Ракеты и полеты в космос - Вилли Лей

22 апреля разладилась система управления. Принципиального значения для огневых испытаний это не имело, но во время летных испытаний могло бы окончиться катастрофой. 24 апреля этот дефект был устранен, однако огневые испытания были опять прерваны через 24 секунды, ибо из ракеты повалил густой дым; оказалось, что обгорела свежая смазка на паропроводах. Тем не менее было объявлено, что ракета готова к летным испытаниям. Первый пуск был назначен на 28 апреля, но его пришлось отложить из-за плохой погоды сначала на один, а потом еще на несколько дней, так как кислородные дренажные клапаны снова регулировались.3 мая первая ракета «Викинг» все же поднялась в воздух после некоторой задержки, вызванной повторной неисправностью дренажных клапанов. Подъем прошел удачно, однако через 54 секунды после старта, когда ракета была уже на высоте 27 км, двигатель выключился. По этой причине максимальная высота полета через 160 секунд после старта составила всего лишь 80 км; максимальная скорость, показанная ракетой, равнялась 3600 км/час.

Ракета «Викинг» №1 на стартовой позиции полигона Уайт Сэндз за полчаса до пуска (3 мая 1949 года)

Все были несколько разочарованы. Хотя официальная программа и не предусматривала, что «Викинг» превысит рекорд «Фау-2», однако все этого ожидали. Ведь полезная нагрузка составляла всего 209 кг, и, согласно расчетным таблицам, ракета должна была набрать высоту около 300 км. Этот прогноз был основан на том, что двигатель проработает 75 секунд, но он остановился на 54-й секунде. Почему так случилось?

Выяснить это было решено при испытаниях второй ракеты «Викинг». Руководитель работ Мильтон Розен и бригадир пусковой команды Лейтон пытались учесть любую возможную неисправность и проверяли все по нескольку раз. Что бы там ни случилось с «Викингом» № 1, все разделяли убеждение, что снова это не повторится. «Викинг» № 2 должен был, по самым скромным подсчетам, подняться на высоту 240 км.

Стендовые огневые испытания прошли быстро и без особых затруднений. Они продолжались ровно 30 секунд, как и предусматривалось программой. Однако в течение нескольких последних секунд работы из хвостовой части ракеты шел черный дым. Это же отмечалось и при испытаниях «Викинга» № 1 и, по-видимому, было связано с возгоранием смазки трубопроводов.

На этот раз персонал был подготовлен к такой ситуации: люди имели специальный инструмент, с помощью которого удалось устранить неисправность, состоявшую в том, что корпус турбины, оказывается, дал течь. Понадобилось двое суток, чтобы затянуть все болты и несколько раз проверить корпус турбины на герметичность.

Запуск был намечен на 26 августа 1949 года. В 11 часов утра представителей прессы попросили покинуть стартовую площадку, а в 11 часов 29 минут Мильтон Розен скомандовал: «Огонь!». Воспламенитель загорелся, посыпались искры, отрывной штеккер отделился от носовой части ракеты, но двигатель не работал. Через 10 секунд была нажата кнопка «стоп». При осмотре ракеты выяснилось, что жидкий кислород вытек и залил турбину, заморозив клапаны турбонасосного агрегата.

Запуск ракеты был перенесен на 6 сентября. В 10 часов утра Мильтон Розен снова скомандовал «Огонь!» — и на сей раз ракета взлетела. Операторы тревожно поглядывали на стрелки приборов, боясь новой неудачи. Через -19 секунд двигатель перестал работать. При той скорости, которую ракета имела в момент остановки двигателя, она должна была достичь высоты в лучшем случае около 50 км. Позже в результате уточнения было установлено, что высота составила 51,5 км.

Несмотря на неудачу, этот пуск был весьма полезным, так как удалось совершенно точно установить, что прекращение работы двигателя в какой-то степени связано с недостаточной герметичностью корпуса турбины. В частности, инженеры фирмы «Риэкшн Моторс» объясняли причину этой аварии так: корпус турбины, состоящий из двух частей, в момент взлета мог быть вполне герметичным, но, после того как он подвергся в течение некоторого времени воздействию нагретого парогаза, произошла деформация, и прокладка не выдержала давления. Парогаз проник в хвостовой отсек ракеты, сжег изоляцию на проводах и вызвал короткое замыкание, которое парализовало работу всех агрегатов. Хотя такое объяснение и звучало довольно убедительно, требовались веские доказательства. После испытаний турбины на заводе было установлено, что корпус турбины можно сделать сварным и таким образом предотвратить даже малейшую утечку пара. Действительно, после сварки корпуса никакой утечки парогаза не наблюдалось; прекратились и преждевременные остановки двигателя.

Однако вскоре появились новые осложнения. Дело в том, что ракета «Викинг» создавалась для военно-морского флота, и предполагалось, что «Викинг» должен запускаться с палубы корабля. Для этой цели был специально оборудован военный корабль «Нортон Саунд». Проблема пуска ракеты с корабля заключалась прежде всего в придании ей необходимой устойчивости на пусковом столе. На земле это достигалось с помощью ветровых болтов, устанавливаемых на стабилизаторе. Однако нельзя было рассчитывать на то, что эти болты удержат ракету, когда она получит наклон в результате качки или маневра корабля. Приспособление же, использованное для запуска ракет «Фау-2» с авианосца «Мидуэй», не годилось для «Викинга».

Сконструировать корабельную пусковую установку было поручено Ирвину Бэрру, специалисту фирмы «Глэнн Л. Мартин». Он создал установку, которая состояла из несущего каркаса и двух вертикальных рельсов длиной 6 м. Между ракетой и рельсами располагались пары роликов, причем одна пара находилась непосредственно против хвоста ракеты. При установке ракеты в вертикальное положение рельсы и ролики крепко удерживали ее, не давая ей опрокинуться при крене корабля. Во время пуска ракета должна была «выкатываться» по этим рельсам. Неясно было только, сможет ли ракета пройти рядом с рельсами, не касаясь их. В случае касания ракета, взлетев, могла бы опрокинуться и упасть за борт, что было бы небезопасно для корабля. В связи с этим у Бэрра появилась идея проверки старта с помощью полноразмерного макета «Викинга». На этом макете предполагалось установить пороховой ракетный двигатель, который обеспечивал бы такое же соотношение тяги и веса, как и в настоящей ракете «Викинг». Вскоре были изготовлены два таких макета.

Тем временем нужно было произвести запуск «Викинга» № 3. Корпус турбонасосного агрегата этой ракеты был сварным, а все провода, которые в первом варианте проходили слишком близко от нагретой турбины, теперь были перенесены на периферию; провода же, входившие в хвостовой отсек, были заключены в металлические трубки. Запуск был назначен на 7 февраля 1950 года, и нужно было поторопиться, поскольку срок завершения «проекта Рич»—так был условно назван запуск ракеты с корабля — приближался и вряд ли его можно было перенести.

Первый стендовый прожиг двигателя прошел неудачно: повторилось все то, что произошло при испытании ракеты «Викинг» № 2. Однако проверка показала, что клапаны магистрали подачи перекиси водорода не были заморожены, их просто заело. Вторая попытка прожига была сделана в тот же день поздно вечером, но уже через 14 секунд работы двигателя Лейтон приказал выключить его. Система управления вибрировала, и эта вибрация передавалась двигателю ракеты. Следующий прожиг должен был состояться 6 февраля, а 9 февраля ракету предполагалось запустить.

Испытания большого жидкостного ракетного двигателя на стенде полигона Уайт Сэндз

Огневые испытания окончились благополучно, но 9 февраля погода оказалась неблагоприятной. Густая облачность, по сообщениям метеорологов, наблюдалась над всей территорией США вплоть до Западного побережья, и лишь в одном месте имелся разрыв, перемещавшийся по направлению к полигону Уайт Сэндз. Еще не успела закончиться заправка -ракеты спиртом, как вдали на западе, над горами Орган, появилась узкая полоска голубого неба. Служба погоды предупредила, что за этим разрывом последует еще более сильная облачность. Нужно было запускать ракету, и ровно в 2 часа 45 минут дня она наконец взлетела. Через 34 секунды радиолокационная станция слежения сообщила, что «Викинг» № 3 слишком далеко отклонился к западу. Нужно было остановить двигатель, иначе ракета упала бы за пределами полигона. Однако ракете дали возможность пролететь еще некоторое расстояние, и только через 59,6 секунд после старта двигатель был выключен. Максимальная высота, достигнутая ракетой, составила 80 км.

Ракету «Викинг» № 4 предстояло запустить в том месте Тихого океана, где магнитный экватор пересекает географический, то есть в районе острова Рождества и почти совсем рядом с маленьким островком Джарвис. Предварительно во время этих же испытаний нужно было запустить макет ракеты. Все предварительные расчеты были сделаны для бортовой качки, при которой наклон корабля не превышал бы 5°. Предполагалось, что если удастся успешно запустить макет, то не будет никаких затруднений и при пуске настоящей ракеты.