7.2. Немецкие ракеты в Америке

7.2. Немецкие ракеты в Америке

Когда американские войска добрались до материалов ракетного центра Третьего рейха, как никогда стало очевидным колоссальное отставание Америки в области военного ракетостроения. Теперь главную свою задачу американские военные видели не в создании собственных ракет, а в воспроизведении на американской территории того, что успели сделать немецкие конструкторы. По этой причине многие проекты оказались отложены на потом, а все силы брошены на освоение чужого опыта.

Операция «Paperclip», направленная на «отлов» немецких ракетчиков, увенчалась полным успехом. Из Европы в США было вывезено 492 немецких специалиста по ракетостроению и 644 члена их семей.

А в конце июля 1945 года на испытательный полигон в Уайт Сандс было доставлено 300 вагонов с агрегатами и деталями ракет «V-2». К тому времени был уже построен стенд для испытания полностью собранных ракет. Он был расположен на обрыве холма и представлял собой прочную бетонную шахту с отверстием в нижней части для выпуска струи газов в горизонтальном направлении. Сама ракета помещалась сверху и удерживалась на месте с помощью прочной стальной конструкции, снабженной устройством для измерения силы тяги ракетного двигателя.

Программа испытаний предусматривала систематический запуск ракет «V-2» в среднем по две штуки в месяц. Контроль над запусками осуществляло Управления артиллерийско-технического снабжения, а ответственность за создание и подготовку ракет несла фирма «Дженерал Электрик», что являлось частью ее обязанностей по крупному производственному контракту, условно названному «Проектом Гермес» («Project Hermes»). Различные научно-исследовательские институты, правительственные агентства и даже учебные институты имели задачу обеспечивать создаваемый ракетный центр бортовыми приборами и аппаратурой управления.

Инженеры, которым была поручена сборка ракет, сразу же столкнулись с довольно сложной проблемой, заключавшейся в том, что американские войска захватили в качестве трофеев не целиком собранные и готовые к пуску ракеты, а главным образом отдельные детали и агрегаты. Они просто «очистили» немецкие заводы и упаковали все, что могли найти. Примерно 50 боеголовок были в хорошем состоянии, но для научных целей они оказались почти бесполезными из-за чрезмерной тяжести и отсутствия люков для установки приборов. По специальному заказу завод морских орудий изготовил новые боеголовки, в которых можно было размещать аппаратуру, а до этого ученым пришлось довольствоваться немецкими боеголовками. Имелось также 115 приборных отсеков, из которых больше половины оказалось в совершенно непригодном состоянии и требовало серьезного ремонта. Было вывезено, кроме того, 127 комплектов вполне исправных топливных отсеков, около 100 рам двигателя, большая часть которых была в хорошем состоянии, и 90 комплектов хвостовой части. Далее американские инженеры и ученые получили около 180 трофейных кислородных баков и такое же количество баков для спирта, примерно 200 турбонасосных агрегатов и 215 наполовину исправных ракетных двигателей.

Каждая ракета собиралась из только что испытанных деталей непосредственно накануне пуска, так как немцы предупредили своих американских коллег, что надежность работы ракет резко ухудшалась, если полностью собранные ракеты хранились на складе в течение более или менее продолжительного времени. В дальнейшем на полигоне стало правилом не запускать ракету, собранную более чем за 72 часа до старта.

Первое огневое испытание ракеты «V-2» на полигоне в Уайт Сандс было проведено 15 марта 1946 года. Ракета грохотала на стенде в течение более одной минуты, и все кончилось благополучно. Первый пуск был назначен на 16 апреля. Хотя все детали и части испытывались непосредственно перед сборкой, они все-таки не были новыми, поэтому организаторы запуска предприняли дополнительные меры предосторожности. Инженеры сконструировали специальное устройство аварийной отсечки топлива, которое по радиокоманде с наземной станции управления прекращало доступ топлива в двигатель. Случилось так, что это устройство пригодилось при первом же опытном пуске. Спустя всего 19 секунд после взлета ракета внезапно развернулась на 90° и устремилась на восток. Прежде чем устройство аварийной отсечки топлива вступило в действие, наблюдатели заметили, что стабилизатор разрушился. Расследование показало, что соответствующий этому стабилизатору графитовый газовый руль раскрошился вскоре после взлета и триммер, приняв на себя всю нагрузку, разрушил стабилизатор номер IV. Для того чтобы предотвратить подобные аварии, все графитовые газовые рули впоследствии просвечивались рентгеновскими лучами, а затем покрывались слоем картона, который быстро сгорал после пуска маршевого двигателя.

10 мая 1946 года для представителей прессы и всех, кому случилось оказаться в тот день на полигоне, был проведен показательный пуск ракеты «V-2» под № 3. Демонстрация закончилась успешно, а вслед за этим состоялись летные испытания ракет № 4, 5 и 6. Ракета под № 7 отклонилась от заданной траектории, однако это было замечено только теми, кто обслуживал следящее устройство. Ракета № 8 повела себя явно ненормально и взорвалась через 27 секунд после старта на высоте 5,5 км. Причиной взрыва явилась, предположительно, авария турбонасосного агрегата, один из подшипников которого, работающий на перекачке жидкого кислорода, был густо смазан маслом. Загорание этого масла и привело к взрыву ракеты.

Ракета № 9, запущенная 30 июля, работала безотказно, достигнув рекордной высоты в 167 километров. При испытании ракеты № 10 снова пришлось прибегнуть к устройству аварийной отсечки топлива; через 13,5 секунд после взлета эта ракета повела себя весьма странно: по-видимому, что-то случилось с системой управления ракеты, заставившей сервопривод одного из газовых рулей отклонить его в крайнее положение.

Неожиданными отклонениями от заданной траектории были отмечены и испытания ракет № 11 и 14. Первая развернулась на восток спустя 4 секунды после старта и пошла над землей на высоте около 100 м по траектории с незначительным восхождением. Вторая взлетела нормально, но через 5 секунд на мгновение «клюнула» носом; после этого ракета выровнялась и в течение следующих 2 – 3 секунд продолжала набирать высоту, затем «клевок» повторился более отчетливо. Ракета в это время, по-видимому, находилась на высоте около 180 м. Прежде чем кто-либо успел сообразить, что произошло с ракетой, она развернулась носовой частью на юг и, приобретя хорошую устойчивость, с ревом прошла над головами экспериментаторов в сторону расположения военного гарнизона, на Эль-Пасо. Оператор, управлявший ракетой, точно приземлил ее за пределами военного городка.

Интересным опытным запуском, не входившим в программу исследований верхних слоев атмосферы, но являвшимся частью «Проекта Гермес», был пуск ракеты «V-2» с палубы авианосца «Мидуэй». Он состоялся вблизи Бермудских островов 6 сентября 1947 года. Целью этих испытаний было проверить, возможно ли снаряд такого размера заправлять топливом и запускать с палубы военного корабля, может ли корабль-ракетоносец продолжать движение во время пуска ракеты и будет ли он способен выполнять свои обычные функции сразу после запуска ракеты, а если нет, то сколько времени понадобится на то, чтобы восстановить нормальные функции корабля. Испытания дали положительный ответ на все три вопроса, однако сама ракета «V-2» потерпела аварию. Она взлетела под острым углом и взорвалась, покрыв расстояние всего лишь около 10 км.

Анализируя общую сводку летных испытаний американских ракет «V-2», можно подумать, что она отражает процесс медленного «старения» оборудования. В первых семи запусках ракетам не удалось подняться выше 150 км, что, вероятно, объясняется недостатком практического опыта у экспериментаторов. Однако по мере того, как персонал приобретал больший опыт в подгонке деталей, были достигнуты более значительные результаты. Ракета № 9 поднялась на высоту 167 км, а затем, после двух неудачных попыток, ракета № 12 набрала высоту 164 км. Две следующие ракеты показали не очень хорошие результаты, а ракета № 14 вообще отказала, но зато ракеты № 16 и 17 взлетали на высоту соответственно 167 и 177 км. После этого высота вновь пошла на снижение. Так, если ракета № 21 набрала высоту в 160 км, то все последующие уже не превышали ее.

На самом же деле причиной постепенного снижения максимальной высоты подъема ракет является не «старение» оборудования, а постоянная работа по модификации ракет, обусловленная определенными целями и задачами, которые экспериментаторы ставили перед собой на различных этапах испытаний. У 24 ракет была существенно изменена форма, и это, по-видимому, отразилось на высоте их подъема. Более того, все время увеличивался стартовый вес ракет. Если сухой вес стандартной американской ракеты «V-2», включая боевую головку весом 1048 кг, вначале составлял 4056 кг, то уже в 1946 году ракеты имели избыточный вес 72 кг, а в 1947 году они были на целых 180 кг тяжелее стандартных ракет. В 1948 году вес ракеты был увеличен еще на 239 кг, а в 1949 году он вырос до 4460 кг.

То, что «старение» оборудования оказывало лишь незначительное влияние, было доказано пуском ракеты, не входившим в программу испытаний. Эта ракета была запущена с единственной целью – определить, какой высоты она может достичь. Оказалось, что предельным практическим потолком для американского варианта ракеты «V-2» является высота в 206 км.

Благодаря приборам, устанавливаемым на ракетах «V-2», удалось получить достаточно обширный массив метеорологических данных. Помимо измерения температуры и давления воздуха с ракеты производилось фотографирование поверхности Земли с больших высот и солнечного спектра, что имело по тем временам большую научную ценность. И, наконец, с помощью ракет «V-2» была измерена интенсивность космических лучей на больших высотах и взяты пробы воздуха до высоты 72 километров.

Интенсивные испытания ракет «V-2» вели еще и к тому, что их запас неуклонно сокращался. В первой серии программы испытаний было запущено 25 ракет. Затем прошла вторая серия испытаний. По-видимому, можно было бы завершить и третью серию, однако все, занятые в работах на полигоне, понимали, что недалек тот день, когда на стартовую площадку привезут последнюю ракету.

Требовались новые ракеты, и не просто ракеты «V-2», а новые типы, новые конструкции. В связи с этим возникли разногласия. Военные, естественно, хотели иметь баллистический снаряд большой дальности, ученые желали продолжать исследования верхних слоев атмосферы и мечтали о новой высотной ракете.

В конце концов был принят к исполнению проект «Бампер» («Project Bumper»). Его целью стало изучение вопросов создания многоступенчатых ракет, решение проблемы отделения ступеней в ракетах с жидкостными двигателями, а также – подъем до максимально возможной высоты. В ходе реализации проекта была создана двухступенчатая ракета «Bumper-WAC» («Бампер-ВАК»). Первой ступенью служила модифицированная ракета «V-2», второй – «WAC-Corporal».

Запуски ракет «Bumper-WAC» некоторые историки считают первым шагом человечества в космос и величайшим достижением американских конструкторов. Лично мне кажется, что именно проект «Bumper» – самое красноречивое свидетельство отставания США в ракетостроении. Достаточно взглянуть на саму ракету: вторая американская ступень кажется смешной и лишней на фоне первой ступени, созданной в Третьем рейхе.

Первые шесть пусков ракет «Bumper-WAC», начиная с первого, состоявшегося в мае 1948 года, были произведены с полигона Уайт Сандс. Лишь пятый из них закончился достижением рекордной (космической) высоты. Этот запуск состоялся 24 февраля 1949 года. Уже через минуту после старта ракета «Bumper-WAC» достигла высоты около 36 км и развила скорость примерно 1600 м/с. Здесь «WAC-Corporal» отделилась от «V-2» и продолжила подъем, значительно увеличив скорость. Через 40 секунд после включения своего двигателя «WAC-Corporal» летела уже со скоростью примерно 2,5 км/с. Пустая ракета «V-2» вначале поднялась еще выше (до 161 км), а затем начала падать. Когда через 5 минут после старта «V-2» разбилась в пустыне в 36 км севернее стартовой позиции, ракета «WAC-Corporal» продолжала набирать высоту. Ракета поднималась еще около 90 секунд. Высота в 402 км (по другим данным – 392,6 км) была достигнута через 6,5 минут после старта.

Ракеты № 8 и 9 по программе пусков предназначались для проведения специального эксперимента, которым был «торжественно открыт» новый испытательный полигон во Флориде. Уже давно признавалось, что полигон Уайт Сандс стал тесен для ракетчиков: расстояние от стартовой позиции на нем до района падения снарядов не превышало половины дальности ракеты «V-2». Ракетный полигон большей протяженности можно было найти только на берегу океана. В мае 1949 года были начаты переговоры с английским правительством о том, чтобы создать станции наблюдения и слежения на Багамских островах. Одновременно для строительства стартовых позиций был выбран мыс Канаверал на восточном побережье Флориды

Однако для первых испытаний, проводившихся на мысе Канаверал по проекту «Bumper», надобности в пунктах наблюдения на Багамских островах не возникло. Ракеты запускались на сравнительно небольшую дальность. Основной целью этих запусков был вывод ракеты «WAC-Corporal» на максимально пологую траекторию.

Первый старт ракеты с мыса Канаверал был намечен на 19 июля 1950 года, но график подготовки запуска оказался сорван и его отложили. 24 июля испытание повторили со второй ракетой. На этот раз все прошло хорошо: ракета поднялась, как было намечено, и быстро исчезла в тонкой пелене перистых облаков. Достигнув высоты 16 км, она начала выходить на наклонный участок траектории, чтобы продолжить полет в горизонтальной плоскости. В это же время ракета «WAC-Corporal» отделилась от первой ступени, которая медленно снизилась и была подорвана на высоте 5 км. Обломки «V-2» упали в море на расстоянии примерно 80 км от стартовой позиции. Ракета «WAC-Corporal», слишком маленькая для того, чтобы нести на себе приборы и подрывной заряд, упала в море в 320 км от мыса Канаверал.

Запуски по программе «Bumper» доказали необходимость создания новых составных (многоступенчатых) ракет. Только с их помощью можно было выйти на уровень «космических» высот.

В это же самое время группа инженеров из Пенемюнде, руководимая Вернером фон Брауном и обосновавшаяся в Хантсвилле (Алабама), работала над созданием многоступенчатых баллистических ракет для Редстоунского арсенала армии США.

Ракета «Redstone» («Редстоун»), называемая также «Jupiter-A» («Юпитер-А») являлась прямым «потомком» ракеты «V-2». Она во многом походила на свой прототип. В качестве топлива в ней тоже применялся этиловый спирт и жидкий кислород. Центробежный турбонасос подачи топлива приводился в действие путем разложения перекиси водорода. Управление также осуществлялось с помощью четырех графитовых газовых рулей, помещенных в потоке истекающих газов. Мало отличий имелось и у пускового стола ракеты; из комплекса наземного оборудования ракеты «Redstone» был исключен только грунтовой лафет для перевода ее из горизонтального положения в вертикальное. Ракета снималась с тележки транспортера и устанавливалась прямо на пусковой стол с помощью длинной стрелы крана. Отделение головной части ракеты, в которой были заключены боевая часть и приборный отсек, от остальной части ракеты происходило на нисходящей ветви траектории.

Дальность полета ракеты «Redstone» составляла примерно 320 – 400 км. Поскольку эта ракета имела значительно большие габариты, чем ракета «V-2» (длина – 21,2 м, диаметр – 1,8 м, размах стабилизаторов – 4,4 м, стартовый вес – 18 000 кг, тяга ракетного двигателя при старте – 29 500 кг), боевая часть должна была весить не менее 5 т. Большая полезная нагрузка делала ракету «Redstone» почти идеальным ускорителем – вернее, первой ступенью – для весьма сложных и тяжелых опытных многоступенчатых ракетных систем. Например, она могла бы нести многоступенчатую систему связок ракет на твердом топливе, и надо сказать, что этот эксперимент не замедлил состояться.

Вечером 20 сентября 1956 года с помощью ракеты «Redstone» № 27 на испытательном полигоне мыса Канаверал была поднята система ракет на твердом топливе. Вторая ступень этой системы (ракета «Redstone» была первой ступенью) представляла собой связку из четырех ракет на твердом топливе – уменьшенные ракеты типа «Sergeant» («Сержант»), получившие название «Sergeant-Baby». Третьей ступенью системы являлась одна ракета «Sergeant-Baby».

Так как ракета «Redstone» была жидкостной ракетой с небольшим ускорением, задержка воспламенения в двигателе второй ступени не была нужна. Система показала на летных испытаниях следующие результаты: первая ступень упала в 160 км от стартовой позиции, вторая ступень (связка пороховых ракет) упала на расстоянии 614 км от точки старта, а третья ступень была найдена в 5310 км. Эта последняя достигла высоты 1096 км. В том запуске описанная система, получившая название «Jupiter-C» («Юпитер-С»), побила рекорд высоты, установленный ранее ракетой «Bumper-WAC» № 5.

Жизнь ракеты «Jupiter-C» была короткой, но счастливой. Она использовалась всего два года, но зато именно ей было суждено вывести на орбиту Земли первый искусственный спутник производства США.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.