Огнепоклонники - Владимир Соколов

Несмотря на свои странности, работать Шершевский умел поразительно, забывая о времени и месте. Это приводило к серьезным конфликтам с охраной, приходившей опечатывать помещение на ночь. Именно так, исступленно, трудился он над внешнебаллистическими расчетами двухкорпусного ракетного летательного аппарата РЛА-100, называемого сотрудниками ГДЛ попросту «штанами». С этим аппаратом связано забавное приключение.

На полевые пусковые испытания прибыло из Москвы одно весьма высокопоставленное лицо. И надо же было такому случиться, что при пуске аппарата произошло искривление его стабилизатора, превратившее ракету в бумеранг. Ракета, описав дугу, помчалась в сторону пусковой позиции. Все бросились к укрытию. Первым добежало до него высокопоставленное лицо, чем убедило нас в пользе физической подготовки.

Когда вспоминаешь детали рабочего быта ГДЛ, особенно стендовые огневые испытания ЖРД, в памяти встает дворик у стенда, заваленный огромными белыми баллонами с окислителем и горючим и соединительными трубами с крепежными деталями. В эти часы испытаний равнодушных наблюдателей среди сотрудников ГДЛ не было. Все — от слесаря до руководителя опыта — впрягались в самую черновую, такелажную работу, охваченные предстартовым волнением. Это было великое сообщество энтузиастов-ракетчиков, испытывающих «одну, но пламенную страсть» — жажду успеха. Поистине все они были в эти минуты огнепоклонниками. Не обходилось без неприятных последствий. Бывало, испытуемый двигатель попросту взрывался. Но когда стенд стал закрытым и был снабжен набором зеркал, опасность для экспериментаторов была сведена к минимуму. Долгие годы не исчезает ощущение радости от успехов…

Имена главных героев этого повествования увековечены в названиях горных образований обратной стороны Луны, а имя самой ГДЛ носит тысячекилометровая гряда лунных гор. Теперь на месте дислокации второго отдела расположен Музей ГДЛ. На кирпичной стене Иоанновского равелина укреплена бронзовая мемориальная доска с надписью:

В 1932, 1933 гг. здесь в Иоанновском равелине помещались испытательные стенды и мастерские первой в СССР опытно-конструкторской организации по разработке ракетных двигателей Газодинамической лаборатории (ГДЛ) военно-научно-исследовательского комитета при Реввоенсовете СССР. Здесь производились стендовые испытания первого в мире электротермического ракетного двигателя, первых советских жидкостных ракетных двигателей, разработанных в ГДЛ в 1929–1933 гг. В ГДЛ были заложены основы отечественного ракетного двигателестроения. Выросший из ГДЛ комплекс дважды орденоносного опытно-конструкторского бюро создал мощные двигатели ракет и носителей, выводивших на орбиты искусственные спутники Земли, Луны и Солнца; автоматические станции на Луну, Венеру и Марс, пилотируемые корабли «Восток», «Восход» и «Союз».

Другую (мраморную) мемориальную доску можно видеть на стене Главного Адмиралтейства.

Глава 6.

Сегодня ракетно-космической техники

Современные многоступенчатые космические ракеты являются устройствами одноразового использования. На Землю они, как правило, не возвращаются, а их детали остаются в космосе, засоряя и без того достаточно замусоренные земными изделиями околоземные орбиты. Сегодня таких искусственных тел насчитывается уже около десятка тысяч. Вследствие неудачных запусков захламляется деталями космических ракет и загрязняются остатками их топлива обширные территории вблизи стартовых комплексов. Особенно пострадали степи Казахстана и северная тундра, где сокращаются оленеводческие угодья. Кроме того, обидно терять такие дорогостоящие объекты, как космические ракеты. Все эти соображения говорят в пользу создания таких ракет-носителей, которые бы возвращались на Землю из космического пространства.

По-видимому, первыми над этим задумались американские ракетчики. В результате около двух десятилетий назад в США была создана система многоразовых транспортных космических кораблей (МТТК). Она была разработана по программе «Спейс-Шаттл» («Космический Челнок»), которую субсидировало Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

В основу компоновки МТКК положен иной, нежели во всех предшествующих космических кораблях с их последовательным сочленением ступеней, принцип: составные части объединяются в «пакет» параллельно соединяемых блоков. В МТКК «Спейс-Шаттл» таких блоков три. Первый из них содержит два твердотопливных цилиндрических ускорителя, второй — крепящийся к их поверхасти огромный бак для водородно-кислородного топлива третьей ступени, которая выполнена в форме аэроплана. В зависимости от названия этой возвращаемой на Землю ступени, весь комплекс получает одно из четырех названий: «Челленджер», «Колумбия», «Дискавери» или «Атлантис».

О том, какое топливо заливается в цилиндры ускорителей, можно лишь догадываться по просочившимся в прессу крайне скудным сведениям. Еще в 1942 г. после серии засекреченных испытаний в США было создано топливо на асфальтовой основе. Оно получило обозначение «Галсит» и состояло из 25 % асфальта и 75 % перхлората калия. Этот состав имеет жидкую фазу и затвердевает после заливки его в корпус ракетного ускорителя в течение четырех суток. Автором его считают Дж. У. Парсонса — главного эксперта лаборатории химических топлив. Новая модификация — «Галсит-61С», состоящая из 76 % перхлората калия и 24 % горючего (основой горючего являлся асфальт с добавлением смазочного масла), — использовалась в ракетных ускорителях уже в ходе второй мировой войны. Серийное производство его осуществляла фирма «Аэроджет». Работы над дальнейшим улучшением топлива, похоже, были продолжены.

Надо сказать, что асфальт течет при высоких температурах, а при низких становится хрупким, как стекло. Поэтому, вероятно, его решили заменить резиноподобными материалами, которые в процессе отвердения переходят в результате необратимых химических реакций в неплавкие и нерастворимые высокомолекулярные полимеры. В конце войны фирма «Тиокол кемикал корпорейшн» заменила асфальт полисульфидным каучуком. Горение такого заряда происходит как с торцевой поверхности, так и по внутреннему звездообразному каналу, что резко увеличивает газообразование. С 1948 г. началось внедрение этого топлива на американских ракетах дальнего действия. Возможно, что в ускорители «Спейс-Шаттла» заливается какая-то из модификаций этого топлива.

Последняя ступень МТКК «Спейс-Шаттл» имеет три маршевых водородно-кислородных ЖРД, два ЖРД маневрирования и 44 ЖРД ориентации. Эти двигатели питаются смесью четырехокиси азота и монометилгидразина. Топливный бак маршевых ЖРД заполняется на 70 % его объема жидким водородом (102 т), а в верхнюю вливается 605 т жидкого кислорода. Огромный бак для этого топлива является единственной составной частью МТКК, не возвращаемой на Землю. Оба ускорителя отделяются на высоте около 48 км после выработки топлива и приводняются на парашютах в расчетную точку. Последняя ступень приземляется, как самолет, на подготовленную взлетнопосадочную полосу.

Ускорители выпускаются фирмой «Тиокол» (США). Их длина — 35,3 м, поперечник — 3,7 м. Сопла регулируемые. Стартовая тяга достигает 1360 Т. Длительность непрерывной работы до 122 с, что достаточно для преодоления зоны сильного гравитационного поля Земли. Топливный бак сбрасывается спустя 10–30 с на высоте около 113 км после того, как прекращают работу маршевые ЖРД последней ступени перед выходом в космос. Войдя в плотные слои атмосферы на высоте около 53 км бак сгорает. Что же касается ускорителей и последней самолетовидной системы, то они, после небольшого ремонта, могут быть использованы многократно.

Маршевые двигатели последней ступени изготавливает фирма «Мартин-Мариетта» (США). Каждый из них способен развивать в течение 8 мин тягу 713 Т. Их ресурс рассчитан на несколько полетов. При возвращении на Землю они продолжают работать до тех пор, пока не станут эффективными аэродинамические свойства самолетовидной ступени. Ее выпускает фирма «Рокуэлл» (США). Ступень имеет длину 37,2 м, высоту 17,3 м. Каркас и обшивка изготавливаются из алюминиевых сплавов, а облицовочные теплозащитные плитки — из композиционных материалов типа «углерод-углерод» и кварцевого волокна. Расчетная длительность непрерывного полета — неделя. Экипаж — до 8 человек, пребывающих внутри корпуса без скафандров. Полезная нагрузка размещается в просторном головном отсеке с размерами 18,3 х 6,0 м2. Она выгружается на орбиту и снимается с нее с помощью специального робота.

Особо следует сказать об экипаже. Желающих попасть в его состав в США оказалось более чем достаточно. На участие в первом полете претендовало 8079 человек, из них 1544 — женщины. После жестких конкурсных испытаний НАСА отобрало 208 человек, включая 21 женщину, которые и были направлены для подготовки к полету в учебный центр. Командиром первого корабля был назначен астронавт Джон Янг, совершивший в 1972 г. высадку на Луну.