Королев: факты и мифы

Немцы делали отдельно корпус ракеты, отдельно баки и вставляли эти баки в корпус. Зачем? Почему нельзя совместить корпус ракеты с баками? Сразу огромный выигрыш по весу! Теплотехники утверждают, что бак жидкого кислорода совместить трудно: если не сделать на нем теплоизоляцию, кислород будет интенсивно испаряться. Браун пространство между баком и корпусом заполнял стеклянной ватой – мерзким материалом, вызывающим нестерпимый зуд, если сунешь в него руку. Как будет испаряться кислород в баке без ваты, надо еще посчитать и прикинуть, не выгоднее ли потерять на дозаправке, но выиграть несколько десятков километров по дальности. Но даже если не спорить с теплотехниками и признать, что на кислородном баке надо оставить стеклянную шубу, то что мешает ему сделать бак со спиртом несущим, черт подери?! Его будущая ракета должна избавиться от этой «классической», традиционной немецкой фундаментальности, когда делают так не потому, что так хорошо, а потому, что так все делали раньше. Его ракета будет изящной, тонкой, вся конструкция должна лежать где-то у самых границ устойчивости, которую гарантирует сопромат. Впрочем, сопромату надо еще научиться определять эти границы, – далеко не все ясно в том, как ведут себя тонкостенные оболочки под нагрузками. Нагрузки разные. Вот ракету собрали, и она лежит на установщике – здесь одна нагрузка, надо считать, чтобы не согнулась, не обломилась. Вот ее поставили вертикально, заправили – и нагрузки совсем другие, надо считать, чтобы не лопнули баки, чтобы не смялся хвост, на котором ракета стоит. Наконец, пуск – и нагрузки сразу снова меняются. Однако самые большие испытания для ракеты впереди, когда она из стратосферы начнет входить в плотные слои воздуха. Самолет охватывала бешеная дрожь при переходе звукового барьера. Мстислав Келдыш в ЦАГИ сумел разобраться с этим таинственным явлением, погубившим немало летчиков. Ракета входит в атмосферу со скоростями, во много раз превосходящими скорость звука. Одно утешение, что ракета пока – аппарат беспилотный, но если она начнет разрушаться, не долетев до цели, – кому она нужна? А получается, что нагрузки на финише раз в десять больше, чем на старте. И вот из-за этих считанных секунд перенапряжения в жизни ракеты придется в несколько раз повышать прочность, утяжелять всю машину, а значит – сокращать ее дальность или уменьшать груз, который она способна поднять. А перспектива вообще мрачнейшая: чем больше дальность, тем выше летит ракета, с тем большей высоты она падает, а значит, тем быстрее начинает входить в атмосферу. Таким образом, с ростом дальности скоростной напор тоже растет и требует упрочнения, утяжеления конструкции. Иными словами, каждая прибавка по дальности будет стоить все дороже и дороже.

Расчеты входа в атмосферу «издевались» над Королевым. Они смеялись над ним, гримасничали, нагло выставляли наконец цифры, принуждающие его делать то, что он делать не хотел! Бумага шептала: «ничего не поделаешь, дорогой, неумолимые законы природы, так сказать... Их тебе Устинов не отменит... Как ни езди, не объедешь...»

Но он объехал! Ракета разрушается? Ну и пусть разрушается! А зачем она нужна? Она уже выполнила предназначенную ей задачу: доставила заряд к цели. Вот он, этот заряд, головная часть ракеты, не должен разрушиться. Он обязан выдержать любой воздушный напор, любой перегрев. Его надо отделить от ракеты. Он полетит к цели без нее. Отделяющаяся головная часть – принципиально новое решение Королева, не применявшееся раньше в ракетной технике.

Впервые Королев заговорил об отделяющейся головке сразу по возвращении из Германии – в марте 1947 года. Но придумать – это одно, а сделать – совсем другое. Сначала казалось, что ничего сложного тут нет: двигатель выключается, головка или отбрасывается пружиной, или отстреливается пиропатроном. Но оказалось, что все не так просто. Пока двигатель работает, головку отделить трудно: двигатель все время как бы подпирает к ней снизу корпус ракеты. Но и после выключения двигателя отделять головку плохо: ракета уже неуправляема, и головка может отклониться от курса. Отделять надо точно в момент выключения двигателя. Но этого момента не существует! После отсечки топлива, догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь секунд через десять. Вычислить кривую падения давления в камере невозможно, потому что как эти топливные остатки догорают, толком никому не понятно, а если двигателисты и изобретут какую-нибудь хитрую методику расчета таких процессов, то это – для отчета, верить ей нельзя и все равно придется проверять в испытательных полетах.