II. Пионеры ракетно-космической техники.

“Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели… Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство”. Эти слова принадлежат великому мечтателю и замечательному русскому ученому Константину Эдуардовичу Циолковскому (1857-1935). Он никогда не строил и не запускал ракет, но его фундаментальный вклад в создание науки о полетах в космос признан во всем мире.

В 1895 г. Циолковский опубликовал книгу “Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения”, в которой утверждал, что можно создать искусственный спутник. “Воображаемый спутник Земли, – писал ученый, – вроде Луны, но произвольно близкий к нашей планете, лишь вне пределов ее атмосферы, значит, – верст за 300 от земной поверхности, – представит, при очень малой массе, пример среды, свободной от тяжести”.

Циолковский предложил использовать в ракетах жидкое топливо, более выгодное по сравнению с твердым; разработал теорию многоступенчатых ракет, или “ракетных поездов”, в которых отработавшие ракетные ступени отбрасываются во время полета. Именно Циолковский научно обосновал возможность орбитальных полетов и создания искусственных космических станций, сформулировал принципы функционирования систем жизнеобеспечения межпланетного корабля. Многие идеи и проекты ученого воплотились в жизнь, стали реалиями XX столетия.

Ракета, в отличие от самолета, может летать за пределами земной атмосферы: для движения ей не нужен воздух. В соответствии с третьим законом Ньютона ракета будет перемещаться в сторону, противоположную направлению истечения газов, и в космическом пространстве. Впервые доказал это на практике американский профессор Роберт Годдарт (1882-1945). В 1912 г. он провел любопытный опыт: поместил ракету в большой стеклянный сосуд, из которого затем был выкачан воздух. Через 14 лет, 16 марта 1926 г., в американском городе Обурн Годдард осуществил успешный запуск первой в мире ракеты с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Ракета поднялась на высоту 12,5 м, пролетев 56 м за 2,5 с. Однако он разрабатывал реактивные устройства не для космических полетов, а с целью доставки на большие высоты метеоприборов. В результате его труды сравнительно мало повлияли на прогресс ракетостроения, и, несмотря на явную экономическую мощь и наиболее развитую промышленность, США не стали страной первых ракет и спутников.

Создание ракетно-космической техники, как и любой совершенно новой, требует значительных затрат ресурсов, причем дело даже не в деньгах. Эти ресурсы, изъятые из других отраслей народного хозяйства, отдачу дадут через десятилетия. В рамках рыночной (или с элементами рынка) экономики подобное возможно только через военные расходы (иных примеров история не знает). А поэтому серьезные работы по созданию ракет развернулись именно там и тогда, где и когда ракеты оценили как перспективное оружие, и их разработки профинансировали как раз в таком качестве.

Исследования Р. Годдарда натолкнули немецкого изобретателя Макса Валье (1895-1930) на мысль использовать ракетный двигатель в качестве автомобильного. Двигатель, топливом для которого служила смесь этилового спирта и жидкого кислорода, вмонтировали в автомобиль марки “Рак-7”. Испытания прошли в апреле 1930 г. на аэродроме Темпельхоф в Берлине. Машина двигалась с большим шумом, оставляя за собой шлейф пепельно-красного дыма – продукт неполного сгорания топлива. Опыты с автомобилем-ракетой закончились трагически. В мае 1930 г. во время испытательного пробега двигатель взорвался, а сидевший за рулем Валье погиб.

Работы в области ракетной техники велись и в ССР. В 1931 г. в Москве начала действовать Группа изучения ракетного движения (ГИРД). Она объединила энтузиастов, ставших впоследствии ведущими конструкторами страны. В частности, у истоков ГИРДа стояли Фридрих Артурович Цандер (1887-1933) и Сергей Павлович Королев (1906 или 1907-1966). С момента основания Группа установила тесную связь с К. Э. Циолковским, оказавшим большое влияние на ее деятельность.

Ф. А. Цандлер занимался теорией реактивного движения, построил жидкостные ракетные двигатели ОР-1 и ОР-2. Через несколько лет усовершенствованный ОР-2 поставили на баллистическую и крылатую ракеты. Преждевременная смерть помешала ученому осуществить задуманные проекты, тем не менее его вклад в разработку элементов будущих ракетных систем весьма существенен.

В Ленинграде подобные исследования проводились в Газодинамической лаборатории (ГДЛ). В 1929 г. заведующий отделением ГДЛ Валентин Петрович Глушко (1908-1989) изобрел первый в мире электротермический ракетный двигатель, реактивную тягу в котором создавала струя газа, нагретого до высокой температуры электрическим током. Однако такой двигатель не мог вывести космический аппарат за пределы атмосферы, поэтому дальнейшие усилия группа под руководством Глушко сосредоточила на проектах ЖРД. В 1931 г. появился жидкостный ракетный двигатель ОРМ-1, работавший на смеси горючего (бензина или толуола) с окислителем (четырехокисью азота), а в 1933 г. – усовершенствованный двигатель жидкостного типа ОРМ-52. Его можно было установить не только на ракете, но также на истребителе И-4 (как дополнительный мотор) и на морской торпеде.

Развитию ракетостроения в Германии способствовали исследования профессора физики и математики Германа Оберта (1894-1989). Он обосновал возможность применения ракет в верхних слоях атмосферы, предложил использовать в двигателях различные топливные комбинации. Идеи Оберта заинтересовали многих ученых, и в 1927 г. группа энтузиастов основала в Германии Общество межпланетных сообщений. В 1930 г. под руководством Г. Оберта был создан ракетный двигатель “Кегельдюзе”, работавший на бензине и жидком кислороде, и построена ракета “Мирак” с этим двигателем. Испытания на берлинском полигоне Рейникендорф показали, что конструкция двигателя взрывоопасна и требует дальнейшей доработки. Тогда Оберт с помощниками построил новую, более надежную ракету “Репульсор”. Она поднималась на высоту порядка 1500 м.

В начале 30-х гг. деятельность энтузиастов перестала получать поддержку. Во-первых, в это время Германия переживала экономический кризис, а во-вторых, опыты с ракетами вызывали протесты жителей кварталов, прилегавших к полигону. В 1934 г. Общество межпланетных сообщений прекратило существование, но его разработками заинтересовались военные.

В 1933 г. при Управлении вооружений было организовано специальное подразделение по ракетной технике. Его сотрудник Вернер фон Браун (1912-1977) стал впоследствии ведущим конструктором Германии, а с 1945 г. – США. В 1934 г. на острове Бернум в Северном море под руководством фон Брауна проводились испытания ракет А-2, летавших на смеси жидкого кислорода и спирта; они достигали высоты 1500-200 м.

Очень скоро все работы над ракетами с ЖРД были засекречены, и начались целенаправленные исследования в интересах армии. На Балтийском побережье Германии, в местечке Пенемюнде, в 1937 г. построили крупный ракетный исследовательский центр.

По заданию Управления вооружений группа фон Брауна в 1942 г. создала крупную ракету А-4, известную во всем мире как V-2 (“Фау-2”). Ракета была способна доставлять боевую головку массой 1 т на расстояние до 275 км. В сентябре 1944 г. гитлеровские войска применили “Фау-2” для массированной бомбардировки Лондона. “Оружие возмездия”, как называли ракету немецкие военные, не смогло спасти фашистскую Германию от поражения во Второй мировой войне. Профессор фон Браун переехал в США, где продолжил свои исследования.

Выдающийся конструктор и ученый С. П. Королев стал в СССР ведущим специалистом в области ракетной техники еще до Второй мировой войны. 17 августа 1933 г. под его руководством в районе подмосковного поселка Нахабино была успешно запущена ракета ГИРД-09, работавшая на смеси жидкого кислорода и отвержденного бензина. Этот аппарат достиг высоты около 400 м. Спустя три года Королев спроектировал ракетопланер, поднимавшийся в воздух с помощью самолета – буксировщика. Первый полет состоялся 28 февраля 1940 г., включение ЖРД производилось на высоте 2600 м.

Менее чем через два десятилетия, 4 октября 1957 г., с помощью межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, разработанной конструкторским бюро С. П. Королева, был осуществлен запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Так была открыта космическая эра в истории человечества.