Военная космонавтика Третьего рейха
Военная космонавтика Третьего рейха
Настоящий прорыв в создании военных технологий будущего произошел в Третьем рейхе. К счастью для нас, немецкие генералы не успели воспользоваться плодами мысли немецких инженеров — иначе нашим дедам пришлось бы противостоять армии, вооруженной реактивными истребителями, комплексами противовоздушной обороны, самолетами-снарядами, тяжелыми баллистическими ракетами и атомными бомбами.
Разумеется, крушение Третьего рейха не прошло незаметно для человечества. Все технологии, которые были придуманы для победы над союзниками по антигитлеровской коалиции, были «клонированы» и использованы в рамках нового противостояния — холодной войны. Поэтому уместно здесь вспомнить, какой именно задел получили победители в качестве трофеев от побежденных.
Первые большие ракеты появились у немцев потому, что в Версальском договоре, накладывающем ограничения на виды войск и вооружений, которые могла иметь Германия после поражения в Первой мировой войне, ничего не было сказано о ракетах. А созданы они были в местечке Пенемюнде, о существовании которого главный конструктор этих ракет знал только потому, что его отец когда-то охотился там на уток.
Немецкая сухопутная армия, а точнее, специалисты отдела баллистики и боеприпасов управления вооружений, сухопутных войск, много думали о ракетах. Жидкостные ракеты давали, по крайней мере теоретически, возможность стрелять дальше, чем это делала артиллерия. К тому же теория утверждала, что ракеты в отличие от самолета будут практически неуязвимы в полете. Именно этими обстоятельствами и было продиктовано решение, принятое в 1929 году, о возложении на отдел баллистики ответственности за разработку ракет.
Не будет большим преувеличением сказать, что задача, поставленная отделу, была почти невыполнима. Ведь не имелось ничего, чем можно было бы руководствоваться военным инженерам при конструировании ракет. Ни один технический институт в Германии не вел работу в области ракет, не занималась этим и промышленность. Сотрудник отдела баллистики капитан Горштиг, ведавший организационными вопросами, долго не мог найти такого изобретателя, который при значительной финансовой помощи мог бы дать какое-либо законченное изобретение.
В 1930 году в помощь Горштигу был назначен новый человек — профессиональный офицер, служивший в тяжелой артиллерии во время Первой мировой войны. Этим человеком был гауптман Вальтер Дорнбергер. Однажды, присутствуя на испытательных запусках в «Ракетенфлюгплатц», Дорнбергер уговорил доктора Хейландта, директора фирмы «Ассоциация по применению промышленных газов», сконструировать небольшой жидкостный ракетный двигатель, чтобы применять его для испытания различных топливных смесей. Когда разработка началась, Дорнбергер понял, что управлению вооружений так или иначе придется взять на себя выполнение этой задачи и перенести работы на свои испытательные стенды. Эта идея получила одобрение, и вскоре на артиллерийском полигоне в Куммерсдорфе, в 27 километрах от Берлина, была создана новая испытательная станция. Она называлась экспериментальной станцией «Куммерсдорф — Запад». Начальником ее был назначен Дорнбергер, получивший к тому времени звание оберста.
Первым штатским служащим станции стал молодой конструктор ракет Вернер фон Браун, вторым — способный и талантливый механик Генрих Грюнов. В ноябре 1932 года к ним присоединился и специалист по ракетным двигателям Вальтер Ридель.
В марте 1936 года генерал Фрич приехал в Куммерсдорф и, увидев воочию работу экспериментальной станции, дал новые ассигнования. Затем в апреле 1936 года у генерала Кессельринга состоялось совещание, результатом которого явилось решение создать новую испытательную станцию. В тот же день советник Министерства авиации выехал в город Вольгаст, муниципалитету которого принадлежала территория Пенемюнде, и сообщил о том, что купил ее.
Хотя новая станция и получила название армейской экспериментальной станции «Пенемюнде», фактически равноправными хозяевами ее были сухопутная армия и ВВС. Армейцам отводилась лесистая часть острова восточнее озера Кельпин, ее назвали «Пенемюнде — Восток». Представители ВВС облюбовали себе пологий участок местности к северу от озера, где можно было построить аэродром, эта часть получила название «Пенемюнде — Запад». Станция «Пенемюнде — Восток» находилась в подчинении Управления вооружений сухопутных войск, а «Пенемюнде — Запад» — в ведении отдела новых разработок Министерства авиации.
В Пенемюнде разрабатывалось несколько типов ракет. Самая знаменитая из них — баллистическая ракета «А-4» (позднее получившая обозначение «Фау-2» — «V-2»). Именно этими ракетами с сентября 1944 года нацисты обстреливали Лондон. Однако «V-2» не могла служить в качестве пилотируемого летательного аппарата, да и дальность ее полета оставляла желать лучшего. Нас в этой истории интересует совершенно другой проект Пенемюнде.
Со временем немецкие ракетчики созрели до идеи строительства крылатых ракет, которые позволили бы заметно увеличить грузоподъемность и радиус действия, Расчет здесь прост. Посредством крыльев пустая и потому относительно легкая ракета может быть превращена в тело, подчиняющееся законам аэродинамики, — то есть в ракетоплан. Предварительный анализ показывал, что наличие коротких крыльев позволяло увеличить дальность полета на 160 км, то есть для ракеты с характеристиками «V-2» дальность доводилась до 480 км. Такой вариант ракеты «А-4» действительно был испытан, что привело к созданию модифицированного варианта — «А-4b».
В декабре 1944 года было решено построить 20 прототипов этой новой ракеты. Два первых запуска «А-4b» (27 декабря 1944 года и 8 января 1945 года) закончились неудачей, однако работы были продолжены, и 24 января 1945 года состоялся наконец успешный старт. Полет шел по плану, но в момент перехода к планированию набегающий воздушный поток повредил одно из крыльев, и расчетная дальность не была достигнута.
Разрабатывался также управляемый вариант «А-4b» с герметичной кабиной, убирающимся колесным шасси и небольшим дополнительным реактивным двигателем, позволяющим увеличить дальность полета. Этот проект, впрочем, так и остался на стадии эскизного проектирования.
На базе проекта «А-4b» разрабатывалась ракета, получившая обозначение «А-9» (ее также называли «Amerika-Rakete»). Ее предполагалось разгонять с помощью ракеты-носителя «А-10» со стартовым весом около 75 т. Это делало двухступенчатую ракету «А-9/А-10» межконтинентальной «трансатлантической» ракетой, которую можно было бы применить против США. Общая длина ракеты составляла 29 м, диаметр — 3,5 м, максимально достижимая высота — 180 км (настоящий космос!), дальность — 4800 км.
История системы «А-9/А-10» до сих пор вызывает горячие споры. Одни утверждают, что были изготовлены только два или три макетных образца ракеты «А-9», а ускоритель «А-10» так и остался на бумаге. Другие, ссылаясь на изыскания западных историков, говорят о том, что межконтинентальная ракета Третьего рейха была не только сконструирована, но и доведена до серийного производства.
В качестве аргумента в пользу последней версии обычно приводится следующая история. В ночь на 30 ноября 1944 года береговая охрана США уничтожила высадившуюся на атлантическое побережье немецкую диверсионную группу «Эльстер». Среди багажа убитых в перестрелке диверсантов обнаружили портативный и весьма мощный радиомаяк. Позже выяснилось, что его должны были установить на один из небоскребов Манхэттена в Нью-Йорке, чтобы обеспечить точное наведение межконтинентальной ракеты.
Далее сторонники этой версии рассказывают, что было изготовлено две ракеты типа «А-9/А-10». Одну планировалось испытать, выпустив по Гренландии. Вторую, с боеголовкой в тонну взрывчатого вещества собирались запустить на Нью-Йорк.
Сведения о ходе эксперимента довольно туманны. Один из источников говорит о том, что операция «Эльстер» — запуск трансатлантической ракеты по несуществующему маяку, состоялся 8 января 1945 года, закончившись неудачей. Другой запуск был произведен 24 января 1945 года, и на борту ракеты находился пилот Рудольф Шредер. Однако на десятой секунде после взлета ему показалось, будто ракета загорелась, и он раскусил ампулу с цианистым калием, предусмотренную для избавления от мучительной смерти. Тем не менее «А-9/ А-10» пошла нормально, выскочив в космос по баллистической траектории. Но без управления ракета сбилась с курса и упала где-то в Атлантике.
Согласно третьей существующей версии, немцы произвели около 48 пусков системы «А-9/А-10», причем в 1944 году на старте и в полете взорвалось 16 образцов. Начальник военного отдела СС оберштурмбаннфюрер Отто Скорцени даже успел набрать отряд пилотов для этой ракеты: по разным сведениям, от сотни до полутысячи человек. Их собирались использовать для наведения ракет на конечном этапе полета — так называемая система «А-9/А-10b».
Интересно, что создатели трансатлантической ракеты вовсе не собирались делать из пилотов камикадзе, — после нацеливания ракеты на какой-нибудь из американских городов пилоты должны были выбрасываться с парашютом над заданным местом в океане, где их поджидали бы подводные лодки…
* * *
В августе 1945 года, после завершения работы Потсдамской конференции, заместитель наркома вооружений Василий Рябиков сформировал Межведомственную техническую комиссию для изучения немецкой ракетной техники. Было образовано несколько групп, три из которых возглавили генералы Лев Гайдуков, Александр Тверецкий и Андрей Соколов. После формирования группы отбыли в Германию и приступили к сбору документации и изучению техники в Берлине, Тюрингии и на ракетном полигоне в Пенемюнде.
В составе одной из групп работал инженер Алексей Исаев, известный прежде всего своим проектом ракетного самолета-истребителя «БИ». В свое первое посещение Пенемюнде он в компании сослуживцев ворошил всякий бумажный мусор, пытаясь найти хоть какие-нибудь документы, связанные с ракетами «Фау». Поиски были безуспешными — работники полигона уничтожили архивы.
Но однажды инженер ОКБ-3 Игорь Моишев отправился за поленницу дров «по нужде», после чего радостно завопил и вернулся к сослуживцам с тонкой книжицей в руках. Это был доклад, помеченный красной полосой и надписью «Streng Geheim» — «Строго секретно». Организованная тут же коллективная экспертиза установила, что этот документ является проектом ракетного самолета-бомбардировщика.
Позднее Исаев рассказывал об этой редкостной находке так: «Пуля в лоб! Что там придумано! Это самолет! Но не наш жалкий БИ, у которого бутылка каких-то полторы тонны, а там все 100 тонн сплошного огня! Этот самолет забрасывается этим чертовым двигателем на страшную высоту — километров 300 или 400! Сыпется на сверхзвуке вниз, но не врубается в атмосферу, а ударяется о нее, как плоский камешек, который мы бросаем под минимальным углом к поверхности воды. Ударяется, подскакивает и летит дальше! И так два или три раза! Рикошетом! Сильная идея!..»
Находка была засунута под рубашку самого надежного исаевского сотрудника. Не докладывая генералу Соколову, его посадили в «Бостон» и тут же отправили в Москву. И только там выяснилось, что этот фантастический проект не имеет никакого отношения к ракетам «Фау», которыми войска СС обстреливали Лондон, и на полигоне Пенемюнде оказался случайно. Автором отчета был Эйген Зенгер, знакомый советским военспецам благодаря книге «Техника ракетного полета», опубликованной в 1933 году. Зенгер придумал концепцию летательного аппарата, предвосхитившего американский «Спейс шаттл» и нашу систему «Энергия-Буран».
* * *
В апреле 1931 года молодой австрийский инженер Эйген Зенгер приступил к серии экспериментов с ракетными двигателями, используя оборудование Венского университета. В течение пяти лет он усовершенствовал (в результате бесчисленных статических испытаний) регенеративно охлаждаемый жидкостный ракетный двигатель, который охлаждался собственным топливом, циркулирующим вокруг камеры сгорания.
Долгое время существовало мнение, что ракеты должны возвращаться в нижние слои атмосферы под небольшим углом, и почти до конца Второй мировой войны все расчеты строились именно на этом. Но доктор Эйген Зенгер в сотрудничестве с математиком Иреной Бредт, впоследствии ставшей его женой, предложили новую концепцию. Согласно их теории, ракету следовало возвращать на землю под углом, близким к прямому.
Зенгер и Бредт подготовили соответствующий научный доклад (тот самый — обнаруженный Моишевым за поленницей дров), который был немедленно засекречен и в количестве 100 экземпляров разослан наиболее крупным ученым в этой области. Впоследствии еще несколько экземпляров доклада, озаглавленного «Дальний бомбардировщик с ракетным двигателем», были обнаружены специальными разведывательными группами союзников.
Зенгера интересовал вопрос, что будет, если крылатая ракета войдет в плотные слои атмосферы, — скажем, на высоте 40 км — слишком быстро и слишком круто. Из доклада было ясно, что в этом случае ракета должна рикошетировать, подобно плоскому камню, касающемуся поверхности озера. «Отскочив» от плотных слоев, ракета снова уйдет вверх, в более разреженные слои атмосферы. Пролетев некоторое расстояние, ракета опять попадет в плотные слои и вновь срикошетирует. В целом траектория ее полета будет представлять волнистую линию с постепенно «затухающей» амплитудой. По расчетам Зенгера и Бредт, такая траектория весьма значительно повышала возможную дальность полета крылатой ракеты.
Основываясь на этом, Зенгер создал концепцию ракетного «бомбардировщика-антипода» («Antipodal-Bomber»). Эта гипотетическая машина вошла в историю под разными названиями: «Silbervogel» («Серебряная птица»), «Amerika Bomber», «Ural-Bomber», «Orbital-Bomber» и «Atmosphere Skipper», что только подчеркивает грандиозность планов по ее применению.
Бомбардировщик разрабатывался как сверхзвуковой стратосферный аппарат. Фюзеляж был сильно «зализан» и являлся несущим (частично выполнял функции крыла), крылья были короткими и клиновидными. Имелось и горизонтальное хвостовое оперение, расположенное в самом конце фюзеляжа. Топливо размещалось в двух больших баках, по одному на каждой стороне фюзеляжа за крылом в хвостовой части. Баки с кислородом были расположены также по один на каждой стороне фюзеляжа, но впереди крыла. Силовая установка состояла из огромного ракетного двигателя, установленного в хвостовой части фюзеляжа и работающего на жидком кислороде и керосине. Кроме того, имелись еще два вспомогательных ракетных двигателя, которые размещались по бокам основного.
Пилот находился в гермокабине в передней части фюзеляжа. Для планирующего приземления предусматривалось трехстоечное шасси. В центральном отсеке фюзеляжа устроен бомбоотсек, который вмещал 10 т обычных бомб. Никакого оборонительного вооружения устанавливать на самолет не планировалось.
Предполагалось, что длина бомбардировщика составит около 28 м, размах крыльев — почти 15 м, сухой вес — 10 т, вес топлива — 80 т. Таким образом, полный стартовый вес доводился до 100 т.
Но при таком весе очень много топлива требовалось бы для взлета; тут не помогли бы и стартовые ускорители. Выход, предложенный доктором Зенгером, заключался в том, чтобы построить длинный и прямой стартовый трек с рельсами длиной 3 км. Самолет помещался бы на салазки, на которых устанавливалось любое необходимое количество ракетных двигателей. Эти ракетные салазки должны были работать около 10 секунд, что позволяло разогнать самолет на треке до скорости 500 м/с. Затем он набирал высоту уже с помощью собственного маршевого двигателя.
Теоретически, писал Зенгер, можно довести скорость аппарата до 6000 м/с и поднять его на максимальную высоту в 260 км, а это уже космическая орбита.
Далее бомбардировщик должен был двигаться по описанной выше траектории. Девятая нижняя точка лежала бы в 16 800 км от точки старта. Затем самолет в течение некоторого времени мог оставаться на высоте 40 км, а в 23 000 километрах от точки старта терял бы высоту и, пролетев еще 500 км, то есть в сумме половину расстояния вокруг Земли, совершал бы посадку.
Согласно расчету, посадочная скорость составляла всего 140 км/ч, что давало возможность любому аэропорту того времени принять ракетоплан.
Эйген Зенгер занимался проблемой полетов и на более короткие расстояния. Основная трудность такого полета состояла в развороте ракетоплана на обратный курс. Оказалось, что развернуть самолет, идущий на скорости 1600 м/с, чрезвычайно трудно: многие приборы и агрегаты могут отказать из-за чрезмерных перегрузок, и, кроме того, для выполнения такого маневра необходимо огромное количество топлива. Гораздо легче было бы осуществить прямой полет с посадкой на базе, расположенной на «противоположном конце» Земли: В этом случае бомбардировщики стартовали бы с какой-нибудь базы в Германии, сбрасывали бы свои бомбы в заданном районе и приземлялись бы в точке-антиподе.
Схема таких полетов была рассчитана довольно точно, хотя и имела некоторые недостатки. Так, точка-антипод для любого места старта в Германии оказывалась в районе Австралии и Новой Зеландии — на территории, контролируемой западными союзниками. Кроме того, города-цели не всегда оказывались там, где этого требовал «план полета». Далее, любая бомбардировка должна была производиться с нижней точки траектории, но даже и тогда рассеивание при бомбометании оставалось исключительно большим. Единственным городом в Западном полушарии, который при полете из Германии по схеме Зенгера находился бы под нижней точкой траектории, оказывался Нью-Йорк. При этом бомбардировщик направлялся бы в Японию или в ту часть Тихого океана, которая находилась в руках японцев.
Задумывался Зенгер и еще над одной возможностью. Зачем останавливаться в точке-антиподе? Почему не облететь вокруг Земли и не вернуться на ту базу, с которой был осуществлен старт? Расчеты показывали, что для этого потребуется скорость бомбардировщика 7000 м/с с первым пиком на высоте 280 км и на удалении 3500 км от точки старта и первым снижением до 40 км на расстоянии 6750 км от точки старта. В этом случае девятое снижение лежало бы на расстоянии 27 500 км от стартовой позиции. Посадка должна была состояться через 3 часа 40 минут после старта.
Доклад Зенгера заканчивался рекомендацией принятия схемы с одной базой как наиболее практичной и перечислением исследовательских проектов, которые нужно было выполнить для создания этого поистине «космического» бомбардировщика.
Проект Зенгера поддержали военные чиновники из Верховного командования люфтваффе. Они предложили конструктору создать и возглавить секретный космический научно-исследовательский институт в местечке Трауэн. Работы по строительству испытательного полигона для полномасштабных испытаний ракетного двигателя «Silbervogel» были запланированы на июнь 1941 года. Вся программа рассчитывалась на 10 лет.
Именно это и погубило проект. Летом 1941 года, после начала войны с Советским Союзом, пришло распоряжение закрыть все программы, которые не могли дать ощутимого результата в ближайшие годы.
Доктор Зенгер так и остался обычным инженером-конструктором — он взялся за работу над проектом прямоточного воздушно-реактивного двигателя для Института планеризма…
Заполучив секретный отчет Зенгера, командование советских ВВС рассмотрело вопрос организации работ по созданию похожего самолета. Предполагалось организовать новый НИИ и специальное КБ, привлечь к работе Зенгера и его сотрудников.
В 1947 году НИИ-1 Министерства авиапромышленности выпустило научно-технический отчет «О силовой установке стратосферного сверхскоростного самолета», завизированный великим советским математиком Мстиславом Келдышем, в которой рассматривалась принципиальная возможность создания боевого самолета с комбинированной двигательной установкой. В этом отчете были высказаны сомнения, что в обозримом будущем можно будет создать чистый ракетный двигатель с требуемыми по базовому проекту характеристиками, и было предложено вести проработку перспективного самолета-бомбардировщика с комбинированной силовой установкой, включающей жидкостный ракетный двигатель и прямоточные воздушно-реактивные двигатели.
Применение в начале разгона более экономичных воздушно-реактивных двигателей с последующим их сбросом и включением основного жидкостного ракетного двигателя позволяло достичь высоких результатов. При полетной массе самолета в 22 т могла быть достигнута дальность полета порядка 12 000 км и скорость около 5 км/с. При остаточной полетной массе 10 т могла быть достигнута дальность порядка 40 500 км и скорость около 7 км/с.
В отчете отмечалось, что возможны различные типы стартовых устройств, но расчеты велись применительно к схеме стартового устройства, предложенного для самолета Зенгера.
В заключение Келдыш предлагал развернуть большие экспериментальные и конструкторские работы, связанные с исследованиями и созданием ракетного самолета с комбинированной силовой установкой.
Однако предложение это осталось без внимания. Одной из причин полного прекращения работ над советским вариантом бомбардировщика-антипода стало то, что Эйген Зенгер находился в западной зоне оккупации и был занят в работах над экспериментальным ракетопланом во Франции, — извлечь его оттуда не было никакой возможности…