжились по программе Fly Five 12 августа 1957 г. М4-В9 AF53-8271 Отключение ПВРД после 566 сек полета на дальности 280 км 18 сентября 1957 г. М6-В10 AF54-3095 Успешный полет в течение 17 мин 55 сек; достигнута дальность 833 км 13 ноября 1957 г. М7-В11 AF54-3096 Аварийный подрыв через 75 сек после старта из-за отсутствия телеметрии 10 января 1958 г. М9-В13 AF54-3098 Пройдено 1990 км. Отключение ПВРД при попытке разворота на обратный курс 25 февраля 1958 г. М8-В12 AF54-3097 Отказ ускорителя через 20 сек после старта. Изделие подорвано Окончание программы Fly Five, разрешено проводить пуски по программе RISE 11 сентября 1958 г. М12-В4 AF55-4223 Отказ подачи горючего маршевой ступени, незапуск ПВРД 18 ноября 1958 г. М11-В14 AF55-4222 Разрушение изделия в момент отсечки ЖРД стартовой ступени Прекращение пусков по программе RISE Итак, в процессе работы над проек- том Navaho был получен богатый опыт в области разработки мощных ЖРД, а также в других областях, таких как аэродинамика, термодинамика, аэро- упругость, полеты с высокими сверх- звуковыми скоростями, инерциальное наведение и обработка материалов. Но военным на тот момент все это каза- лось ненужным. 21 августа 1957 г. ВВС выдали фир- ме NAA утешительный приз - контракт на крылатую ракету воздушного (авиа- ционного) базирования Hound Dog. Это был проект по оснащению бомбар- дировщиков В-52 сверхзвуковыми ядерными ракетами, которые могли проникать через сильную советскую ПВО. Hound Dog должна была исполь- зовать аэродинамику G-38, а также систему наведения и управления, раз- работанные для Navaho, и готовые тур- бореактивные двигатели. Программа позволяла сохранить основной штат конструкторов и разработчиков на предприятии в Дауни - и эта группа впоследствии выиграла контракты на командный модуль Apollo и орбиталь- ную ступень системы Space Shuttle. Поскольку автопилот Navaho казался весьма перспективным, ВВС разреши- ли пуски пяти готовых G-26 и даже вы- делили под проект Fly Five 4,9 млн $. Инженерный персонал остался еще на полгода на мысе Канаверал, Пуски, про- веденные в период с августа 1957 г. до февраля 1958 г., были более успешны- ми, чем первая серия: удалось дойти до включения ПВРД и устойчивого полета 58
Боевой нож коренного жителя Северной Америки на высоте около 25 км при скорости до М = 3,5. Припуске 10января 1958 г. ра- кета смогла пролететь 2000 км и нача- ла разворот на обратный курс, но в хо- де его ПВРД выключились. Позднее компании NAA было «любез- но разрешено» отстрелять еще семь экземпляров G-26 для получения «не- обходимой информации о характерис- тиках крылатых ЛА при полете на больших скоростях» в рамках соб- ственных программ - бомбардиров- щика ХВ-70 Valkyrie, дальнего перех- ватчика XF-108 Rapier и сверхзвуко- вой КР «воздух - поверхность» AGM-28 Hound Dog. Эта программа была названа RISE (Research In Supersonic Environment, Исследования условий полета на сверх- Рисунок из архива Boeing через Скотта Лоузера ▲ Так должна была выглядеть в полете боевая КР Navaho звуковых скоростях). Ракеты запуска- лись с аппаратурой для измерения температуры и давления в обтекаю- щем КР слое воздуха при скорости по- тока, соответствующей числу М = 3. Увы, интересных данных получено не было. Две первые ракеты, запущен- ные в сентябре и ноябре 1958 г., потер- пели аварии на этапе запуска ПВРД, и Управление проекта системы оружия В-70 распорядилось немедленно прек- ратить все работы по проекту RISE и по программе Navaho в целом. Пять уже изготовленных ракет так и не бы- ли использованы. От программы оставались еще и экс- периментальные аппараты Х-10, кото- рые было решено использовать в каче- стве скоростных мишеней для зенит- ных ракет Nike, Falcon и Bomarc. Фак- тически на полигоне мыса Канаверал состоялось лишь три пуска, в одном из полетов была достигнута скорость, со- ответствующая числу М = 2,05, но все три изделия погибли. Наиболее успешным оказался пер- вый полет 24 сентября 1958 г., когдаX- 10 ушла со старта в сторону океана, развернулась и на сверхзвуковой ско- рости прошла над Мысом. По ней была запущена противоракета Bomarc-A и прошла на дальности, обеспечиваю- щей поражение. При пуске 13 ноября 1958 г. старт противоракеты не состоялся и, как и в первом, в время автоматической по- садки на полосе Skid Strip не вышел тормозной парашют и не сработал аэрофинишер. Оба аппарата выкати- лись за пределы полосы и сгорели. Третий и последний полет 26 января 1959 г. из-за отсутствия запасных час- тей выполнялся с одним электрогене- ратором, и отказ его в воздухе поста- вил крест на выполнении задачи. Ап- парат упал примерно в 105 км от места пуска. На этом и завершилась летная история Navaho. Компания North American не раз пы- талась реанимировать проект, точнее говоря, использовать то, что осталось в заделе - однако заказчика не заинтере- совали ни летающая лаборатория, ни беспилотный разведчик на базе G-26. После запуска первого советского спутника NAA вышла с предложением создать на базе стартовых ускорителей G-26 или G-38 носитель для выведения на орбиту модифицированного раке- топлана Х-15. Но и это было напрасно: эра Navaho кончилась. Подводя итог, можно сказать, что программа летных испытаний ракеты G-26 оказалась в целом неудовлетво- рительной. Семь из одиннадцати про- веденных запусков G-28 были пол- ностью неудачными, и только в четы- рех были испытаны (да и то не по пол- ной программе) ПВРД. На отрицатель- ных результатах сказались недоста- точные знания процессов, протекаю- щих при полете крылатого ЛА с высо- кой сверхзвуковой скоростью, а также недоработки при проектировании, ко- торые привели к недостаточной проч- ности и долговечности конструкции, а следовательно, к ее низкой надежнос- ти и работоспособности. Кроме того, успехи МБР и крылатых ракет с дозвуковой крейсерской ско- ростью показали, что трудности, стоя- щие перед разработчиками сверхзву- ковых межконтинентальных КР, не в полной мере оправдываются преиму- ществами последних. ▲ Запуск КР Navaho (G-26) Фото из архива Boeing через Скотта Лоузера 59
Космические крылья Несмотря на очевидную неудачу, проект Navaho надолго запечатлел себя в... технологии. Вот что пишет Джеймс Гибсон2: «По прошествии полувека можно с уверенностью сказать, что черты систе- мы Navaho можно увидеть в других программах, которые в 1961 г. нельзя было даже предсказать. Первая ступень “лунной” PH Saturn V, которая достави- ла американцев на Луну, была оснаще- на кислородно-керосиновыми ЖРД, построенными фирмой Rocketdyne. Это известно всем. Но не все знают, что, например, специалисты использовали технику Navaho, чтобы приклеить стек- ловолоконную теплоизоляцию на бак с жидким кислородом... Из других программ, которые полу- чили выгоду от проекта Navaho, можно назвать Hound Dog: эта ракета исполь- зовала сокращенный вариант системы наведения N-6 с астрокоррекцией. На подводных лодках с баллистическими ▲ Самолет-демонстратор Х-10 в полете на большой высоте Фото из архива Boeing Фото Скотта Лоузера ▲ Сохранившееся железобетонное основание пускового устройства стартового комплекса LC-9 на станции ВВС «Мыс Канаверал». В период 1956-1958 гг. отсюда были запущены восемь КР Navaho G-26; одна стартовала с упрощенного мобильного комплекса LC-1O ракетами Polaris и Poseidon стояло раз- витие этого блока под названием N-7 для точного определения их положения. На самолете А-5 Vigilante также ис- пользовалась разработанная для Navaho техника наведения и управле- ния полетом, превратившая его в весь- ма точный бомбардировочный и раз- ведывательный аппарат. Да и на дозву- ковой крылатой ракете Snark фирмы Northrop в качестве запасного навига- ционного устройства использовалась ранняя версия N-2C от Navaho. Другими достижениями Navaho бы- ли химическое фрезерование, твердо- тельная электроника, бортовая цифро- вая вычислительная машина, дуговая сварка плавлением в гелии, а также со- товые материалы на основе нержавею- щей стали и алюминия. Кроме того, мыс Канаверал до сих пор применяет методы обеспечения безопасности при работе с жидким кислородом, а также первую систему радиолокационного сопровождения, кинокамеры, управляемые радиоло- катором для документирования поле- тов и основные процедуры испыта- ний и проверок техники». В настоящее время один экземпляр системы XSM-64, состоящий из уско- рителя № 15 и маршевой ступени № 10, установлен на демонстрационной пло- щадке Космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал. Осталь- ные четыре, как и задел по G-38, были уничтожены. Сохранился также один экземпляр экспериментального само- лета-аналога Х-10 номер GM-19307 - он находится в музее ВВС США на ави- абазе Райт-Паттерсон (г. Дейтон, штат Огайо). Инфраструктура Navaho на мысе Ка- наверал, включая стартовые комплек- сы LC-9 и LC-10, была уничтожена, чтобы соорудить на ее месте пусковые установки LC-31 и LC-32 новых твер- дотопливных МБР Minuteman. В силу случая, оказавшись за ограждением новой площадки, уцелело железобе- тонное основание LC-9. В заключение стоит упомянуть об одном феномене - назовем его «Прок- лятье Navaho». Впервые он проявил се- бя именно в этой программе, хотя по- хожие истории случались и позже. Большинство проектов, которые пред- лагались на замену SM-64 в момент закрытия программы , также со време- нем оказались обречены: ни «Вальки- рия», ни «Рапира» на вооружение так и не поступили, а «Хаунд Дог» и «Снарк» оставили в истории гораздо менее глу- бокий след, чем «Навахо»... 1 Джеймс Гибсон (James Gibson) является сотрудником группы «Материалы и технологии» отделения фирмы Boeing в г. Хантингтон-Бич. Он работал по проектам Международной космической станции, PH Delta и корабля Space Shuttle. Гибсон - автор книг «Проект ракеты Navaho» (The Navaho Missile Project) и «Ядерный арсенал Соединенных Штатов» (Nuclear Weapons of the United States). Его отец Уильям Фредерик Г^бсон 35 лет проработал инженером по прочности на предприятии в Дауни. Гибсон-старший является ветераном программ Navaho, Apollo и Space Shuttle. 60
Глава 4 ПОСЛЕДНЯЯ «БУРЯ» И ПЕРВЫЙ «БУРАН» «Антипод» Келдыша Оставив в покое ракету Navaho, пе- ренесемся назад, в победную вес- ну 1945 года. Когда на территории фа- шисткой Германии шли последние бои, на поиск немецкого научно-техничес- кого «наследства» и военно-промыш- ленных трофеев ринулись разведки стран-союзников по антигитлеровской коалиции. Впервые советские специалисты не- посредственно познакомились с немец- кими ракетами еще в августе 1944 г.1, на захваченном Красной армией на территории Польши ракетном полигоне Хайделагер (Близна). Группа военных специалистов в составе генерал-майо- ра П. И. Федорова, подполковника М. К. Тихонравова, Ю. А. Победонос- цева, майора Н. Г. Чернышева, под- полковника Р. Е. Соркина, М. Е. Шахт- мана и переводчика лейтенанта Ю. А. Федосюка, имевшая мандат, подписанный И. В. Сталиным, смогла обнаружить и организовать доставку в Советский Союз сохранившихся фраг- ментов А-4 - камеры сгорания, топлив- ных баков, деталей корпуса и многого другого. Все это разместили в большом актовом зале НИИ-1, доступ в который поначалу имело только начальство института. Однако вскоре А М. Исаев, Б. Е. Черток, И. А. Пилюгин, В. П. Ми- шин и еще несколько человек смогли осмотреть секретное немецкое оружие. «Войдя в зал, я сразу увидел грязно- черный раструб, из которого торчала нижняя часть туловища Исаева, - вспо- минает Б. Е. Черток. - Он залез с голо- вой через сопло в камеру сгорания и с помощью фонарика рассматривал под- робности. Рядом на стуле сидел рас- строенный Болховитинов. Я спросил: - Что это, Виктор Федорович? -Это то, чего не может быть! - последовал ответ». Вот так: один из талантливейших отечественных авиаконструкторов В. Ф. Болховитинов не мог поверить, что немцам в условиях войны удалось создать такой мощный ЖРД! Ведь со- ветские ученые в те годы использовали для экспериментальных военных само- летов двигатели с тягой в сотни кило- граммов. Полторы тонны казались пре- делом. А здесь уже первые расчеты пока- зали, что тяга агрегата - порядка 25 тс... Через год отечественные специалис- ты знали о «чудо-оружии» гораздо боль- ше. Сегодня, читая замечательные ме- муары Б. Е. Чертока или обширные за- писки о С. П. Королёве, написанные Я. К. Головановым, понимаешь, что к тому времени развитие ракетной тех- ники в СССР шло «правильным» путем. Охвачены были практически все воз- можные направления: от неуправляе- мых твердотопливных ракетных сна- рядов до баллистических и зенитных управляемых ракет. Тем не менее, со- ветское ракетостроение явно отставало от немецкого, особенно в области бал- листических ракет дальнего действия. Причин тому, думается, несколько. Во-первых, это, конечно, известная технологическая отсталость по срав- нению с передовыми западными стра- нами, а во-вторых - ограниченность ресурсов. Но не они были главными, ведь и США, наиболее мощная в техни- ческом отношении страна Запада, имела уровень ракетных достижений, не превосходящий советский. Не были основной причиной и реп- рессии 1930-х годов, поскольку многие репрессированные специалисты смог- ли так или иначе реализовать свой по- тенциал в «шарагах». Вероятнее всего, главной причиной была недооценка потенциала баллисти- ческих ракет и ракетных технологий в целом. В отличие от Германии, на раз- витие военной авиации СССР и США никаких ограничений не накладыва- лось, и самолеты уже с 1930-х годов считались главной ударной силой, на- ряду с артиллерией. Это соображение подтверждается тем фактом, что наи- большее развитие и в Советском Союзе, и в Соединенных Штатах получили авиационные и наземные неуправляе- мые ракетные снаряды на твердом топ- ливе. И все же задел тридцатых годов позволил вырастить целую плеяду ра- кетных специалистов, которые смогли по достоинству оценить достижения не- мецких конструкторов и уже на их осно- ве развивать ракетную технику да льше. Однако следует упомянуть, что пер- выми огромный потенциал немецких достижений в области ракетной техни- ки оценили американцы. Они оказа- лись весьма расторопными и в течение 1945-1946 гг. смогли найти и вывезти из поверженной Германии техничес- кую документацию и свыше 100 гото- вых ракет А-4, заполучив также руко- водителя проекта Вернера фон Брауна с когортой единомышленников. Наш «улов» был более скромным, но все же значительным. На подземном заводе «Миттельверк» были обнаруже- ны агрегаты, из которых с использова- нием немецкого персонала там же, в Германии, удалось собрать и вывезти первые 12 ракет А-4. Затем, в течение двух послевоенных лет, удалось до- укомплектовать и собрать еще две се- рии по десять ракет, причем последняя «немецкая» серия собиралась уже в СССР, куда также была вывезена и часть немецких ракетчиков. Кроме то- го, в начальный период работы в Гер- мании были организованы институты «Рабе», затем «Нордхаузен», куда стека- лась и обрабатывалась вся необходи- мая информация по немецкой ракет- ной технике. Советские специалисты смогли укомплектовать немецкой ис- пытательной аппаратурой два спецпо- езда, которые позволили сократить сроки оснащения советского ракетно- го полигона в Капустином Яре. В США ракеты со временем нашли свое место как в сухопутных войсках, так и в авиации и на флоте. У нас же становление ракетной отрасли прохо- дило иначе... Пока наши специалисты работали в Германии, в Москве встал вопрос: какому наркомату передать работы по ракетному вооружению? Генерал Л. М. Гайдуков, которому было поруче- но руководить этой работой, при пер- 1 Комиссия прибыла в Близну 5 августа, за месяц до того, как первые «Фау-2» ударили по Парижу и Лондону. 61
Космические крылья вой же возможности доложил И. В. Ста- лину о состоянии работ в Германии и необходимости их переноса в Советс- кий Союз. Иосиф Виссарионович док- лад выслушал, значение и перспектив- ность нового ракетного оружия оценил, но конкретного решения о том, кому Фото из книги Б.Е.Чертока «Ракеты и люди» (том 1) ▲ Л.А. Воскресенский, С. П. Королев и В. К. Шитов в Пенемюнде, 1946 г. эту технику поручить, не принял. Льву Михайловичу поручалось лично озна- комить наркомов с проблемой. Вот как об этом вспоминает Б. Е. Черток: «...Выбор был невелик: Шахурин - нарком авиапромышленности, Ванни- ков - нарком боеприпасов (он же руко- водитель Первого главного управления, ведавшего атомной проблемой) и Усти- нов - нарком вооружения. В то время все наркоматы готовились к преобразо- ванию в министерства. Это могло озна- чать и смену руководителей. Сталин мог вспомнить какие-либо промахи в разработке техники времен войны и не утвердить наркома министром. Такая опасность грозила и Шахурину. Во вре- мя войны он был любимцем Сталина, чаще других бывал у него на докладах и больше других наркомов пользовался помощью Сталина для организации массового выпуска новой техники, ко- торая превзошла немецкую по количе- ству и по качеству, за исключением ре- активной авиации. Сталин получал доклады об отставании нашего реак- тивного самолетостроения, и это сказы- валось на его отношении к руководству наркомата авиационной промышлен- ности. Первоочередной задачей Шаху- рина была турбореактивная техника... В этих условиях надеть на авиапро- мышленность еще и «ракетную удавку» было невозможно. В ответ на обраще- ние Гайдукова Шахурин отказался от участия в программе создания ракет- ного вооружения. С этого отказа нача- лось продолжавшееся многие годы противостояние авиационной и ракет- ной техники». Однако А. И. Шахурин принимал свое решение не в одиночку: он собрал совещание ведущих специалистов в области авиационной науки и техники, среди которых были А. С. Яковлев, А. Н. Туполев, А. И. Микоян и С. А. Ла- вочкин. Авиационные специалисты стояли за реактивное самолетострое- ние, поэтому совещание пришло к вы- воду, что ракетное оружие... бесперс- пективно! Вновь предоставим слово Б. Е. Чертоку: «Нарком Ванников объяснил Гайдуко- ву, что он теперь отвечает за создание атомного оружия и тут уж ему не до ра- кет. Последним оказался нарком воору- жения Устинов. Ни он, ни его соратники по Птавному артиллерийскому управле- нию никакого отношения к ракетной технике не имели. Они отвечали за ар- тиллерию, стрелковое оружие и т. п.» Однако из доклада своего заместите- ля В. М. Рябикова, побывавшего в Гер- мании, Дмитрий Федорович понял, что у нового изобретения Вернера фон Брауна большое будущее. Его поддер- жал маршал артиллерии Н. Д. Яковлев: в состав подчиненных ему подразделе- ний входили легендарные реактивные «Катюши». После некоторых раздумий Д.Ф. Устинов взял заботу о создании ракетного вооружения на себя. В итоге 13 мая 1946 г. Совет Минист- ров СССР выпустил постановление № 1017-419сс «Вопросы реактивного вооружения», в котором ракетная про- мышленность определялась как специ- альная отрасль машиностроения. Об- щее руководство работами было возло- жено на министра вооружения СССР Д. Ф. Устинова. Именно ему 32 года спустя, 7 ноября 1978 г., было суждено утвердить Тактико-техническое зада- ние на разработку многоразовой кос- мической системы «Энергия-Буран». Первоначально задачей советских ра- кетчиков стало изучение образцов тро- фейной немецкой техники с последую- щим копированием наиболее удачных. Необходимо сказать, что ни советс- кий, ни американский опыт разработки крупных ракетных конструкций к мо- менту окончания Второй мировой вой- ны ни в коей мере не мог сравниться с немецким. К тому моменту нигде в мире не было столь мощной и высокооргани- зованной ракетной промышленности, как в Германии. Но если США вышли из войны окрепшими и обогатившимися, то Советский Союз встретил начало мирного периода с разоренным хозяй- ством и разрушенной промышлен- ностью. Поэтому копирование немец- кой техники в 1940-е годы было необхо- димым даже скорее не для организации ее серийного производства, а для того, чтобы понять идеологию ее создания и принцип работы и впоследствии начать развивать наиболее рациональные нап- равления этой техники. Уже к 1947 г., после подробного изу- чения самой крупной серийной немец- кой ракеты А-4 (V-2, «Фау-2»), стало яс- но, что для организации активной обо- роны СССР нужны более мощные даль- ние изделия. На совещании в Кремле 14 марта (по другим данным - 14 апреля) 1947 г., где присутствовали председатель Государ- ственной плановой комиссии Н. А. Воз- несенский, министр вооружения и сек- ретарь ЦК ВКП(б) Д.Ф.Устинов, мар- шал авиации К. А. Вершинин, специа- лист по ракетной технике, начальник лаборатории Военно-воздушной инже- нерной академии имени Н.Е. Жуков- ского полковник Г. А. Токаев, авиа- конструкторы А. С. Яковлев и А. И. Ми- коян и министр авиационной промыш- ленности М. В. Хруничев, И. В. Сталин поднял вопрос о возможности созда- ния в СССР сверхдальнего самолета по типу «антиподного» бомбардировщика Зенгера-Бредт. Одна из ста печатных копий доклада Зенгера об «антиподе» была найдена еще в мае 1945 г. группой сотрудников НИИ-1 в Пенемюнде. Документ, вызы- вавший прилив небывалого энтузиаз- ма советских специалистов, как вспо- минает Б. Е. Черток1, был совершенно случайно обнаружен... в поленнице дров: «...По диагонали слегка подмо- ченной обложки шла красная полоса и страшная надпись “Streng Geheim - Строго секретно”. Организованная тут же коллективная экспертиза установи- ла, что это - проект ракетного бомбар- дировщика...». Смелостью мысли «антипод» поразил А. М. Исаева, который до этого работал по самолету БИ-1. Проект был в тайне доставлен в тот же НИИ-1, где с ним оз- накомились В. Ф. Болховитинов и не- которые другие специалисты. Один из них - ведущий инженер Игорь Никола- евич Моишеев - настолько проникся задачей, что предложил продолжить разработку в Советском Союзе, прив- лекая к ее реализации самого Эйгена Зенгера и его команду! Вот что он пи- сал 31 августа 1946 г. в докладной за- писке* 2 на имя генерал-лейтенанта Т. Ф. Куцевалова, начальника военно воздушного отдела Советской военной администрации в Германии: «Проект, оконченный проф. Зенгером в ноябре 1944 г. и найденный нами в Германии в 1945 г., является своеобраз- но официальной версии [см. книгу «Исследовательский центр имени М. В. Келдыша. 70 лет на передовых рубежах ракетно-космической техники»], документ был обнаружен в Германии в июле 1945 г. сотрудником НИИ-1 Г. В. Миклашевским, доставлен в институт и переведен с немецкого М. Ю. Голлендером. 2 Цитируемые ниже документы были обнаружены в Российском государственном архиве экономики виднейшим экспертом по истории российской космонавтики Асифом Сиддики (Asif Siddiqi). 62
Последняя «Буря» и первый «Буран» ним синтезом научной мысли в облас- ти реактивной техники. Его осущест- вление, а равно и исследования по это- му пути сулят неограниченные воз- можности. Работа проф. Зенгера явля- ется теоретическим, эксперименталь- ным и конструкторским трудом. Число лиц, занятых у проф. Зенгера, в послед- нее время превышало две сотни и про- должало быстро возрастать по мере на- капливания соответствующего экспе- риментального и научного материала... ...Сам проф. Зенгер и его сотрудни- ки, как и его работы, должны представ- лять для нас исключительный инте- рес. Наблюдение за работами заграни- цы показывает с полной очевидно- стью, что такие группы, как доктор фон Браун, NACA, Виккерс и др., ведут упорную и успешную работу в деле по- лучения, освоения и эксплуатации в военных целях высоких сверхзвуковых скоростей и стратосферных высот по- лета. Было бы недопустимой ошибкой пренебречь возможностью организа- ции подобных работ в СССР и привле- чением к участию в них всех выдаю- щихся ученых и энтузиастов, не счита- ясь с издержками и средствами...» И.Н.Моишеев отмечает, что «...орга- низационные усилия в деле привлече- ния к нам на работу в первую очередь проф. Зенгера и его сотрудников до на- стоящего момента не были достаточны- ми и эффективными вследствие отсут- ствия государственной поддержки...», и предлагает проводить поиск в Австрии, Венгрии, Западной зоне Германии и пр. одновременно, имея специальное реше- ние вышестоящих органов, а также спе- циальные средства и предоставление разнообразных формальных возмож- ностей: «... Руководитель работы дол- жен в своем распоряжении иметь сред- ства, необходимые для оплаты и стиму- лирования агентов и сотрудников Зен- гера... Кроме того, в его распоряжении должен находится резерв продоволь- ственных карточек высоких норм... продукты первой необходимости (сига- реты, жиры, мясо, хлеб и прочее) и средства связи (автомашина, самолет У-2, самолет Л-34, телефонная и телег- рафная связь с Министерствами)...» Понятно, что в роли руководителя группы И. Н. Моишеев1 видел себя... По его мнению, «...руководитель ра- бот должен иметь право изменить план работы на месте по своему усмотрению в соответствии с обстановкой... Русские товарищи получают право на ношение формы и оружия на время командиров- ки, а также все соответствующие полно- мочия, вызванные специфическим ха- рактером этой важной и короткой рабо- ты... Для приема прибывающих лиц группы Зенгера в СССР в Москве отво- дится жилплощадь и, как база для рабо- ты, завод №456 (совместно с ОКБ тов. Птушко). Группа проф. Зенгера оформ- ляется как самостоятельное научно-ис- следовательское бюро, которое развер- нется с течением времени в более мощ- ную и авторитетную организацию...» В заключение И. Н. Моишеев пишет: «...Наличие проф. Зенгера и его ра- боты в арсенале нашей науки и техни- ки полностью окупит произведенное усилия и затраты. Перспектива всей работы сводится к тому, что наша родина приобретет не только крупнейших и талантливейших ученых, но и возможность получить в свои руки поистине непобедимое и страшное оружие, не говоря уже о на- учном значении тематики проф. Зен- гера, воплощенной в жизнь...» Как видим, идея использовать в ра- боте над проектом «Зенгера и его ко- манды» становилась все более попу- лярной. В какой-то момент ситуация оказалась настолько острой, что это привлечение допускалось даже в фор- ме похищения! В частности, 19 сентября 1946 г. мар- шал авиации К. А. Вершинин в письме на имя министра авиационной про- мышленности М. В. Хруничева писал: «По моему мнению, реализация про- екта Зенгера совпадает с дальнейшим развитием самолетной и ракетной тех- ники, поэтому организация работ над [этим] проектом... или другими подоб- ными ему является делом уже вполне своевременным, иначе мы неизбежно отстанем в данном вопросе. Предложе- ние о привлечении к работе проф. Зенгера и его сотрудников яв- ляется правильным. Нужно иметь в ви- ду, что здесь дело идет не о простом конструкторском бюро, а об организа- ции специального института с мощны- ми стендами и боль- шим коллективом сотрудников, кото- рые частично долж- ны быть специально подготовлены. При- влечение к работе проф. Зенгера и его сотрудников необхо- димо для ускорения разворачивания ра- бот и использования уже имеющегося опыта работ в Герма- нии. На основании вы- шеизложенного це- лесообразно: 1. Найти проф. Зенгера и основных его сотрудников... и привлечь их к даль- нейшей работе, ко- торая будет вестись в специальном Институте в СССР... 2. Поставить вопрос о подготовке специалистов по всему комплексу ра- бот, связанному с работой над самоле- том Зенгера». Через весь лист наискосок Хруничев наложил резолюцию: «Т. Алексееву. Срочно подготовить записку т. Берия!» Докладная записка И.Н.Моишеева была приложена к письму В. Ф. Болхо- витинова, который был в то время за- местителем начальника НИИ-1, на имя заместителя министра авиапро- мышленности М. М. Лукина. Тон пись- ма гораздо более спокойный: «На Ваш запрос от 2 декабря 1946 г. №Н-24/5655сс сообщаю коротко мне- ние НИИ-1 по работе Зенгера, докладной записке генерал-лейтенанта тов. Куце- валова и материалам инж. Моишеева. 1. Работа Зенгера представляет со- бой, в основном, расчетный материал, показывающий возможности самоле- тов с ЖРД. 2. Эти возможности подкреплены экспериментом лишь частично. Для полного выяснения реальности этого проекта необходимо проделать очень большую и разнохарактерную иссле- довательскую работу во многих Инсти- тутах (по аэродинамике, двигателям, приборам, механике и т. д.). 3. Сам сверхдальний самолет для Вооруженных Сил Союза имеет очень важное значение. Поэтому организа- ▲ Эйген Зенгер и Ирен Бредт в период работы над «антиподом» Фото из архива Хартмута Зенгера 1 Одного из авторов данной книги в конце 1980-х годов, по долгу службы, знакомили с И. Н. Моишеевым, рекомендовав его как ведущего специалиста по перспективным воздушно-космическим системам, в том числе с активной теплозащитой. Знать бы тогда, какую роль сыграл (или должен был сыграть) Игорь Николаевич в судьбе отечественной авиационно-космической промышленности... 63
Космические крылья Фото с сайта Sharkit Фото с сайта www.keldysh.ru ▲ А. Н. Тихонов и М. В. Келдыш (на переднем плане) в президиуме торжественного заседания, посвященного 20-летию Института прикладной математики (1973 г.) ция работ по его осуществлению очень необходима и неотложна. 4. Т. к. в этой работе должно участ- вовать большое количество различных Институтов, решающих отдельные на- учно-исследовательские задачи, со- вершенно необходима такая проект- ная организация, которая была бы направляющим и связующим центром всей работы. 5. Само собой понятно, что ускорить эту работу смогут лучше всего те люди, которые много лет посвятили разработ- ке этой проблемы, т. е. Зенгер и его груп- па. С этой точки зрения привлечение их к работе больше, чем целесообразно. 6. Возглавлять эту работу от нас мо- жет только человек высококвалифици- рованный, могущий понимать Зенгера и быть понятным и принятым им. С этой точки зрения кандидатура тов. Моишеева в руководители такого ОКБ непригодна. 7. Кандидатура тов. Моишеева мо- жет быть пригодна для отыскания и сбора всей группы, но не больше». А с технической стороной проекта бомбардировщика Зенгера - Бредт бы- ло поручено ознакомиться Мстиславу Всеволодовичу Келдышу, который был назначен 2 декабря 1946 г. начальни- ком НИИ-1 - Научно-исследовательс- кого института реактивной авиации Министерства авиационной промыш- ленности (МАП). В докладе о перспективах реактив- ного двигателестроения и направле- ▲ Подарочная модель бомбардировщика М.В. Келдыша нии развития НИИ-1, прочитанном 1 апреля 1947 г. на заседании Научно- технического совета Минавиапрома, М. В. Келдыш, в частности, упомянул данный проект и дал предваритель- ный анализ развития жидкостных и воздушно-реактивных двигателей на тот период. В докладных записках, направленных в НКАП 3 апреля и 8 июля 1947 г., он подчеркивает, что для самолетов обычных схем самосто- ятельное применение ЖРД малоэф- фективно вследствие крайне малой экономичности этих двигателей. По его мнению, зенгеровский «антипод» будет совсем не похож на другие кры- латые аппараты, выпущенные ранее. «Такие ракетные самолеты, - пишет Кел- дыш, - по своему типу и тактическим свойствам, вероятно, будут сильно отли- чаться от самолетов с обычными двига- телями и будут приближаться по харак- теру полета к ракетам типа “Фау-2”». Как следствие, замечает Мстислав Всеволодович, построить дальний ра- кетный самолет в данный момент не- возможно, в частности, из-за нерешен- ности целого ряда научно-технических проблем. Да, в Кремле, несомненно, были ос- ведомлены о положении дел: детально обсужденный вопрос о начале работ по «антиподному» бомбардировщику был представлен И. В. Сталину и Совету Министров. Пессимизм специалистов, однако, не уменьшил интереса руко- водства страны к этой концепции. Комиссии советских специалистов, изучавших в Германии трофейную ра- кетную технику, было дано задание углубить поиски в направлении более полного сбора сведений о проекте дальнего бомбардировщика с ракет- ным двигателем. Так, может, предло- жение И. Н. Моишеева имело ход? К со- жалению, установить, проводилась ли операция «по поиску и привлечению Зенгера», не удалось. Скорее всего, не проводилась или сорвалась. По широко распространенному на Западе мнению (см., в частности, ма- териалы Скотта Лоузера - Raumwaffe, 1946), «попытка советских агентов выкрасть Зенгера в 1947 г. потерпела неудачу частично вследствие того, что Зенгер был уже во Франции, а не в Герма- нии или Австрии, как думали Советы, а час- тично вследствие то- го, что один из двух агентов решил перей- ти на сторону Англии». Это, в частности, подтверждает Г. А. То- каев. Он пишет: «В ав- густе 1947 г. комиссия столкнулась с невозможностью получения новых данных по этому проекту». И это имен- но он, полковник Токаев1, и был тем са- мым «агентом Советов», который в но- ябре 1947 г. ушел на Запад через брита- нскую оккупационную зону! Однако о его реальной роли в деле Зенгера мож- но только догадываться, поскольку большая часть опубликованной им на Западе информации на этот счет носит характер путанных автобиографичес- ких записок с явным преувеличением собственной значимости. В октябре 1947 г. проект Зенгера был передан на рассмотрение специалис- там по ракетной технике во вновь обра- зованный НИИ-88, где тогда работала группа немецких специалистов-ракет- чиков под руководством Гельмута 1фёт- трупа - одного из ближайших соратни- ков Вернера фон Брауна. Эти специа- листы помогали налаживать производ- ство ракет А-4 и изготовление прибор- ного оборудования для Советского Со- юза. При этом оставалась надежда, что немцы смогут добавить новую инфор- мацию и внести свежие идеи по «анти- поду». Но германские специалисты от- зывались о проекте отрицательно, ссы- лаясь на завышенную весовую отдачу аппарата, необходимость разработки ЖРД с совершенно нереальными на тот момент характеристиками и невоз- можность обеспечения соответствую- щей теплозащиты при входе аппарата в атмосферу. Все это делало проект не- жизнеспособным. Понимая, что предлагаемые Зенге- ром параметры системы в ближайшее время недостижимы, специалисты НИИ-1 предложили альтернативный вариант подобного самолета с комби- нированной ДУ, состоящей из ЖРД и ПВРД. Использование воздушно-реак- тивных двигателей позволяло достичь результатов, сравнимых с теми, кото- рые получились бы при использовании ЖРД с удельным импульсом выше 400 сек. Например, при массе пустого самолета 22 % (что уже гораздо более реально, чем 10 %, предложенные Зен- гером) можно было достичь скорости 5 км/с и дальности порядка 12 000 км. В 1947 г. в НИИ-1 был выпущен науч- но-технический отчет, посвященный описанию ракетного самолета. По мно- гим признакам ЛА внешне практичес- ки полностью соответствовал «анти- подному» бомбардировщику Зенгера- Бредт, за исключением того, что у предлагаемого самолета на законцов- ках крыла монтировались два сбрасы- ваемых сверхзвуковых ПВРД, а в хвос- товой части, как и у прототипа, стоял ЖРД. То же можно сказать и по кон- 1 Григорий Александрович Токаев, он же Гогки Ахматович Токати, родился 13 октября 1909 г. в Северной Осетии, в Новом Урухе. В 1941 г. защитил в Академии Жуковского докторскую диссертацию по аэродинамике. Воевал в бомбардировочной авиации. В Англии публиковал книги антисоветского содержания и труды по аэро- и гидродинамике, преподавал, возглавлял фа- культет аэронавтики и космической техники Нортхэмптонского колледжа перспек- тивной технологии и Гэродского университета в Лондоне (1961 -1975). После вы- хода в отставку работал в Иордании, Иране, Турции и Нигерии. Умер в г. Чим в графстве Суррей 23 ноября 2003 г. 64
Последняя «Буря» и первый «Буран: ▲ Бомбардировщик М. В. Келдыша в момент запуска ЖРД и перед сбросом СПВРД Рисунок В. Лукашевича на основе 30-модели В. Малюх и Н. Назаренко цепции: в общем она осталась той же, но частности делали ее на шаг ближе к реалиям того времени. Каждая «прямоточка» имела диаметр 2 м, длину 7,2 м и состояла из сверхзву- кового диффузора, камеры сгорания и регулируемого сопла. Конфигурация центрального тела воздухозаборника оставалась неизменной, а регулирова- ние диффузора осуществлялось только за счет движения центрального тела вдоль оси двигателя. В качестве опти- мальной по числу скачков уплотнения и развиваемой максимальной тяге бы- ла выбрана скорость, соответствую- щая числу М = 5. Сопло ПВРД предпо- лагалось выполнить с регулируемыми критическим и выходным сечениями, чтобы пропускать максимально воз- можный расход воздуха. Жидкостный двигатель РДКС-100 конструкции Л. С. Душкина был ближе по конструкции к ЖРД ракеты А-4, чем к агрегату замкнутой схемы, предло- женному Зенгером. Его предполага- лось спроектировать на основе практи- ческого опыта работы, полученного при создании кислородно-спиртового РД-1ОО для первой советской дальней баллистической ракеты Р-1. Камера РДКС-100 - грушевидной формы, образована коническим соплом Лаваля с одной стороны и полусфери- ческой головкой с группой форкамер - с другой. Она сварная, из нержавеющей стали. Расчеты показывали, что про- дукты сгорания керосина в кислороде при давлении 40 атм имеют температу- ру свыше 3000 °C. Для защиты камеры от воздействия высоких температур во время работы внутренняя стенка неп- рерывно охлаждается протоком кероси- на, который поступаетл затем в форсун- ки. Около 10% расхода керосина идет на завесное охлаждение камеры. ТНА состоит из двух одноступенча- тых центробежных насосов подачи жидкого кислорода и керосина из ба- ков в камеру сгорания, и двухступен- чатой турбины, насаженных на один вал. Частота вращения турбины - 4200 об/мин. МощностьТНА4350 л. с., сухая масса 700 кг. Температура паро- газа - около 500 °C, давление - 25 атм. Конечно, мощный двигатель, но обеи- ми ногами стоящий на земле. Герметичную кабину предполагает- ся расположить, как и у Зенгера, в но- совом части самолета, а сзади за ней поставить баки с жидким кислородом. Таблица 1. Характеристики двигателя РДКС-100 Тяга на земле 90 тс Тяга на высоте 20 км 100 тс Удельный импульс тяги на земле 252 сек Удельный импульс тяги на высоте 20 км 285 сек Секундный расход топлива 357 кг/с - керосина 145 кг/с - кислорода 212 кг/с Давление в камере сгорания 40 кгс/см2 Давление подачи топлива 60 кгс/см2 Объем камеры сгорания 1 м3 Диаметр критического сечения 438 мм Диаметр выходного сечения 1124 мм Сухая масса двигателя 2500 кг В районе крыла - бомбоотсек, за ним - баки с керосином. В качестве основного варианта рас- сматривается, как и у Зенгера, стотон- ный самолет, у которого 78 т приходит- ся на топливо (70,5 т) и сбрасываемые ПВРД (7,5 т). На основании предвари- тельного прочностного расчета за мас- су конструкции планера принимается 9 т; учитывается, что после окончания набора высоты масса самолета падает до 22 т и поэтому на дальнейшем участке траектории больших перегру- зок не будет. Масса ПГ самолета -8 т, остальные 5 т делят пополам ЖРД и баки. Для начального разгона и обеспече- ния запуска ПВРД предполагалось осу- ществить взлет самолета с рельсовой направляющей по типу «антипода», но 65
Космические крылья Таблица 2. Зависимость расходуемой массы, требуемой для начального разгона, от удельного импульса тяги ДУ Скорость, м/сек Двигатель Расходуемая масса, в % от начальной 1475 ПВРД* 23 1500 ЖРД (300 сек) 50 1500 ЖРД (400 сек) 40 * В случае с ПВРД в расходуемую массу включены двигатели, агрегаты и топливные баки. использовать в стартовой тележке связку из пяти двигателей РДКС-100, получавших питание от общих топлив- ных баков. Основной особенностью связки являлось наличие одного газо- генератора, обеспечивающего получе- ние парогаза для всех пяти ТНА с запус- ком от автоматического устройства. Посадка самолета не представлялась затруднительной, так как посадочная масса его не должна была превышать 15-20 т, что при расчетных площадях несущих поверхностей и аэродинами- ческом качестве давало величину по- садочной скорости ниже 200 км/ч. В качестве посадочного шасси могла быть использована лыжа. Отмечалось, что при больших ско- ростях длительного разгона в атмосфе- ре поверхности самолета должны под- вергаться нагреву до высоких темпера- тур. В связи с этим был проведен рас- чет температур крыла и фюзеляжа, ко- торый показал, что температура пове- рхности крыла не будет превышать 560 °C. Таким образом, конструкция самолета могла быть изготовлена из существующих сталей, а в кабине пи- лота должно было предусматриваться специальное охлаждение1. Полет должен был происходить по следующей схеме. В конце разгона по рельсовой направляющей самолет от- деляется от тележки. В этот момент включаются ПВРД, с помощью кото- рых самолет набирает высоту 20 км и скорость, соответствующую числу М=5 (1475 м/сек); при этом расходуется 15 т горючего. После достижения заданной скорости и высоты ПВРД общей мас- сой 7,5 т отделяются. Дальнейший раз- гон производится на ЖРД. В таблице 2 для сравнения приведе- ны расходы топлива, необходимые для достижения скорости 1500 м/с. Видно, что ЖРД с удельным импульсом 300 сек расходует в два раза больше топлива, чем ПВРД, а с удельным импульсом 400 сек - более чем в полтора. С помощью методики, разработан- ной Зенгером, для самолета с комбини- рованной ДУ была получена расчетная дальность 11800 км. Для самолета с ЖРД при удельном импульсе 300 сек и при той же остаточной массе она была бы почти в два раза меньше (6800 км). На основании проведенных расчетов был сделан вывод, что теоретически имелась возможность создания комби- нированной ДУ, обеспечивающей даль- ность полета порядка 12000 км. При этом масса конструкции и ПГ состав- ляла 22 % от стартовой массы самолета (100 т), а 78% массы приходилось на топливо и сбрасываемые «прямоточ- ки». Расчеты были проведены исходя из того, что ПВРД и ЖРД создаются из материалов, имеющихся на данный момент, и работают на существующих топливах. На подступах к межконтинентальной ракете По словам ветеранов НИИ-1, этот отчет обозначил верхнюю точку исследований возможностей реактив- ных самолетов, базировавшихся на ис- пользовании ЖРД и ПВРД. К тому вре- мени уже стало ясно, что эти двигатели в авиации не могут конкурировать с турбореактивными (ТРД). За создание последних отвечал Центральный инс- титут авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П. И. Баранова, и тогда Постановлением Совмина от 12 июня 1948 г. НИИ-1 был присоединен к нему на правах филиала, а М. В. Келдыш стал научным руководителем одного из комплексов ЦИАМа. Только 10 мар- та 1952 г. другим Постановлением Сов- мина самостоятельность НИИ-1 МАП под руководством М. В. Келдыша была восстановлена. Но даже в эти четыре года М. В. Кел- дыш с коллегами по институту продол- жили работы в области ПВРД. Мстислав Всеволодович понимал, что работоспо- собность и характеристики «прямоточ- ки* на сверхзвуковой скорости (СПВРД) необходимо продемонстрировать на практике. Под его непосредственным руководством в 1949-1951 гг. совмест- ными усилиями ЦИАМа и ЛИИ была создана первая в СССР эксперимен- тальная двухступенчатая ракета Р-200 с СПВРД. Она была продута в аэроди- намической трубе НИИ-1, а затем ис- пытана на Центральном испытатель- ном полигоне Министерства обороны Капустин Яр. Ракета поднималась на высоту 8000 м под фюзеляжем самоле- та-носителя Ту-2, а затем сбрасыва- лась и разгонялась РДТТ первой ступе- ни до скорости, соответствующей чис- лу М=2,1-2,3. После разделения вклю- чался СПВРД, который доводил ско- рость второй ступени до М = 2,6-2,7. Продолжительность полета ступени с работающим прямоточным двигате- лем составляла около 20 сек, а даль- ность полета - 11 км. Всего было проведено 22 пуска раке- ты Р-200. В реальных условиях полета они подтвердили работоспособность СПВРД, показав тягово-экономические характеристики, близкие к ожидаемым. В октябре 1950 г. ОКБ-3 НИИ-1 было выделено в самостоятельное ОКБ-670 под руководством М. М. Бондарюка. Учитывая опыт работ по ракете Р-200, М. М. Бондарюк начал создавать свои двухступенчатые ракеты с практичес- ким СПВРД «025», «034», «036». Доба- вим, что в 1948-1953 гг. в ОКБ-293 М. Р. Бисновата была создана дозвуко- вая (М = 0,8) крылатая ракета «Шторм» с ПВРД разработки ОКБ-670. В 1948 г. М.В.Келдыша неоднократ- но приглашали для консультаций, а за- тем начался период его совместной ра- боты с НИИ-88 в Подлипках. Здесь он познакомился с С. П. Королёвым и с его планами на будущее. Международная обстановка в те го- ды продолжала обостряться. США в своей политике опирались на страте- гическую авиацию, оснащенную атом- ными бомбами, которая базировалась на военных базах, расположенных вблизи границ СССР. Чтобы противо- стоять этому, требовалась мощная ПВО, поэтому большое внимание уде- лялось созданию зенитных средств, в том числе и ракетных. Если промышленный уровень стра- ны в 1947 г. позволял только начать на- учно-исследовательские и опытно- конструкторские работы в области соз- дания ЛА с межконтинентальной даль- ностью и высокой сверхзвуковой ско- ростью полета, то в 1950 г. проекты по- добных аппаратов стали рассматри- ваться всерьез. Научно-технический уровень СССР по многим показателям превысил довоенный. Готовя адекват- ный ответ на перспективные америка- нские разработки, руководство Советс- кого Союза принимало необходимые ме- ры для укрепления безопасности стра- ны. Предполагалось создать межконти- нентальные сверхзвуковые ЛА и МБР. В ходе перспективных исследований определились основные летно-техни- ческие характеристики и облик ЛА, способных совершать межконтинен- тальные перелеты, а также выдели- лись два основных направления разви- тия таких аппаратов - создание бал- Как показывают исследования последних лет, эта температура существенно превосходит (особенно на острых кромках) указанную величину. 66
Последняя «Буря» и первый «Буран; диетических ракет и сверхзвуковых крылатых ЛА. Как в одном, так и в другом направлениях были свои преимущества и недостатки. Для соз- дания МБР необходимо было иметь очень высо- кую по тому времени весовую отдачу конструк- ции, большой удельный импульс тяги двигате- лей и точную инерциальную систему наведения. Требования к конструкции и топливу крылатых ЛА были менее высокими: при их проектирова- нии можно было учитывать опыт создания само- летов. Необходимую точность достижения цели могла обеспечить система астронавигации. Од- нако уязвимость такого ЛА представлялась су- щественно более высокой, чем баллистической ракеты. 7 декабря 1949 г. на пленарном заседании На- учно-технического совета НИИ-88 состоялась защита эскизного проекта по теме Р-3. Во ввод- ном томе («Принципы и методы проектирования ракет большой дальности», ответственный ис- полнитель - С. П. Королёв) был представлен ма- териал по крылатой ракете дальнего действия (КРДЦ). В конце третьего раздела («Крылатые ра- кеты») давались некоторые выводы, которые да- же в мелочах совпадают с проработками, сде- ланными примерно тогда же за океаном: - применение крылатой ракеты для увеличе- ния дальности действия - перспективное нап- равление; - созданы теоретические предпосылки для начала опытного проектирования и эксперимен- тальных работ по КРДЦ; - использование существующих дальних ра- кет в качестве ускорителей отделяемой крыла- той головки (ОКГ) - наилучшая конструктивная форма; - наиболее перспективна схема ОКГ с марше- вым двигателем ПВРД, поэтому необходимо фор- сировать работы по ПВРД. Несмотря на то что вопрос об использовании комбинированной ДУ для дальних ракет рас- сматривался в общих чертах, здесь прослежива- лось влияние работ НИИ-1 по ПВРД и даже ука- зывается, на каком уровне эти работы находятся. В период 1946-1949 гг. ведущие специалисты НИИ-1 провели фундаментальные исследова- ния, заложившие основы методов проектирова- ния, испытания и отработки перспективных ЖРД и СПВРД, а также выполнили исследова- ния, позволявшие решить проблемы тепловых режимов и защиты ЛА от нагрева. В 1947-1949 гг. прошли летные испытания моделей сверхзвуко- вого самолета конструкции М. Р. Бисновата с ЖРД конструкции А. М. Исаева. Таким образом, к концу 1950 г. сложились все предпосылки для начала проектно-поисковых работ и опытно- конструкторских работ по КР с межконтинен- тальной дальностью. 4 декабря 1950 г. выходит Постановление СМ СССР, в котором было указано начать темати- ческие работы по темам Hl, Н2, НЗ по ракетной технике в НИИ-88 с участием НИИ-1, МИАНа и других научных коллективов, а конкретно по те- ме НЗ: «Перспективы развития ракет дальнего действия» и составной части этой темы: «Комп- лексные исследования и определение основных летно-технических характеристик крылатых составных ракет дальнего действия» (впослед- ствии эта тема станет называться Т2). Общее на- учное руководство было возложено на Птавного конструктора ОКБ-1 НИИ-88 С. П. Королёва. 11 декабря 1950 г. М. В. Келдыш выступил на ежегодном расширенном научно-техническом совете МАП с докладом «О состоянии работ по ПВРД и их применению», в котором наиболее перспективными для сверхзвуковых ЛА при- знавались именно эти двигатели. Он отметил возможность создания самолетов с ПВРД, обла- дающих дальностью полета до 6000-7000 км при высоте полета от 15 до 25 км со скоростью 3000-3500 км/ч. Была подтверждена целесооб- разность использования в качестве стартовых ускорителей двигателей от ракеты Р-1. В докла- де уже определенно виден переход к идее ис- пользования в сверхзвуковых КР дальнего действия комбинации стартовых ускорителей с ЖРД и крылатой маршевой ступени с ПВРД. В ноябре 1951 г. в подготовленной для руко- водства МАП записке «О развитии работ по ис- следованию ПВРД в полете» М. В. Келдыш снова подчеркивает реальную возможность создания СПВРД и эффективность применения его на КР дальнего действия. Одновременно в записке го- ворилось о пока не решенных научных задачах, в частности, указывается: «Учитывая состоя- ние и актуальность работ по сверхзвуковым ПВРД, следует считать, что ближайшими зада- чами должно явиться дальнейшее развитие стендовых работ и работ по летающим моделям с целью решения научных вопросов, необходи- мых для создания натурных объектов». Один из важных вопросов в концепции меж- континентальной КР с прямоточным двигате- лем - выбор траектории полета на разгонном участке. Маршевый полет ракеты мог прохо- дить на высотах около 20 км со скоростью, со- ответствующей М = 3,0-3,5. Но как разогнать ракету? В результате теоретического анализа ученые НИИ-1 показали, что оптимальным в данном случае будет разгон крылатой ступени непос- редственно до маршевой скорости: в неопти- мальном диапазоне скоростей и высот характе- ристики маршевого СПВРД резко падают. Сле- довательно, о слабых ракетных ускорителях и возможности саморазгона на «прямоточке» можно было забыть. 16 января 1952 г. на заседании Президиума Научно-технического совета и Ученого совета НИИ-88 с докладом, посвященным подведению итогов НИР по теме «Комплексные исследова- ния и определение основных летно-техничес- ких характеристик крылатых составных ракет дальнего действия», выступили С. П. Королёв (ОКБ-1), М. В. Келдыш (НИИ-1), С.А.Христиа- нович (ЦАГИ). Докладчики сделали вывод о воз- можности создания двух вариантов ракеты с межконтинентальной дальностью - либо в виде баллистической с ЖРД, либо в виде крылатой со сверхзвуковым ПВРД. В обоих случаях раке- ты полагаются двухступенчатыми. Была выработана концепция дальней КР: это должен быть самолет-снаряд с одним СПВРД диаметром примерно 2 м, летящий на высоте примерно 20 км со скоростью, соответствую- щей числу М = 3. Разгон до маршевой высоты и скорости предполагался при помощи первой ступени с ЖРД. Наведение КР в полете - с ис- пользованием системы астронавигации. В связи с большим научно-техническим заде- лом, имевшимся в НИИ-1 по СПВРД, и слож- ностью для КБ С. П. Королёва одновременного проведения работ по двум направлениям было принято решение передать тематику по крыла- тым ракетам с СПВРД из Министерства оборон- ной промышленности (МОП) в Министерство ► ЭКР разработки ОКБ-1 С. П. Королева перед стартом Графика Александра Шлядинского 67
Космические крылья Графика Александра Шлядинского Устройство ЭКР: 1 - воздухозаборник с центральным телом; 2 - изогнутый воздуховод; 3 - приборный отсек; 4 - крыло; 5 - камера СПВРД; 6 - вертикальный стабилизатор; 7 - приводы управления; 8 - сопло СПВРД; 9 - бак окислителя (азотная кислота); 10 - бак горючего («Тонка-250»); 11 - ЖРД; 12 - стабилизаторы с аэродинамическими рулями; 13 - газовые струйные рули; 14 - первая ступень (ускоритель); 15 - горизонтальные стабилизаторы; 16 - вторая ступень (КР) авиационной промышленности (МАП) при головной научной роли НИИ-1. Основные принципы и технические решения по межконтинентальному из- делию предлагалось проверить на экс- периментальной крылатой ракете (ЭКР). Результаты работ по теме Н-3 были одобрены научно-технической экс- Таблица 3. Расчетные характеристики ЭКР Количество ступеней 2 Общая длина ракеты 13,6 м (17,424 м) Масса ПГ 500 кг Отношение массы ПГ к стартовой массе 6,4% Стартовая тяга 7850 кгс (7874 кгс) Высота полета 20 000 м Максимальная дальность полета 1300 км Первая ступень Длина 6,34 м (8.29 м) Максимальный диаметр корпуса 0,88 м Размах стабилизатора 2,80 м Площадь стабилизатора 4,00 м2 Стартовая масса 4310 кг Удельный импульс тяги 210 сек Высота отделения ступени 20 000 м Вторая ступень Длина 7,26 м (9,43 м) Максимальный диаметр корпуса 0,80 м (0,65 м) Максимальный диаметр ПВРД 0,42 м (0,40 м) Размах крыла 3,00 м (2,018 м) Площадь крыла 5,40 м2 (3,31 м2) Масса ступени 1620 кг (1484 кг) Нагрузка на крыло 300 кгс/м2 (448 кгс/м2) Удельный импульс тяги 1450 сек Скорость полета 880 м/с(М=3,0) Высота полета 20000 м Проектная дальность полета -(16-26 км) Без скобок - поданным РКК «Энергия», в скобках - поданным Центра Келдыша пертной комиссией следующего соста- ва: М. В. Келдыш (председатель), С. А. Христианович, В. Ф. Болховити- нов, Ю. А. Победоносцев, Г. А. Тюлин, Н. Н. Смирницкий, Ю. А. Мозжорин. 13 февраля 1953 г. было принято пос- тановление Правительства, в котором, в частности, дано задание начать раз- работку двухступенчатой КР с даль- ностью полета 8000 км. В этом же Пос- тановлении на ОКБ-1 НИИ-88 (главный конструктор - С. П. Королёв) возлага- лась задача разработать, изготовить и провести летную отработку ЭКР. Руководителем проекта ЭКР был на- значен начальник проектного отдела К. Д. Бушуев, который создал специаль- ную группу «А» под руководством А. С. Будника. Вопросами динамики по- лета КР в ОКБ-1 занимался небезыз- вестный нам И. Н. Моишеев. По систе- ме астронавигации работала лаборато- рия, созданная специально для этого в отделе «У» НИИ-88 (начальник - Б. Е. Черток), под руководством И. М. Ли- совича. За гироскопы отвечал сотруд- ник лаборатории Г. И. Васильев-Люлин. В отделе 21 НИИ-88 под руководством Г. Н. Толстоусова разрабатывался авто- пилот для крылатой ступени. Для сокращения сроков и стоимости разработки ЭКР было предложено ис- пользовать в качестве первой ступени оперативно-тактическую ракету Р-11 на долгохранимом топливе. В основу компоновки второй марше- вой ступени положена схема СПВРД с центральным входом разработки ОКБ- 670 М. М. Бондарюка. В бортовой час- ти системы управления ЭКР предлага- лось использовать упрощенный вари- ант существующего самолетного авто- пилота. Маршевая (крылатая) ступень 68
Последняя «Буря» и первый «Буран» Таблица 4. Основные характеристики баллистической ракеты Р-11 Стартовая масса Масса головной части Масса незаправленной ракеты Масса топлива Длина Диаметр корпуса Тяга при старте Удельный импульс тяги на земле Компоненты топлива: Окислитель Горючее Максимальная дальность стрельбы, км Вероятные отклонения от цели: по дальности боковое оснащалась крестообразным оперени- ем с четырьмя рулями, попарно рабо- тающими по тангажу и рысканию (ру- ли курса одновременно выполняют функции элеронов). Воздухозаборный канал для СПВРД изогнут для создания объема под размещение приборов. На стыке маршевой и стартовой ступеней - кольцевой проток для запуска СПВРД до разделения. Для определения реаль- ной траектории полета на ЭКР предус- мотрена установка радиотехнической системы индикации (предполагалось развернуть сеть наземных пунктов приема сигналов). Первая ступень должна была разог- нать маршевую ступень до скорости, со- ответствующей М=2,9-3,3 и поднять ее на высоту 16-20 км. Далее первая сту- пень отбрасывается, а маршевая сту- пень летит на СПВРД со скоростью М=3 до исчерпания топлива. После выклю- чения «прямоточки» от временного уст- ройства маршевая ступень пикирует или планирует. Рассматривалась также возможность ее спасения с помощью парашютно-реактивной системы. Эскизный проект ЭКР был утверж- ден С. П. Королёвым 31 января 1953 г. и согласован с М. В. Келдышем, С. А. Хри- стиановичем, М. М. Бондарюком. Пос- ле этого началась подготовка к переда- 5350 кг 690 кг 1645 кг 3705 кг 10,424 и 0,88 и 8,3 тс 219 сек Азотная кислота АК-27И Керосин и «тонка» ТГ-02 270 км ±1,5 км ±0,75 км че чертежей в производство. К июлю 1953 г. были изготовлены макеты ос- новных узлов ракеты и приборного от- сека в натуре, проводилось макетиро- вание основных агрегатов. Были изго- товлены также установка для отработ- ки теплозащиты приборного и топлив- ных отсеков и рулевых машинок в тер- мобарокамере, а также рулевой агрегат маршевой ступени ЭКР. Интенсивно продолжались работы по астронавига- ции. Было проведено 10 полетов на са- молете с макетом системы, которые подтвердили правильность выбранных технических решений и возможность получения требуемой точности. Таблица 5. Характеристики прямоточного двигателя РД-040 разработки ОКБ-670 Рабочий диапазон высот 16-26 км Рабочий диапазон чисел М 2,9-3,3 Маршевое число М 3,0 Ресурс 2,5 час Максимальная тяга при М=3,0 и на Н = 18 км 700 кгс Удельный импульс тяги 1200 сек Диаметр камеры 400 мм Длина камеры сгорания с соплом 2400 мм Масса камеры сгорания с соплом 60 кг Топливо Керосин Б-70 В 1952 г. в НИИ-1 был введен в эксплуатацию единственный в то вре- мя в стране стенд СТ-5, представляв- ший собой сверхзвуковую трубу с вы- сотной камерой, с носовым и кормо- вым эжекторами и подогревом воздуха до температуры, соответствующей чис- лу М = 3. В 1953 г. на стенде были прове- дены комплексные испытания двигате- ля РД-040 в летной комплектации - с турбонасосным агрегатом, бортовой системой подачи топлива, системой поддержания заданного числа М. Ими- тация условий полета была полной. При испытаниях двигатель подтвер- дил заданные значения тяги и удель- ного импульса, показал надежность конструкции и всех агрегатов. После успешных стендовых испыта- ний М. В. Келдыш и М. М. Бондарюк подписали заключение о допуске дви- гателя к официальным контрольно- сдаточным испытаниям. Для проведе- ния летных испытаний в составе ЭКР было изготовлено шесть РД-040. Одна- ко результаты стендовых тестов были настолько убедительными, что на тех- ническом совещании, проводившемся по поводу состояния работ по ЭКР (до- клад делал А. С. Будник), руководитель ОКБ-301 С. А. Лавочкин предложил прекратить работы по эксперимен- тальной ракете. По его мнению, соз- данный научно-технический задел был достаточен для начала проектиро- вания полноразмерной КР. После тща- тельного изучения этого предложения в ноябре 1953 г. было принято решение отказаться от летных испытаний ЭКР. От бумаги - к железу Сроки создания межконтиненталь- ной КР необходимо было сокра- тить: из-за океана приходили сообще- ния о работах по стратегической раке- те Navaho. Постановление Совмина СССР от 20 мая 1954 г. №957-409 задавало раз- работку двух типов межконтиненталь- ных крылатых ракет для поражения целей на территории США. Поисковая работа получила наименование «Кры- латая ракета межконтинентальной дальности» (КРМД). Результаты темы КРМД использова- лись при разработке комплексов с меж- континентальными КР «Буря» («изделие 350», В-350, Ла-350) в ОКБ-301 Семена Алексеевича Лавочкина и «Буран» (из- делие «40») в ОКБ-23 Владимира Ми- хайловича Мясищева. Птавным конст- руктором ПВРД оставался Михаил Ма- карович Бондарюк (ОКБ-670). На обес- печение работ этих коллективов были направлены научно-исследовательские работы всех подразделений НИИ-1 и соответствующих отделов Института прикладной математики. Постановле- ние Совмина определяло сроки предъ- явления комплексов к совместным ис- пытаниям -1 квартал 1957 г. На работу отводилось менее трех лет. По замыслу разработчиков, советс- кая межконтинентальная КР должна была представлять собой беспилотный сверхзвуковой самолет с треугольным крылом малого удлинения (стреловид- ность по передней кромке 70°) и тон- ким сверхзвуковым профилем. Старт - вертикальный, с помощью мощных ус- 69
Космические крылья Фото из книги «Энциклопедия самолетов В.М.Мясищева» Фото с сайта НПО имени С.А.лавочкина ▲ Семен Алексеевич Лавочкин ▼ Владимир Михайлович Мясищев корите лей. Несмотря на принципиаль- ное сходство двух проектов, конструк- тивные решения обеих КР были раз- личны. Из-за того, что ракета, разраба- тывавшаяся ОКБ-23, должна была нес- ти в полтора раза большую боеголовку, чем изделие ОКБ-301, первая имела су- щественно большую массу и тягу как маршевого, так и стартовых двигате- лей. БЧ «Бури» должна была быть ядер- ной, а «Бурана» - термоядерной. В качестве стартовых ускорителей применялись мощные ракеты с ЖРД на долгохранимом топливе («азотная кис- лота - керосин»). «Буран» (главный кон- структор темы - Георгий Николаевич Назаров) должен был иметь четыре уско- рителя с двигателями конструкции Ва- лентина Петровича Птушко (ОКБ-456), «Буря» (главный конструктор - Наум Се- менович Черняков) - два ускорителя с двигателями конструкции Алексея Ми- хайловича Исаева (ОКБ-2). Разработка системы управления для дальней КР начиналась в лаборатории Израэля Мееровича Лисовича (НИИ-88) еще в 1947 г. и в 1955 г. была продолже- на в специально организованном фи- лиале НИИ-1 под руководством Рубена Григорьевича Чачикяна (ОКБ-165). Сю- да перешли часть сотрудников НИИ-88, возглавляемых И. М. Лисовичем (аст- ронавигация) и Георгием Николаеви- чем Толстоусовым (инерциальный ав- топилот). Ускорители первой ступени обеих ра- кет имели цилиндрическую форму с плавно заостренной передней частью и состояли из топливных баков и четы- рехкамерных двигателей. Каждый уско- ритель «Бури» оснащался снизу боль- шим аэродинамическим стабилизато- ром. Оснастка «бурановских» ускорите- лей была сложнее: по два крыла трапе- циевидной формы в средней части и по одному перу - в хвосте. Вблизи среза сопла каждой камеры ЖРД располага- лись газовые рули, обеспечивавшие уп- равление ракетой на начальном участке полета. После набора скорости порядка М = 2,5 газовые рули сбрасывались, и управление полетом осуществлялось воздушными рулями и стабилизатора- ми, установленными на ускорителях. Вторая (маршевая) ступень пред- ставляла собой КР, выполненную по нормальной аэродинамической схеме со среднерасположенным тонким кры- лом треугольной формы и малого удли- нения. Крыло имело стреловидность 70° по передней и прямую заднюю кромку и набиралось тонкими симмет- ричными профилями. Крестообразное оперение с аэродинамическими руля- ми было размещено в хвостовой части. Корпус ракеты имел цилиндричес- кую форму, немного суженную спере- ди. Внутри по всей длине проходил канал воздухозаборника маршевого СПВРД. Полость между стенками кана- ла и наружной обшивкой фюзеляжа служила емкостью для топлива (за иск- лючением центральной части, где рас- полагался приборный отсек). Перед- няя часть корпуса представляла собой сверхзвуковой диффузор с трехступен- чатым конусом. Центральное тело диффузора одновременно являлось от- Таблица 6. Основные характеристики прямоточных двигателей разработки ОКБ-670 Обозначение РД-012У РД-018А Назначение КР «Буря» КР «Буран» Рабочий диапазон высот, км 16-25,5 16-26 Рабочий диапазон чисел М 2,8-3,3 2,85-3,25 Маршевое число М 3,15 3,1 Ресурс,час 4 4 Время непрерывной работы, час 2,5 - Максимальная тяга (при М = 3,15 на высоте 18 км), кгс 9050 13 500 Удельный импульс тяги, сек 1560 1358 Диаметр камеры сгорания, мм 1700 2000 Длина камеры сгорания с соплом, мм 5770 6400 Масса камеры сгорания с соплом, кг 750 980 Масса комплекта двигателя (камера сгорания, ТНА с агрегатами регулирования и зажигания), кг 950 1235 Топливо Керосин Т-5 Керосин Т-5 Энергетическая мощность ТНА, кВт 18 - деляемым контейнером для моноблоч- ной термоядерной боевой части. Система управления находилась в ох- лаждаемом отсеке в верхней части фю- зеляжа. Датчики астронавигационной системы были закрыты жаропрочными пластинами из кварцевого стекла. Предэскизный проект «Бури» был за- кончен в августе 1954 г., эскизный - в середине 1955 г. В ходе проектирова- ния массу боевого заряда увеличили с 2,1 т до 2,35 т. Эскизный проект «Бурана» был под- писан 12 сентября 1955 г, но утверж- ден значительно позже - 30 марта 1956 г. 11 августа вышло Постановле- ние Совмина о повышении мощности и массы БЧ «Бурана» до 5 т. Из-за затянувшейся выдачи техни- ческого задания и последующего дол- гого утверждения и коррекций эскиз- ного проекта на «изделие 40» «Буря» по- дошла к летным испытаниям раньше. Но этому этапу предшествовала долгая и сложная наземная отработка систем обеих КР. Аэродинамические схемы ракет уточнялись на экспериментальных стендах и аэродинамических трубах в ЦАГИ, а испытывались в натурных ус- ловиях - на сбрасываемых с самолета масштабных моделях. Система астро- навигации прошла проверку на само- лете Ту-16 при полетах на дальность 4000 км на высоте 11 км. Наиболее сложной и трудоемкой проб- лемой оказалось создание прямоточ- ного двигателя. Специалисты ОКБ-670 спроектировали и изготовили три ва- рианта камер сгорания, которые син- тезировали опыт, накопленный при от- работке «прямоточек» меньших разме- ров. Для установки на КР был выбран вариант с кольцевой форкамерой. Настал черед наземной отработки полноразмерных СПВРД. Для этого требовалось построить стенды, кото- рых к 1954 г. в стране не было. На пер- вых порах (1954-1957 гг.) использова- лись стенды ЦАГИ с присоединенным 70
Последняя «Буря» и первый «Буран: Крылатая ракета межконтинентальной дальности «Буря»: 1 - отделяющееся центральное тело с боевой частью; 2 - воздухозаборник СПВРД; 3 - центральная часть фюзеляжа КР с топливными баками; 4 - горгорт с иллюминаторами и системой астронавигации; 5 - крыло; 6 - хвостовое оперение КР; 7 - хвостовой отсек КР; 8 - аэродинамические стабилизаторы ускорителей; 9 - газовые струйные рули; 10 - сопло СПВРД; 11 - бак горючего ускорителя; 12 - бак окислителя ускорителя; 13 - носовой обтекатель ускорителя Графика Александра Шлядинского 71
Космические крылья Графика Александра Шлядинского Вид снизу/сверху Вид сбоку I Вид сзади Проекции крылатой ракеты межконтинентальной дальности«Буря» 72
Последняя «Буря» и первый «Буран» воздухопроводом, которые позволяли проводить высотные испытания дви- гателя в течение очень ограниченного времени (нескольких минут). В 1956 г. на своей площадке Тураево ОКБ-670 построило стенд с присоеди- ненным воздухопроводом Ц-12, на ко- тором велись длительные (до 6 часов) испытания и доводка натурного двига- теля, но только для начальных высот полета ракеты (Н<20 км). Огромные аэродинамические стен- ды Ц-9Н и Ц-7Н, приспособленные для проведения огневых испытаний пол- норазмерных СПВРД в соответствии с летной программой, были построены на загородной экспериментальной ба- зе НИИ-1 (г. Тураево, филиал ЦИАМ) только к 1958 г. При испытаниях анализировались запуск двигателя, работа его агрега- тов, наработка ресурса, соответствие тягово-экономических характеристик техническим требованиям. Кроме то- го, проверялась работа реактивного сопла при полном расширении продук- тов сгорания, а также работа двигате- ля на топливе, охлажденном до темпе- ратуры -40 °C. На других стендах про- верялась работа автоматики подачи топлива, устойчивость работы СПВРД к порывам ветра в атмосфере и к дру- гим возможным внешним возмущени- ям во время маршевого полета, иссле- довалась способность системы регули- рования противостоять возмущениям по числу М и углу атаки. Также опреде- лялись характеристики натурного сверхзвукового диффузора с учетом всех неточностей его изготовления. Стендовым испытаниям придава- лось большое значение. Так, напри- Таблица 7. Основные характеристики ЖРД первой ступени КР «Буря» Индекс С2.1100 С2.1150 Годы разработки 1954-1957 Компоненты топлива - окислитель АК-27И АК-27И - горючее (Т-1) ТГ-02 ТГ-02 - топливо для привода ТНА ОТ-155 АК-27И + ТГ-02 Тяга двигателя, кгс 68614, 68443, дросселирование дросселирование до 48 274 до 48 600 Удельный импульс тяги - на уровне моря, сек. 236 233 - в пустоте, сек. 263 260 Соотношение компонентов 3,7 3,53 Давление в камере сгорания, атм 47,8, 47,8, снижение до 35,3 снижение до 35,3 Геометрическая степень расширения сопла 8.3 8,3 Частота вращения вала ТНА, об/мин 12 000 11 600 Время работы двигателя, сек. 150 150 Масса двигателя, кг 800 650 Удельная масса, кг/тс 11.65 9,5 Габариты, мм 1823x1238x1238 2034x1203x1203 Особенности Связка четырех Связка четырех автономных ЖРД автономных ЖРД, цельносварная конструкция ▲ Четырехкамерный ракетный двигатель С2.1150 (черный, на переднем плане) для ускорителей КР «Буря» в демонстрационном зале КБХМ имени А. М. Исаева Фото И.Афанасьева мер, анализ результатов первого ре- сурсного испытания РД-012У (16 мар- та 1959 г.) позволил сделать заключе- ние о соответствии двигателя техни- ческим условиям и о готовности к ра- боте в летных условиях. По предложению А. М. Исаева в каче- стве ЖРД для ускорителя «Бури» была применена связка из четырех камер, близких по конструкции к двигателю управляемой ракеты «Изделие 217» зе- нитно-ракетного комплекса С-25 раз- работки ОКБ-301 С. А. Лавочкина - с отдельными агрегатами (ТНА, газоге- нератор и арматура) на каждую каме- ру. Для упрощения конструкции было предложено запитывать газогенератор однокомпонентным топливом («жид- ким порохом») - изопропилнитратом, разработанным в ГИПХе. Компонент разлагается в газогенераторе, выделяя большое количество генераторного га- за, который поступает на турбину, и после отработки выбрасывается через отдельное выхлопное сопло. Такая схе- ма позволяла в короткий срок сделать двигатель на тягу 68 тс и создать уско- ритель для ракеты «Буря». Начальное производство двигателей с газогенераторами на изопропилнит- рате осуществлялось на опытном про- изводстве ОКБ-2 НИИ-88 совместно с заводом №88. Для отработки двигателя нужны были колоссальные по тем вре- менам стенды, которых ОКБ-2 не име- ло. А. М. Исаев предложил для экономии времени и средств отработать «четвер- тушку» двигателя - ведь каждая камера была автономна! В отделе № 16 подлип- кинского предприятия было проведено достаточно большое количество огне- вых испытаний 17-тонника на стенде с небольшим наклоном к горизонту. В филиале №2 ОКБ-1 (НИИ-229, п. Новостройка) был дооборудован стенд № 1, на котором ранее испыты- валась ракета Р-1 С. П. Королёва: он позволил проверить «на огне» всю связ- ку тягой 68 тс. На первом ОСИ при ава- рии двигателя был разрушен стенд. Как выяснилось позже, из-за дефекта сварного шва лопнули трубопроводы подачи изопропилнитрата в газогене- ратор, выполненные для облегчения из алюминия. Стенд восстановили, а 73
Космические крылья Фото из архива музея НПО имени С.А.Лавочкина ▲ Изделие 350 «Буря» (макет в цехе). алюминиевые трубки обвязки двигате- ля заменили на стальные. Испытания двигателя продолжили, и постепенно он был отработан. После показа работоспособности двигателя на автономных испытани- ях на стенде НИИ-229 первые ускори- тели с отработанными двигателями были собраны и перевезены в Химки в сектор «О» на испытательную базу за- вода №301. Там тоже все было непросто (стенд был рассчитан на тягу 8 тс), но после сложной работы к лету 1957 г. уже в про- % цессе летных испытаний «Бу- „ ри» двигатель прошел корен- | ную модернизацию - одноком- g понентный газогенератор был о заменен на двухкомпонент- ный, работавший на основ- ных компонентах топлива. Вся конструкция ЖРД была сделана цельносварной. «Буря» была готова к летным испытаниям. Согласно схеме полета, стартовала ракета вер- тикально с лафета, установлен- ного на железнодорожной плат- форме. После разгона ускорите- лями до скорости М = 3 на высо- те 18-20 Км включались СПВРД. После их выхода на режим пол- ной тяги ускорители сбрасыва- лись (штатная продолжитель- ность работы ЖРД - 80 сек), и 2 полет до района цели происхо- = дил с постоянной скоростью f М = 3,15-3,2 и плавным набо- н ром высоты (по мере выработки g топлива) до 25,5 км. На марше- ₽ вом участке полет корректиро- в вался с помощью системы авто- матической астронавигации. При приближении к цели мар- шевая ступень должна была пе- реводиться автопилотом в кру- тое пикирование на цель с отде- лением боевого ядерного заря- да на высоте около 18 км. сС ЪЗ15 К 30 июля 1957 г. на полигоне Влади- мировка (Астраханская обл.) заверши- лась подготовка технической позиции и стартовой площадки. Установщик привез к стартовому столу первую ра- кету - заводской №2/1. В испытатель- ном варианте она оборудовалась дуб- лирующей системой управления по ра- дио и приемоответчиками, обеспечи- вавшими радиолокационное сопро- чиков ▲ Плакат по подготовке к старту КР «Буря» ▼ Макет КР «Буря» на транспортно-установочной тележке вождение с земли, а также аппарату- рой для записи параметров полета и работы систем. Вместо боезаряда КР несла телеметрическое оборудование. Летные испытания начались в ав- густе 1957 г. и шли очень трудно. Пер- вая «Буря» ушла со старта 1 сентября 1957 г., первый удачный пуск (пятый) состоялся только 22 мая 1958 г. Первая серия испытаний проводи- лась в основном для летной проверки ускорителей. Отрабатывался участок выведения, запуск и работа первой ступени, разделение ступеней, запуск СПВРД и динамика управления на на- чальном участке полета. На следующем этапе летных испы- таний в задачу пусков входила отра- ботка систем ракеты по «малой трассе» (2000 км, без астронавигации) с про- веркой устойчивости управления и ра- боты двигателя маршевой ступени. Пуски начались 28 декабря 1958 г. и продолжались до конца 1959 г. Первый относительно успешный полет с вклю- чением ПВРД и достижением дальнос- ти 1315 км состоялся 29 марта 1959 г. В 1960 г. были проведены пуски ра- кет по «большой трассе» (8000 км, маршрут «Владимировка - мыс Озер- ный на Камчатке») с управлением при помощи астронавигации. В ходе испытаний маршевой ступе- ни «Бури» наблюдались отказы некото- рых ее систем, но, по словам разработ- КР, «не было серьезных замеча- ний, касавшихся аэродинами- ки и прочности конструкции ракеты, СПВРД, тепловых ре- жимов топлива, условий разме- щения имитатора груза в бое- вом отсеке, высокотемператур- ных рулевых машин, прибор- ных отсеков, отсеков астрона- вигационной системы и многих других моментов». Расчетная дальность полета не была дос- тигнута из-за перерасхода топ- лива в СПВРД. Это происходи- ло из-за повышенного лобового аэродинамического сопротив- ления центрального воздухоза- борника и самой ракеты. Нельзя не заметить, что ис- пытания основного конкурента «Бури», межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 раз- работки ОКБ-1 С. П. Королёва, проходившие не менее сложно, достигли успеха значительно быстрее. Да, «Буря» повторила судьбу «Навахо»: в то время, как «изделие 350» только начинало летать, «семерка» уже преодоле- ла расчетную дальность и выве- ла на орбиту первые искус- ственные спутники Земли. В январе 1960 г. первая ракета Р-7 встала на боевое дежурство. Стратегическая задача достав- ки боевого груза на межконти- нентальную дальность была ус- пешно решена, и 5 февраля 1960 г. руководство страны при- няло решение о прекращении 74
Последняя «Буря» и первый «Буран» Таблица 8. Летные испытания межконтинентальной КР «Буря» №пус ка п/п Дата № изд. Основные особенности и цели программы полета Результаты 1 31 июля 1957 г. 2/1 Отработка стартовых ускорителей Сработала система аварийного выключения двигателей (АВД) по при- чине разрушения клапана ОТ-155. Ракета осталась на старте. Ускори- тели подвергли переборке 2 1 сент. 1957 г. 2/1 Повторный пуск после переборки Из-за преждевременного сброса газовых рулей ракета, сделав кувы- рок в воздухе, упала и взорвалась недалеко от старта 3 31 окт. 1957 г. 2/3 - Из-за отказа ТНА произошла отсечка окислителя. Через 30 сек тяга ускорителей упала, активный полет прекратился 4 21 марта 1958 г. 2/2 Вместо маршевой ступени - ве- совой макет (баки наполнены пе- ском), полет рассчитан на 96 сек Вибрации, неустойчивый полет продолжительностью 63 сек. После 60 сек автопилот перевел изделие в пикирование 5 28 апреля 1958 г. 1-03 Заправка баков 2 и 3 водой. Рас- ходные баки заполнены топливом, а баки 1 и 4 - пустые. Штатные ус- корители и облегченная (на 30%) маршевая ступень. Диаметр воз- духозаборника ТНА уменьшен. С 50-й секунды ракета управлялась одновременно газовыми и воз- душными рулями Полет прерван на 81-й секунде из-за неисправности электрической цепи - преждевременная отсечка ускорителей 6 22 мая 1958 г. 2-01 Наполнение баков аналогично 1-03. Расходные баки заполнены топливом Полет продолжался 120 сек. Первая ступень работала нормально и выключилась на 90,5 сек, после чего произошел запуск второй ступе- ни. Разделение прошло нормально. Достигнута высота 17,3 км и ско- рость М=2,95-2,97 7 11 июня 1958 г. 3/1 Баки 2 и 3 второй ступени залиты топливом, баки 1 и 4 - пустые Пуск не состоялся из-за невыхода на режим одной из камер ЖРД уско- рителя. Сработало АВД на 6 сек. 8 3 июля 1958 г. 3/1 После замены первой ступени и переборки изделия Программа полета прервана на 56 сек из-за повреждения цепи обрат- ной связи автопилота 9 13 июля 1958 г. 3/2 Наполнение и программа полета аналогично 3/1 Программа полета продолжалась 96 сек. Был нарушен процесс рас- цепки ускорителей и маршевой ступени и движение изделия стало не- устойчиво 10 10 сент. 1958 г. 1-01 Наполнение и программа полета аналогична 3/1 и 3/2 Полет продолжался нормально до 95 сек и был нарушен после разделе- ния ступеней. Запуск второй ступени по указателю числа М=2,95-3,0. Стабилизация при расцепке нарушена, произошел несимметричный срыв потока на диффузоре до значительных колебаний тяги, но помпаж- ных явлений в диффузоре не было. На 160-й секунде полета упало дав- ление в баке 3, и работа СПВРД прекратилась 11 28 дек. 1958 г. 2-04 Наполнение и программа полета аналогичны Полет продолжался нормально до 309 сек и был прерван вследствие взрыва паров смазки в пустом топливном баке. Первая ступень отра- ботала нормально, расцепка прошла нормально без вибраций. До- стигнута скорость М=3,3-3,4 (завышены характеристики СПВРД) 12 20 февр. 1959 г. 2-05 - Ложное срабатывание АВД в одном ускорителе. Пуск не состоялся 13 29 марта 1959 г. 3-04 Наполнение и программа полета аналогичны Полет продолжался 25 мин 20 сек, достигнута дальность 1315 км. Нор- мальная работа первой ступени и расцепка без вибраций. Из-за не- нормальной работы датчиков произошло падение скорости второй ступени (обеднение воздуха) 14 19 апреля 1959 г. 2-05 Пуск после замены ускорителя Полет продолжался 33,5 мин. Программа выполнена. Дальность 1766 км по заданной («малой») трассе. Скорость М=3,15, начальная высота - 17,0 км 15 2 октября 1959 г. 2/4 Модернизированные ускорители (без ОТ-155), заправлены четыре бака второй ступени Полет продолжался 10 мин 17 сек. Программа полета выполнена. Пер- вая ступень отработала без замечаний, расцепка - без вибраций. Из- за нештатной работы датчиков запуск второй ступени произошел при М=2,87 на высоте 16,8км. Принято решение о переходе на астронави- гацию и о регулировке датчиков на М=3,15-3,20 16 20 февр. 1960 г. 10-02 «Большая трасса», полет с астронавигацией Достигнута дальность 5500 км 17 6 марта 1960 г. 10-04 «Большая трасса», полет с астронавигацией Полет прекратился на 26 мин. из-за недостаточной надежности рабо- ты СПВРД на больших углах атаки диффузора 5-8°. Достигнута даль- ность 1500 км 18 23 марта 1960 г. Пуск по «большой трассе». Стар-товая масса первой ступени 97215 кг, второй ступени - 34680 кг Ракета совершила полет по трассе на 6500 км за 2 ч 04 мин на высоте 18-24,5 км с заданной скоростью М=3,2-3,15. Запуск второй ступени произошел при М=2,85. Отсечка ДУ первой ступени произошла при М=3,2, а расцепка- на 101,3 сек. Захват звезды - на 114секпри началь- ной высоте полета 18 км. На 118 мин вследствие полной выработки топ- лива СПВРД прекратил работу. На 121 мин произошел переход на ава- рийные аккумуляторы, и выдана команда на ликвидацию. Рулями вторая ступень не отработала. Полет с потерей высоты продолжался до 124 мин (обработка материалов пуска показала перерасход топлива на 10-15%) 19 16 дек. 1960 г. 10-05 Установлен комплект астронавига- ции АН-2Ш для старта в темное вре- мя и полета в светлое время суток Достигнута дальность 6425 км при скорости М=3,1 -3,2. Полет прекра- тился после выработки топлива. Анализ работы СПВРД показал харак- терные прогары двигателя. После соответствующих доработок стой- кость и жаропрочность камеры на больших углах атаки увеличена 75
Космические крылья работ по основному варианту «Бури», оформив его постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР № 138-48сс. Однако окончательная точка в судьбе КР еще не была поставлена. 31 марта 1960 г. состоялось заседание Госкомите- та по авиационной технике (в который было преобразовано МАП) с повесткой дня «О создании разведчика на базе ра- кеты “Буря”». Докладывал С. А. Лавоч- кин, выступали М. В. Келдыш, В. М. Мя- Кадры из фильма киностудии «Моснаучфильм», снятого в 1957 г. по заказу ОКБ-301 МАП ▲ КР «Буря» готова к пуску ▲ Устаноквка КР «Буря на пусковое устройство ▲ Авария двигателя ускорителя КР «Буря» на старте 31 июля 1957 г. сищев, В. П. Уткин, П. В. Дементьев. При- нятым решением поручалось «ЦАГИ, ЦИАМ, НИИ-1, ВИАМ в двухмесячный срок обобщить все материалы, получен- ные при пусках ракеты «Буря», чтобы полученный при испытании этой раке- ты опыт использовать при конструиро- вании новых ракет и пассажирских са- молетов с зазвуковыми скоростями». Последний пункт решения гласил: «Принять, в основном, предложение т. Лавочкина о создании разведчика на базе ракеты «Буря». Первый этап - на базе существующей ракеты «Буря»; второй этап - на базе ракеты «Буря» с увеличенными скоростью, высотой и дальностью полета». Летные испытания «Бури» продолжа- лись. При пуске с системой астронави- гации, который состоялся 23 марта 1960 г. уже по «большой трассе», ракета достигла дальности 6500 км, точность попадания в цель составила 8 км. Воз- можность достижения проектной даль- ности (8000 км) сомнений не вызывала. 9 июня 1960 г. скоропостижно скон- чался С. А. Лавочкин. Угроза оконча- тельного закрытия программы «Буря» вновь стала реальностью. В связи с этим 22 октября 1960 г. руководство НИИ -1 направило в ЦК КПСС Н. С. Хру- щеву второе письмо (первое ушло 4 февраля 1960 г. после завершения полетов ракеты «Буря» по «малой трас- се»). В письме, подписанном начальни- ком НИИ-1 В. Я. Лихушиным, началь- никами лабораторий В. С. Зуевым, Г. И. Петровым, К. П. Осмининым и на- чальником отдела Е. С. Щетинковым, говорилось: «...Мы обращаемся к Вам с этим письмом, будучи уверенными в том, что при принятии решения о прекращении работ по «Буре» Прави- тельству не были доложены достаточ- но полные и объективные данные о возможностях и перспективах разви- тия крылатых ракет. Нам представля- ется, что такое решение явится серьез- ной ошибкой, по существу, уничтожа- ющей большие результаты, которые могут и должны быть положены в осно- ву развития качественно новой авиа- 76
Последняя «Буря» и первый «Буран» ционной техники как военного, так и гражданского назначения». Изложенные в письме аргументы во внимание приняты не были. Когда группа главных конструкторов, поддержанная академиком М. В. Кел- дышем и министром обороны Р. Я. Ма- линовским, в письме к Н. С. Хрущеву просила разрешение продолжить рабо- ты по «Буре», Никита Сергеевич пору- чил секретарю ЦК КПСС Ф.Р. Козлову собрать всех заинтересованных лиц и разъяснить ошибочность их позиции. На этом совещании Наум Черняков попытался доложить о результатах пусков. Фрол Козлов его перебил: «Ну что Вы хвастаете, что достигли скорос- ти 3700 км/ч. У нас ракеты теперь имеют скорость больше 20000 км/ч!» Черняков понял, что здесь техничес- кие аргументы бесполезны1... Всего было построено 19 летных эк- земпляров «Бури» (завод № 18 в Куйбы- шеве и завод № 301 в Москве), и все они были испытаны. Последние четыре ра- кеты использованы в интересах созда- ния фоторазведчика и мишени для зе- нитно-ракетного комплекса ПВО боль- шой дальности «Даль» разработки ОКБ- 301. Начавшуюся было подготовку се- рийного производства КР свернули. На этом история «Бури» закончилась... А что же «Буран»? Согласно замыслу Г. Н. Назарова, наш первый «Буран» представлял собой вертикально взлета- ющий двухступенчатый комплекс (за- водской шифр «40», ведущий конструк- тор проекта-Д. Ф. Орочко), состоявший из крылатой маршевой ступени («42», ведущий конструктор - Г. Д. Дермичев) и четырех ракетных ускорителей («41», ведущий конструктор - А. И. Злакозов). Для старта и разгона маршевой сту- пени до скорости запуска СПВРД ис- пользовались четыре ускорителя с ЖРД тягой по 70 тс каждый. Двигатели разрабатывались в ОКБ-456 В. П. Птуш- ко - будущего генерального конструкто- ра многоразовой космической системы «Энергия-Буран». После запуска мар- шевого двигателя (на высоте 18-20 км при скорости М = 3) ускорители отделя- лись, а крылатая ступень продолжала полет со скоростью 3290 км/ч на высо- тах 24-25 км. Поддержание заданного курса осуществлялось с помощью ги- роинерциальной навигационной сис- темы с астрокоррекцией от звездных датчиков, размещавшихся в отсеке на верхней части фюзеляжа, и обеспечи- вавшей точность попадания 10 км. Рассматривалось несколько вариан- тов маршевой ступени «Бурана», с раз- личной массой БЧ, которая для повы- шения точности попадания должна была отделяться от КР и пикировать на цель. Для устойчивости боеголовка (центральное тело воздухозаборника СПВРД) имела четыре небольших аэро- динамических стабилизатора. В об- щем, все каку «Бури». Стоит добавить, что параллельно с ракетой «Буря» в ОКБ-301 в 1955-1957 гг. велось пред- варительное проектирование межконтинентальной КР с ядерным прямоточным двигателем. Один из наиболее интересных вари- антов предусматривал размещение на маршевой ступени «Бурана» кабины пилота: летчик мог участвовать на оп- ределенном этапе испытаний, потом катапультировался и спускался на па- рашюте. Это решение, по замыслу раз- работчиков, позволило бы изучить особенности пилотирования гиперзву- ковых самолетов. Ч ▲ Успешные старты «Бури»: слева 21 марта 1958 г., вверху 22 мая 1958 г. Интересно, что за рубежом были осве- домлены о советских работах по МКР. Так, авторы «Международного справочника по управляемым снарядам и космическим ап- паратам», изданного в 1960 г. в США, Ф.Ор- дуэй и Р.Уэйксворд достаточно подробно описали «большой крылатый антиподный бомбардировщик Т-4А, находящийся в раз- работке в СССР» и даже поместили рисунок. Изображенный на нем ЛА напоминает «Бу- рю». Авторы справочника полагали, что «со- ветские разработки базируются на иссле- дованиях немецких ученых Э.Зенгера и И.Бредт по сверхдальнему ракетному само- лету периода Второй мировой войны». Ж Модель «Бури» на установщике Фото из архива музея НПО имени С.А.Лавочкина Кадры из фильма киностудии «Моснаучфильм», снятого в 1958 г. по заказу ОКБ-301 МАП 77
Космические крылья Авико-Пресс Кадры из фильма киностудии «Моснаучфильм», снятого в 1957 г. по заказу ОКБ-301 МАП ▲ Авария 1 сентября 1957 г. Из-за раннего сброса газовых рулей «Буря» перекувырнулась, упала на землю и взорвалась ▼ Модель КР «Буран» для продувки в аэродинамической трубе В 1957 г. были изготовлены корпус из нержавеющей стали и крыло из ти- тана для КР, рассчитанной под новую боевую часть и получившую обозначе- ние «40А». В этом же году в ЦАГИ были проведены прочностные статические и динамические испытания. Впервые в стране модели ракеты были испытаны на флаттер при сверхзвуковых скорос- тях в аэродинамических трубах ЦАГИ и в свободном полете с разгоном ракет- ными ускорителями. На стенде отраба- тывались ускорители первой ступени. В процессе создания «Бурана» уда- лось получить ответы на множество принципиально новых теоретических вопросов и решить ряд конструктивно- технологических задач. Совместно с институтами авиационных материа- лов и авиационной технологии созда- вались новые конструкционные мате- риалы, автоматические станки, техно- логия роликовой и точечной сварки тонкостенных конструкций ракеты. Специально для «Бурана» разработали рулевые приводы и смазку, обеспечи- вавшие функционирование органов управления до температуры +400 °C. В процессе опытно-конструкторских ра- бот для оценки различных характерис- тик ракеты создавались новые методи- ки. В частности, для определения нап- ряженно-деформированного состоя- ния треугольных крыльев впервые в СССР в ОКБ-23 разработали алгоритм прочностного расчета, ставшего осно- вой метода конечных элементов. Ракета должна была стартовать с на- земного стартового устройства, имевше- го несколько иную, чем у «Бури», конфи- турацию. Д ля устойчивого удержания КР на стартовом столе инженер В.К.Кар- раск, ставший впоследствии заместите- лем генерального конструктора КБ «Са- лют», предложил оригинальное устрой- ство. Предлагалось расчалить ракету тремя тросами, при этом верхние концы тросов прикреплялись к разъемному кольцу, надетому на «носик» маршевой ступени, а нижние - к стартовому столу. Такое устройство, во-первых, позволяло упростить крепление «Бурана», и, во-вто- рых, появлялась возможность произво- дить поворот всего сооружения для более точного запуска. В момент старта сраба- тывало пиротехническое устройство кольца, освобождая КР от крепления. Кроме «Бурана» и «Бури», в Советском Союзе велись работы по другим сверх- звуковым КР большой дальности. Пос- кольку по своему назначению и характе- ристикам они находятся далеко в сторо- не от целей повествования данной кни- ги, остановимся на них лишь вкратце. В период 1956-1960 гг. в ОКБ-240 Сергея Владимировича Ильюшина разрабатывался ракетный комплекс с КР средней дальности П-20С, а на ее ба- зе - противокорабельная ракета П-22 дальностью 1800-2000 км для оснаще- ния кораблей и подводных лодок. В 1961 г. ОКБ-49 Георгия Михайло- вича Бериева предложило проект двух- ступенчатой КР средней дальности П-100. Прорабатывалось два варианта 78
Последняя «Буря» и первый «Буран» 9 Крылатая ракета межконтинентальной дальности «Буран»: 1 - отделяющееся центральное тело с боевой частью; 2 - воздухозаборник СПВРД; 3 - центральная часть фюзеляжа КР с топливными баками; 4 - горгрот с иллюминаторами и системой астронавигации; 5 - крыло; 6 - хвостовое оперение КР; 7 - хвостовой отсек КР; 8 - аэродинамические стабилизаторы ускорителей; 9 - газовые струйные рули; 10 - сопло СПВРД; 11 - бак горючего ускорителя; 12 - крылья ускорителей; 13 - бак окислителя ускорителя; 14 - носовой обтекатель ускорителя Графика Александра Шлядинского 79
Космические крылья Авико-Пресс Авико-Пресс Авико-Пресс ▲ Ускоритель и крылатая ракета «Буран» в сборочном цехе ▼ Компоновка ускорителя КР «Буран». Фото с плаката ЭМЗ Мясищева системы - на дальность полета 150- 2000 км (вариант 1) и до 2500 км (вари- ант 2). КР предназначались для раз- личного использования и имели раз- ные размеры и характеристики. На базе ракет средней дальности П-100 прорабатывался проект ракетного комплекса межконтинентальной КР. Он предусматривал установку ракеты П-100 на ракетный ускоритель длиной около 20 м и диаметром 2,5 м, осна- щенным ЖРД. Общая длина комплек- КОМПОНОВКА ИЗДЕЛИЯ „41а по Д-Д исловно повернуто по стрелке Г Фото с сайта missiles.ru ▲ Макет КР «Буран» в музее ЭМЗ имени В.М.Мясищева ▲ Схема установки КР «Буран» на стартовое устройство 80
Последняя «Буря» и первый «Буран: Графика Александра Шлядинского 81
Космические крылья са составляла 30 м при стартовой мас- се более 60 т. Использование ускорите- ля позволяло без существенных дора- боток маршевой ступени увеличить дальность стрельбы до 6000 км. Сог- ласно эскизному проекту, межконти- нентальную КР предполагалось со- здать в 1964-1965 гг. Однако ни этот проект, ни все другие заказчика не за- интересовали и реализованы не были. В 1956-1959 гг. ОКБ-156 Андрея Ни- колаевича Туполева вело разработку сверхзвуковых оперативно-стратеги- ческих КР (самолетов-снарядов) «121» и «123», оснащенных ТРД. Как боевые они не состоялись, но на базе задела по этим проектам был создан беспилот- ный сверхзвуковой дальний самолет- разведчик Ту-123. В заключение главы отметим тот факт, который сторонники и защитни- ки ранних дальних КР стараются упус- тить. В целом, несмотря на достигну- тые успехи, разработка ракет «Буря» и Navaho показала, что создающиеся КР гораздо менее эффективны, чем МБР: они сложны и дороги в доводке и эксплуатации, а также уязвимы. Уже к тому времени появились зенитные ра- кеты и истребители-перехватчики, способные эффективно противодей- ствовать таким ракетам. МБР же на тот период (да и полтора десятилетия спус- тя - вплоть до момента создания и раз- вертывания систем противоракетной обороны) были фактически неуязвимы. Именно по этим, а также по некоторым другим причинам работы по сверхзву- ковым стратегическим КР как в СССР, так и за рубежом были свернуты. Тем не менее, экспериментальная от- работка межконтинентальных КР дала бесценный опыт в области сверхзвуко- вой аэродинамики и конструкции высо- коскоростных ЛА. Создание сверхзвуко- вой МКР явилось крупным шагом в раз- витии советской ракетной техники, опередившей в этом направлении США. Научные и технические результаты, полученные при разработке, построен- ная стендовая база нашли применение при создании последующих ракет с Таблица 8. Сравнительные характеристики КРМД «Буря» и «Буран» Характеристики «Буря» «Буран» Стартовая масса, кг 98 280 152000 Масса боевого заряда, кг 2350 3400 Полная длина системы, м 19,878 27,35 Высота, м 6,642 7,15 Ускорители Количество 2 4 Длина, м 18,934 21,5 Диаметр корпуса, м 1,453 1,47 Тяга при старте, тс 2x68,434 4x70,073 Компоненты топлива: - окислитель АК-27И АК-27И - горючее «Тонка» ТГ-02 «Тонка» ТГ-02 - топливо привода ТНА ОТ-155, позднее - Перекись водорода основные компоненты Маршевая ступень Стартовая масса, кг 33522 52 500 Длина, м 18,0 26,5 Диаметр корпуса, м 2,2 2,35 Размах крыла, м 7,746 11,35 Площадь крыла, м2 60,0 98,08 Диаметр ПВРД, мм 1,7 2,0 Тяга, тс 9,05 13,5 Топливо Керосин Т-5 Керосин Т-5 Система управления астронавигационная астронавигационная Проектная дальность полета, км 8000 8000* Максимальная достигнутая дальность, км 6425 - Высота полета, км 17,5-25,5 18,2-24,5 Скорость полета (число М) 3,1-3,2 3,25 Общее число пусков 19 - Из них аварийных 3 - Без учета встречного ветра -9150 км ПВРД, а также в ракетно-космической технике, в частности при определении тепловых режимов и испытании теп- лозащиты спускаемых аппаратов. При работе над межконтиненталь- ными КР было создано фактически несколько школ специалистов. Разра- ботка расширила знания во многих прикладных разделах газовой динами- ки, теплообмена и теории горения1. И, наконец, организации, участвовав- шие в разработке КР «Буря» и «Буран» , приобрели огромный опыт работы с крупными объектами ракетной техни- ки, который используется уже многие десятилетия. Графика Александра Шлядинского При рассмотрении перспективы увеличения скорости маршевого полета крылатой ракеты Е. С. Щетинков (НИИ-1) в 1957 г. изобрел гипер- звуковой ПВРД, с которым связывают будущее пилотируемой космонавтики. 82
ГИПЕРЗВУКОВОИ РАКЕТОПЛАН Х-15 Начало Первое предложение о создании са- молета, способного превысить ско- рость звука в пять и более раз, появи- лось в 1951 г. в недрах Национального консультативного комитета по аэронав- тике NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), предшественника NASA. Мотивами для создания такого летательного аппарата, по крайней ме- ре отчасти, были результаты немецких исследований «антиподного бомбарди- ровщика» Э. Зенгера и И. Бредт. 8 января 1952 г. Роберт Дж. Вудс (Robert J. Woods) из фирмы Bell Aircraft, создатель самолетов Р-39 Aircobra, X-1 и Х-2, рекомендовал аэродинамичес- кому комитету NACA создать специаль- ную рабочую группу, которая должна заниматься проблемами управления и стабилизации летательного аппарата при полетах на сверхбольших высотах и во время входа в атмосферу с гиперз- вуковой скоростью. Через три недели, 30 января, NACA опубликовал доклад, в котором описы- вались предложения в области пилоти- руемых и беспилотных полетов в атмос- фере на сверхбольших высотах. Содер- жание его было представлено 24 июня 1952 г. на заседании Комитета по аэро- динамике. После презентации Роберт Вудс посоветовал провести фундамен- тальные исследования по проблемам космического полета и заявил, что возглавить эти работы может NACA. Для анализа имеющейся информации по данному вопросу была создана ра- бочая группа. В ее задачи входил поиск концепции пилотируемого аппарата для летных испытаний, которая могла быть реализована за два года. 30 июля 1953 г. сотрудники Авиаци- онной лаборатории имени Лэнгли NACA Клинтон Браун (Clinton Е. Brown), Уильям О'Салливан (William J. O'Sulli- van Jr.) и Чарлз Зиммерман (Charles Н. Zimmerman) предложили несколько вариантов летательных аппаратов (ЛА) для решения проблем пилотируемых космических полетов. Один предус- матривал создание некоей модифика- ции самолета Х-2, который мог бы со- вершать скоростной полет на высотах порядка 60 км. Считалось, что он смо- жет не только решить некоторые про- блемы аэродинамического нагрева, но и даст ценную информацию об услови- ях окружающей среды с минимальной плотностью атмосферы, фактически находящейся на границе космического пространства. Вместе с тем у многих ведущих спе- циалистов NACA имелось ощущение, что планку скорости и высоты прове- дения исследований необходимо под- нять. И действительно, еще 14 июля 1952 г. Исполнительный комитет NACA, формулируя новые цели для сво- их лабораторий в свете обращения Роберта Вудса, назвал и следующую: «...Направить скромные усилия на ре- шение проблем беспилотных и пилоти- руемых полетов на высотах от 50 миль до бесконечности и на скорости от М=10 и до скорости ухода из сферы земного притяжения». Новый импульс исследования полу- чили в 1953 г., когда этой же проблемой Ранние предложения группы Дж. Беккера (NACA) по гиперзвуковому ракетоплану, 1954 г. Графика Джузеппе де Чиара 83
Космические крылья озаботились ВВС и ВМС США. И авиа- ция, и флот были заинтересованы в первую очередь не в исследовательс- ких, а в боевых машинах. Научные ра- боты стояли на втором плане, но надо отдать должное американским воен- ным: они прекрасно понимали, что, не решив чисто научных проблем, боево- го самолета они не получат. Уже в 1954 г. военные круги осозна- ли, что самостоятельно им этот проект Фото с сайта www.sierrafoot.org «не поднять» ни с научной, ни с техни- ческой, ни с финансовой точки зрения. В июне представители NACA, ВВС и Бюро аэронавтики ВМС США встрети- лись для обсуждения достоинств пило- тируемого ЛА и расширения совмест- ной исследовательской программы, начало которой было положено созда- нием самолетов серии X. Предложение NACA - начать совместную программу исследований в этом направлении - было с энтузиазмом воспринято всеми тремя сторонами. 1 июля 1954 г. NACA представил в ВВС и ВМС характеристики проектиру- емого самолета. Через неделю, 9 июля, совместная группа встретилась в Ва- шингтоне и приняла решение о типе аппарата, который подходил для ре- шения поставленных задач. Результа- том этого совещания стало соглаше- ние о сотрудничестве между ВВС, ВМС и NACA, подписанное 23 декабря 1954 г. Основными задачами, стоявшими перед программой Х-15, были: - создание многократно используе- мого пилотируемого самолета для вы- сотных скоростных полетов; - исследование аэродинамических процессов при таких полетах; - создание и проверка работоспо- собности систем управления для тако- го самолета; - исследование воздействия усло- вий полета на организм человека; - создание специального скафандра для пилотов самолета. Документ предписывал создать трехсторонний рабочий орган («Коми- тет по Х-15») для координации всех работ по программе. На NACA возлага- лись функции головного контролера. ВВС брали на себя заказ эксперимен- тального самолета и его приемочные испытания на заводе-изготовителе. Затем самолет передавался NACA, ко- торый проводил программу исследо- ваний с привлечением как своих пи- лотов, так и летчиков из ВВС и ВМС. Как впоследствии указывали участ- ники проекта, «Комитет по Х-15» имел в большей степени психологическое и политическое, чем какое-то практи- ческое значение. Правда, это очень по- могало в получении бюджетных денег. Когда следовала ссылка на трехсторон- ний комитет, как правило, деньги тут же выделялись. С момента подписания этого согла- шения и можно говорить о рождении ракетного самолета Х-15, первоначаль- но носившего скромное обозначение «проект 1226». Исходная стоимость про- граммы была определена в 163 млн $ (по курсу 1957 г.). 30 декабря 1954 г. 12 фирмам, имев- шим опыт в создании самолетов с вы- сокими тактико-техническими харак- теристиками, был разослан офици- альный запрос на участие в конкурсе на разработку конструкции самолета Х-15. 4 февраля 1955 г. четыре мото- ростроительные компании получили аналогичный запрос на предложения по созданию ракетного двигателя для этого самолета. В конкурсе на X-15 приняли участие четыре крупные авиастроительные корпорации - Bell Aircraft, Douglas Air- craft, Republic Aviation и North American Aviation (NAA). Последняя предложила наибольшую цену, и тем не менее выш- ла победителем; 18 ноября 1955 г. с ней был заключен предварительный конт- ракт, позволяющий начать проектиро- вание Х-15 (NA-240), all июня 1956 г. - окончательный, предусматривающий производство трех планеров. Историки авиации пишут о следую- щем забавном казусе. 30 августа 1955 г., еще не зная о результатах конкурса, ру- ководство North American... направило в ВВС просьбу исключить ее предложе- ние из рассмотрения! Фирма была за- гружена другими заказами и не видела возможности выделить необходимое количество инженеров для работы над Х-15. Может быть, это была лишь отго- ворка: просто новый рискованный про- ект, по которому надо было произвести всего три «изделия», не выглядел прив- лекательным. Однако, узнав 30 сентяб- ря о своей победе и о возможности «рас- тянуть» график, North American сдела- ла выбор в пользу участия в X-15. Как известно, проектанты X-1, поко- рившего звуковой барьер, за основу аэродинамической концепции взяли пулю. Зная, что пули летают быстрее звука, разработчики остановились на ее форме, «приделав» к ней тонкое крыло. Ко времени начала работ по X-15 не- обходимости в такой «имитации» уже не было. Рабочий проект был утверж- ден в июле 1956 г. Конфигурацию са- молета определили главный инженер проекта Чарлз Фелтц (Charles Н. Feltz) и Харрисон Стормс (Harrison A. Storms, компания NAA) и специалисты NACA Уолтер Уилльямс (Walter С. Williams, директор Станции высокоскоростных полетов на базе Эдвардс), Хьюберт Дрейк (Hubert М. Drake) и Джон Беккер (JohnV. Becker, Лаборатория имени Лэн- гли). Постройка планера первого Х-15 началась в сентябре 1956 г. Еще на этапе предварительной про- работки перспективного исследова- тельского самолета в NACA было ясно, что его двигательная установка долж- на строиться на основе ЖРД. Когда программа была одобрена, «Комитет по Х-15» рассмотрел все имеющиеся и находящиеся в разработке ЖРД. В результате были отобраны три двигателя, удовлетворявшие исход- ным требованиям для установки на ракетоплане. Это были XLR-81-BA-1 фирмы Bell Aircraft, XLR-73-AJ-1 ком- пании Aerojet и XLR-30-RM-2, предла- гаемый Reaction Motors Inc. Оконча- тельный выбор был сделан фирмой- разработчиком планера: North Ameri- can включила в свое предложение дви- гатель XLR-30-RM-2. В феврале 1956 г. ему было дано новое обозначение - XLR-99-RM-1. 84
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Контракт на ЖРД был выдан 1 декаб- ря 1955 г. и вступил в силу 7 сентября 1956 г. Предполагалось, что двигатель будет разрабатываться и изготавли- ваться фирмой-субподрядчиком и пос- тавляться как готовое изделие для ус- тановки на самолет. По техническим условиям требовалось создать ЖРД, об- ладающий хорошей надежностью, с возможностью многократного исполь- зования и дросселирования тяги; он должен был позволять многократное включение в полете, а также автомати- чески выключаться в случае отказа ка- кого-либо его агрегата. Чтобы удовлетворить всем этим тре- бованиям, пришлось пойти на полную переделку проекта. Стоимость работ удвоилась, а первый летный двигатель был поставлен лишь в июле 1959 г., на год позже первоначальных сроков. Для облегчения проблем зажигания XLR-99 должен был работать на жид- ком кислороде и жидком аммиаке и развивать номинальную тягу более того времени, например, F-100, расход топлива был в 15-20 раз меньше и сос- тавлял 0,2-0,3 т/мин). Топливные баки наддувались сжатым гелием. Особен- ностью двигателя являлось то, что пи- лот Х-15 мог провести 85 % подготовки его к запуску, когда ракетоплан был еще под крылом самолета-носителя. К началу 1958 года стало ясно, что на разработку нового ЖРД потребует- ся значительно больше времени, чем на постройку планеров X-15. В резуль- тате заказчик принял решение начать летные испытания Х-15 с двумя четы- рехкамерными ЖРД XLR-11-RM-5 сум- марной тягой 16000 фунтов (7,26 тс). Они во многом напоминали двигатель самолета Х-1 и работали на жидком кислороде и водно-спиртовой смеси. При разработке Х-15 перед фирмой NAA возникла проблема, связанная с тем, что в полете различные части са- молета одновременно будут находить- ся в условиях крайне высоких и крайне низких температур (от +650 до - 185°С). ходились лишь 35%, а остальная часть конструкции была сварная. Изыскание материалов стало не един- ственной трудностью, с которой NAA столкнулась при создании ракетопла- на. Нужно было найти новую жидкость для гидравлической системы, сохраня- ющую текучесть как при высоких, так и при низких температурах. Особое внимание уделялось тому, чтобы тру- бопроводы гидросистемы содержались в условиях хирургической чистоты. Другой особенностью Х-15 являлась система управления полетом по бал- листической траектории, разработан- ная фирмой Bell Aerosystems и состо- явшая из газовых сопел на перекиси водорода, установленных в носовой части самолета и на концах крыла. Сопла обеспечивали управление при полете в безвоздушном пространстве. Для пилотов ракетоплана был раз- работан полностью герметизирован- ный летный комбинезон (скафандр) - легкий, лишенный жестких сочлене- Графика Джузеппе де Чиара 50 000 фунтов (22,7 тс) - почти столько же, сколько двигатель ракеты А-4 (V-2). Для подачи компонентов топлива в ка- меру сгорания использовался мощный турбонасос, работавший на перекиси водорода: подача велась с расходом 4,5 т/мин (у самолетов-истребителей Материалом, который мог бы выдер- жать такой перепад, были никелевые сплавы. Пришлось применить сварку в непривычных до тех пор масштабах. В то время как обычный самолет тех лет почти целиком имел клепаную кон- струкцию, у Х-15 на долю клепки при- ний. Он обеспечивал летчику искус- ственную атмосферу и полную свобо- ду движений. Большие исследования были прове- дены при разработке системы аварий- ного спасения. После детального изу- чения таких устройств, как сбрасывае- 85
Космические крылья мые подвесные или катапультируемые кабины, было решено сделать откры- тое катапультное кресло, а поверх ска- фандра летчика надеть теплозащит- ную оболочку. Условия применения самолета Х-15 потребовали, чтобы система спасения могла действовать как на земле при ско- рости 144 км/ч, так и на высоте 40 км при скорости, соответствующей числу М=4. Более того, она должна была за- щищать пилота от аэродинамического нагрева, падения давления, порывов ветра и чрезмерных перегрузок. Г рафика Джузеппе де Чиара ▲ Профиль высотного полета ракетоплана Разработка катапультного кресла за- вершилась испытаниями с использо- ванием манекенов на скоростных ра- кетных салазках на авиабазе Эдвардс; они продемонстрировали успешное катапультирование летчика на землю и аэродинамическую устойчивость кресла на сверхзвуковых скоростях. Поскольку на Х-15 предполагалось достигнуть рекордной скорости и вы- соты полета, он, как и его предок X-1, не предназначался для самостоятель- ного взлета: в точку пуска его должен был доставлять специально переобору- дованный для этой целей бомбарди- ровщик. В первоначальном проекте это был В-36, но в итоге для подвески ракетопланаХ-15 были приобретены и модифицированы В-52А №52-003 и RB-52B №52-008, которые получили новые обозначения NB-52A и NB-52B. Для превращения реактивных бом- бардировщиков в самолеты-носители они подверглись определенной дора- ботке на авиазаводе ВВС в Палдмейле. В частности, устанавливался пилон для подвески X-15 под правым крылом, между фюзеляжем и первой парой дви- гателей, и удалялась часть внутренне- го закрылка этого крыла. Из фюзеляжа NB-52 в пилон провели несколько электрических кабелей и трубопроводов, которые служили для дозаправки самолета Х-15 жидким кислородом, подачи азота в систему вентиляции комбинезона и кислорода для дыхания летчика, а также сжатого воздуха для аварийной пневматичес- кой системы освобождения ракетопла- на от самолета-носителя. До момента отделения Х-15 питался электроэнергией с борта самолета-но- сителя. В бомбовом отсеке NB-52 поста- вили бак емкостью 1500 л, который обеспечивал подпитку баков ракетопла- на нужным количеством жидкого кис- лорода вплоть до момента отделения. Член экипажа самолета-носителя, отвечавший за сброс Х-15, проверял перед стартом работу всех систем ра- кетоплана и заполнение его топливных баков. Чтобы этот летчик мог обозре- вать носовую и хвостовую части Х-15, на борту бомбардировщика NB-52 ус- тановили специальную телевизион- ную систему. Для летных испытаний Х-15 был выбран воздушный коридор протя- женностью 780 км и шириной 80 км. Он проходил над пустынной и горис- той местностью между авиабазами Уэндовер (шт. Юта) и Эдвардс (шт. Ка- лифорния). Самолет-носитель NB-52 должен был взлетать с авиабазы Эд- вардс и набирать высоту 13,7 км в зоне старта, которая выбиралась над одним из высохших озер Невады и Калифор- нии. Начальная точка ракетного поле- та выбиралась в зависимости от зада- ния и расчетной дальности полета. После отцепки Х-15 пилот ракетоплана запускал двигатель, который разгонял аппарат до необходимой скорости. Ес- ли двигатель не мог включиться, вы- полнялась планирующая посадка на за- ранее выбранной ровной поверхности в районе отцепки. Таким образом, в слу- чае аварии Х-15 мог приземлиться на дне высохших озер Смитс-Рэнч, Дела- мар, Мад, Силвер, Каддбэк и Розамонд, а кроме того - на аэродромах Палмдейл, Хидден-Хиллс и Рейлроуд-Вэлли. При нормальном запуске ЖРД Х-15 должен был выходить по баллистичес- кой траектории в верхние слои атмос- феры, а затем, выполнив управляемый вход, планировать и совершать посад- ку на поверхности озера Эдвардс. Сум- марная продолжительность полета оценивалась в 10 минут. Для контроля всех участков траектории Х-15 на трассе полета было развернуто необхо- димое радиолокационное и телеметри- ческое оборудование. 15 октября 1958 г. состоялась торже- ственная выкатка первого экземпляра X-15 из сборочного цеха на заводе фир- мы NAA в Лос-Анжелесе, и через два дня он был доставлен на авиабазу Эд- вардс. Перевозка ракетоплана выпол- нялась с большой помпой и при широ- ком участии средств массовой инфор- мации. Программа Х-15 привлекла большое общественное внимание, особенно пос- ле того, как Советский Союз выиграл гонку за первый спутник, а гонка за первый полет человека в космос еще не началась. Под влиянием этих событий консультативный комитет по аэронав- тике NACA был преобразован в Нацио- нальное управление по аэронавтике и космосу NASA1 (National Aeronautical and Space Administration). В меморандуме, выпущенном по это- му поводу, специальный помощник президента США по науке и технике д-р Джеймс Киллиан (James R. Killian Jr.) и директор NACA д-р Хью Драйден (Hugh L. Dryden) отмечали, что новое агентство унаследует от NACA богатый технический опыт, компетентность и лидерство в достижении целей при разработке пилотируемых ЛА. За прошедшие годы, говорилось в документе, рабочие группы NACA при- нимали участие в исследованиях по таким статьям, как устойчивость и уп- равляемость ЛА на сверхвысоких ско- ростях, разработка конструкций, рабо- тающих при высокой температуре, и проблемы входа в атмосферу. На самом деле часть этих работ была непосредственно направлена на реше- ние проблем разработки пилотируемо- го спутника. А программа Х-15, в свою очередь, давала большой опыт изуче- ния психологического и физиологи- ческого воздействия на летчика усло- вий полета на гиперзвуковых скорос- тях и в космическом пространстве. Та- ким образом, заключал д-р Драйден, в соответствии с намерением Закона о космической деятельности от 1958 г., преобразование NACA в NASA стало последовательным шагом. 1 Создано в соответствии с Законом о космосе от 29 июля 1958 г., приступило к работе 1 октября 1958 г. 86
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 «Дюжина» Вначале 1960-х группа блестящих летчиков-испытателей полностью соответствовала представлению аме- риканцев о героизме. Алан Шепард, Гас Гриссом, Дик Слейтон, Джон Пгенн, Скотт Карпентер, Уолли Ширра и Гор- дон Купер были известны как «Первая семерка» (Original Seven) астронавтов, отобранных для программы Mercury. В то время, как все внимание СМИ бы- ло сосредоточено на этих парнях, другие летчики участвовали в не менее слож- ной и напряженной программе Х-15, которая не так широко освещалась в печати. По типу «Семерки» участников этой программы можно было бы наз- вать «Дюжина» или «Двенадцать иск- лючительных». Именно столько пило- тов-исследователей летали на Х-15, проторив путь системе Space Shuttle. Это были Скотт Кроссфилд, Джозеф Уолкер, Роберт Уайт, Форрест Петер- сен, Джон МакКей, Роберт Рашуорт, Нейл Армстронг, Джо Энгл, Уилльям Найт, Уилльям Дейна, Майкл Адамс и Милтон Томпсон. Многие из них впос- ▲ Шестеро из «дюжины» - пилоты Х-15 Джо Энгл, Роберт Рашуорт, Джек МакКей, Пит Найт, Милт Томпсон, Билл Дейна. Фото 1966 г. Фото NASA ледствии успешно работали и по дру- гим программам. Всех пилотов, участвовавших в про- грамме Х-15, можно разделить на че- тыре группы: - летчики-испытатели фирмы-раз- работчика; - пилоты Военно-морских сил; - пилоты Военно-воздушных сил; - пилоты Национального управле- ния по аэронавтике и космосу NASA. В первую группу входили ветеран программы ракетных самолетов Скотт Кроссфилд и его дублер Элвин Уайт. Оба работали по программе X-15 с сен- тября 1955 г. Кроссфилд облетывал первый и второй Х-15, прежде чем ап- парат передавался NASA. В общей сложности он сделал до декабря 1960 г. ▲ Роберт Уайт, Билл Дейна, Нейл Армстронг и Джо Энгл на церемонии вручения «крылышек NASA» пилотам Х-15. 23 августа 2005 г. 14 свободных полетов, после чего был занят в других проектах NAA. Эл Уайт, будучи «вечно вторым», лишь в апреле 1962 г. сделал две попытки выполнить полет на Х-15, но обе они сорвались. Пилот NASA Джозеф Уолкер слетал вторым на X-15 и совершил самые вы- сотные полеты по этой программе. Он погиб 8 июня 1966 г. при столкновении самолетов F- 104А и ХВ-70А. Большая часть полетов Х-15 была выполнена летчиками NASA и ВВС США. Шеф-пилотом программы пер- воначально был назначен летчик-ис- пытатель ВВС Айвен Кинчлоу, но он погиб в катастрофе F-104 на базе Эд- вардс 26 июля 1958 г. Эстафету принял его дублер Боб Уайт, который стал третьим пилотом Х-15. В 1970-1972 гг. Уайт командовал Летно-испытатель- ным центром (ЛИЦ) ВВС на авиабазе Эдвардс, позднее получил чин гене- рал-майора и служил в Германии, где и остался после ухода в отставку в 1981 г. Форрест Петерсен, единственный летчик-испытатель авиации ВМС в программе Х-15, пришел в нее в августе 1958 г. и успел выполнить пять свобод- ных полетов к февралю 1962 г., когда флот приостановил свое участие в ней. Петерсена перевели в истребительную эскадрилью, позже он служил на авиа- носце Enterprise и ушел в отставку в 1980 г. в ранге вице-адмирала. Джон МакКей опробовал ракетный самолет пятым. 9 ноября 1962 г. во вре- мя аварийной посадки Х-15 он полу- чил серьезные травмы, от последствий которых умер 27 апреля 1975 г. в воз- расте 53 лет. Шестой летчик Х-15 Боб Рашуорт ко- мандовал ЛИЦ ВВС в 1974-1975 гг. и вышел в отставку в 1981 г. в звании ге- нерал-майора. Летчик NASA Нейл Армстронг и пи- лот ВВС Джо Энгл впоследствии были приняты в отряд астронавтов NASA. Армстронг стал первым землянином, ступившим на Луну в 1969 г., а Энгл ле- тал на шаттлах уже в 1980-е. Представитель NASA Милт Томпсон, выдающийся летчик-испытатель, хо- тел стать одним из пилотов-исследова- телей самолетов серии X, о которой он так много слышал от Чака Игера, Скот- та Кроссфилда и Фрэнка Эвереста. Все эти люди отличались поистине детским обаянием, прочно сплавленным с фана- тической целеустремленностью. Милт Томпсон в конце Второй мировой вой- ны завербовался в авиацию ВМС, где и 87
Космические крылья Фото NASA ▲ Работы по Х-15 проводились широким фронтом: в них была задействована стендовая база NASA - от АДТ до динамических стендов, имитирующих работу отдельных систем ракетоплана завершил общую летную подготовку. Оставив флот в 1949 г., он поступил в Университет Вашингтона в Сиэттле, где получил степень по аэронавтике. После этого Томпсон пошел работать на фирму Boeing инженером по летным ис- пытаниям. Его всегда волновали новые экспериментальные самолеты серии X, которые делали фирмы Bell и Douglas. Его мечта работать по этим програм- мам в конце концов сбылась, и он попал в мекку авиационных исследований США - на авиабазу ВВС Эдвардс. В 1962 г. Милт Томпсон был назна- чен одним из шести пилотов програм- мы Х-20 Dyna-Soar. Однако в 1963 г. он предпочел перейти на уже летающий Х-15, заняв в элитной группе испыта- телей место Армстронга. В своей жиз- ни Томпсон испытал практически все, что связано с крылатым космосом, и в частности, аппараты с несущим кор- пусом (АНК), и с высоты своего опыта отмечал ряд особенностей Х-15. В од- ном из последних интервью в своей жизни он говорил, что «ракетоплан имел тенденцию к ветровому сносу на малой скорости, и у пилота не было ни- какой возможности управлять самоле- том при скорости ниже 100 узлов». Томпсон и Дейна так и остались на Эдвардсе; первый до своей смерти в 1993 г. занимал пост главного инженера Летно-исследовательского центра NASA имени Драйдена, а второй был шеф- пилотом. Уилльям «Пит» Найт, покинув Эдвардс, стал мэром города Палмдейл, в котором были построены шаттлы, и сенатором штата Калифорния. 15 ноября 1967 г. в катастрофе треть- его экземпляра Х-15 погиб последний из «дюжины» - Майкл Адамс. Спускаясь с высоты 81 км, он столкнулся с нео- бычным явлением, получившим назва- ние «гиперзвуковой штопор». Специа- листы считают, что к происшествию привело трагическое стечение обстоя- тельств - физиологическая предраспо- ложенность пилота к головокружению, его отвлечение и частичный отказ сис- темы управления. Самолет начал «што- порить» на высоте примерно 70 км, но к 36,5 км Адамсу удалось выровнять ма- шину. Свой вклад в катастрофу внес не- достаток информации, доступной на- земным диспетчерам. Как только пилот включил адаптивную систему управле- ния, она перешла в режим автоколеба- ний, и управление Х-15 было утрачено. Снижаясь с нерасчетным углом атаки, аппарат разрушился на высоте 18 900 м на скорости, соответствующей М=5. Адамс не смог катапультироваться и по- гиб при падении, став единственной жертвой в 199 полетах X-15. Явление гиперзвукового штопора тщательно проанализировали, и впос- ледствии летчики знали, как его избе- жать. Однако гибель Адамса стала пред- вестником конца программы Х-15, ко- торый совершил после этого лишь во- семь полетов. В своей книге «Каждый раз - новый рассвет» (Always Another Dawn) Милтон Томпсон писал, что Х-15 совершал по- леты «на краю космоса». И действитель- но, в конце 1950-х ВВС США решили считать астронавтами пилотов, кото- рые поднялись выше условной «круг- лой» отметки 50 миль (80 467 м). Если принять эту границу, можно сказать, что до самого последнего вре- мени Х-15 оставался единственным пилотируемым ЛА, который летал в космос, не будучи предназначенным для орбитального полета. Кроме того, американцы считают его и первым космическим кораблем многократного использования. За счет полетов Х-15 США пытались существенно оторвать- ся от СССР по числу космонавтов. Од- нако вне Америки никто такие полеты космическими не признал... Как подсказывает интуиция, грани- ца космоса должна проходить там, где, с одной стороны, еще возможен полет самолета, использующего для своей работы воздух, а с другой - на- ходится минимальный перигей замк- нутой орбиты ИСЗ. Официальный рекорд высоты для самолета, совершившего самостоя- тельный взлет, составляет 37 км - он установлен Александром Федотовым в ЛИИ имени М. М. Громова в 1977 г. Пи- лотируемые аэростаты поднимались примерно на такую же высоту, беспи- лотные достигали 50 км и выше. В то же время самый низкий перигей, при котором ИСЗ может сделать хотя бы один виток, - 90 км или немного выше. Следовательно, граница космоса про- ходит где-то на высоте от 50 до 90 км. Однако вводить критерий, определяе- мый лишь состоянием современной технологии, опасно. Здесь больше по- дошло бы общефизическое определе- ние границ космоса. Очевидными «кандидатами» на роль такой границы являются естественные неоднородности в структуре атмосфе- ры, называемые стратопаузой (между стратосферой и мезосферой) и мезопау- зой, которая отделяет мезосферу от внешней атмосферы. Но высота страто- паузы близка к 50 км, что, пожалуй, не- достаточно. Кроме того, стратосферу и мезосферу часто рассматривают вместе как «средние слои атмосферы». Поэтому кажется естественным выбрать мезопа- узу как физическую границу, которая отмечает край космоса. Она заканчива- ется на высоте примерно 80 км. Эту вы- соту Милт Томпсон и предложил при- нять за формальную границу космоса. Правда, фактическое положение мезо- паузы может меняться в пределах 10 км, в зависимости от времени и географи- ческого местонахождения. Современ- ные данные дают усредненную высоту примерно 85 км. Это не так сильно от- личается от 80 км, предложенных Томп- соном, но цифра «некруглая» и «неспра- ведливая»: если принять высоту 85 км за границу космоса, то пилота Адамса придется лишить «крылышек» астро- навта! Поэтому американцы считают, что 80 км - это разумный компромисс для установления границы космоса. Из 12 летчиков-испытателей Х-15 «крылышки» астронавтов за подъем на 50 миль получили Роберт Уайт, Джозеф Уолкер, Роберт Рашуорт, Джон МакКей, Джо Энгл, Уилльям Дейна, Уилльям Найт и посмертно - Майкл Адамс. 88
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Первые полеты Итак, первый самолет Х-15 был готов и передан на летные испы- тания в октябре 1958 г., второй - к ап- релю, а третий - к июню 1959 г. Первый испытательный полет, во время которого ракетоплан не отделял- ся от самолета-носителя, был осущес- твлен 10 марта 1959 г. Целью его была проверка данных, полученных при ис- следовании связки «В-52 -X-15» в аэро- динамической трубе, и опробование коммуникаций, связывающих ракето- план и носитель. До этого характерис- тики Х-15 уточнялись не только в обыч- ных в таких случаях продувках и проч- ностных испытаниях, но также при ис- следованиях аэродинамического наг- рева (проводились на моделях, выпол- ненных в масштабе 1:15, в диапазоне чисел Маха 0,6-7,0). А будущие пилоты Х-15 должны были выполнить 2000 «полетов» на тренажере, пройти испы- тания на центрифуге, в условиях высо- ких и низких температур окружающей среды, малых давлений и в состоянии невесомости (параболические полеты на транспортном самолете). Целью следующего полета было ис- пытание характеристик самолета в свободном (планирующем) полете и при посадке. Однако три раза подряд по разным причинам выполнить отде- ление от носителя не удалось. Успех пришел 8 июня 1959 г., когда пилот NB-52 Чарлз Бок выполнил на высоте 11 445 м над озером Розамонд первый сброс Х-15-1. Скорость полета была дозвуковой - не более 840 км/ч. При заходе на посадку Скотт Крос- сфилд обнаружил неадекватную реак- цию аппарата на движения ручки уп- равления по тангажу, и лишь его высо- кая летная квалификация предотвра- тила потерю самолета. Через 4 мин 56.6 сек после отцепки Кроссфилд при- землился на дне сухого озера Эдвардс. Программу полетов эксперименталь- ного самолета Х-15 можно условно раз- делить на несколько этапов, зачастую взаимно пересекающихся. На первом подрядчик демонстрировал самолеты заказчикам (ВВС и NASA) и по оконча- нии серии испытательных полетов пе- редавал NASA. В рамках этого этапа Скотт Кроссфилд должен был облетать X-15-1 и X-15-2, поднимаясь на высоту до 24 км для проверки аэродинамичес- ких и прочностных характеристик. Но программа шла очень неровно и пока- зывала, что на пути создателей новой высокоэффективной техники лежит много ям и колдобин. Второй свободный полет был выпол- нен 17 сентября на втором экземпляре Х-15, и в этот раз Кроссфилд впервые запустил на 224 сек ракетные двигате- ли XLR-11-RM-5. Как пишет историк Ричард Халл ион (Richard Р. Hallion), предполагалось, что это будет «простой контрольный полет до скорости, соот- ветствующей М=2,11 - довольно скуч- ный для 1959 года». Закончился он бла- гополучно, несмотря на поломку и воз- горание турбонасоса. Х-15-2 быстро восстановили, и Кросс- филд продолжил испытания. Второй полет «двойки» 17 октября прошел хо- рошо, но при посадке не открылась створка ниши носовой стойки. В треть- ем же, 5 ноября, скучать не пришлось: отказала топливная система и взорва- лась одна из камер нижнего двигателя. Он загорелся, Х-15 камнем падал вниз, а пилот пытался слить топливо... Пока не был готов основной двигатель XLR-99, на первом экземпляре Х-15 стояли два четырехкамерных ЖРД XLR-11 Графика Джузеппе де Чиара Фото NASA «На эмоции или какие-то личные размышления не хватает времени - все усилия направлены на выполне- ние поставленной задачи, - вспоми- нал Кроссфилд. - И ты должен дер- жать в памяти все, что надо сделать, ведь тут не до учебников и письмен- ных наставлений». Аварийная посадка состоялась на высохшем озере Розамонд. Из-за боль- ших нагрузок носовая стойка шасси «сложилась», и фюзеляж Х-15 перело- мился сразу за кабиной. Когда прибыл вертолет со спасателями, летчики за- метили, что фонарь кабины не открыт, и предположили, что при посадке Кроссфилд повредил спину. Первый спасатель вернулся за носилками, а второй попытался открыть фонарь и вставить носилки прямо в кабину. «Я очень боялся этого, поскольку ви- дел, что парень носилками может за- деть рукоятку и катапультировать кресло, - рассказывал Кроссфилд. - Я что-то кричал ему, но, поскольку забыл открыть стекло гермошлема, он ничего не слышал. Схватившись за фонарь, я держался за него как за жизнь, а он в это время дергал за фонарь с другой стороны. Только тут второй спасатель увидел, как я судорожно цепляюсь за переплет, и понял, что спина моя в це- лости и сохранности». В конце концов Кроссфилд смог открыть шлем и велел сконфуженно- му доброхоту не трогать фонарь. «Я по- нимал, что кресло [при выстреле] со- 89
Космические крылья Фото NASA ▲ Под крылом NB-52 - ракетоплан Х-15. Полет без отделения от самолета- носителя, 1960 г. жжет моего спасителя, а я погибну, так как оно катапультирует меня с земли и у меня не будет ни скорости, ни време- ни, чтобы раскрыть парашют». X-15-2 отправили на ремонт в Дауни, и он вернулся только через три месяца. Тем временем NASA приняло Х-15-1, Кроссфилд опробовал его 23 января 1960 г., и уже с марта и апреля на нем начали летать Джо Уолкер и Боб Уайт. Этот второй этап испытаний был пос- вящен освоению новых режимов и ус- ловий полета. В ходе его 12 мая 1960 г. Уолкер развил скорость 3397 км/ч, а Уайт 12 августа поднялся до 41605 м. (7 февраля 1961 г. в последнем полете с XLR-11 Боб Уайт достиг 3661 км/ч, что соответствовало М = 3,50.) Скотт Кроссфилд завершил 26 мая испытания Х-15-2, опробовйв в полете двигатели системы реактивного управ- ления. Теперь все внимание летчика- испытателя NAA было сосредоточено на Х-15-3, на который наконец-то устано- вили новый двигатель XLR-99 №105. Но прежде чем включить его в полете, нужно было провести огневые испыта- ния на земле. Первое из них состоялось 2 июня, а 8 июня Кроссфилд вновь за- нял свое место в кабине... «Меня всегда смешило, как инжене- ры пытаются вселить в летчика уве- ренность в своих силах, а когда пилот лезет в машину, они разбегаются по укрытиям, - вспоминал он. - И так всегда, как на кладбище: ты один, а вокруг тебя ни души... Мы запустили двигатель, и мне надо было прогазо- вать его на разных уровнях тяги, а за- тем отключить и включить опять. Я выключил его, запустил вновь, а он ав- томатически отключился. Тогда я на- жал на кнопку возврата к исходному положению. И в этот момент “мир расклеился'’, все взлетело в воздух! Я услышал только крик диспетчера: “Выключай!” Огонь бушевал вокруг, раздался взрыв, и кабину со страшны- ми перегрузками отбросило к границе пожара. Ощущение было такое, что я попал прямо в оранжевое чрево Солн- ца... Я отключил все, что можно, и стал ждать, когда пожар утихнет. Минут че- рез 15 на связь вышли журналисты. Я уж не знаю, через какой канал они на- щупали меня, но решил их успокоить и сказал, что единственная неприят- ность - это намокшие штаны, потому что пожарные окатили меня водой с го- ловы до пят. Ну и конечно, одна из га- зет восточного побережья на следую- ▲ Абляционная теплозащита и сбрасываемые топливные баки позволили ракетоплану Х-15 А2 достичь скорости, соответствующей числу М=6,7 Фото NASA щий день вышла с заголовком: “Х-15 взорвался, пилот надул в штаны... ”» Скотт отделался сильным ушибом шеи, а позднее у него обнаружились проблемы с глазами, и ему приходи- лось время от времени носить темные очки. Чтобы не потерять место в прог- рамме, он никому об этом не сообщал. Причиной инцидента стало разгиль- дяйство аэродромной команды, кото- рая спускала травящий из бака амми- ак в бочку с водой. В конце концов дав- ление в нем превысило предел проч- ности, бак разнесло, его обломки пов- редили соседний бак перекиси, ну а дальше понятно - взрыв и пожар. Эта авария сорвала планы еще до 1961 г. преодолеть барьер скорости в шесть «махов». Х-15-3 пришлось по су- ти собирать заново, и он вернулся на Эдвардс лишь через год. В сентябре 1960 г. XLR-99 был установлен на вто- ром самолете, и 15 ноября 1960 г. Крос- сфилд совершил на нем первый «мо- торный» полет. На почти полном дрос- селе, на 50% тяги, он достиг скорости М = 2,97. Еще два полета в ноябре и де- кабре, уже на полной тяге, продемон- стрировали всем, что машина готова к полетам за пределы атмосферы. Итак, третий этап программы Х-15 включал отладочные миссии, а полеты с демонстрацией работы двигателя XLR-99 стали четвертым этапом. На пятом этапе программы предстояло резко расширить зону полетных режи- мов машины. Но... неожиданно снова возникли технические проблемы с топ- ливной системой, разрывы пневмати- ческих дренажей, отказы предохрани- тельных клапанов. Из-за производ- ственного брака непригодными к ис- пользованию были признаны 30% за- пасных частей - явный признак серь- езных сложностей на производстве и при приеме-сдаче работы. 90
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Из-за нерасчетных тепловых напря- жений при полетах на максимальную скорость 11 октября и 9 ноября 1961 г. у Боба Уайта лопались внешние панели остекления кабины - материал окон и переплетов пришлось менять. Тепло- вое взаимодействие горячих вихрей из четырех термокомпенсационных ще- лей на передней кромке крыла приво- дило к деформации обшивки в полете при скорости, соответствующей числу М = 5,3, и крыло пришлось переделы- вать и укреплять. Флаттер, возникав- ший при скорости, соответствующей числу М = 2,4, вынудил заменить пане- ли обшивки, которые не только приме- нялись на Х-15, но планировались и для космоплана Dyna-Soar, который тогда разрабатывался. Блок инерциальной навигации фир- мы Sperry работал настолько неудов- летворительно, что его пришлось заме- нить блоком от Honeywell, первона- чально разработанным для Dyna-Soar. 10 января 1962 г. Форрест Петерсен сел на вынужденную на озере Мад, так как у него не включился двигатель. От- каз двигателя, развившего лишь 35% расчетной тяги, стал причиной и самой тяжелой аварии этого этапа: при совер- шении аварийной посадки на озере Мад 9 ноября 1962 г. у Джона МакКея подломилось шасси, и его Х-15-2 пе- ревернулся и разрушился. (Впослед- ствии NAA восстановила этот самолет в значительно модифицированном ви- де под обозначением X- 15А-2.) Из-за нагрева неоднократно срабаты- вал замок выпуска передней опоры шасси. 14 августа 1964 г. у Роберта Раш- уорта вышла передняя стойка при по- лете на скорости, соответствующей числу М = 4,2, а 17 февраля 1965 г. у не- го же при М = 4,3 вышли лыжи основ- ного шасси. В обоих случаях мастер- ство пилота спасло программу. Неоднократно отказывали в полете вспомогательные силовые установки Х-15. 29 июня 1967 г. у Пита Найта от- казали обе ВСУ и все электрооборудо- вание во время подъема выше 30 км на скорости, соответствующей М>4. Этот полет должен был закончиться поте- рей самолета, если бы не превосходное пилотирование Найта, который смог благополучно посадить аппарат. 3 октября 1967 г. при проверке ха- рактеристик на скорости, соответству- ющей числу М=6,7, самолет, пилоти- руемый Найтом, чуть не разрушился от аэродинамического нагрева, пос- кольку расчеты механической проч- ности деталей оказались неверными... Пришлось добавить эксперименталь- ное абляционное покрытие. Милт Томпсон писал: «Мнений о том, что именно может случиться в полете, - великое множество. Но все равно, когда тебя сбрасывают [с В- 52], неожиданно ощущаешь сильней- ший удар. Самолет может перевер- нуться. Первым делом надо запустить двигатель, что я и сделал. Меня от- бросило назад - чувствую, что не могу шевельнуть головой из-за перегруз- ки. Наконец наступил момент, когда мне надо было отключить двигатель. Я сказал Биллу Дейна: “На этом са- молете отключить двигатель - одно удовольствие... ”» «В своем первом полете на Х-15 я превысил скорость в четыре Маха, хотя ранее никогда не делал больше двух, - говорит Билл Дейна. - Все произошло быстро, быстрее, чем мне хотелось. И только когда я вышел на привычные два Маха, я снова почувствовал себя в своей тарелке и смог овладеть управлением». И еще одно свидетельство Томпсона: «При наборе высоких скоростей физи- чески ощущаешь, как нагревается кор- пус самолета и его начинает трясти, потому что металл коробится, а иногда в кабине появляются клубы дыма. Аты сидишь и не знаешь, что происходит. Летчикам-испытателям вроде бы не пристало говорить, что они боятся. Но я, скажем так, все время нервничал». Х-15-1 (бортовой №56-6670) совер- шил 142 полета под крылом В-52 и в Г рафика Джузеппе де Чиара Фото NASA Ракетоплан Х15-А2 использовался главным образом для высокоскоростных испытаний на относительно малых высотах 81 из них отпускался в «свободное пла- вание». Сейчас самолет находится в Национальном аэрокосмическом музее в Вашингтоне. К 9 ноября 1962 г. на счету Х-15-2 (№56-6671) было 52 полета «пассажи- ром» под В-52 и 31 отцепка. После ре- монта и переделки ракетоплан полу- чил удлиненный фюзеляж, сбрасывае- мые топливные баки и под обозначе- нием Х-15А-2 использовался, главным образом, для высокоскоростных испы- таний на относительно малых высо- тах. В последнем его полете была дос- тигнута скорость М = 6,7. Самолет-но- ситель 45 раз поднимал в воздух X- 15А-2, и аппарат совершил 22 «свобод- ных» полета. Сейчас демонстрируется на авиабазе Райт-Паттерсон. Х-15-3 (№56-6672) поднимался 97 раз под крылом В-52 и совершил 65 «свободных» полетов. В последнем, возвращаясь из космоса, он развил ско- рость, соответствующую числу М = 5,2 на высоте 70 км. 91
Космические крылья В космос! Первый полет в мезосферу Джозеф Уолкер совершил 30 марта 1961 г. на X-15-2. Предполагалось достичь вы- соты 45 км, но летчик «промахнулся» и поднялся на 51,7 км. 11 октября 1961г. Уайт достиг высоты 66,1 км и скорости М = 5,21. Так начинался новый этап испыта- ний Х-15 на максимальных скоростях и максимальной высоте полета. Ра- кетный двигатель запускался сразу же после отделения от самолета-носи- теля и разгонял ракетоплан до скорос- ти около 5760 км/ч. Затем наступал период невесомости, когда самолет по инерции движется к верхней точке траектории, достигая при этом высо- ты более 75 км. После этого ракето- план возвращался в атмосферу, а лет- чик должен был удерживать его стро- го по заданному курсу планирования. Перед самой посадкой с Х-15 сбра- сывался нижний вертикальный киль и выпускалось шасси. Посадка выполня- лась на ВПП 18/36 или 17/35 на ско- рости около 360 км/ч. Г рафика Джузеппе де Чиара Фото NASA Третий экземпляр ракетоплана совершил 65 полетов и разбился, попав в гиперзвуковой штопор На 9 ноября 1961 г. ракетоплан дос- тиг своей расчетной скорости (М = 6.0), а к 17 июля 1962 г. и рекордной высо- ты полета (96 км). Увы, к этому време- ни баллистическая капсула Mercury уже дважды выходила с пилотами на орбиту. Называть Х-15 «первым кос- мическим кораблем» стало неприлич- но даже среди соотечественников... Между тем потенциал ракетоплана был еще во многом не раскрыт. NAA по- лучила заказ на доработку бортовых систем для решения новых задач, а «Комитет по Х-15» подготовил новую программу полетов. Испытание новой системы управле- ния полетом МН-96 разработки Minnea- polis-Honeywell, установленной в конце 1961 г., стало ее шестым этапом. На седьмом не только расширялся диапа- зон скоростей и высот полета, но и проводились оценки ручной системы управления и предельных режимов. На восьмом этапе самолет с изменен- ной формой хвостового стабилизато- ра или носового обтекателя для изме- рения аэродинамических эффектов нес оборудование для астрономичес- ких исследований или для наблюде- ния Земли. Девятый этап, объявлен- ный в мае 1963 г., предусматривал «облет» на Х-15А-2 макета прямоточ- ного воздушно-реактивного двигателя со сверхзвуковым горением (ПВРДсг) на скорости около М = 8. 5 апреля 1962 г. Нейл Армстронг дос- тиг высоты 54,9 км, а 20 апреля под- нялся на 63,2 км, но во время возвра- щения «отрикошетил» от атмосферы и перелетел Эдвардс на 30 км при М = 3. Он сумел развернуться и посадить са- молет в южной части сухого озера пос- ле полета рекордной длительности - 12 мин 28 сек. 30 апреля Джо Уолкер на X-15-1 дос- тиг «края космоса» - высоты 75,2 км. Высохшее озеро Деламар в штате Невада стало начальной точкой для се- рии полетов с постепенным наращива- нием высоты. Роберт Уайт на Х-15-3 летал 12 и 21 июня 1962 г. на высоту 56,3 и 75,2 км соответственно. Х-15 был готов для штурма космоса: следующий полет запланировали на высоту 86 км. Первая попытка запуска 10 июля 1962 г. была прервана, как и две другие - 11 и 16 июля. В итоге 17 июля пилоты Джек Аллави и Гарри Арчер подняли NB-52A №52-003, неся Уайта в X-15-3 к точке запуска над Де- ламаром. Х-15 был сброшен, и Уайт за- пустил двигатель, выключив его через 82 сек. Х-15 пошел на подъем, достиг- нув выдающейся высоты - 95936 м. Тем самым Уайт заслужил «крылышки» астронавта: к тому моменту выше ле- тали только Гагарин, Шепард, Гриссом, Титов, Пгенн и Карпентер. Следующие несколько высотных поле- тов были выполнены Джо Уолкером на Х-15-3, в том числе 14 августа 1962 г. - на высоту 59,0 км; в другой раз, 20 де- кабря, вместо расчетных 53 км были достигнуты только 48,9 км. В следую- щем нужно было лишь достичь высоты 76 км, но Уолкер вторым преодолел «кос- мическую» отметку. Стартовав 17 янва- ря 1963 г. над Деламаром, он поднял X-15-3 на 82,8 км, неся эксперименталь- ный инфракрасный датчик. Полет про- должался 10 мин 59 сек. 2 мая 1963 г. эксперименты по ПК- и УФ-фотометрии были проведены на высоте 63,8 км. Затем состоялось приобщение к вы- сотным полетам Боба Рашуорта. Т7 ию- ня 1963 г. он выполнил третий косми- ческий полет Х-15, достигнув высоты 86,9 км и проведя эксперименты с УФ- и ПК-датчиками и сканером горизонта. 9 июля Уолкер достиг высоты 69,0 км. 19 июля Джо взлетел над озером Смит- Рэнч, неся целую батарею аппаратуры (УФ-фотометр, ИК-датчик, сканер гори- зонта, оптический фотометр и воздуш- ный шар для исследования плотности атмосферы). Двигатель проработал две 92
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Фото NASA ▲ Первый полет Х-15А-2 с макетом СПВРД. Пилот - Пит Найт, 8 мая 1967 г. впервые увидел Х-15А-2 с розовым аб- ляционным покрытием, он изумился. «Я сказал, что не буду летать на розо- вом самолете, и они закрасили [его] сверху белой краской». 21 августа Найт взлетел с новым пок- рытием и со «ставнями» и без проблем достиг «обычной» скорости М=4,94. 3 октября 1967 г. NB-52 поднял Х-15 с установленными на нем внешними топ- ливными баками и моделью ПВРДсг для летных аэродинамических испытаний. В этом полете Пит Найт достиг рекорда скорости - М=6,70, или 2021 м/с! Но модель ПВРД так нарушила аэродина- мику, что нижний стабилизатор прого- рел с обеих сторон, а сама модель отва- лилась. Это положило конец высокос- лишние секунды, и Х-15 достиг рекорд- ной высоты 106009 м, впервые превы- сив границу «космических рекордов» в 100 км, утвержденную Международной аэронавтической федерацией ЕМ. Но- вые попытки 6, 13 и 15 августа были прерваны из-за погоды и технических проблем. Наконец, 22 августа Джозеф Уолкер снова взлетел на Х-15-3 над Смит-Рэнч, достигнув высоты 107 960 м при длительности полета 11 мин 08 сек. Комплект приборов включал спектро- метр и фотометр. Это было наивысшее достижение X-15. Впервые крылатая ракета оставляла атмосферу, переходила от аэродинами- ческого полета к баллистическому, а затем возвращалась на Землю. И хотя самолет строился для гиперзвуковых исследований в пределах атмосферы Земли, он помогал проложить пути к пилотируемому космическому полету. Джон Беккер, глава комиссии NACA, ко- торая инициировала разработку Х-15, замечает: «Если посмотреть шире на влияние программы Х-15, становится ясно, что результаты, ориентирован- ные на космос, имели большее значе- ние и важность, чем вклад в гиперзву- ковую аэронавтику». «Ракетная часть» в принципе позво- ляла самолету подниматься гораздо выше - до 120 км и даже 150 км, но ос- тавались сомнения в безопасности возвращения с такой высоты, особенно в случае отказа какой-либо системы. Джо Энгл весной и летом трижды «ходил» за отметку 50 км. В частности, 8 июля 1964 г. он поднялся на 51,9 км, выполняя научные эксперименты по оптической деградации и сканирова- нию горизонта. 25 мая 1965 г. Милт Томпсон слетал в мезосферу на Х-15-1, достигнув высо- ты 54,8 км. Он стал единственным пи- лотом Х-15, превысившим 50 км, но не получившим статуса астронавта; его можно рассматривать как уникального «мезонавта». 28 мая и 16 июня Энгл со- вершил еще два полета в мезосферу, проводя эксперименты с пограничным слоем, радиометром и так называемым «сканером Лэнгли». Затем он выполнил подряд три полета в космос: 29 июня (высота - 85,5 км), 10 августа (82,6 км) и 14 октября 1965 г. (81,2 км). Джон МакКей поднялся 28 сентября 1965 г. на высоту 90,1 км, а год спустя он ушел в отставку и долго лечился от последствий аварии в ноябре 1962 г. Следующий космический полет Х-15 состоялся 1 ноября 1966 г., когда Билл Дейна достиг высоты 93,5 км, чтобы собрать микрометеориты. В начале 1967 г. NASA начало гото- вить модифицированный Х-15А-2 к ис- пытаниям на высоких числах Маха. Ап- парат был оснащен подвесными баками и получил абляционное покрытие типа MA-25S нежно-розового цвета; к сожа- лению, выгорая, оно образовывало лип- кий осадок на окнах кабины пилота. North American поставила на левую панель остекления своеобразные «став- ни» - створку, которую пилот мог отк- рывать ручкой из кабины. После запус- ка пилот смотрел через правую панель, которая начинала покрываться копо- тью при числе М = 3 и становилась пол- ностью непрозрачной при М = 6. С этого момента и до открытия «ставней» при М=3 пилот был полностью слеп. Полеты на максимальную скорость были поручены Уилльяму «Питу» Найту, который, как и Милт Томпсон, пришел из программы DynaSoar. Когда Найт ▲ Результат жесткой посадки Скотта Кроссфилда 5 ноября 1959 г. Фото NASA корсетным попыткам, а всего через ме- сяц погиб Майкл Адамс... Последний космический полет по программе Х-15 на высоту 81,5 км вы- полнил Билл Дейна 21 августа 1968 г. 12 декабря В-52 взлетел, готовясь отправить ракетоплан в 200-й полет, но проблемы с системой наведения заста- вили его возвратиться на Эдвардс. Фи- нансирование на 1969 г. не было выде- лено, и программа оказалась закрыта. По мнению участников программы Х-15, ее результаты гораздо внуши- тельнее, чем кажутся. Они ушли в тень проекта Mercury и остальных косми- ческих программ, не получив должного освещения в СМИ, хотя многое дали для разработки новых технологий, ис- пользовались при создании системы Space Shuttle и проектировании гипер- звуковых аппаратов. К 1964 г. две тре- ти всей информации, собранной с по- мощью Х-15, применялось в других программах, включая Saturn и Apollo. Говорят, мечтой знаменитого летчи- ка-испытателя Фрэнка Эвереста было стать первым человеком на Луне. Трудно сказать, мечтали ли об этом пилоты Х-15, но подспудно летчики понимали, что полеты на космических капсулах - не их удел. Иное решение 93
Космические крылья фото NASA ▲ Х-15 №2 после неудачной посадки на озере Мад, 9 ноября 1962 г. принял лишь Нейл Армстронг; он-то и оказался первым человеком на Луне! Когда в 1957 г. русские неожиданно вышли в космос, а в 1961 г. запустили корабль с человеком на орбиту, работы по Х-15 вместо ускорения неожиданно застопорились. «Верхи» решили, что будущее космической программы не за летчиками, а за астронавтами. «Мы совершили одну из самых серь- езных ошибок, свернув целую отрасль авиационной промышленности и пре- кратив экспериментальные полеты, - полагает Скотт Кроссфилд. - Програм- му наводнили медики, ракетчики и... немцы с их откровенной нелюбовью к летчикам и крылатым машинам, в ко- торых они ничего не смыслили... Эти люди совершенно не понимали, что на- дежными могут быть только системы, в которых задействован человек. Ведь когда ракета улетала, они ее никогда больше не видели. А если не улетала - то и подавно! По сей день они громко хлопают в ладоши и радостно кричат, когда что-то получается». Позже «официальная» космическая программа восприняла идеи летчиков: была создана система Space Shuttle с крылатой возвращаемой орбитальной ступенью. После закрытия проектаХ-15 работы по ЛА с несущим корпусом про- должились: аппараты HL-10, M2-F2/ F3 и Х-24А/В запускались из-под кры- ла В-52 над Эдвардсом, чтобы исследо- вать методы захода и выполнения по- садки. Они не достигали таких высот и скоростей, как Х-15, но проторили до- рожку к системе Space Shuttle. «Я всегда имел дело с крылатыми ап- паратами, аэропланами, - говорит Билл Дейна. - И хотя я всегда восхи- щался людьми, летавшими на Mercury, Gemini и Apollo, но быть участником этого мне не хотелось. Я искренне об- радовался, когда появился Space Shuttle, который вернул крылья кос- мическим аппаратам». Техническое описание ракетоплана XI построен по нормальной ~ A схеме «среднеплан» с силь- но скошенным крестообразным хвос- товым оперением и коротким трапеци- евидным крылом. Последнее имеет от- носительную толщину профиля 5%, прямолинейную закругленную (радиу- сом ~ 6 мм в целях уменьшения аэроди- намического нагрева) переднюю кром- ку с углом стреловидности 25° и тупую заднюю кромку толщиной от 54 мм в корневых частях до 9,5 мм на концах. Крыло крутки не имеет, угол его попе- речной установки равен нулю. Един- ственные подвижные поверхности крыла - закрылки. Носовая часть фюзеляжа первого опытного образца самолета выполнена в виде конуса с овальным сечением, в ней размещается кабина пилота с мо- нолитным эллиптическим фонарем, остекление которого выполнено из двух узких пластин толщиной 9,5 и 6,4 мм. Стекла разделены между собой воздуш- ной прослойкой толщиной 19 мм. Фо- нарь открывается вверх-назад. Носовая часть второго опытного об- разца сначала имела заостренный пе- редний обтекатель с удлиняющей иглой. В 1960 г. в результате проведенной мо- дификации всем самолетам были при- даны тупые носы, более оправданные при полетах с большими скоростями. Центральная и хвостовая части фю- зеляжа (круглого сечения) снабжены двумя боковыми гаргротами. Цилин- дрическая часть фюзеляжа занята от- секом оборудования (за кабиной), баком окислителя, баком системы реактивно- го управления, баком горючего и двига- телем. В боковых гаргротах находятся проводка, некоторые элементы обору- дования и ниши уборки главных опор шасси. Шасси - трехстоечное, убирае- мое вперед. Передняя опора - со спарен- ными колесами, расположена в нише под кабиной, главные опоры - со сталь- ными лыжами, заменяемыми после 5-6 посадок. Для перемещения по аэродро- му под заднюю часть фюзеляжа подво- дится специальная колесная тележка. Кабина ракетоплана - герметичная, но летчик выполняет весь полет одетым в высотный скафандр, изготовленный из пятислойной ткани, покрытой алю- миниевой краской. Скафандр для X-15 - революционный для своего времени: это один из первых полностью герметичных высотных компенсирующих костюмов. До этого летчики самолетов серии X пользовались так называемыми «час- тично герметичными высотными ком- пенсирующими костюмами» и кислород- ными масками. Это были комбинезоны, которые, подобно корсету, плотно охва- тывают все тело. В них вделаны трубки, которые при подъеме на большую высо- ту раздуваются, сжимая верхние покро- вы тела пилота и не давая крови вски- петь. В противоположность этому, ска- фандр Х-15 более свободен, поскольку имеет гермооболочку. Воздух внутри нее предотвращает вскипание крови. В последнем варианте скафандра A/P22S-2 громоздкие сочленения на руках и ногах были заменены гибкими шарнирами из нейлоновой ткани. По- верх герметизированной оболочки на- девается комбинезон из алюминизиро- ванной ткани с вшитой в него подвес- ной системой парашюта; он защищает оболочку при обычной работе летчика. Все необходимые клапаны для регули- рования давления размещены в ранце. Скафандр имеет 24 электрических вы- вода от физиологических датчиков для подключения к передатчикам телемет- рической системы. С помощью этих дат- чиков измеряются давление в оболочке и шлеме, а также температура тела пилота и воздуха в кабине. Одновременно сни- мается электрокардиограмма. Для аварийного спасения летчика предусмотрена система, которая тео- ретически позволяет катапультиро- вать пилота на опасных режимах поле- та. При аварии самолета катапультное кресло выстреливается с помощью по- рохового заряда, когда летчик нажима- ет на рычаги, расположенные по обе стороны сиденья. Вращением захватов на рычагах подрывается заряд, кото- рый отделяет фонарь от кабины, что в свою очередь приводит в действие за- ряд катапультного кресла. Оно уходит вверх и назад и стабилизируется в по- лете при помощи двух складных килей и двух телескопических консолей. Пи- лот предохраняется от воздействия большого динамического давления эк- раном, выдвигаемым вперед. Тем не менее, как показали полеты, ни один из пилотов не чувствовал себя уверенным при мысли о покидании са- 94
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Устройство исследовательского ракетоплана Х-15 фирмы North American Aviation: 1 - двигатель XLR-99; 2 - бак с жидким аммиаком (горючее); 3 - микро-ЖРД на перекиси реактивной системы управления; 4 - бак с жидким кислородом (окислитель); 5 - бак с жидким азотом; 6 - вспомогательная силовая установка; 7 - катапультное кресло летчика; 8 - баллоны со сжатым гелием; 9 - бак с перекисью водорода Графика Джузеппе де Чиара Рисунок NASA 95
Космические крылья Характеристики ракетоплана Х-15 Параметр Значение Назначение Высотный гиперзвуковой исследовательский самолет Экипаж Один человек Максимальная скорость полета Соответствует числу М=6,7 Динамический потолок 107,96 км Тяговооруженность самолета Максимальная взлетная масса 15422 кг (23 095 кг)* Максимальная посадочная масса 6350 кг (7765 кг) Емкость внутренних топливных баков 8165 кг (8165 кг) Емкость внешних топливных баков нет (6123 кг) Крыло Аэродинамический профиль 6005 (модифицированный) Общая площадь 8,82 м2 Включая площадь наплыва фюзеляжа 18,58 м2 Максимальная удельная нагрузка на крыло 1234 кгс/м2 (1418 кгс/м2) Размах крыла 6,82 м Средняя аэродинамическая хорда 3,13 м Корневая хорда 4,54 м Концевая хорда 0,91 м Коэффициент сужения 0,20 Удлинение 2,50 Стреловидность по передней кромке 36,75° Стреловидность на 25% линии хорд 25,64° Стреловидность по задней кромке -17,74° Поперечное «V» 0° Аэродинамическая крутка 0° Щиток (закрылок) Площадь (каждого) 0,77 м2 Размах (каждого) 1,37 м Внутренняя хорда 0,80 м Внешняя хорда 0,33 м Угол отклонения, вниз 40,0° Отношение размаха щитка к консоли крыла 0,40 Горизонтальный хвостовой стабилизатор Аэродинамический профиль 6005 (модифицированный) Общая площадь 5,88 м2 Включая площадь наплыва фюзеляжа 10,72 м2 Размах 5,51 м Средняя аэродинамическая хорда 2,15 м Корневая хорда 3,12м Концевая хорда 0,64 м Коэффициент сужения 0,21 Удлинение 2,83 Стреловидность по передней кромке 50,58° Стреловидность по 25% линии хорд 45,00° Стреловидность по задней кромке 19.28° Поперечное «V» -15,00° Отношение площадей горизонтального хвостового оперения к крылу 0,58 Площадь подвижной поверхности 4,81 м2 Угол отклонения +15,00/-35,00° Надфюзеляжный вертикальный киль Аэродинамический профиль клин 10° Общая площадь, исключая закрытую фюзеляжем 3,8 м2 Размах 1,40 м Средняя аэродинамическая хорда 2,73 м Корневая хорда 3,11 м Концевая хорда 2,30 м Сужение 0,74 Удлинение 0,51 Стреловидность по передней кромке 30,00° Стреловидность по линии 25% хорд 23,41° * В скобках - для X-15А-2 молета в экстремальных условиях. Да- же при успешном катапультировании на высокой скорости летчик мог по- страдать в результате сильного нагре- ва скафандра при трении о воздух. Поэтому предполагалось, что при аварии на больших высотах пилот ос- танется в самолете и будет падать в нем до тех пор, пока скорость для ката- пультирования не будет приемлемой. Таким образом, весь самолет до момен- та входа в плотные слои атмосферы выполняет роль спасательной капсу- лы. После этого пилот совершает обыч- ное катапультирование. Летчик свободно падает, оставаясь в кресле, до высоты 4 км. Если же ката- пультирование произошло на высоте ниже 5 км, то летчик остается в кресле лишь 3 сек. после катапультирования. Выпуск парашюта диаметром 8 м про- исходит по команде от автоматическо- го временного устройства. Как следует из названия, основной силовой установкой Х-15 является ра- кетный двигатель. Первые два образца ракетоплана опробовались с использо- ванием двух четырехкамерных кисло- родно-спиртовых XLR-11-RM-5 фирмы Reaction Motors тягой по 8000 фунтов (3.63 тс, 35,6 кН), близких по конструк- ции к двигателям самолета Х-1. Впос- ледствии на всех трех экземплярах X-15 были установлены мощные однока- мерные XLR-99-RM-1, работающие на жидком кислороде и сжиженном без- водном аммиаке. XLR-99, известный также под фир- менным именем Pioneer, был первым крупным ЖРД, предназначенным для установки на пилотируемый аппарат (развиваемая им тяга эквивалентна мощности 500 тыс. л. с.). В соответ- ствии с техническим заданием он имел широкий диапазон дросселирования (от 50 до 100 % номинальной тяги) и воз- можность повторного запуска в полете. Расчетная тяга на уровне моря - 50 000 фунтов (22.7 тс), на высоте 30 км - до 57250 фунтов (26,0 тс); удельный им- пульс на уровне моря - 239 сек., в пусто- те - до 276 сек. При массе 415 кг длина двигателя составляла 1,82 м, макси- мальный поперечный размер -1,10м. ЖРД состоит из камеры, парогазоге- нератора, турбонасосного агрегата и других элементов. Камера сферичес- кая трубчатая, имеет регенеративное охлаждение горючим и работает при давлении 4,14 МПа. Сопло - коничес- кое, с геометрической степенью рас- ширения 9,8. Парогазогенератор рабо- тает на 90-процентной перекиси водо- рода, разлагающейся в блоке катали- затора, который содержит покрытые серебром стальные сетки. ТНА мощ- ностью 1,1 МВт и частотой вращения 216 об/сек - одновальный, с осевой двухступенчатой активной турбиной и центробежными насосами. Насос окислителя - с осевой крыльчаткой пе- ред основным рабочим колесом, насос горючего с двусторонним входом. Клапаны, обеспечивающие запуск и выключение, - шаровые, управляются 96
Гиперзвуковой ракетоплан Х-15 Параметр Значение Стреловидность по задней кромке 0° Площадь управляемой поверхности 2,46 м2 Угол отклонения поверхности управления ±7,50° Размах управляемой поверхности 0,95 м Подфюзеляжный хвостовой стабилизатор Аэродинамический профиль клин 10° Общая площадь, исключая закрытую фюзеляжем 3,20 м2 Размах 1,17м Средняя аэродинамическая хорда 2,80 м Корневая хорда 3,11 м Концевая хорда 2,44 м Сужение 0,78 Удлинение 0,43 Стреловидность по передней кромке 30,00° Стреловидность по линии 25% хорд 23,41° Стреловидность по задней кромке 0,00° Площадь управляемой поверхности 6,08 м2 Угол отклонения управляемой поверхности ±7,50° Аэродинамические тормоза Общая площадь 0,50 м2 Размах 0,44 м Хорда 1,03 м Угол отклонения 35,0° Фюзеляж Длина для исходного самолета Х-15 15,09 м Длина для самолета X-15А-2 15,98 м Максимальная ширина 2,23 м Максимальная глубина 1,42 м Максимальная глубина по фонарю кабины 1,51 м Площадь боковой поверхности Х-15 20,03 м2 Площадь боковой поверхности Х-15А-2 20,60 м2 Стреловидность по передней кромке кабины 60,00° Передняя опора шасси Размер пневматика 18x4,4 Радиус поворота 0,20 м Ход амортизатора 0,46 м Задняя опора шасси Две лыжи (длина, ширина) 0,92x0,19 м сжатым гелием. В центре камеры, име- ющей несколько смесительных голо- вок, установлен двухкамерный воспла- менитель: в первой камере производит- ся электроискровое зажигание жидко- го аммиака и газообразного кислорода; продукты сгорания попадают во вто- рую камеру и воспламеняют подавае- мое в нее топливо. В линиях питания этой камеры установлены кавитирую- щие трубки Вентури для поддержания соотношения топливных компонентов в пределах, обеспечивающих надежное воспламенение. Система зажигания работает непрерывно с момента вклю- чения ЖРД. Автоматическая система блокировки запуска выключает двига- тель в случае неисправности. Пилот может произвести пять повторных за- пусков двигателя в полете. При израс- ходовании одного из компонентов топ- лива происходит автоматическое вык- лючение ЖРД. Номинальный ресурс XLR-99 состав- ляет примерно 1 час (20-40 пусков на полной тяге), после чего двигатель пе- ребирается и может использоваться снова. На наземных стендовых испыта- ниях был продемонстрирован ресурс, эквивалентный двум номинальным. Емкости штатных внутрифюзеляж- ных баков Х-15 хватает на 83 сек рабо- ты двигателя на полной тяге. Х-15А-2 оснащен сбрасываемыми баками (дли- ной 6,70 м и диаметром 0,96 м), и его ЖРД может работать на номинале до 150 сек, причем сначала топливо рас- ходуется из подвесных баков, которые после опорожнения сбрасываются и спасаются на парашютах. Заправка топливом осуществляется на земле, после подвески ракетоплана под самолет-носитель. Во время полета к точке старта испаряющийся кислород восполняется из внутреннего бака под- питки, установленного на борту NB-52. Для привода органов управления, шасси, автоматики используются две ВСУ, которые располагаются за каби- ной пилота и работают на продуктах разложения перекиси водорода. Кроме баков аммиака, жидкого кисло- рода и перекиси водорода в фюзеляже, а в опытном образце Х-15А-2 также и в хвостовом отсеке, над соплом двигателя, размещены баллоны со сжатым гелием (применяется для наддува топливных баков, продувки двигателя и аварийного слива топлива) и жидким азотом. Скры- тая теплота испарения последнего ис- пользуется в системе терморегулирова- ния для охлаждения кабины, скафандра и бортовой радиоэлектроники. Штатная инерциальная система на- ведения конструкции фирмы Speriy представляет собой гиростабилизиро- ванную платформу, обеспечивающую выдачу данных о скорости, высоте и расстоянии; небольшая вычислитель- ная машина обрабатывает эти данные и выдает информацию с помощью ин- дикаторов фирмы Lear, установленных на приборной доске в кабине пилота. Система управления - комбинирован- ного типа (аэродинамическая и реактив- ная). Аэродинамические исполнитель- ные органы - управляемый дифферен- циальный стабилизатор (с отрицатель- ным углом поперечного V 15°) и управля- емые кили (основной и подфюзеляж- ный); они имели неподвижную (около- фюзеляжную) и поворотную (концевую) секции. Поворотные секции служат ру- лем направления. Подфюзеляжный киль выполнен разъемным. Его поворотная секция устанавливается после подвески Х-15 под самолетом-носителем и сбра- сывается перед посадкой. Неподвижные секции килей оканчиваются четырех- створчатыми тормозными щитками большой эффективности. В случае отк- лонения щитков на угол 90° при полете с М=2 на высоте 18 км тормозное усилие достигает 5,5 тс, а на высоте 46 км при ▲ Кабина ракетоплана: вид на доску управления и на катапультное кресло Фото музея ВВС США 97
Космические крылья Фото с сайта XPIanes.free.fr ▲ Двигатели для Х-15: однокамерный кислородно-аммиачный XLR-99 (вид сбоку и со стороны сопла) тягой 26 тс и четырехкамерный кислородно-спиртовый XLR-11 тягой 3,6 тс М=5,0 - 1,0 тс. Другими особенностями принятого крестообразного оперения являются малая относительная толщи- на плоскостей стабилизатора и клино- видный профиль килей, задняя кромка которых имеет толщину порядка 300 мм. Для обеспечения требуемых летных характеристик ракетоплана при полете на высотах свыше 36 000 м система аэродинамического управления допол- нена реактивной. Последняя работает на газообразных продуктах разложения перекиси водорода и оснащена сопла- ми, расположенными в концевых сече- ниях крыла (четыре сопла управления креном) и в передней части фюзеляжа (два сопла по тангажу и два по курсу). Сопла управления по тангажу и курсу имеют тягу 113 фунтов (51,3 кгс) при удельном импульсе 158 сек, а по крену - 40 фунтов (18.1 кгс) и 139 сек соответ- ственно. Безопасность полета повыше- на за счет дублирования реактивного управления по курсу и тангажу. Следует отметить, что по многим па- раметрам Х-15 отличался от предыду- щих самолетов серии X. Так, в его каби- не находились три аэродинамические ручки управления, каждая - для своего случая. Средняя обычно использова- лась при посадке, боковая - при разго- не (на активном участке полета), когда перегрузки достигали четырех единиц. В этом случае боковая («кистевая») руч- ка, находящаяся вблизи подлокотника кресла, значительно удобнее. Средняя и боковая ручки отклоняли аэродина- мические управляющие поверхности хвостового оперения. Третья ручка, расположенная на левом пульте каби- ны, приводила в действие реактивную систему управления. Кроме того, име- лись рулевые педали. На левом пульте в кабине летчика находится рычаг, который регулирует величину тяги основного ЖРД. (В пер- вых полетах вместо него имелось во- семь тумблеров, с помощью которых обеспечивался запуск восьми камер двигателя XLR-11; камеры могли рабо- тать одновременно или попарно.) На правом пульте находятся пере- ключатели систем радиосвязи, навига- ционные приборы и ручка управления аэродинамическими рулями, которая, как и ручка управления самолетом при полете по баллистической траектории, приводится в движение усилием всей рукоятки из-за больших перегрузок, возникающих на некоторых этапах по- лета. Расположенное на пульте дубли- рующее управление аэродинамически- ми рулями действует синхронно с обычной средней ручкой. Поскольку от пилота требовались не- дюжинные навыки, быстрота реакции и физическая сила, чтобы периодичес- ки задействовать все ручки одновре- менно, на Х-15-3 разношерстные орга- ны управления все же были сведены в один, что значительно уменьшило на- грузку на летчика. Основной целью проводившихся на Х-15 экспериментов являлась провер- ка условий полета на больших скорос- тях в верхних слоях атмосферы, а так- же исследование влияния больших скоростей и высоких температур на конструкцию планера и механические свойства материалов, оценка надеж- ности контрольно-измерительной ап- паратуры, управляемости самолета, связи с контрольными пунктами, реак- ции человека на состояние невесомос- ти и перегрузок при возвращении на землю и т. п. Все это обусловило приме- нение разнообразного оборудования и ▲ Ракетоплан Х-15А-2 в Национальном музее ВВС США. Рядом - сбрасываемый топливный бак и макет СПВРД. Обратите внимание на открывающуюся створку на лобовом стекле Фото Скотта Лоузера специальной конструкции планера. Контрольно-измерительная аппарату- ра ракетоплана (массой около 600 кг) насчитывала 650 датчиков температу- ры, 104 датчика аэродинамических сил и 140 дат