velikol.ru
1 2 3



У ИСТОКОВ СОВЕТСКОГО РАКЕТОСТРОЕНИЯ

Профессор ^ Г. В. ПЕТРОВИЧ

Полеты первых искусственных спутников Земли, первых автоматиче­ских станций вокруг Солнца и на Луну, первых космонавтов вызывают у всех советских людей законное чувство гордости. В результате появляется интерес к тому, как и где зарождалось советское ракетостроение, достиг­шее к настоящему времени столь бурного развития, когда, кем, какие про­блемы ставились и решались.

Впервые разработка ракетного летательного аппарата для полета чело­века была начата в России Н. И. Кибальчичем, прославленным народоволь­цем-революционером, сыном украинского народа. «По складу своего ума, по своим наклонностям, это был скорее кабинетный ученый, чем револю­ционер-практик. За книгами, за выкладками в лаборатории — вот его сфера» '.

Н. И. Кибальчич серьезно изучил литературу по взрывчатым веществам и порохам на русском, французском, немецком и английском языках к проявлял в работе исключительную изобретательность. По авторитетному свидетельству, «не в обиду будь сказано правительственным техникам, они могли бы многому поучиться у Кибальчича — при своей громадной эруди­ции он более двух лет имел на руках превосходную лабораторию и такой ряд опытов, какого даже приблизительно не имели эксперты, спорившие с Кибальчичем на суде... Он превосходно ознакомился со всеми свойствами нитроглицериновых препаратов и достиг истинной артистичности в поль­зовании ими» 2. До конца своих дней Н. И. Кибальчич заведовал лаборато­рией Исполнительного комитета «Народной воли». Талантливый изобрета­тель, отдавший жизнь в борьбе с царизмом, написал свой труд, посвящен­ный пороховому ракетному летательному аппарату, во время своего крат­ковременного, перед казнью, тюремного заключения в Петропавловской крепости в Петербурге в марте 1881 г.

Проходит два года, и К. Э. Циолковский в работе «Свободное простран­ство» впервые описывает свой космический корабль с двигателем, исполь­зующим реактивный принцип (1883). В 1895 г. в Москве публикуется его сочинение «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», в ко­тором высказывается идея создания искусственного спутника Земли.

В майском номере петербургского журнала «Научное обозрение» за 1903 г. был напечатан классический труд К. Э. Циолковского «Исследова­ние мировых пространств реактивными приборами», показавший, каких высот может достичь человеческий гений. С предельной ясностью и точ-

1 «Николай Иванович Кибальчич». СПб., 1906, стр. 4.

2 Там же, стр. 5.

70

^ Г. В. ПЕТРОВИЧ



ностью в нем впервые в мире излагались основы теории ракетного полета, описы­вались принципы устройства ракеты и ра­кетного двигателя на жидком топливе. Позже ученый опубликовал ценнейшие дополнения к этому труду под тем же на­званием (СПб., 1911 и 1912; Калуга, 1914 и 1926). В них ярко и подробно излагается план выхода человека в космос, заселения межпланетных просторов, эксплуатации небесных тел, использования практически неисчерпаемой энергии Солнца. Там же (1912) К. Э. Циолковский описал идею электрического ракетного двигателя, в ко­тором продуктами истечения являются заряженные частицы, а также указал на выгоду создания ракетного двигателя на ядерной энергии. Но это была далекая перспектива. Прежде всего ученый пред­лагал построить ракеты на жидком топ­ливе, в состав которого, по его мнению могут входить в качестве окислителей жидкие кислород, озон, пятиокись азота, а в качестве горючего — жидкие водород, метан, углеводороды, бен­зол, бензин, скипидар и другие вещества.

В последующие годы К. Э. Циолковский написал еще ряд исследова­ний, посвященных проблемам полета в космос.

Некоторые элементы теории реактивного двигателя применительно к морским судам были разработаны отцом русской авиации Н. Е. Жуков­ским. Об этом свидетельствуют его статьи «О реакции вытекающей и вте­кающей жидкости» (1882, 1885) и «К теории судов, приводимых в движе­ние силою реакции вытекающей воды» (1908).

Крупный русский ученый И. В. Мещерский в трудах «Динамика точ­ки переменной массы» (1897) и «Уравнения движения точки переменной



массы в общем случае» (1904), опублико­ванных в Петербурге, изложил основные уравнения ракетодинамики. В 1918 г. была напечатана его статья «Задача из динамики переменных масс», посвящен­ная движению системы точек с перемен­ными массами.

В 1915 г. в Петрограде вышла замеча­тельная книга известного ученого-популя­ризатора Я. И. Перельмана «Межпланет­ные путешествия», выдержавшая в течение 20 лет десять изданий. В этом труде, написанном прекрасным языком, рассмотрены с позиции научной кри­тики все известные по литературе методы вылета человека в космическое простран­ство. Здесь и пушка Жюля Верна, и кэво-рит Герберта Уэллса, экранирующий от сил тяготения, и, наоборот, гипотетический ма­териал, прозрачный для сил тяготения и потому им не подверженный, здесь и экра­ны светового давления, использующие от-

^ У ИСТОКОВ СОВЕТСКОГО РАКЕТОСТРОЕНИЯ

71






талкивающее действие солнечного излуче­ния, и, наконец, ракета Циолковского. В итоге критического анализа доказывает­ся, что ракета — единственное и верное средство для выхода человека в космос.

Этим завершается дореволюционный период развития ракетной науки и техни­ки в нашей стране. Консерватизм царского правительства преграждал путь новому, прогрессивному. Материалы с пророчески­ми научными поисками Н. И. Кибальчича пролежали в архивах царской охранки до революционных дней 1917 г., а блестящие исследования К. Э. ЦиолковскоГо не на­шли поддержки.

Великая Октябрьская революция яви­лась переломным этапом в развитии раке­тостроения. К. Э. Циолковскому в это вре­мя исполнилось 60 лет. Материальное по­ложение его вскоре изменилось к лучшему, но перенесенные лишения подорвали здо­ровье. Тем не менее за 18 лет жизни при

Советской власти им было выполнено и опубликовано много исследова­ний. Экспериментальных работ по ракетной технике К. Э. Циолковский не проводил. Эта задача решалась его учениками и последователями.

К. Э. Циолковский заслуженно вошел в историю покорения космоса как основоположник теории реактивного движения и создатель принци­пов, на которых зиждется развитие этого нового раздела науки и техники, как вдохновенный пропагандист этих идей, изобретатель, мыслитель и великий ученый-патриот.



В 1916—1919 гг. украинский ученый-самородок Ю. В. Кондратюк раз­работал основные проблемы ракетного движения, изложенные в труде «Тем, кто будет читать, чтобы строить». В 1929 г. он опубликовал в Ново­сибирске талантливое теоретическое исследование «Завоевание межпла­нетных пространств», отчасти повторив­шее и дополнившее работы К. Э. Циол­ковского. Ряд вопросов ракетодинамики и ракетостроения нашел в этих трудах но­вое решение. Независимо от К. Э. Циол­ковского и будучи незнаком с его исследо­ваниями, Ю. В. Кондратюк оригинальным методом вывел основные уравнения дви­жения ракеты. В его трудах содержится разработка следующих проблем: энергети­чески наивыгоднейших траекторий косми­ческих полетов, теорий многоступенча­тых ракет, промежуточных межпланет­ных заправочных ракетных баз в виде спутников планет, экономичной посадки ракет на планету с использованием тор­можения атмосферой. Им были предложе­ны для применения в двигателях в каче­стве горючих некоторые металлы, метал­лоиды и их водородные соединения, на­пример бороводороды.

72

^ Г. 8. ПЕТРОВИЧ



Трагические обстоятельства (репрес­сии 30-х годов, а затем гибель на фронте под Москвой в 1942 г.) не позволили раз­вернуться во всем блеске яркому дарова­нию Ю. В. Кондратюка, и он не смог сам осуществить на практике свои замечатель­ные замыслы.

Другой наш соотечественник — латыш Ф. А. Цандер еще в студенческие годы изучал труды К. Э. Циолковского и инте­ресовался вопросами космических полетов. По окончании Рижского политехнического института он с 1914 по 1918 г. работал на заводах резиновой промышленности «для того, чтобы основательно познако­миться с производством резиновых изде­лий, так как резина — хороший изолятор от безвоздушного пространства» 3. В 1919 г. Ф. А. Цандер перешел на авиазавод «Мо­тор» в Москве. В 1921 г. ои сделал доклад о проекте межпланетного корабля-аэропла­на на конференции изобретателей, а в 1924 г. опубликовал в журнале «Техника и жизнь» статью «Перелеты на другие планеты», в которой из­ложил свою основную идею — сочетание ракеты с самолетом для взлета с Земли с последующим сжиганием в полете в камере сгорания ракетного двигателя конструкции самолета в качестве горючего для увеличения дальности полета ракеты.

В 1930—1931 гг. Ф. А. Цандер из паяльной лампы построил свой пер­вый двигатель ОР-1, работавший на воздухе и бензине по схеме воздуш­ного реактивного двигателя (тяга до 5 кг). Позже Ф. А. Цандер разра­батывал жидкостные ракетные двигатели на жидком кислороде и бензине, но преждевременная смерть (от тифа) не позволила этому талантливо­му ученому, беззаветному энтузиасту межпланетного летания довести эти работы до конца. Его теоретические исследования различных вопросов устройства и космических полетов самолетов-ракет, поиска оптимальных



термодинамических циклов воздушно-ре­активных и ракетных двигателей, а также вопросов сжигания некоторых металлов и их сплавов суммировала вышедшая в 1932 г. книга «Проблема полета при помо­щи реактивных аппаратов».

В 1924 г. в Москве при Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуков­ского была создана секция межпланетных сообщений, в том же году преобразованная в Общество изучения межпланетных сооб­щений под председательством Г. М. Кра­марова, просуществовавшее около года. В 1927 г. в Москве Ассоциацией изобре­тателей была организована первая между­народная выставка моделей межпланет-

3 Автобиографию Ф. Л. Цандера см. в кн.: Н. А. Р ы н и н. Ракеты и двигатели прямой реакции (история, теория и техника). JI., 1929, стр. 190—191.

^ У ИСТОКОВ СОВЕТСКОГО РАКЕТОСТРОЕНИЯ

73






ных летательных аппаратов. В ней приня­ли участие К. Э. Циолковский, Р. Годдард, Г. Оберт, М. Валье, Ф. А. Цандер и мно­гие другие.

Зимой 1928—1929 г. в Ленинграде при Институте инженеров путей сообщения была организована секция межпланетных сообщений. Председателем секции был де­кан воздушного факультета этого институ­та профессор Н. А. Рынин, а членами — преподаватели, инженеры, студенты.

Н. А. Рынин проводил научные работы в области ракетной техники, но известен он больше как автор единственной в своем роде энциклопедии межпланетных сообще­ний, изданной в девяти книгах в 1928— 1932 гг. Он скрупулезно собрал и описал посвященные идее полета в космическое пространство мифы и легенды, сохранив­шиеся с древнейших времен, фантазии ро­манистов, теоретические и эксперименталь­ные исследования. Завершается этот уни­кальный труд обширной библиографией. Несмотря на то, что собранный материал не всегда подвергался достаточной критической проверке, цен­ность его не вызывает сомнения. После выхода в свет этой энциклопедии Н. А. Рынин собрал много нового интересного материала и подготавливал второе, значительно расширенное издание. Однако оно не было осущест­влено. Н. А. Рынин, так же как Я. И. Перельман, погиб в период ленин­градской блокады во время Великой Отечественной войны.

С 1934 г. публикуются многочисленные научные и научно-популярные труды А. А. Штернфельда по космонавтике. Они изданы на 31 языке в 35 странах. Широко известны его основные работы «Введение в космо­навтику» (1937), «Искусственные спутники Земли» (1956, 1958) и др. А. А. Штсрнфельд — дважды лауреат международных премий по космонав­тике, присужденных ему в 1934 и 1963 г.



Начало экспериментальных исследова­ний в СССР в области ракетной техники по реализации идей К. Э. Циолковского относится к 15 мая 1929 г., когда для раз­работки электрических и жидкостных ракетных двигателей была создана и при­ступила к практической деятельности первая опытно-конструкторская органи­зация в составе Газодинамической лабо­ратории (ГДЛ) в Ленинграде. ГДЛ была организована инженером-химиком Н. И. Тихомировым и изобретателем В. А. Ар­темьевым для разработки ракетных сна­рядов на бездымном порохе.

С 1920 г. они занимались разработкой ракет на бездымном порохе. 3 марта 1928 г. на ржевском полигоне в Ленин­граде ими был произведен успешный за­пуск ракеты на шашечном бездымном порохе (тротил-пироксилиновом), в связи с чем реактивная лаборатория Н. И. Ти-

74

^ Г. В. ПЕТРОВИЧ



хомирова на полигоне в июле того же года была реорганизована в Газо­динамическую лабораторию с подчинением Военно-научно-исследователь­скому комитету при Реввоенсовете СССР. ГДЛ помещалась на Научно-испытательном артиллерийском полигоне в Ленинграде, за­нимая половину большого светлого одноэтажного корпуса. В другой поло­вине этого корпуса находилась отлично оборудованная химическая лабора­тория, в которой силами ГДЛ проводились исследования по топливам для жидкостных ракетных двигателей. Кроме того, ГДЛ располагала помеще­ниями: па полигоне для механической мастерской, в центре города для управления лаборатории и в Гребном порту (Васильевский остров) в зда­нии Научно-технической лаборатории Морского ведомства для производ­ства шашек бездымного пороха к ракетным снарядам.

Разработка пороховых ракетных снарядов, сосредоточенная в первом отделе ГДЛ, была осуществлена выдающимися артиллерийскими инжене­рами Б. С. Петропавловским и Г. Э. Лангемаком совместно с В. А. Артемь­евым, Э. Б. Шварцем и др. (Н. И. Тихомиров умер в 1930 г.). Созданные ими ракетные снаряды разных калибров на бездымном порохе успешно прошли полигонные и войсковые испытания, а впоследствии во время Ве­ликой Отечественной войны были широко и с огромным эффектом исполь­зованы на фронте в мобильной ракетной установке, прозванной «Катю­шей».

Смерть Б. С. Петропавловского в 1933 г. от болезни и гибель Г. Э. Лан-гемака в конце 1937 г. вместе с начальником ГДЛ И. Т. Клейменовым от необоснованных репрессий привели к тому, что имена истинных творцов «Катюши» в то время не стали достоянием народа.

^ У ИСТОКОВ СОВЕТСКОГО РАКЕТОСТРОЕНИЯ

75



В коллективе второго отдела ГДЛ — отдела электрических и жидкост­ных реактивных двигателей — вдохновенно работали талантливые инжене­ры, техники и механики: И. И. Кулагин, Е. И. Кузьмин, Е. С. Петров. Н. Г. Чернышев, П. И. Минаев, Б. А. Куткин, В. П. Юков, А. Б. Шершев-ский, И. М. Пдщ,кин и др. В 1929—1930 гг. во втором отделе впервые теоретически и экспериментально была доказана принципиальная работо­способность электрического реактивного двигателя, использующего в каче­стве рабочего тела твердые или жидкие проводники, взрываемые электри­ческим током в камере с соплом. В 1930 г. там же впервые были предло­жены в качестве окислителей для жидкостных ракетных двигателей азот­ная кислота, азотный тетроксид, перекись водорода, хлорная кислота, тет-ранитрометан и их растворы друг в друге, а в качестве горючего — берил­лий и др. В 1930—1931 гг. во втором отделе ГДЛ были разработаны и изго­товлены первые в СССР жидкостные ракетные двигатели: ОРМ (опытный ракетный мотор), ОРМ-1 и ОРМ-2. В 1931 г. проведено около 50 стендовых огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей, работавших на азотном тетроксиде с толуолом и бензином. В 1931 г. впервые было пред­ложено самовоспламеняющееся топливо и химическое зажигание. В 1932 г. были разработаны конструкции экспериментальных двигателей (от ОРМ-4 по ОРМ-22) для изыскания типа зажигания, метода запуска и систем сме­щения при испытании на различных топливах. При стендовых испытаниях этих двигателей в 1932 г. в качестве окислителей использовались жидкий кислород, азотный тетроксид, азотная кислота, растворы азотного тетрокси-да в азотной кислоте, а в качестве горючего — бензин, бензол, толуол, керо­син. В 1933 г. были разработаны и испытаны на стенде двигатели (от ОРМ-23 по ОРМ-52) с пиротехническим и химическим зажиганием на азот-нокислотно-керосиновом топливе. Опытные двигатели ОРМ-50 тягой 150 кг я ОРМ-52 тягой 300 кг прошли в 1933 г. официальные стендовые испы­тания.

Конструкторское бюро по электрическим и жидкостным ракетным дви­гателям ГДЛ размещалось в 1932—1933 гг. в Ленинграде, в здании Глав­ного Адмиралтейства под шпилем, справа от главного входа, на втором



следующая страница >>