Глава 13 Пенемюнде за работой
Глава 13
Пенемюнде за работой
Типичный день в Пенемюнде проходил примерно следующим образом.
Доктор Херманн попросил меня встретиться с ним – у него есть кое-что показать мне. Я приказал водителю в 10.30 прибыть за мной к зданию, где размещалась сверхзвуковая аэродинамическая труба. Чтобы начать рабочий день, необходимо было пройти лишь несколько сотен метров от административного корпуса армейской экспериментальной станции, через внутренние ворота, мимо здания тестирования материалов и инструментальной мастерской к длинному низкому строению красного кирпича. Это была витрина нашего учреждения, отвечавшая и художественным и функциональным запросам. Высокий центральный корпус этого комплекса стоял в ухоженном саду среди стройных сосен. Я миновал просторный светлый холл и вошел в приемную, где под цитатой, вырезанной на стене: «Техники, физики и инженеры – пионеры мира», меня ждал доктор Херманн.
У этого стройного молодого ученого, исключительно толкового, знающего и опытного, были вытянутое лицо со вскинутыми бровями и светло– каштановые волнистые волосы, которые он зачесывал назад, умные глаза и выразительная жестикуляция. Он отвечал за нашу уникальную сверхзвуковую аэродинамическую трубу, и его энергия воодушевляла всех сотрудников. Ему принадлежала ведущая роль в ее конструировании и строительстве. Труба вошла в строй в ноябре 1939 года. И из года в год характерное шипение воздуха, который на огромной скорости проходил сквозь трубу, смешивалось с ревом ракетных двигателей в лесах Пенемюнде.
Месяцами аэродинамическая труба работала в две и даже в три смены, в среднем по пятьсот часов в месяц. Рабочее время длилось с семи утра до двух ночи. Были две секции снятия показаний, которые подменяли друг друга. Воздух всасывался в огромные раструбы, через металлические лопасти в трубе, которые «приглаживали» его поток, проходил фильтры сушки, а затем разгонялся до сверхзвуковой скорости. Двумя совершенно параллельными, без всяких завихрений, потоками, с равным давлением в любой точке, воздух обтекал подвешенную модель ракеты, с которой снимались показания. Это давало нам возможность, задавая определенную скорость воздушного потока, учитывать аэродинамические силы. Достигнутое давление оставалось постоянным в течение всего времени испытаний.
Воздух снаружи через воронку со специальными створками, которые моментально закрывались по окончании испытаний, засасывался в огромную сферическую вакуумную камеру. Предварительно из нее выкачивалось 98 процентов содержавшегося в ней воздуха, чему способствовали три двойных насоса общей мощностью 1000 лошадиных сил. Вакуумная камера имела объем 990 кубических метров, диаметр ее составлял 12 метров, а толщина стенок – 1,7 сантиметра. Аэродинамическая труба была открыта с одного конца и работала с перерывами. Между испытаниями, которые длились примерно по двадцать секунд, возникали паузы от трех до пяти минут, пока восстанавливался вакуум.
Планируя строительство в Пенемюнде, я не хотел ставить тут ни воздушный туннель для академических исследований, ни экспериментальную аэродинамическую трубу. Нам была нужна конструкция, отвечавшая нашим специфическим задачам. И она появилась – в самое короткое время, отвечающая всем необходимым требованиям, в основе которых лежали тщательные и длительные испытания ракет и снарядов различных форм и очертаний, над которыми в то время уже работали конструкторы. Для этих испытаний необходимо было провести некоторые базовые исследования, и я выделил на эти цели 30 процентов времени работы трубы. С самого начала я поставил условие, что данные, поступающие с пультов управления аэродинамической трубой к конструкторам, расчетчикам траекторий и тем, кто конструирует аппаратуру управления, должны быть понятны и тем, кто профессионально не занимается аэродинамикой.
На меня не производили впечатления чрезмерно мудреные трактаты или отчеты, перегруженные цифрами и совершенно непонятные простым смертным. Мы не хотели гореть священным огнем высокой науки. Нам были нужны данные для нашей работы. Нас волновало не столько «почему», сколько «как», что в военное время и было решающим фактором. Теории, которые проистекали из этих отчетов, интересовали нас лишь в малой мере. Нам были нужны лишь четко изложенные и понятно истолкованные факты.
Команда, работавшая на аэродинамической трубе, как и остальные коллективы в Пенемюнде, была подобрана под определенного человека из числа ученых, который и руководил ею. Я рассчитывал, что он будет нести полную ответственность за этот участок. Он должен был управлять им и в административном плане, и, советуясь со своими коллегами, в научном. Так, путем коллективной работы всех, задействованных в данной области, мы достигали нужных результатов – а руководитель правильно влиял на своих сотрудников и направлял их. Начальники отделов, которые просто ставили свои имена под проделанной работой, долго на этом месте не засиживались.
Я прошел вместе с доктором Херманном по звуконепроницаемому коридору, по одну сторону которого размещались насосы, большая вакуумная камера и отдел измерений, а по другую – конструкторский отдел и административный, и очутился в зале основных испытаний. Здесь меня встретили доктор Курцвег, руководивший исследованиями, главный инженер Гесснер, конструктор аэродинамической трубы, балансиров и моделей, и инженер Рамм, отвечавший за всю измерительную технику.
Доктор Херманн хотел познакомить меня с характеристиками стабильности новой модели образца «А-9», то есть «А-4» с крыльями. Она в 4,4 раза превышала скорость звука или, иными словами, достигала скорости 5600 километров в час.
В сопровождении доктора Херманна я миновал первый сектор отдела измерений, пока нас не остановили толстые двойные стеклянные панели, из-за которых открывался вид на дюзы Лаваля и измерительную камеру.
Стеклянные панели с нашей стороны были раздвинуты. Воздушный поток, вылетающий из дюз Лаваля, имел размеры в поперечнике 40 на 40 сантиметров и в этом помещении был сходен с тем, который обтекал тело ракеты в свободном полете. Но только здесь, в этом пространстве, можно было снимать показания, столь важные для нашей работы. Они снимались с подвешенной модели, которая вращалась вокруг оси, проведенной через центр тяжести, – маленькой модели, точной копии «А-4», если не считать, что у нее были два очень тонких, как лезвие, оттянутых назад крыла. Модель покачивалась от малейшего прикосновения. Доктор Херманн закрыл внутреннюю стеклянную панель, которая превратилась в боковую стенку, прикрывавшую дюзы, затем внешнюю, полностью изолировав таким образом измерительную камеру. Сегодня мы намеревались провести измерения колебаний, прикинуть, в какой мере на них влияет форма крыльев и можно ли добиться стабильности полета на столь высокой сверхзвуковой скорости – то есть будет ли конструкция держаться носом по воздушному потоку, сохраняя направление полета, затухнут ли колебания после нескольких циклов, что докажет способность конструкции противостоять силам аэродинамики.
Наша измерительная аппаратура и дюзы Лава– ля были сконструированы в тот первый, суматошный и хлопотливый год после создания аэродинамической трубы. В то время мы конструировали трехкомпонентный балансир, с помощью которого могли получать важные данные по коэффициентам лобового сопротивления, подъема и бокового сноса. К концу 1940 года у нас был набор дюз, которые давали скорости от 1,2 до 4,4 числа Маха. Наша работа значительно облегчалась тем, что смена дюз занимала всего десять – пятнадцать минут.
Поскольку точности трехкомпонентного балансира было недостаточно для полноты данных, мы создали устройство, чтобы получать информацию о колебаниях моделей, обладавших свободой вибрации. Оценка их, полученная с помощью осцилограмм, позволила нам определить центр давления, что имело решающее значение для стабилизации.
Кроме того, мы создали и встроили в модель устройство, определявшее ее крутящий момент и уровень стабильности в полете.
И модели почти законченных ракет, как «А-4» и «А-9», и зенитная ракета с помощью нашей измерительной аппаратуры испытывались на самых разных скоростях и углах атаки. Модели шириной 4–5 сантиметров и длиной 25–40 сантиметров подвешивались на продольной оси, и изменения давления воздуха мгновенно считывались со ста десяти точек на корпусе ракеты, на крыльях и хвостовых стабилизаторах этой маленькой модели. Этот метод измерений постоянно совершенствовался, и теперь модель исследовалась самым тщательным образом, на всех возможных числах Маха и углах атаки. Этой работой две недели были заняты две смены по 35 человек в каждой. Они-то и давали конструкторам основные принципы, которые те и воплощали в чертежах.
Формы и эффективность работы стабилизаторов определялись путем постоянных измерений. Поскольку выхлоп ракетных газов на большой высоте расширялся, измерения его конуса давали возможность представить размеры стабилизаторов. Исследования влияния ракетной струи «А-4» на стабильность полета и лобовое сопротивление установили, что на скорости меньше звуковой коэффициент лобового сопротивления возрастает на 70 процентов, а центр тяжести смещается назад на длину половины калибра, то есть на один радиус ракеты. С другой стороны, на сверхзвуковой скорости коэффициент лобового сопротивления уменьшался на целых 30 процентов.
Для проведения всех этих исследований необходимо было создавать специальную измерительную аппаратуру.
И теперь доктор Херманн начал объяснять, что нам было бы желательно провести испытания на стабильность.
– Одно из основных требований к конструкции ракеты заключается в том, что она должна соблюдать достаточную, но не чрезмерную стабильность полета на всем протяжении дистанции, которую она покрывает на определенной скорости и при определенном угле атаки. Чем неизменнее стабильность, тем больший момент силы надо прикладывать, а это означает наличие более крупных стабилизаторов и более мощных сервомеханизмов.
Я согласился с его словами:
– Совершенно правильно, доктор. Законы ракетного движения не обойти. Максимальная скорость полета конечно же напрямую зависит от скорости истечения газовой струи и соотношения между массой ракеты на старте и оставшейся. Таким образом, нам желательно, чтобы вес пустой ракеты был как можно меньше. Так что вес сервомеханизмов необходимо предельно уменьшать.
– Поэтому я и думаю, что мне стоит заняться, – продолжил доктор Херманн, – аэродинамической формой ракеты, которая позволит вести ее с минимально возможной площадью рулей и самыми маленькими сервомеханизмами. Для дистанционно управляемой противовоздушной ракеты это вопрос жизни и смерти. И тут важность коэффициента лобового сопротивления отступает на второй план. Главное в том, что расположение центра тяжести будет как можно дольше оставаться неизменным при всех углах атаки и изменениях скорости на всей дистанции полета – от нуля до скорости звука и до сверхзвуковой. Как вы знаете, после тщательных исследований в нашей трубе мы создали эти условия для противовоздушной ракеты «вассерфаль», определив оптимальную форму крыльев и место крепления хвостовых стабилизаторов.
– Именно так, – согласился я. – А сегодня, доктор, я хотел бы увидеть, чего вы добились с «А-9».
Он нажал кнопку, и аппарат Шлирена, который наглядно фиксировал изменения плотности воздушного потока, выкатился по длинным, 10 метров, рельсам. На его экране ясно вырисовывалась модель и система ее поддержки. Пока все налаживалось, я спросил доктора Херманна:
– Как прошли эксперименты со звукопроводимостью? Пришло время дать отповедь тем сторонникам Фомы неверующего, которые настаивают, что тело, двигающееся на сверхзвуковой скорости, не в состоянии принимать нормальные акустические волны.
– Эксперименты оказались успешными. Ударная волна, образующаяся на сверхзвуковой скорости, не в состоянии помешать прохождению акустических волн, если правильно настроена аппаратура.
– Отлично! Значит, скорее всего, все сомнения на эту тему устранены. Когда я получу отчет? Отдел противовоздушной обороны министерства авиации не перестает запрашивать меня о результатах.
– Надеюсь, что через несколько дней.
Пока мы разговаривали, подготовка подошла к концу и можно было начинать работу. На ярко мерцающем фоне экрана был четко виден силуэт ракеты с нацеленной чуть ли не вертикально вверх носовой частью.
Аппаратура была сконструирована на заводе Цейсса в Иене после того, как прошел длительный период экспериментов в аэродинамической трубе. Она уже безупречно поработала для нас, и о лучших измерительных устройствах мы не могли и мечтать. Все изменения плотности воздуха из-за температуры или давления тут же темными или яркими линиями давали о себе знать на экране. Эта аппаратура фиксировала все, что выявлялось в ходе бесчисленных экспериментов и измерений: плотность и границы слоев воздуха, их расположение, структуру, перемещения, характер ударных волн, расширение газов после того, как на большой высоте они покидали дюзы, и так далее.
Инженер-испытатель нажал кнопку, заставлявшую открываться шторки; воздух с шипением направился через измерительную камеру в вакуумную сферу.
Модель резко переменила положение, развернувшись носом навстречу набегавшему потоку воздуха. После нескольких быстрых колебаний небольшой амплитуды она замерла, продолжая ровно висеть в воздушном потоке, скорость которого в 4,4 раза превышала скорость звука. Был ясно виден рисунок ударных волн, которые шли от носа ракеты, от кромок крыльев и от рулевого управления. Они расходились под острым углом, и их характеристики в виде линий разных степеней яркости сплетались в черно-белый рисунок. Слои воздуха, обтекавшие ракету, казались ярче над моделью и темнее под ней, и их взаимное расположение было ясно видно. Заметно было, как, оттягиваясь назад, они расширялись по мере того, как кормовая часть становилась все уже.
Прошло двадцать бесконечных секунд. Картина резко изменилась. Отчетливые линии на экране стали расплываться и разворачиваться под более тупым углом; смещаясь вперед, они превращались в турбулентные завихрения – и наконец окончательно исчезли. Яркий фон экрана, казалось, затянуло дымком. Модель несколько раз развернулась вокруг своего центра тяжести и застыла носом книзу. Эксперимент, который доктор Херманн хотел показать мне, прошел успешно. Этот снаряд, имеющий форму самолета, сохранял абсолютную стабильность на сверхзвуковой скорости, составлявшей примерно 5600 километров в час.
– Великолепно, доктор, – одобрил я. – Все прошло как нельзя лучше. Но все же как насчет ложки дегтя в бочке меда?
– Я старался проверить все разновидности конфигурации крыльев – оттянутые назад, дельтовидные, прямые, треугольные, расположенные низко и высоко, – чтобы ракета сохраняла стабильность, подчинялась управлению на всех скоростях и чтобы у нее было правильное соотношение между подъемной силой и торможением. Но пока нам не очень удается управлять этим процессом.
– Думаете, вам удастся с ним справиться?
– Да. Но беда в том, что мы ограничены инструкциями. Имея дело с «А-4», мы вправе лишь добавить крылья и изменить внешние стабилизаторы хвостового оперения. Это крепко держит нас. Отнесенные назад и высоко расположенные крылья дают лучшее соотношение подъемной силы и торможения, но когда скорость меньше звуковой, а углы атаки колеблются плюс-минус два градуса, стабильность недостаточная.
– Почему?
– Хвостовые стабилизаторы оказываются в потоке турбулентных завихрений от крыльев. Более того. У отнесенных назад крыльев есть тот недостаток, что в диапазоне скоростей от суб– до сверхзвуковой наблюдается относительно большое смещение центра тяжести. Мы могли бы досконально разобраться в этом, если бы не получили указания заниматься стабилизаторами для «А-9». Тем не менее надеюсь, что вскоре нам удастся найти решение.
– Что вы предлагаете, дабы избежать турбулентности потока от крыльев? Жаль, что мое предложение совместить заднюю кромку крыльев с передней кромкой хвостовых стабилизаторов не принесло больших успехов.
– У такой конструкции оказалась не очень большая подъемная сила. Путем последовательных «шагов», что так помогло нам в случае с хвостовыми стабилизаторами, мы еще раз попробовали изменить к лучшему соотношение подъемной силы и торможения. Но и это не сработало. Соотношение улучшилось на двенадцать процентов, но тем не менее оставалось на двенадцать процентов хуже, чем с отнесенными назад крыльями. А это означает, что расстояние полета уменьшается примерно на шестьдесят пять километров.
– Попробуйте снова с трапециевидными крыльями. Если нам удалось избежать смещения центра тяжести у зенитных ракет, может, нам повезет в этот раз? Главное – добиться стабильности полета и контроля над ним, и, думаю, имеет смысл несколько пожертвовать соотношением подъемной силы и торможения.
У доктора Херманна был задумчивый вид. Он с долей сомнения посмотрел на меня. Я не мог не засмеяться.
– Мой дорогой доктор, если бы мне удалось, как вам, добиться стабильности полета на скорости более пяти тысяч шестисот километров в час, я был бы безгранично счастлив.
Пока шли испытания, Гесснер попросил меня взглянуть на его новую конструкцию «стреловидного снаряда» для Пенемюнде. В моем распоряжении было еще пять минут до посещения испытательного стенда номер 7, где в 10.30 начинались статические испытания «А-4».
Гесснер подвел меня к чертежной доске и познакомил с расчетами. Он взялся работать над стреловидным снарядом, исходя из моего предположения, что, может быть, таким образом удастся увеличить дальность стрельбы, не меняя конструкции существующих орудий. Поэтому я и попросил доктора Херманна заняться подкалиберными снарядами с хвостовыми стабилизаторами, которыми можно стрелять из обыкновенных орудийных стволов и провести их испытания в аэродинамической трубе.
Гесснер взялся за изучение сути предмета с таким пылом и рвением, что они принесли успех. Чтобы добиться стабильности полета этих исключительно тонких, с узкими стабилизаторами снарядов, которым приходилось покрывать расстояния при очень низком сопротивлении воздуха на скорости 4800–5600 километров в час, пришлось проводить бесчисленные испытания в аэродинамической трубе. Сопротивление среды, оказываемое стреловидному снаряду, уменьшилось на 35 процентов по сравнению со снарядом привычных очертаний, что позволило значительно увеличить дальность стрельбы. Хотя на первых порах компетентные специалисты из отдела баллистики и боеприпасов относились к нам с насмешливым пренебрежением, теперь мы в Пенемюнде добились успеха.
Гесснер создал снаряды для 105-миллиметровых зениток и для тяжелых орудий «К-5» калибром 280 миллиметров с дальностью стрельбы 60 километров. Снаряды такого типа с тем же весом и при уменьшенном на 5,8 килограмма заряде позволили увеличить дальность стрельбы до 90 километров. А с новым, облегченным типом гильзы снаряд покрывал расстояние от 136 до 150 километров. Это достижение оставляло далеко позади все существующие в баллистике рекорды. Тем не менее существовали некоторые функциональные недостатки, которым, без сомнения, будет положен конец в ходе дальнейшей работы.
Начавшиеся исследования в области чистой аэродинамики могли дать новое направление созданию оружия, а сотрудничество с конструкторами и специалистами-баллистиками – привести к увеличению дальности артиллерийской стрельбы.
Теперь мне в самом деле надо было уходить. Если я поддамся искушению зайти в кабинет доктора Херманна и приму участие в обсуждении новой модели аэродинамической трубы с числом Маха 10 и сечением рабочей части 0,9 на 0,9 метра, то уйду я не скоро. Еще в декабре 1941 года в связи с созданием нашей самой большой дальней ракеты «А-9»/«А-10» мы занялись проектом гиперсверхзвуковой трубы, поток воздуха в которой в десять раз превышал бы скорость звука. Все же мы не могли приступить к ее строительству, поскольку особой потребности в ней тогда не было.
При расставании с доктором Херманном мне пришлось еще раз его разочаровать. Я был вынужден впредь до особого распоряжения приостановить работы над «А-9». Первым делом надо закончить создание «А-4». И только потом можно тратить драгоценные человекочасы на будущие проекты.
Подходя к машине, чтобы по длинной бетонной дороге ехать к испытательному стенду номер 7, я услышал над головой звук ракетного двигателя. Маленький самолет на реактивной тяге «Ме-163» почти вертикально ввинчивался в чистое небо, оставляя за собой коричневато-белый след. Приникнув к биноклю, я смотрел, как этот истребитель-перехватчик, напоминающий маленькую бесхвостую птицу, со свистом закладывал крутые виражи над Пенемюнде и, пикируя вниз, сделал три или четыре петли. Резко потеряв высоту, самолет выровнялся над лесом и плавно пошел на посадку.
Я вспомнил, как мы трудились над ракетным двигателем для самолетов. Начали мы эту работу в первые дни 1935 года, и сейчас в памяти всплывали различные картины и события этой работы.
В то время мы не представляли большого интереса для министерства авиации. Но мы уже задумывались над важностью ракетных двигателей для развития скоростной авиации. Несмотря на большой расход горючего и небольшую продолжительность работы, они обладали неоспоримыми преимуществами.
В принципе их можно было использовать для стремительного взлета тяжелых бомбардировщиков и как силовую установку для скоростных истребителей, так называемых перехватчиков, чтобы те могли на вертикальных курсах набирать высоту.
Наша первая силовая установка, 295-килограммовый двигатель, как нельзя лучше пришлась к месту, когда фирма «Юнкерс» предоставила в наше распоряжение небольшой самолет «юниор». Перед глазами всплыло живое воспоминание о событиях, имевших место весной 1936 года. После того как мы закрепили двигатель под фюзеляжем самолета, который был доставлен к нам без крыльев, фон Браун лично провел первое испытание, устроившись на небольшом участке просторного испытательного стенда в Куммерсдорфе. Он был бледен от напряжения, но глаза его сверкали. В первый раз на самолете стоял ракетный двигатель на жидком топливе!
Фон Браун решил, что испытывать его он будет сам. В пустом фюзеляже были размещены округлые баки с горючим, а рычаги и тумблеры управления вынесены на боковую стенку рядом с сиденьем пилота.
В то время никто еще и не думал о практическом использовании этого замысла. Если мы хотели строить более мощные двигатели и ставить их на самолеты, то первым делом мы должны были изучить, как себя ведет оборудование в полете, как оно переносит ускорение и фигуры высшего пилотажа. Для этой цели мы построили огромную центрифугу радиусом примерно 8 метров. На одном конце вращающейся стальной конструкции крепились пилотское сиденье, тормозное оборудование и новая, только что созданная силовая установка с тягой 660 килограммов. На другом конце находился противовес. Фон Браун начал закладывать головокружительные виражи. Двигатель работал безукоризненно, давая ускорение до 5 g. Фон Браун покинул центрифугу в самом счастливом настроении, хотя его слегка пошатывало.
Вскоре мы поставили этот двигатель вместе с баками, где было горючего на девяносто секунд работы, на одномоторный «Не-112», где ему предстояло играть роль вспомогательной силовой установки. Это был первый самолет с ракетным двигателем в хвостовой части корпуса.
К концу 1936 года были успешно завершены стендовые испытания и настала пора полетных. Цель дополнительной ракетной силовой установки заключалась в том, чтобы истребитель во время воздушного боя внезапно получал резкий прирост скорости и делал этакий «супертрюк».
Весной 1937 года на маленьком аэродроме Нойхарденберг к северо-востоку от Берлина прошли первые испытательные полеты. Пилотом был капитан Варзиц. Он совершил два или три успешных полета. В очередном Варзиц едва только отключил силовую установку, как мы с ужасом увидели, что он круто спикировал к земле и, не выпуская шасси, совершил посадку прямо на брюхо в густом кустарнике. Мы в панике ринулись к нему. Оказывается, сразу же после отключения он почувствовал запах горения и, решив, что хвостовое оперение охвачено пламенем, пошел на аварийную посадку. Мы выяснили, что даже после отключения двигателя из дюз еще несколько секунд вылетали языки пламени, от которых и загорелось несколько кабелей. Защиты в виде обтекателя между выхлопными дюзами и внутренними перегородками в хвостовой части оказалось недостаточно. К сожалению, техника получила такие серьезные повреждения при приземлении, что на время дальнейшие полеты пришлось прекратить.
Перебравшись в Пенемюнде, мы продолжили работы для военно-воздушных сил. На испытательном стенде номер 4 мы под руководством инженера Делмайера помогли сконструировать стартовые устройства для тяжелых бомбардировщиков. Силовые установки тягой 660 килограммов каждая, работавшие тридцать секунд, были размещены в двух гондолах. По окончании горения они сбрасывались и опускались на парашютах. Расположенные под крыльями по обеим сторонам фюзеляжа, они позволяли бомбардировщику нести более тяжелый груз или сокращать дистанцию пробега, когда он взлетал с нормальным грузом на борту.
В 1939–1940 годах в «Пенемюнде-Запад» прошла серия испытательных полетов «Не-111», оборудованного этими вспомогательными установками. И лишь сложности материально-технического снабжения, особенно с поставками жидкого кислорода, в конечном итоге заставили принять решение отказаться от использования этой техники, хотя работала она более чем удовлетворительно. Со временем во вспомогательных стартовых установках стала использоваться перекись водорода, которую производила фирма Гельмута Вальтера в Киле, и они стали широко использоваться. Необходимые испытания проводились в «Пенемюнде-Запад».
Мы обрели точно такой же опыт, разрабатывая новую силовую установку с тягой 660 килограммов и со временем горения триста секунд, с насосами для закачки топлива. Она предназначалась для реактивного истребителя, способного за две минуты достичь высоты 12 000 метров. Двигатель Вальтера был проще по конструкции и производить его можно было быстрее, но работал он куда хуже.
Летом 1938 года в «Пенемюнде-Запад» в воздух поднялся первый реактивный истребитель. Когда, описав круг над аэродромом, самолет заложил первый вираж, от которого перехватило дыхание, он как-то неуверенно держался в воздухе.
Созданная нами силовая установка была поставлена на новый «Не-112». Время ее горения составляло сто двадцать секунд, и она успешно показала себя в ходе нескольких полетов. К сожалению, во время одного из испытательных полетов пилот, отключив ракетный двигатель, потерял контроль над машиной, и самолет разбился.
С началом войны нам пришлось сосредоточить усилия на ракете дальнего радиуса действия «А-4», и эти проекты были заброшены.
Свист «Ме-163» по-прежнему стоял у меня в ушах, когда я вылез из машины перед большим сборочным корпусом испытательного стенда номер 7. Доктор Тиль и инженер-испытатель Шварц ждали меня. Мы прошли через небольшие воротца в зал со стенами из кирпича и особо прочного бетона примерно 30 метров высотой и 45 метров длиной.
Разговаривая с доктором Тилем, я лишь вполуха слушал знакомые жалобы, что нашу систему с сорока пятью автоматическими клапанами почти обязательно постигнет неудача. Я предпочитал наблюдать, как ракеты водружали на одну из двух больших подвижных испытательных установок, которые занимали добрую половину просторного зала. Поскольку стендовые испытания проводились ежедневно в течение нескольких месяцев, команда обрела такой опыт, что все шло с точностью часового механизма. Было рассчитано каждое движение. Огромный кран без усилий подхватил ракету.
Доктор Тиль показал на ракеты, которые, опираясь на хвостовые стабилизаторы, в три ряда одна за другой стояли у левой стены. И снова я испытал восхищение при виде совершенной красоты их обводов. Доктор Тиль унылым голосом поведал, сколько «клопов» его отдел проверки обнаружил в двигателях, клапанах или компонентах системы управления, поступающих с заводов. Выпуск экспериментальных ракет необходимо приостановить, пока мы не приведем в порядок те, что уже получены. Я не мешал его излияниям. Если ему вообще не поступят ракеты для испытаний, он все равно будет жаловаться – как и в том случае, если он их получит. Он всегда испытывал облегчение, выпустив пар. Как и все мы, он был бесконечно предан своему делу и, без сомнения, сможет найти способ справиться с трудностями. К моему следующему визиту он конечно же найдет какие-то новые трудности, на которые можно посетовать. Но в конечном итоге все будет как нельзя лучше.
Еще две ракеты стояли на поворотных столах в дальнем конце зала, окруженные деревянными лесами с площадками и лестницами. Многочисленные кабели и трубопроводы тянулись за стену в испытательную лабораторию отдела электрооборудования, которая располагалась в пристройке. Выйдя из зала, мы прошли к только что поставленному стенду для проверок газовой струи. Здесь, когда ракета была полностью собрана, струя истекающих газов подвергалась испытаниям в условиях, которые могли встретиться ракете в настоящем полете. В «спиртовой» системе мы использовали спирт; в «кислородной» – воду. С помощью этих испытаний, все показатели которых фиксировались, мы устанавливали стабильные данные выброса топлива в каждой системе. Нашей целью было установить усредненные показатели качественной работы, ускорить выпуск продукции и приемку ее, сведя к минимуму испытания отдельных компонентов после доставки их и сборки ракеты.
Мы прошли сквозь большой проем в окружающей стене, которая защищала испытательный стенд и стартовую площадку от порывистых ветров с моря и туч песка. Перед нами тянулось обширное пространство. На рельсах стояла могучая передвижная платформа. Ей предстояло переместиться к точке строго над центром отводного туннеля, который вертикально уходил вниз в землю и был оборудован системой охлаждения из металлических труб. Они-то и принимали на себя удар огненной струи газов. Бетонный канал шириной 7,5 метра, плавно изгибаясь до глубины 6 метров, снова выходил наружу с другой стороны.
Выхлопные дюзы полностью собранной и вертикально подвешенной ракеты, способной поворачиваться во всех направлениях, находились в 7,5 метра над верхним краем колодца охлаждения. Лифт пронес нас мимо рабочих платформ, где опытные техники и инженеры вели последние приготовления к старту. Ракета уже была полностью заправлена, и оставалось ждать минут десять.
Вместе с доктором Тилем я прошел к бункеру, где размещались наблюдательная и измерительная аппаратура. Укрытие было пристроено к окружающей стене в узком южном конце пространства, в 135 метрах от места старта. Повсюду стояли транспортные средства – большой передвижной лафет с поднятым вылетом крана, небольшой узкий «Видал» и другие, – а между ними располагались стартовые площадки самых разных типов, только что возведенные кабельные мачты и специализированный транспорт.
Всем сердцем я чувствовал, что нам повезет. Еще месяц-другой – и все самое худшее останется позади.
Рядом с доктором Тилем я стоял за пуленепробиваемой стеклянной дверью наблюдательного бункера и смотрел на испытательный стенд. Все члены команды статических проверок покинули его. Отвели и рабочую платформу. Теперь я ясно видел черно-белый корпус ракеты, покрытый полосами изморози. Ветерок, дующий с устья Пенемюнде, относил в сторону легкие белые облачка испаряющегося кислорода, который травили клапаны.
Мы запускали наши ракеты в сторону моря. Любой некачественный клапан, отказ любого реле, любой дефект даже самого крохотного компонента этой сложной конструкции мог сбить ракету с пути, привести к потере тяги, к преждевременной отсечке подачи топлива – или даже к взрыву.
Тем не менее ракету, стоило ей взмыть со стартового стола, можно было считать потерянной. Мы никогда не могли выяснить, что же конкретно стало причиной неудачи. Виновный компонент практически всегда находил свой конец на дне синевато-серого Балтийского моря. И посему я ввел правило: каждая ракета перед стартом должна быть проверена с наивозможной тщательностью. Все ее отдельные компоненты, а также ракету целиком необходимо снова и снова подвергать проверке. Чтобы обрести уверенность, и систему управления, и надежность тяги, и безупречность сборки надо проверять на соответствующих стендах. Цель этих забот была проста – все, что может случиться с ракетой в полете, нужно смоделировать на земле, где есть возможность изучить поведение ракеты. Так что строительство испытательных стендов и имитационных устройств красной нитью проходило у нас через все периоды развития. И лишь когда мы справились с самыми больными проблемами, то смогли позволить себе несколько сократить расходы на испытания.
Кроме того, я ввел и другое правило. Все наземные испытания, а также подготовка к запуску должны проводиться на открытом воздухе – какая бы ни стояла погода. Я считал ошибкой, когда инженеры, чтобы обеспечить себе комфортные условия работы, готовят ракету в теплом помещении, защищенном от ветра, – и только перед самым стартом вывозят ее из цеха. А ведь нам необходимо было знать, как ракета будет чувствовать себя при любой температуре, на любом ветру, велики ли потери из-за травящих клапанов, как влияет на отказы влажность атмосферного воздуха, на какой части аппаратуры сказывается холод, идущий от жидкого кислорода, и, кроме того, необходимо было разработать оборудование для оперативного использования в полевых условиях.
Результаты всех этих мер сказались. Когда началось оперативное использование ракет, число отказов составляло 17 процентов. То после старта на восходящем участке траектории не срабатывала система управления, то возникали другие неполадки. Позже, когда мы серьезно взялись за дело, нам удалось свести число отказов к 4 процентам, что было на удивление мало, учитывая, что приходилось иметь дело со столь сложной автоматической конструкцией. Это было особенно ясно видно по сравнению с 28 процентами отказов у «Fi-103» («V-1»), оружием куда более простым по своей конструкции.
Стендовые испытания системы зажигания прошли безукоризненно. Система управления ракеты, не испытывая никаких трудностей, безупречно подчинялась дистанционным командам. И развороты вокруг продольной оси, и вращение во всех направлениях, и, наконец, перемена курса – все шло по плану.
Затем я изучил диаграммы тяги и давления, снятые с пятнадцати точек измерения внутри ракеты. Тяга на стенде, где использовалась смесь горючего с кислородом в пропорции 1,0:0,85, доходила до 25 тонн. Это было бы идеально, если бы удалось добиться изменения формы наших дюз в соответствии с изменением внешнего давления на разных высотах. Но это было невозможно. Так что нам пришлось согласиться на золотую середину. Тем не менее, когда во время полета давление окружающей среды падало, тяга заметно возрастала и наконец достигала 29 тонн.
На диаграммах было видно, как она неуклонно росла.
Вместе со Шварцем я прошел длинным подземным коридором, который, проходя под стеной, вел из отдела измерений к месту расположения стенда. По обеим сторонам коридора, полностью занимая собой все пространство стен, тянулись двойные и тройные ряды толстых и тяжелых измерительных кабелей. Спустившись на несколько ступенек, мы оказались в большом и очень длинном помещении рядом с туннелем, куда уходил огненный выхлоп. Оно было отдано под трубы с холодной водой диаметром примерно 1,2 метра, которые перекачивали каждую секунду по 450 литров; в свою очередь, они соединялись с системой охлаждающих труб из молибденовой стали непосредственно в самом туннеле. Его метровые бетонные стены во время испытаний пропускали лишь малую часть жара.
Миновав второй коридор, который под небольшим углом шел наверх, мы через большую насосную станцию вышли на открытый воздух. Тут стояла высокая деревянная башня, в которой вода повторно охлаждалась, а в песчаную стену, огораживающую испытательный участок, были вкопаны большие, около 7,5 метра высотой, водяные цистерны.
Теперь от просторного песчаного пространства, покрытого наносами черного шлака, меня отделяла только длинная низкая дюна, поросшая соснами. Тут располагался испытательный стенд номер 10. Ровная поверхность черной окалины местами перемежалась клочками травянистых лужаек, небольшими светлыми бетонными заплатками, деревянными платформами на овалах утоптанного суглинка. Отсюда проводились испытательные запуски, чтобы выяснить, насколько их выдерживают различные типы земли. Повсюду стояли мощные транспортеры, доставлявшие ракеты, а также и сами ракеты на стартовых столах. Машины технических служб и цистерны с горючим располагались на равных интервалах друг от друга; гибкие трубопроводы тянулись к патрубкам ракет, а белые ленточки отмечали пути прокладки кабелей.
Основной порядок запуска ракет в полевых условиях был разработан на практике под руководством инженера Клауса Риделя; позже он был включен в боевой устав.
Машина ждала меня. Мы проехали мимо высокого испытательного стенда номер 1 и повернули на узкую бетонную дорогу, которая шла вдоль опушки леса с севера на юг; рядом с ней тянулся длинный ряд других испытательных стендов.
Я сделал короткую остановку у небольшого испытательного стенда номер 8 посмотреть, как идут приемные проверки. Здесь двигатели, поступившие с предприятий, подвергались испытаниям в работе. Синевато-багровая газовая струя уходила в широкий металлический колодец с двойными стенками. Через многочисленные мелкие отверстия во внутренней стенке колодца потоки воды охлаждали слепящие языки пламени. В течение всех шестидесяти секунд проверки из жерла туннеля, который разворачивал струю пламени под углом 90 градусов, поднимались огромные облака плотного белого пара.
Нас не удовлетворяла конструкция нашего двигателя – первого ракетного двигателя с тягой 25 тонн и периодом горения одна минута, но все его недостатки объяснялись тем, что он создавался на чисто эмпирической основе. В нем причудливо сочетались детали, созданные ранее для предыдущих моделей двигателей. Кроме того, они были слишком сложны для массового производства. Мы предъявляли слишком высокие требования к мастерству сварщиков. Если даже новое сварочное оборудование, работающее в автоматическом режиме, соответствовало требованиям работы, количество человекочасов, затраченных на изготовление двигателя, все же оставалось непомерно большим. Чтобы создать облако из мельчайших капель распыленного горючего, чтобы обеспечить охлаждение при помощи спиртовой пленки, необходимо было проделать тысячи мельчайших отверстий и в стенках сопла, и в головке с форсунками.
Доктор Тиль уже пытался упростить систему вспрыскивания горючего, но в большой камере она работала не очень хорошо.
Профессор Бек из Дрезденского инженерного института два года разрабатывал другую конструкцию. Она была куда проще в производстве, но пока успешно работала лишь в небольших двигателях с тягой меньше 900 килограммов. В сочетании с большой 25-тонной конструкцией она оглушительно гудела, то и дело меняя ритм и останавливаясь, а камера сгорания серьезно вибрировала во время стендовых испытаний. В то время мы, несмотря на сложности производства, продолжали совершенствовать головку камеры сгорания с восемнадцатью форсунками.
Почти полностью завершенный испытательный стенд номер 9 лежал дальше к югу. Он использовался для работы с большой сверхзвуковой зенитной ракетой с дистанционным управлением. Обогнув его, я оказался рядом с другим стендом, который служил для испытаний различных комбинаций горючей смеси, в которые входила азотная кислота. Затем я направился к небольшому стенду номер 3, где в горизонтальном положении испытывались двигатели с тягой до 1000 килограммов, и побывал у стендов, на которых шла работа по приемке больших насосов для перекачки горючего и паровых турбин на перекиси водорода. Рефрижераторная камера, охлаждавшаяся жидким кислородом, дала нам возможность производить проверки при очень низкой температуре.
В завершение объезда я оставил за собой стенд номер 4. Он представлял собой точную копию нашего большого куммерсдорфского стенда, который всего год назад мы использовали для наземных испытаний экспериментальной ракеты «А-5». С тех пор с Грейфсвалдер-Ойе были запущены сотни ракет, так что номер 6 был готов перенять у номера 9 все заботы с большой сверхзвуковой зенитной ракетой.
Отсюда я направился в большой сборочный цех и далее к цели своего объезда, в измерительный корпус, в лабораторию отдела электроизмерений.
Доктор Штейнхоф уже несколько дней просил меня заехать. Я и сам хотел обсудить с ним результаты некоторых исследований. Проблема заключалась в необходимости сократить рассеяние по горизонтали «А-4». С самого начала нам было ясно, что эти дорогостоящие ракеты не могут быть использованы в ходе военных действий, пока мы не сведем их разброс и особенно рассеяние по горизонтали к минимуму. До сих пор он составлял примерно 18 километров. Это было недопустимо много. Задачей доктора Штейнхофа было добиться, чтобы рассеяние не превышало полутора километров. Причинами столь широкого разброса служили ошибки наладки и корректирования, растущие допуски в системах управления и контроля, отсутствие стабильности гироскопов и масса более мелких факторов.
Существовала только одна контрмера, к которой мы могли прибегнуть. Все время горения – то есть на том участке траектории, где ракета подчинялась управлению, – ее было необходимо контролировать лучом радара. Такой способ управления давно использовался для слепой посадки самолетов, но в нашем случае он должен был обладать особой чувствительностью, не рассеиваться по мере того, как ракета удалялась от передатчика. Ракете предстояло строго выдерживать свою «линию». При малейшем отклонении от нее она должна тут же возвращаться на курс. Чтобы противостоять помехам союзников, мы должны были работать на дециметровых, а позже и на сантиметровых волнах, используя минимум оборудования, как наземного, так и в самой ракете.
Фирмы, занимавшие ведущие позиции в этой области, трудились над этой проблемой далеко не один год, но успехов так и не добились. Они постоянно назначали даты поставки техники, но не соблюдали их. Я не знаю, чем объяснялись эти задержки – то ли нашим низким статусом приоритетности, то ли заботами по выпуску обыкновенных радаров, то ли отсутствием стимулов по отношению к нашим скромным заказам, но я видел, что нас постоянно подводят. Совещание за совещанием не приносили результатов. Я не мог понять, что происходит. Ведь то, что требовалось нам, конечно же могло принести пользу и другим работам в области создания радаров. Наконец я пришел к выводу, что есть только один путь выхода из этой ситуации – попытаться добиться, чтобы заказ на нашу аппаратуру был включен в один из самых важных государственных планов создания вооружений. В радарную программу. И в конечном итоге я этого добился. Но я переоценил влияние армии на эту программу. Во главе ее стоял тот самый человек, который уже занимался нашей аппаратурой. Проще говоря, мы остались на том же месте. Лишь ближе к концу войны мы обзавелись собственной оригинальной техникой. Она представляла авиационный радар, который мы усовершенствовали.
Но и он не помог нам избавиться от проблем. Нам не удалось сократить разброс по горизонтали «А-4», чтобы он не превышал 2,5 километра. Конечно, с помощью этой техники результаты были куда лучше, но они ни в коем случае не соответствовали тому уровню, которого мы могли добиться, если бы наш проект был реализован вовремя.
Ровно два года назад, в июне 1941 года, Штейнхоф попросил меня стать свидетелем испытательного полета ракеты, которую вел радар, усовершенствованный его отделом. Военно-воздушные силы предоставили нам два самолета, чтобы испытать оборудование в полете. Весной 1940 года мы поставили технику полностью автоматизированного пилотирования, работавшую на частоте 50 мегагерц; трехкиловаттный передатчик располагался в северной части острова. Центральный луч передатчика был направлен на северо-восток, к датскому острову Борнхольм. Штейнхоф придерживался мнения, что самолет, который преодолеет 145 километров до Борнхольма в автоматическом режиме, достигнет намеченной точки на берегу острова с отклонением всего 18 метров. Предельное расстояние действия передатчика достигало 200 километров.
Полный радости от грядущей перспективы, я вместе с фон Брауном и доктором Штейнхофом предпринял этот полет над Балтикой. Как только курс самолета совместился с направлением ведущего радарного луча, Штейнхоф оставил сиденье пилота и подошел поговорить с нами. Машина, летевшая в автоматическом режиме, шла строго по курсу, очень низко над водой. Штейнхоф упомянул, что мы увидим на берегу типичный маленький домик с красной крышей – ту точку на побережье Борнхольма, над которой пройдет полет, руководимый лучом радара. Через сорок пять минут мы увидели, как из тумана выплывает берег Борнхольма, и вскоре пролетели над тем самым маленьким домиком. Контрольная команда на Борнхольме подтвердила точность нашего появления.
Сегодня, встретившись с доктором Штейнхофом в его кабинете, я первым делом осведомился о последних исследованиях профессора Вивега из Дармштадта. Он занимался электростатическими зарядами на корпусе ракеты, когда та входит в земную атмосферу. Доктор Штейнхоф отвечал на мои вопросы в своей привычной осторожной манере, избегая упоминания конкретных цифр. Он не мог брать на себя ответственность за них.
– Доктор Вивег считает, что заряд составляет меньше двадцати тысяч вольт.
– С моей точки зрения, он очень высок. Были ли какие-нибудь заметные проявления разряда?
Данный текст является ознакомительным фрагментом.